Инженерная геодинамика
Инжене́рная геодина́мика, научное направление инженерной геологии, изучающее механизм, динамику, закономерности и прогноз формирования природных и антропогенных геологических (инженерно-геологических) процессов в верхних горизонтах земной коры (литосферы) в связи с осуществлённой, текущей или планируемой инженерно-хозяйственной деятельностью человека. Основное внимание уделяется изучению геологических процессов, которые протекают или могут возникнуть в самой верхней, приповерхностной части земной коры как в природной обстановке (экзогенные и эндогенные геологические процессы природной реальной или идеальной литотехнической системы), так и в освоенных человеком массивах (антропогенные, или инженерно-геологические, процессы природно-технической идеальной или реальной литосистемы). Предметом исследований являются знания о механизме, динамике, локальных закономерностях формирования геологических и инженерно-геологических процессов в верхних горизонтах земной коры. Динамика развития геологических процессов анализируется в 2 временных системах: 1) в геологическом времени [при исследовании закономерностей формирования (истории развития) древних и современных геологических процессов, обусловивших определённые геологические явления в современном рельефе или в толщах горных пород]; 2) в физическом времени (при анализе тех же закономерностей применительно к современным действующим геологическим процессам или при разработке прогноза их пространственно-временного развития под воздействием природных или антропогенных причин) (Трофимов. 1997).
Основной закон инженерной геодинамики (закон Саваренского-Каменского-Золотарёва) – морфология, механизм и масштаб современных природных и антропогенных геологических (инженерно-геологических) процессов определяются инженерно-геологическими особенностями верхних горизонтов литосферы и её взаимодействием с внешними средами, включая техногенное воздействие (Трофимов. 1999).
Среди нерешённых проблем и задач, стоящих перед инженерной геодинамикой: 1) проблема геодинамического прогнозирования [задача разработки надёжного прогноза динамики (развития) природных геологических и инженерно-геологических процессов]; 2) проблема управления инженерно-геологическими массивами (процессами) [задача обоснования эффективных способов управления массивами (процессами)]; 3) проблема оценки изменённости массивов [необходимо выяснить закономерности изменения (изменённости) массивов под влиянием природных и техногенных факторов] (Королёв. 2016).
Общая теория инженерной геодинамики представляется как система взаимосвязанных теоретических положений и номологических высказываний (законов) об инженерно-геологических условиях, объединяющая научные представления об инженерно-геологической оценке эндогенных и экзогенных геологических процессов и их техногенных аналогов; о закономерностях их формирования, а также об обосновании управления ими и инженерной защиты. Оценка включает вопросы морфологии, истории формирования и прогнозирования развития процессов.
Логическая структура общей теории инженерной геодинамики показана на рис. 1 (Королёв. 2016). В структуру общей теории инженерной геодинамики (1) входят вспомогательные теории (в соотношении включения): теория инженерно-геологической оценки эндогенных геологических процессов и их техногенных аналогов (2), теория инженерно-геологической оценки экзогенных геологических и инженерно-геологических процессов (3), теория методики инженерной геодинамики (4), теория обоснования управления геологическими процессами и литотехническими системами (ЛТС) [природно-техническими системами (ПТС)] и инженерной защиты территорий, зданий и сооружений (5). Связующую и системообразующую роль в общей теории (1) выполняют системные положения (1а) общей теории инженерной геодинамики, в том числе опирающиеся на общие законы инженерной геодинамики.
В структуре инженерной геодинамики выделяют: общую инженерную геодинамику, региональную инженерную геодинамику и геодинамическое грунтоведение. Инженерная геодинамика связана с рядом естественных и точных наук – физикой (в том числе механикой), физической географией, вычислительной математикой; использует методы и данные динамической геологии, новейшей тектоники, сейсмотектоники, геоморфологии, гидрогеологии, геокриологии и других геологических наук.