Представлено огляд досліджень із проблеми моніторингу радіоактивного забруднення підземних вод і прогнозування геоміграційних процесів. Надано оцінку відповідних ризиків для людини й оточуючого середовища. Розроблено стратегії і заходи щодо захисту водних ресурсів. Зазначені дослідження були виконані в Інституті геологічних наук НАН України протягом 1995-2017 рр. для радіаційно-небезпечних об'єктів Чорнобильської зони відчуження та уранових об'єктів колишнього Виробничого об'єднання «Придніпровський хімічний завод» (м. Кам'янське). Ключові слова: гідрогеологічний моніторинг; математичне моделювання; оцінки ризику; природоохоронні заходи.

Математичне моделювання вологоперенесення застосовано для оцінки діапазону величини інфільтраційних потоків вологи крізь ґрунтові екрани хвостосховищ відходів переробки уранових руд на території колишнього Придніпровського хімічного заводу (м. Кам'янське), що залишився у спадок з радянських часів. Досліджуваний об'єкт знаходиться в зоні помірноконтинентального клімату (середня кількість опадів становить 540 мм/рік). Для моделювання вологоперенесення в ґрунтах зони аерації використано програмний пакет HYDRUS-1D. Застосовано так звану «системозалежну» верхню граничну умову для поверхні ґрунтового профілю, на яку впливають атмосферні умови. Для визначення верхньої граничної умови використані метеорологічні дані з метеостанції м. Дніпро (розташована на відстані 40 км). Величини інфільтраційних потоків вологи оцінені з використанням метеорологічних даних за 5 років (2001-2003; 2005-2006). Розрахунки виконано для двох типів ґрунту: «суглинок» та «супісок» (використані гідрофізичні параметри для ґрунтів «loam» і «silt» з бібліотеки HYDRUS-1D), при потужності ґрунтового профілю 1 і 2 м, при наявності або відсутності рослинності на поверхні ґрунту. Згідно з отриманими результатами, інфільтраційний потік вологи може становити 107-220 мм/рік (в залежності від типу модельного ґрунту та наявності або відсутності рослинності) або 20-40% річної суми опадів. Потужність ґрунтового екрану (1 або 2 м) має невеликий вплив на результати моделювання. Наявність рослинності (трав'яного покриву) на поверхні ґрунтового екрану зменшує величину річного інфільтраційного потоку приблизно на 30%. Ключові слова: Придніпровський хімічний завод, інфільтраційні потоки вологи, ґрунтові екрани, хвостосховища переробки уранових руд. Mathematical modeling is applied to estimate range of moisture infiltration rates through soil covers of the uranium mill tailings situated at the soviet era uranium production legacy site Pridneprovsky Chemical Plant (PChP, Kamianske City). The study site is characterized by temperate-continental climate (average precipitation rate is 540 mm/year). The HYDRUS-1D software package (Šimůnek et al., 2005) is used for simulation of variably saturated water flow. The so-called 'system dependent' boundary condition is used at the top of soil profile, which is exposed to atmospheric conditions. Meteorological data from Dnipro weather station (situated at 40 km distance) are used to define the upper boundary condition. Infiltration recharge rates are estimated using meteorological data for 5 years (2001-2003; 2005-2006). Calculations are carried out for two soil types: «loam» and «silt» (using default hydraulic parameters from the library of HYDRUS-1D), for cases of 1 m and 2 m thick soil profiles, and assuming presence or absence of vegetation on the top of soil cover. Based on simulation results, moisture infiltration rate is estimated at 107-220 mm/year (depending on modeled soil material, presence or absence of vegetation) or 20-40% of yearly precipitation. The thickness of soil cover (1 or 2 m) has little impact on simulatio...

The iNfilTrATioN reChArge regiMe To grouNDwATer AT The CherNoBYl «reD foreST» SiTe Описана методика та результати дослідження режиму інфільтраційного живлення ґрунтового водоносного горизонту на експериментальному полігоні, розташованому на ділянці поховання радіоактивних відходів у «Рудому лісі» на відстані 2 км від ЧАЕС. Застосовується гідрофізичний метод, який базується на законі Дарсі і використовує дані автоматизованих спостережень за вмістом вологи та всмоктуючим тиском у піщаних ґрунтах зони аерації потужністю 2,5-3 м. Величина інфільтраційного живлення для періоду 2001-2004 рр. становила в середньому 311 мм/рік (або 49% кількості опадів). Розмір інфільтрації та її розподіл упродовж року суттєво відрізнялися для кожного року в залежності від погодних умов. Одержані результати узгоджуються з іншими методами оцінки інфільтраційного живлення (метод аналізу гідрографу свердловин, ізотопні датування віку підземних вод). Ключові слова: зона відчудження, вологоперенесення, зона аерації, моніторинг. Описана методика и результаты исследований режима инфильтрационного питания грунтового водоносного горизонта на экспериментальном полигоне, размещенном на участке захоронения радиоактивных отходов в «Рыжем лесу» на расстоянии 2 км от ЧАЭС. Применяется гидрофизический метод, который базируется на законе Дарси и использует данные автоматизированных наблюдений за содержанием влаги и всасывающим давлением в песчаных грунтах зоны аэрации мощностью 2,5-3 м. Величина инфильтрационного питания для периода 2001-2004 гг. составила в среднем 311 мм/год (или 49% количества осадков). Размер инфильтрации и ее распределение на протяжении года существенно отличались для каждого года в зависимости от погодных условий. Полученные результаты согласуются с другими методами оценки инфильтрационного питания (метод анализа гидрографа скважин, изотопные датирования возраста подземных вод). Ключевые слова: зона отчуждения, влагоперенос, зона аэрации, мониторинг. The methodology and results are presented of the infiltration recharge regime analyses for the unconfined aquifer at experimental site, situated in the Chernobyl exclusion zone in the «Red Forest» radioactive waste dump site at 2 km distance from the Chernobyl nuclear power plant. The Darcian flux calculations method is applied, which uses data of automated observations of soil moisture content and suction pressure in the 2,5-3 m deep unsaturated zone which composed of sandy soil. The infiltration recharge rate determined for the period 2001-2004 years is on average 311 mm/year (or 49% of annual precipitations). The amount of recharge and its distribution throughout the year was specific for each particular year, depending on weather conditions. The obtained results are in a good agreement with alternative methods of recharge rate estimation (such as water table fluctuation method, and isotope dating of groundwater age).

Розглянуті методичні аспекти оцінки інфільтраційного живлення ґрунтових вод на основі аналізу коливань рівня ґрунтових вод (РҐВ). Для аналізу використано дані автоматизованого моніторингу РҐВ, метеорологічних параметрів, вмісту вологи і капілярного (всмоктуючого) тиску в піщаному ґрунтовому профілі зони аерації експериментального полігону ІГН НАН України в Чорнобильській зоні відчуження в ПТЛРВ «Рудий ліс». Запропоновано вдосконалену процедуру (у порівнянні зі стандартною версією методу) визначення швидкості рецесії РҐВ, що є однією з ключових процедур при розрахунках інфільтраційного живлення. Також запропоновано методику для оцінки коефіцієнта водовіддачі ґрунтів зони аерації на основі аналізу коефіцієнтів кореляції між величинами опадів і відповідними інтегральними (з урахуванням рецесії) підвищеннями РҐВ. Методики застосовано для розрахунку інфільтраційного живлення підземних вод на полігоні в ПТЛРВ «Рудий ліс» за період 2000-2012 рр. Оцінена величина коефіцієнта водовіддачі піщаних ґрунтів ПТЛРВ «Рудий ліс» становить µ ≈ 0,11. Одержана величина середнього річного інфільтраційного живлення сягає 295 мм/рік (210-439 мм/рік для окремих років), або 47% (37-62%) від кількості опадів. Розраховане інфільтраційне живлення добре узгоджується з оцінками, отриманими іншими методами. Ключові слова: зона аерації, інфільтраційне живлення, метод Біндемана, Чорнобильська зона, коефіцієнт водовіддачі.