№ 2 (2017)
Скачать выпуск
PDF
НАУКИ О ЗЕМЛЕ
Борис Федорович Галай,
Виталий Викторович Сербин,
Виктория Сергеевна Плахтюкова,
Олег Борисович Галай
97-108 82
Аннотация
Массовые строительства зданий и сооружений на территории Северного Кавказа и Крыма, где ведется интенсивное промышленное, гражданское, гидротехническое, ирригационное, дорожное и курортно-санаторное строительство, осложняли и будут осложнять лёссовые просадочные грунты, которые в степной их части распространены практически повсеместно, а в предгорных районах встречаются локально на равнинных, удобных для строительства участках. В работе показано генетическое единство лёссовой формации Северного Кавказа и Крыма, проведён сравнительный анализ состава и свойств просадоч-ных грунтов, даны рекомендации крымским строителям и проектировщикам по применению новых методов борьбы с просадочностью, освоенных на Северном Кавказе. Как показала практика строительства, глубинные взрывы - единственный, безальтернативный способ полного устранения просадочности лёссовых толщ большой мощности. Несмотря на эффективность уплотнения просадочных грунтов глубинными взрывами, последние пока не нашли широкого применения в условиях Северного Кавказа, где лёссовые грунты распространены практически повсеместно, а мощность просадочной толщи достигает 55 метров. Проведенный анализ показывает возможность применения гидровзрывного уплотнения и грунтовых свай в похожих грунтовых условиях Крыма.
Нина Евгеньевна Данилова,
Людмила Михайловна Кульгина,
Юлия Александровна Семенова,
Роберт Гургенович Закинян
109-118 46
Аннотация
Одним из видов вертикальных движений в атмосфере является конвекция. Конвективные движения возникают в неустойчиво стратифицированной атмосфере под влиянием атмосферных фронтов или орографических особенностей района. Свободная конвекция является первопричиной почти всех движений в атмосфере. Орографические особенности влияют на развитие конвекции двумя способами: косвенно посредством деформации фронтальных зон с последующим развитием барических образований или непосредственно при перетекании воздушного потока через горные препятствия. Немаловажную роль в развитии облачной конвекции играют параметры приземного слоя, такие как: динамический фактор, обусловленный орографией; термический фактор, обусловленный начальным перегревом. В данной работе облачная конвекция не является возмущенным состоянием относительно покоя, а представляется средним движением, вызванным только лишь флуктуацией плотности воздуха, которая зависит от температуры и массовой доли водяного пара. Такое рассмотрение является более последовательным. Представленные расчёты показывают, что модуль полной скорости движения воздуха при тепловой конвекции сухого воздуха и размер конвективной ячейки, существенно зависят от скорости восходящих потоков у земли, обусловленной рельефом местности, а также приземными параметрами.
119-130 31
Аннотация
Проводится анализ рассмотрения термина геохимическое поле и вводится понятие компонентного геохимического поля ландшафта. Геохимические поля микроэлементов в горных породах и почвах рассматриваются на примере Эльбрус-Казбековской физико-географической подобласти высокогорных ландшафтов Большого Кавказа. Анализ геохимической специфики коренных горных пород позволил выделить литогеохимические поля микроэлементов Главного Кавказского, Бокового и Передового хребтов. На примере физико-географических ландшафтных округов (Лабино-Тебердинского, Тебердино-Эльбрус-ского и Кубано-Терского) изучены особенности территориальной дифференциации компонентных педогеохимических полей микроэлементов. Выявлена пространственная структура в размещении микроэлементов в почвах ландшафтных высотных поясов среднегорий хвойных лесов, высокогорных субальпийских и альпийских лугов и скально-нивального. По преобладающим факторам формирования особенностей распределения микроэлементов в ландшафтных высотных поясах выделены генетические группы органо-минеральных, био-генно-выщелачиваемых и биогенно-емких компонентных педогеохимических полей.
131-146 70
Аннотация
Урбанизация - один из важнейших социально-экономических процессов, определяющих глубокую структурную дифференциацию существующих городов и вызывающих значительные изменения в экономике и социальной жизни страны. Всесторо-нее изучение этого процесса имеет большое научное и практическое значение. В статье рассматриваются результаты исследования городского расселения Казахстана на основе анализа урбанистической системы страны с использованием теоретической закономерности (правило «ранг-людность», именуемой также закон Ауэрбаха-Ципфа). Представлен обзор некоторых модификаций закона Ауэрбаха-Ципфа, проанализированы подходы ряда авторов, объясняющих причины соответствия и несоответствие системы городского расселения Казахстана закономерности «ранг-людность». Анализ рангового распределения городов Казахстана по численности населения построенных по данным Всесоюзной и двух Национальных переписей населения, а также материалов текущего учета (в 1989, 1999, 2009 и 2016 гг.) показал, что переход к рыночным отношениям не внес ожидаемых изменений в урбанистическую систему Казахстана. Выявлены причины этого явления.
147-158 93
Аннотация
На заключительных стадиях разработки большинства месторождений Беларуси, России и зарубежье, после практически полной выработки извлекаемых запасов нефти в залежах остается большая часть первоначального объема геологических запасов. В настоящий момент, объемы добываемой нефти лишь частично компенсируются приростом запасов за счет открытия новых месторождений. Все более и более актуальным становиться применение эффективных методов повышения нефтеотдачи на действующих месторождениях. Методов, которые ввиду сложившейся в настоящий момент макроэкономической ситуации не требуют значительных капитальных вложений. Одним из таких методов является нестационарное заводнение, которое доказало свою эффективность на ряде месторождений различных нефтегазоносных провинций. В данной статье произведена систематизация и классификация существующих технологий гидродинамических методов воздействия, выделены критерии выбора объектов и даны рекомендации по технологии проведения работ.
Виктор Владимирович Разумов,
Эрик Николаевич Молчанов,
Наталья Викторовна Разумова,
Сергей Иванович Шагин
159-186 56
Аннотация
На основе анализа обширной информации о процессах подтопления земель на территории Приволжского региона России, представленной в литературных источниках и в материалах официальной государственной отчетности о состоянии и об охране окружающей природной и геологической среды, использовании земель, водных ресурсов, состоянии защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера и др., впервые систематизированы данные о процессах постоянного и временного подтопления, наблюдаемых на землях изучаемого региона, изучены причины их возникновения и развития, масштабы и опасность проявления на территории субъектов РФ в пределах региона. Проведенный анализ показал, что на территории Приволжского региона широко распространено постоянное подтопление земель, связанное с повышением уровня подземных вод в результате природных и антропогенных факторов. Естественные процессы подтопления в основном развиваются на землях, расположенных вблизи водохранилищ, в поймах и на надпойменных террасах рек и др. Техногенное подтопление земель в основном приурочено к крупным населенным пунктам, расположенных на равнинах и, в основном, связано с утечками из водонесущих коммуникаций, заполнением водохранилищ, нарушением поверхностного и подземного стока при строительстве дорог, промышленных предприятий и др. Частые и интенсивные дожди и весенне-летне-осенние паводки и половодья, которые практически ежегодно происходят на территории региона, приводят к временному подтоплению обширных территорий региона и зачастую наносят значительный ущерб населению и хозяйству.
187-198 30
Аннотация
В исследовании, основанном на актовых материалах и научной литературе, рассматривается государственная адаптационно-интеграционная политика на Северном Кавказе в контексте иностранной миграции, а также её территориальные аспекты. В работе определены иерархические уровни государственной миграционной политики на Северном Кавказе, приоритетные территории вселения иммигрантов, а также ключевые правовые, экономические и культурные меры государственной поддержки направленной на решение адаптационно-интеграционных проблем мигрантов. В исследовании выявлены этнические особенности государственной адаптационно-интеграционной политики по отношению к иностранным мигрантам. В результатах исследования представлены основные пространственно-временные трансформации адаптационно-интеграционной политики на Северном Кавказе по отношению к иностранным мигрантам.
ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ
7-16 41
Аннотация
Рассмотрен ряд методов выполнения арифметических операций в непозиционной системе счисления. Для совмещения всех операций базового набора предложен алгоритм и реализующее его схемотехническое решение. Работа устройства рассмотрена в различных режимах его функционирования. Одновременное выполнение аддитивных и мультипликативных операций базируется на использовании теории индексов, а также разложении в ряд одного из операндов по степени числа два. Предложен оригинальный подход к построению непозиционных вычислителей, основанный на синтезе цифровой и аналоговой техники. Данные варианты проектирования будут способствовать унификации вычислительного оборудования, а следовательно, повышению надежности полученных устройств. Одной из трудностей совмещения бинарных операций является объединение коммутативных с некоммутативными. В заключении работы намечен путь ее преодоления.
17-28 52
Аннотация
В статье исследуется вопрос представления комплексных чисел в системе остаточных классов и построения алгоритмов операций сложения и умножения. Идея построения подобных систем состоит в определении отображения множества комплексных чисел на кольцо целых чисел. Основное внимание уделяется квадратичной системе остаточных классов. Идея построения подобной системы состоит в представлении целого комплексного числа z в виде пары целых (X; Y) по выбранным модулям. Правила арифметических операций над комплексными числами, представленными парами вычетов по выбранным основаниям, не отличаются от правил арифметических операций в СОК в вещественной области. Выполнение операций умножения и сложения двух комплексных чисел в квадратичной СОК происходит модульно, в параллельных каналах и содержит только эти две арифметические операции, что позволяет сократить объёмы вычислений.
29-42 64
Аннотация
Рассматриваются возможности применения для аутентификации сообщений схем цифровой подписи на основе помехоустойчивого кодирования, которые могут быть кандидатами для использования в пост-квантовой криптографии. Криптография на основе помехоустойчивых кодов привлекает внимание не только высокой стойкостью по отношению к атакам различного рода, но и высоким реализуемым схемным быстродействием, а также дополнительным преимуществом в способности к исправлению ошибок при передаче сигналов по каналам передачи данных. Описывается алгоритм цифровой подписи на основе помехоустойчивого кодирования. Представляются результаты компьютерного моделирования такого алгоритма для случая применения кодов Рида-Соломона и оцениваются затраты на его программную реализацию. Показывается перспективность использования помехоустойчивых кодов для аутентификации сообщений и намечаются направления дальнейших исследований.
43-52 59
Аннотация
При создании новых технических решений необходимо обеспечить заданные значения технических параметров при минимально возможных затратах. Целесообразно использование принципа минимума затрат при ограничениях на технический эффект, а также на внешнее и внутренние параметры, характеризующие систему защиты информации от ошибок. Методологической основой решения задач оптимизации является теория исследования операций. Так как проектируется система защиты информации от ошибок, обеспечивающая требуемое значение показателя помехоустойчивости Psmp при минимальных затратах Cmp, то показатель эффективности всех допустимых проектов могут служить аппаратурные затраты на создание устройства надежности обработки УА Задача оптимального математического программирования сводится к нахождению значений аргумента функции числа повторений сообщения m и вероятности искажения единичного символа кодовой комбинации P0, которые минимизируют функционал, и решается классическим методом множителей Лагранжа.
53-62 61
Аннотация
Рассматривается математическая модель скрытой передачи информации по цифровому каналу связи, подверженному деструктивным воздействиям аналитика (помехи). Преодолевается один из недостатков стеганографического метода скрытой передачи информации - возможность стирания скрытых данных, помещенных в стеганографические контейнеры путем их переформатирования, масштабирования, уничтожения и пр. Метод решения задачи - избыточное модулярное кодирование данных, встраиваемых в стеганографические контейнеры различного файлового формата (jpeg, mp3, avi, mpeg4 и др.) и различной потенциальной емкости (путем выбора размера модулей). Множественное использование нескольких стеганографических методов встраивания информации в стеганографические контейнеры различного файлового формата попутно позволило решить и другую задачу - повысить пропускную способность стеганографического канала связи. Для восстановления выходных данных использована оригинальная форма доказательной части Китайской теоремы об остатках, впервые предложенная в школе профессора Н.И. Червякова.
63-72 48
Аннотация
В статье предложена математическая модель распространения звуковых волн в жидкости по цилиндрической трубе, возбуждаемых гармоническими колебаниями мембраны произвольной формы. Математическая формулировка модели сводится ко второй краевой задачи для волнового уравнения. В случае гармонического внешнего воздействия волновое уравнение для потенциала скорости жидкости переходит в уравнение Гель-мгольца. Получено аналитическое выражение, описывающее распределение потенциала скорости жидкости в волне. Приведена функция Грина краевой задачи. Определены фазовая и групповая скорости. Рассмотрены особенности распространения звуковых волн, возбуждаемые гармоническими колебаниями круглой мембраны. В работе показано, что возбуждается конечное число гармоник. Указаны резонансные частоты, вблизи которых амплитуда колебаний будет максимальной. Установлено, что таких частот может быть конечное число.
73-86 38
Аннотация
Точные решения для каждой математической модели имеют особое значение. Они позволяют оценить, степень адекватности математической модели реальным физическим процессам, после проведения экспериментов, соответствующие этим решениям, а также оценить возникающие отклонения. Точные решения можно использовать для описания некоторых физических процессов. Точные решения являются хорошими тестами для проверки приближенных численных решений. В настоящей статье выполнен групповой анализ однопараметрического семейства уравнений, описывающих в рамках нелинейной одномерной модели мелкой воды распространение поверхностных волн над прямолинейным дном. Параметром этого семейства является угловой коэффициент наклона дна. В результате специального нелокального преобразования годографа, ассоциированного с групповым свойством исходной нелинейной системы, эта система сведена к линейной системе. Используя групповые свойства этих систем, получены формулы производства («размножения») решений нелинейной системы. С помощью инвариантных и частично инвариантных решений линейной системы и найденных формул производства решений получено бесконечное множество невырожденных решений нелинейной системы. Найдены все вырожденные решения этой системы. Полученные решения могут быть использованы при исследовании наката волн на берег, а также при исследовании распространения жидкости в каналах.
87-96 52
Аннотация
В статье рассматриваются вопросы математического моделирования распространения в ближней зоне примесей, образующихся в результате ракетно-космической деятельности. Разработана трехмерная численная модель распространения примесей от кратковременного источника. Учет метеорологических параметров позволяет более детально исследовать загрязнение воздуха в локальной области от работы ракетных двигателей. Проведен численный анализ распространения вредных примесей в районе пусков ракетоносителей. Получены трехмерные данные по концентрации загрязняющих веществ в воздухе в различные моменты времени.
БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
199-206 31
Аннотация
В данной работе рассматривается возможность формирования микрокапсул путем послойной адсорбции биополиэлектролитов на ядрах неорганической (частицы СаСО3) и полимерной природы (полистирольные частицы). Нами была осуществлена оценка размеров полученных микрокапсул, их форма, количественный выход. В качестве высокомолекулярного полианиона был использован фукоидан (F), в качестве высокомолекулярного поликатиона - бычий сывороточный альбумин (БСА). Удаление ядер осуществлялось путем понижения рН системы до 4, в случае карбонатной матрицы, или вымыванием с помощью тетрагидрофурана, в случае полистирольных носителей. Установлено, что природа матрицы, используемой для формирования микрокапсул, влияет на степень включения белка и выход полиэлектролитных частиц.
ISSN 2308-4758 (Print)