Аннотация

Цель: разработка основ энерго-энтропийной методологии, базирующейся на результатах системной взаимосвязи фундаментальных понятий «энергия» и неотъемлемой ее тени – «энтропии» в классе природно-технических систем (ПТС) «природная среда – объект деятельности – население» по использованию водных ресурсов в отраслях хозяйственной и иной деятельности.

Материалы и методы. Исходя из единства действий Природы и проводимой хозяйственной деятельности, рассматриваются методологические основы энерго-энтропийного подхода в оценке эффективности использования водных ресурсов, где центральным базовым понятиям является «энергия», она в системном рассмотрении остается постоянной величиной, но в процессах использования меняет свою форму, а неотъемлемой тенью ее является «энтропия». Если принять речную бассейновую геосистему за элементарную часть биосферы Земли, понятие «энтропия» исходит из термодинамической специфики, где при естественных изменениях в системе возрастает, а при противоестественных темпы роста ее снижаются. Такое понимание отражает второе начало термодинамики в формулировках Р. Клаузиуса.

Результаты. Взаимосвязь понятий «энергия» и «энтропия» в использовании водных ресурсов в технологических процессах на орошаемых землях обуславливает упорядочение в процессах системного взаимодействия трех компонентов с входящими в них элементами в составе ПТС, что дает возможность оценки энерго-энтропийной эффективности использования водных ресурсов на орошаемых землях.

Выводы. Разработаны энерго-энтропийные основы функционирования объекта деятельности в составе ПТС, использующих речной водный сток, формируемый за счет потоков солнечной энергии и преобразований форм энергии в процессах взаимосвязи, взаимодействия и взаимоотношения между компонентами в составе ПТС, где энтропия отражает количественную меру связной части энергии, не способной выполнять любые виды работ и изменений в упорядоченности между компонентами с входящими в них элементами в составе ПТС.

doi: 10.31774/2712-9357-2024-14-2-55-73

Для цитирования

Основы энерго-энтропийной методологии в классе природно-технических систем «природная среда – объект деятельности – население» / В. Л. Бондаренко, А. И. Ылясов, Е. Д. Хецуриани, М. И. Штавдакер, М. С. Хохрин // Мелиорация и гидротехника. 2024. Т. 14, № 2. С. 55–73. https://doi.org/10.31774/2712-9357-2024-14-2-55-73.

Список литературы

1. Научно-методические основы использования водных ресурсов в южных регионах России: территории бассейновых геосистем: монография / В. Л. Бондаренко, В. А. Волосухин, А. И. Ылясов, Е. А. Семенова, М. И. Штавдакер; под общ. ред. В. Н. Азарова; Новочеркас. инж.-мелиоратив. ин-т им. А. К. Кортунова ФГБОУ ВО Донской ГАУ. Новочеркасск, 2021. 348 с.

2. Румянцев И. С., Кромер Р. Использование методов инженерной биологии в практике гидротехнического и природоохранного строительства / под ред. И. С. Румянцева. М.: Изд-во МГУЦ, 2003. 259 с.

3. Масютенко Н. П. Трансформация органического вещества в черноземных почвах ЦЧР и системы его воспроизводства: науч. изд. М.: Россельхозакадемия, 2012. 150 с. EDN: TMAMYH.

4. Дейвис Г. Р. Энергия для планеты Земля // В мире науки. 1990. № 11. С. 7–16.

5. Николис Г., Пригожин И. Познание сложного. М.: Мир, 1990. 425 с.

6. Россия: речные бассейны / под ред. A. M. Черняева; РосНИИВХ. Екатеринбург: Агроэкология, 1999. 356 с.

7. Entropy weight ensemble framework for yield prediction of winter wheat under different water stress treatments using unmanned aerial vehicle-based multispectral and thermal data / S. Fei, M. A. Hassan, Y. Ma, M. Shu, Q. Cheng, Z. Li, Z. Chen, Y. Xiao // Frontiers in Plant Science. 2021. Vol. 12. 730181. DOI: 10.3389/fpls.2021.730181.

8. К вопросу об использовании понятия «энтропия» в агролесомелиорации / К. Н. Кулик, В. В. Бородычев, Ю. И. Васильев, С. Н. Крючков // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2019. № 4(56). С. 42–47. DOI: 10.32786/2071-9485-2019-04-4. EDN: SVANJA.

9. Использование универсальной энтропийной модели для оценки экологического состояния территорий сельских поселений / И. И. Косинова, И. М. Игнатенко, О. В. Базарский, А. А. Курышев, В. А. Бударина // Региональные геосистемы. 2022. Т. 46, № 4. С. 574–584. DOI: 10.52575/2712-7443-2022-46-4-574-584. EDN: QXKLQS.

10. Nuppenau E. A. Contribution of peri-urban land use and agriculture to entropy and food of mega-cities: On sustainability, planning by control theory and recycling of organics // PLOS One. 2023. Vol. 18, № 8. e0290747. DOI: 10.1371/journal.pone.0290747. EDN: OUPZWS.