SCI Библиотека

Темой исследования является анализ проблемы транспортного обслуживания пунктов с необорудованным берегом, расположенных в большинстве на побережье арктических морей и Дальнего Востока, которая является актуальной на протяжении нескольких десятилетий. Отмечается, что в отличие от обычной практики грузовых операций у причалов и на рейде в условиях необорудованного берега погрузка / выгрузка зачастую осуществляется в условиях касания судном грунта, при этом имеет место повреждение корпуса судна, а иногда в аварийной ситуации для спасения экипажа и судна необходима принудительная посадка судна на мель. Отмечается, что вследствие этого необходимо наличие системы предварительной оценки контактных условий при частичной посадке судна на грунт. В статье представлена математическая модель для жесткого корпуса судна, садящегося на мель, при этом проникновение в грунт малό по сравнению с возвышением носовой части (судно рассматривается как упругий брус). Показано, что первый контакт между носовой частью судна и грунтом приводит к высокому пику нагрузок, затем судно продолжает частичное скольжение вверх по уклону. При этом силы инерции в качестве аппроксимации рассматриваются как малые по сравнению с силами реакции грунта и гидростатическими силами. Помимо силовых воздействий учтены динамические характеристики конструкции прогибающегося корпуса. Полученное решение системы нелинейных обыкновенных дифференциальных уравнений, описывающих движение судна при посадке на мель, включает продольную, вертикальную и наклонную составляющие. Предложенное решение позволит рассчитать контактные усилия, возникающие в момент соприкосновения корпуса с грунтом, с учетом ударной нагрузки и особенностей конструкции судна.

Статья посвящена сейсмическим донным наблюдениям на море, текущему состоянию данного вопроса и путям развития донной сейсморазведки с применением роботизированных средств. Выполнен обзор текущих видов донных сейсмических съемок и их подразделение на два основных вида: глубоководные работы и работы на мелкой воде и в переходных зонах суша - море (транзитных зонах). Показаны основные применяемые технологии донных работ и рассмотрены проблемы каждой из них. Подробно представлена технология работы с самовсплывающими станциями для применения на глубокой и мелкой воде. Показано преимущество применения этой технологии для донной части гибридных съемок на глубокой воде. Представлено несколько вариантов перспективы развития самовсплывающей станции на глубокой воде. Подробно проанализировано новое направление донной сейсморазведки на глубокой воде, состоящее в создании и применении большого количества автономных подводных дронов, каждый из которых дополнен возможностью приема и записи на дне сейсмических донных наблюдений. Для мелководного сектора донной сейсморазведки предложена новая технология роботизированных съемок на основе использования безэкипажного судна-носителя самовсплывающих станций и автоматизированных самовсплывающих донных станций, работающих без оставления груза на дне. Проведены реальные морские испытания модели донной самовсплывающей станции без оставления груза на дне. Найден и испытан эффективный способ автоматической постановки станций на дно. Проведены морские испытания всплытия предложенной модели с использованием технологии сжатого воздуха. Выявлены проблемы предложенной модели и найден устойчивый модифицированный вариант ее всплытия при любых погодных условиях.

Темой исследования является одна из наиболее важных задач морской навигации в обеспечении безопасности и эффективности мореплавания, а именно точность определения координат места судна. Несмотря на интенсивное внедрение информационных технологий и повышение точности навигационных систем и методов в списке актуальных задач мореплавания постоянно находятся исследования, связанные с точностью определения координат места судна. Традиционно под оценкой точности текущих координат места судна в морской навигации понимается априорная оценка влияния комбинации случайных погрешностей измеренных навигационных параметров на случайные погрешности рассчитанных координат. С помощью этой информации осуществляется подмена точности текущих координат места судна понятием «точность работы навигационной системы или метода», что принципиально является теоретическим несоответствием. Целью данного исследования является попытка частично компенсировать это несоответствие. Для этого предложен индикатор, позволяющий косвенно оценить текущую точность обсервованных координат места судна по информации, содержащейся в избыточных измерениях, полученных в масштабе реального времени без использования априорных данных. Идея индикатора основана на оценке площади фигуры погрешностей линий положения, ограниченной ее внешним контуром при высоком уровне избыточности измерений, обеспечивающих вероятность нахождения истинной точки в этой фигуре, равной 100 %. Отмечается, что современная навигационная техника характеризуется не только высокими точностными характеристиками, но и позволяет наращивать объем измерительной информации, используя для ее обработки современные технологии, включая платформы Big Data. Возможность определения текущей области с полной достоверностью нахождения в ней истинной точки стимулирует развитие следующего более технологичного и перспективного уровня автономных методов определения места судна, который напрямую относится, например, к развитию азимутальных методов мореходной астрономии, позволяющих выполнять неограниченное количество измерений в отсутствии видимого горизонта, что, несомненно, является актуальным при плавании судов в условиях высоких широт, особенно в длительный период полярной ночи.

В статье представлены результаты модельного исследования микробиологических процессов трансформации полициклических ароматических углеводородов, влияющих на формирование качества воды в Амурском лимане. Целью работы являлось исследование микробиологических процессов трансформации полициклических ароматических углеводородов бактериобентосом на разных участках в Амурском лимане. В работе использовали микробные комплексы, выделенные из донных отложений на различных участках Амурского лимана. В качестве основного метода был использован микробиологический анализ. Численность бактериобентоса определяли общепринятыми в водной микробиологии приемами и выражали в колониеобразующих единицах на 1 г сырого веса донных отложений. Методом эколого-физиологических исследований определяли потенциальную способность бентосных микробных комплексов к трансформации полициклических ароматических углеводородов. Культивирование микробных комплексов осуществляли на жидких питательных средах, содержащих ароматические углеводороды разного строения. В качестве источников углерода использовали бициклический нафталин и трициклический фенантрен в концентрации 1 г/л. Потенциальную активность бактериобентоса оценивали по изменению оптической плотности накопления биомассы (490 нм) и образованию окрашенных продуктов (400 нм) через 30 и 90 суток. Как показали модельные исследования, интенсивность их трансформации может существенно изменяться на различных участках Амурского лимана. Выполненные микробиологические исследования в Амурском лимане показали, что скорость трансформации ПАУ и образования метаболитов зависела от множества факторов, включая природную соленость, от адаптации деструкторов микробного сообщества и концентрации полициклических ароматических углеводородов. Трансформация полициклических ароматических углеводородов в донных отложениях происходит с участием сложных микробных комплексов, что предполагает поэтапное разложение углеводородов и возможность накопления различных метаболитов в придонных слоях воды.

Цель статьи заключается в анализе применения физико-химических методов увеличения нефтеотдачи пластов при эксплуатации залежей месторождений Югры, находящихся на заключительных стадиях разработки. Для заключительных стадий разработки нефтяных месторождений характерно применение в промышленных масштабах геолого-технических мероприятий по интенсификации добычи нефти и увеличению нефтеотдачи пластов. Среди мероприятий по увеличению нефтеотдачи пласта наибольшее применение нашли гидродинамические и физико-химические методы. В статье, на примере находящегося на третьей стадии разработки месторождения ЗС, проведен анализ эффективности физико-химических методов увеличения нефтеотдачи пласта. В результате ретроспективного анализа фондовых, геолого-геофизических исследований и промысловых данных непосредственно на указанном месторождении, были определены успешные и не показавшие успешность технические решения и рассмотрены некоторые особенности применения технологий физико-химического воздействия. По степени влияния на продуктивный пласт, в статье рассмотрены потокоотклоняющие, доотмывающие и интенсифицирующие технологии. Анализ эффективности рассмотренных методов показал, что использование той или иной технологии требует постоянного контроля со стороны геолого-технологической служб предприятия, а решения об их использовании и/или прекращении должны приниматься в режиме реального времени.

Целью исследования является оценка эффективности и демонстрация типичных проблем постановки наиболее экспрессных методов геофизической разведки при решении задачи картирования потенциально перспективных на россыпи участков в условиях заболоченности и вечной мерзлоты северных районов Восточной Евразии. Несмотря на значительное исчерпание запасов россыпных месторождений в целом и смену фокусировки рудной отрасли на коренные месторождения, и в настоящее время большинство новых горных проектов связаны с поисками россыпного золота. Традиционный подход к поискам месторождений такого типа основан на бурении, что медленно, дорого и неэкологично. Основным способом оптимизации затрат на поиски и разведку россыпных залежей золота являются геофизические исследования, которые позволяют уменьшить район поисков и, соответственно, снизить затраты на бурение. В настоящее время приходится вести поиски в районах со сложными ландшафтно-морфологическими и геологическими условиями, такими как заболоченность, мерзлота, сложное тектоническое строение. Эти факторы могут затруднять постановку традиционно применяемых при поисках россыпей методов, таких как магнитная съемка или методы электроразведки на постоянном токе. В данной работе анализируются результаты проведенных опытно-методических работ комплексом малоглубинных методов геофизики в типичных геологических условиях Восточной Сибири. Рассматриваются результаты магнитных и электромагнитных съемок, анализируются возникшие проблемы и описываются перспективы и пути их решения и делается вывод о целесообразности применения каждого метода. В результате даны рекомендации по наиболее рациональному способу геофизических поисков россыпных месторождений в условиях заболоченности и криолитозоны.

Основополагающим в современной жизни стало понятие экологической безопасности жизнедеятельности человека, одной из составляющих которого представляется допустимый радиационный фон. Современный уровень развития общества приводит к тому, что одним из важнейших параметров, который оказывает непосредственное влияние на выбор строительных материалов для обеспечения деятельности человека, служит экологическая безопасность, в том числе радиационная составляющая. Целью работы является комплексная оценка антропогенного влияния на изменение естественной радиационной составляющей на месторождении гипса в Холмогорском районе Архангельской области. В летний период 2024 года были выполнены работы по измерению мощности амбиентного эквивалента дозы гамма-излучения, удельной активности радионуклидов и плотности потока радона на разрабатываемом месторождении. По итогам экспериментальных работ выявлен локальный перенос радионуклидов в отвалы вскрышных пород, выделены два участка первого и второго классов по степени радоноопасности. Количественные показатели активности радионуклидов находятся в пределах нормативных значений. Деятельность горного предприятия приводит к локальным изменениям радиационного фона, на фоне снижения гамма-излучения и плотности потока радона на территории карьера фиксируются повышенные значения гамма-излучения в отвалах вскрышных пород, а в карьерных водах повышаются концентрации урана. Исследование выполнено в рамках государственного задания ФГБУН «Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики им. академика Н. П. Лаверова» УрО РАН FUUW-2025-0011 «Особенности миграции элементов и их изотопов в компонентах окружающей среды Западного сектора Российской Арктики в условиях климатических и техногенных изменений», № государственной регистрации 125022002727-2.

В работе представлены результаты экспериментальных исследований характеристик течения воды и параметров транспорта наносов, выполненных в гидравлическом лотке с песчаным деформируемым дном при установившемся и неустановившемся режимах течения воды. Эксперименты проведены в гидравлическом лотке длиной 8,0 м и шириной 0,21 м, оборудованном устройствами для изменения уклона дна в диапазоне значений: прямым - до 0,025, обратным - до 0,015, а также для автоматического воспроизведения гидрографа стока по заданной программе. Диапазон расходов в экспериментах изменялся в диапазоне от 2,0 л/с до 6,0 л/с. В качестве руслового материала использовался кварцевый песок диаметром 0,1-0,3 мм. В работе определены значения и дана оценка интенсивности изменения основных характеристик речного потока при распространении волны попуска, включая характер изменения уровенного режима и уклонов свободной поверхности, а также режим скоростей течения воды. Изучены параметры транспорта влекомых наносов, в том числе длины и высоты донных гряд, скорости перемещения гряд и расход наносов. Выполнена статистическая обработка параметров грядового рельефа при установившемся и неустановившемся движении воды. Гидравлические исследования и численные эксперименты позволили выявить специфику движения наносов в условиях неустановившегося движения. Экспериментально подтверждено, что при неустановившемся движении воды транспорт наносов активизируется в моменты прохождения волны попуска воды. При этом основные параметры транспорта наносов - скорость перемещения гряд и расход наносов - возрастают по сравнению со стационарным движением воды.

В условиях изменения климата и деградации ледников возникает большое количество ледниковых озер с угрозой их катастрофического прорыва. На Кавказе в долине реки Адылсу происходили прорывы озер у ледника Башкара в 1958, 1959, 1960 и 2017 гг. В последние годы произошли значительные изменения этих озер, и в 2024 г. наблюдался повышенный приток воды с ледника в озеро Башкара, что создало прорывоопасную обстановку. Целью исследования является оценка состояния озер у ледника Башкара в период увеличения притока воды в озеро Башкара и их динамики за 2017-2024 гг. Была проведена аэрофотосъемка с применением квадрокоптера 29.06.2024 и для сравнения использованы ортофотопланы и цифровые модели рельефа предыдущих аэрофотосъемок 2017 и 2023 гг. Выявлены значительное увеличение площади Башкара и уменьшение площади озера Лапа. На участке притока воды в озеро Башкара обнаружены следы прохождения селевого потока. Селевой режим наблюдался также на участке прорана на выходе с озера Башкара. В результате анализа материалов аэрофотосъемок был сделан вывод об изменении направления подледного канала стока с ледника Башкара и возможном повторном прорыве озера Башкара. Во избежание повторения прорыва озера Башкара в будущем предложено отвести водный поток с ледника, который питает озеро, влево, минуя озеро, путем прокопа на участке моренной перемычки минимальной высоты.

Целью работы является обеспечение непрерывного мониторинга, прогнозирования и достоверности показателей состояния производства и факторов его роста на предприятиях водного транспорта, по данным статистики, на основе опыта моделирования и параметрической оценки производственных функций с применением нейтронных сетей и интеллектуальных систем. В связи с этим появляется возможность формирования значений целевых индикаторов и показателей развития внутреннего водного транспорта по контрольным периодам на краткосрочном и стратегическом уровнях. Предлагается алгоритм численной оценки параметров моделей производственных функций потребления, построенных с помощью регрессионных нейросетей по данным статистики социально-экономического развития региона. Отмечается, что существенным отличием данного способа оценки является использование нейросетевых технологий, способствующих значительному расширению технических возможностей моделирования и повышению точности вычислений путем получения рекуррентных оценок вектора искомых коэффициентов модели. Показано, что для рассматриваемого класса задач «пригонки» траекторий функции потребления к статистическим данным можно применять нейронные модели обобщенно-регрессионных сетей, обладающие простыми режимами обучения и высокой точностью моделирования. При этом применение нейросетевых технологий обеспечивает максимальное приближение модели производственной функции заданной структуры к нейронной модели при заданном начальном приближении с последующим ее использованием для оценки весовых коэффициентов. Применение алгоритма продемонстрировано на примере оценок параметров аппроксимированной с помощью нейросети функции потребления по соответствующим данным временных рядов. Получены численные оценки с применением операторных функций из арсенала Neural Networks Toolbox среды MATLAB. Предложенный алгоритм может быть применен для численного анализа производственных моделей потребления со сложными логико-вероятностными связями при оценивании целевых индикаторов и показателей развития внутреннего водного транспорта.