Аннотация

Цель – определение концептуальных основ понятия времени с учетом направленности процессов взаимодействия как отдельных конструктивных элементов, так и сооружений в целом при эксплуатации с природными средами (геологической средой, водным потоком, атмосферой) и системой технического обслуживания. При изучении процессов функционирования сооружений, в частности гидротехнических туннелей, время является одним из основных факторов, определяющих их техническое состояние и надежность. Водохозяйственная система была представлена в виде модели взаимодействия гидротехнических сооружений и окружающей среды. В процессе взаимодействия происходит движение потоков энергии и вещества, что обуславливает уровень энтропии (технического состояния) конструктивных элементов и сооружения в целом. Характер изменения энтропии в обобщенном понимании отражает прошлое, настоящее и будущее технического состояния сооружения. Изменение энтропии технического состояния сооружений обусловлено необратимыми процессами и связано с физическим старением строительных материалов (бетона, железобетона, металла, грунта) как отдельных конструктивных элементов, так и сооружения в целом. В процессе исследований выявлено, что рост энтропии в единице объема конструктивного элемента или сооружения за единицу времени выражает функцию диссипации, или преобразования свободной энергии в связанную. Чем больше значение свободной энергии, тем выше уровень технического состояния сооружения и, соответственно, уровень экологической и технической безопасности. В детерминистическом описании процессов взаимосвязи, взаимодействия и взаимоотношения гидротехнического сооружения и окружающей среды, режимов работы магистрального канала, службы эксплуатации «стрела времени» определяет направленность происходящих изменений в техническом состоянии. В результате исследований установлено, что фактор времени обуславливает старение гидротехнических объектов, как и других систем, и сопровождается повышением уязвимости для всех воздействий, снижением функциональной способности (работоспособности), а это не учитывается в существующих методиках. Выявлено, что неспособность сооружений со временем противостоять разрушению конструкций имеет ту же природу, что и рассеивание энергии, т. е. старение эквивалентно увеличению энтропии, являющейся мерой неупорядоченности любой системы.

Ключевые слова: время, необратимость, изменение, энтропия, функциональная надежность, безопасность.