Уперше виконано математичну та картографічну обробку 67-річних комплексних даних про зміну інженерно-геологічних умов (локальний рівень) на прикладі природно-технічної літосистеми (ПТЛ) Криворізького металургійного заводу. Виконано палеогеоморфологічну реконструкцію еволюції верхніх ланок ерозійної сітки. Установлено зв'язок морфометрії палеобасейнових систем (I - III порядку), палеокліматичних умов, швидкості сучасних горизонтальних рухів земної кори. Обгрунтовано можливість застосування часткових і загальних показників техногенних впливів фізичного класу механічного та гідродинамічного підкласів до аналізу та прогнозу змін геологічного середовища ПТЛ (локальний рівень). Встановлено залежність просторово-часової конфігурації області взаємодії від зони розломного порушення. Створено регресійну модель залежності просадових властивостей від техногенного впливу механічного та гідродинамічного підкласів. Обгрунтовано фізичний і математичний зміст критичного значення інтегрального показника техногенних впливів. Доведено зв'язок процесів лінійної ерозії та деградації просадових властивостей в області значень інтегрального показника техногенних впливів, менших критичного.

  Скачати повний текст

Досліджено техногенні аномалії та встановлено, що їх нижня межа для даної території простежується до глибини 35 см. Розглянуто геохімічні та мінералогічні перетворення порід вуглевидобутку, встановлено стадії їх перетворення та доведено здатність геологічного середовища до геохімічної автостабілізації. Визначено, що межею геохімічної автостабілізації є фон таксономічної одиниці зони гіпергенезу.

  Скачати повний текст

Сформульовано математичну задачу зовнішньої радіальної суфозії під дією малого стоку сталої інтенсивності й одержано її розв'язок. Встановлено закономірності зміни проникності грунту та структуру області деформацій. Побудовано варіанти ефективних наближених розв'язків даної задачі. Проведено порівняльне дослідження суфозійного та фільтраційного процесів під час горизонтального та вертикального дренажів для двох режимів відкачки: з постійною витратою та постійним напором. Вивчено особливості фільтраційних деформацій у разі різкого зниження дренажної витрати, що сприяє посиленому осадженню завислих часток і утворенню зони осадження. З використанням аналітичних методів розглянуто рух суфозійних часток у процесі їх відтискання від малого джерела. Описано структуру області деформацій, проаналізовано зміни проникності в ній і втрати напору з урахувнаням додаткового опору фільтраційної течії з боку масового потоку, що рухається із запізненням. Розроблено методику розрахунку об'ємів виносу твердої речовини у водоприймальні споруди на прикладі гончарного дренажу. Визначено складову загального фільтраційного опору, за допомогою якої враховано вплив суфозійних деформацій на дію осушувального дренажу та його параметри, зокрема, відстань між дренами. Проведено порівняльне дослідження результатів теоретичних розрахунків з експериментальними, підтверджено коректність вихідних математичних моделей фільтраційних деформацій і методик розрахунку виносу структурної речовини та складової фільтраційного опору.

  Скачати повний текст

Досліджено інженерно-геологічні умови правобережного схилу Дніпра в районі м.Києва з точки зору природної, техногенної, історичної складової. Детально розглянуто фізико-географічні, геолого-тектонічні, геоморфологічні, гідрогеологічні та геодинамічні фактори формування та їх техногенну трансформацію в процесі освоєння території. Розроблено класифікацію грунтів схилу за їх роллю у розвитку екзогенних процесів. На основі аналізу та систематизації даних про розвиток екзогенних процесів на схилі за період 1939 - 2000 рр. встановлено основні чинники дестабілізації (природні та техногенні). На основі порівняльного аналізу інженерно-геологічних умов різних ділянок схилу виділено їх типи за геолого-геоморфологічними та екзогеодинамічними ознаками. Встановлено роль напрямків техногенного впливу, визначених функціональним використанням території, у формуванні особливостей інженерно-геологічних умов. Для оперативного встановлення стану стабільності схилу з метою забезпечення його довгострокової стабільності запропоновано принципи моніторингу на основі розрахунку коефіцієнта стабільності схилу за розробленою системою показників стабільності, що враховують властивості географічного середовища та зовнішні чинники впливу.

  Скачати повний текст

Методику математичного моделювання фільтраційних деформацій грунту, запропоновану А.Я.Бомбою та М.М.Хлапуком, адаптовано для випадків областей фільтрації більш складної геометрії (багатозв'язних криволінійних областей). За цього розв'язано проблему врахування роздвоєння лінії течії за умов переходу від багатозв'язної області фільтрації до однозв'язної. Розроблено нові ефективні числові методи й алгоритми розв'язування нелінійних обернених крайових задач на конформні та квазіконформні відображення для двозв'язних та тризв'язних областей на базі методу почергової параметризації характеристик процесу та середовища за умов моделювання суфозійних явищ у грунтах. Одержано числові розв'язки задач з урахуванням фільтраційної деформації середовища за умов взаємовпливу градієнта квазіпотенціалу та фільтраційних характеристик середовища. Установлено зони збурення вихідного потоку змінним коефіцієнтом фільтрації. На підставі результатів числових розрахунків установлено співвідношення між характеристиками середовища і процесу до та після деформації (фільтраційна втрата, гідродинамічна сітка, коефіцієнт фільтрації) для випадків, коли фізична область фільтрації є багатозв'язною.

  Скачати повний текст

Запропоновано нові математичні моделі неусталених процесів дифузії, які відбуваються в багатокомпонентних (у тому числі грунтових) середовищах, що вміщують довільно орієнтовані у просторі тонкі включення або тріщини. Їх сформульовано у вигляді нових класів початково-крайових задач для рівнянь параболічного типу з неоднорідними умовами спряження. З метою знаходження наближених узагальнених розривних розв'язків розглянутих задач побудовано обчислювальні алгоритми підвищеного порядку точності. Одержано оцінки похибок наближених узагальнених розв'язків, одержаних за допомогою різницевої схеми Кранко - Ніколсона та розривних функцій за методом скінченних елементів (МСЕ). З використанням розроблених обчислювальних алгоритмів та засобів об'єктного програмування створено автоматизований комплекс НАДРА. Проведено обчислювальні експерименти, які підтверджують ефективність запропонованих алгоритмів.

  Скачати повний текст

Запропоновано ієрархічну модель урахування інженерно-геологічних процесів на території міського землекористування, на основі якої визначено явища, які суттєво впливають на оптимальний розвиток території міста. Наведено модель формування міського землекористування для території, що належить до міста Кузнецовська.

  Скачати повний текст

Вивчено магнітні властивості типоморфних грунтів України з метою визначення можливого внеску грунтового покриву у формування локального аномального магнітного поля під час проведення геологорозвідувальних робіт, а також для розв'язання задач екології мегаполісів, інтенсифікації аграрних і грунтознавчих досліджень. Розглянуто сумарну й ефективну намагніченості, охарактеризовано їх складові для чорноземів вилугуваних, типових, звичайних, південних, сірих лісових, каштанових, дерново-підзолистих і лучних грунтів Полісся, Лісостепу, Степу, Сухого Степу України. Наведено вертикальні та латеральні розподіли педомагнітних параметрів. Виявлено їх суттєву диференціацію у грунтових генетичних горизонтах та за різних ландшафтних ситуацій. Розраховано значення ефективної намагніченості для досліджених грунтів. Розглянуто можливий внесок грунту у формування локального аномального магнітного поля. Виявлено, що техногенна складова мегаполісів обумовлює підвищення магнітної сприйнятливості грунтів, яку можна успішно використовувати в екомагнітних дослідженнях. Наведено приклади застосування педомагнітинх даних в агрономії та грунтознавстві, а також під час проведення детальних пошукових робіт.

  Скачати повний текст

Вперше на підставі системних досліджень похованих під Траяновими валами грунтів, а також утворених на них нових грунтах виявлено особливості еволюції грунтового покриву території Придністров'я. Встановлено, що 2 500 - 3 000 років тому клімат у даному регіоні змінився від степового аридного до лісового (лісостепового) більш вологого з відповідними часовими змінами рослинності - від степової (лучно-степової) до лісової (лісостепової). З'ясовано, що у період насипання земляних валів у грунтовому покриві превалювали чорноземні грунти, у сучасний період на даній території переважають опідзолені, переважно сірі лісові. Виявлено, що показники похованих під Траяновими валами грунтів мають істотні відмінності у порівнянні з сучасними грунтами, які розвивалися на денній поверхні. З'ясовано, що характерними особливостями палеогрунтів є їх менша кислотність, вищий вміст обмінних катіонів, особливо обмінного кальцію та більший ступінь насиченості основами. Виявлено, що вміст гумусу у похованих грунтах, за результами його перерахунку з урахуванням процесів діагенезу, перевищує такий для сучасних відмін. Виділено поховані грунти та морфолого-морфометричні особливості структури профілів. Доведено, що валовий вміст важких металів у похованих і сучасних грунтах є аналогічним. З'ясовано, що кожний елементарний ландшафт відрізняється іманентними показниками кількості хімічних елементів внаслідок впливу різних факторів на геохімію грунтів. Встановлено, що рухомість важких металів у сучасних грунтах істотно більша, ніж у похованих. Зроблено профільний розподіл досліджуваних металів і виявлено приуроченість їх максимумів до материнської породи похованих грунтів, тоді як у сучасних відмінах, які розміщені на валах, найбільшу кількість хімічних елементів зафіксовано у верхньому гумусовому горизонті, а у фонових грунтах - в ілювіальній частині профілю.

  Скачати повний текст

На підставі результатів досліджень та аналізу відповідної літератури розроблено методичні положення використання інтегральних показників інженерно-геологічних умов (ІГУ) у разі оцінювання категорій придатності геологічного середовища (ГС) для господарського освоєння. Обгрунтовано вибір розрахункових комплексів, які дають змогу врахувати ІГУ, вимоги конкретних задач і стадію проведення робіт. Розроблено алгоритм і запропоновано технологічну схему проведення процедури оцінки ІГУ, які дають змогу інтегрувати нові та попередні дані інженерно-геологічних пошуків у ГІС-технології: Arc View та інші програмні документи. Здійснено оцінку інженерного ризику в межах полігонної ділянки на підставі інтегрального показника властивостей ГС і розроблено рекомендації з інженерного захисту урбанізованих територій.

  Скачати повний текст

Наведено пропозиції щодо удосконалення систематики та класифікації галогенних грунтів сухостепових ландшафтів України на підставі використання субстантивно-генетичних принципів, що відповідає сучасним тенденціям розвитку класифікації грунтового різноманіття у міжнародній практиці. Критично проаналізовано й удосконалено понятійно-термінологічний апарат з питань систематики та класифікації галогенних грунтів. Виділено й охарактеризовано основні етапи розвитку класифікації та систематики галогенних грунтів в україно- та російськомовному грунтознавстві. Досліджено галогеохімічні, морфологічні особливості, елементарні грунтові процеси, закономірності формування та поширення слаборозвинених галогенних грунтів морських узбереж межиріччя. Запропоновано слаборозвинені галогенні грунти низинних морських узбереж у сучасній класифікації грунтів України виділяти в окрему самостійну групу на найвищому таксономічному рівні. Застосовано нову схему класифікації та систематики специфічних приморських галогенних грунтів морських узбереж. Наведено детальні карти грунтового покриву репрезентативних ділянок морського узбережжя межиріч Дніпро-Молочна. Розраховано найважливіші кількісні та якісні параметри структури грунтового покриву ключ-ділянок морських узбереж сухого степу України у межах досліджуваної території.

  Скачати повний текст