ГІДРОДИНАМІЧНА МОДЕЛЬ СОЛОТВИНСЬКОГО РОДОВИЩА КАМ’ЯНОЇ СОЛІ
DOI:
https://doi.org/10.30836/igs.1025-6814.2023.4.293147Ключові слова:
Солотвинське родовище кам’яної солі, підземні води, тривимірна гідродинамічна модель, прогноз, моніторингАнотація
Розробка родовищ кам’яної та калійної солі в Закарпатті та Передкарпатті (Західна Україна) має потенційний вплив на водні ресурси та транскордонне поширення сольового забруднення. Зокрема, до таких об’єктів належить Солотвинське родовище кам’яної солі на березі р. Тиса на границі України та Румунії. Вплив техногенного навантаження (підземне видобування кам’яної солі) в межах родовища призвів до деформації структури та характеру водообміну, активізації суфозійно-карстових процесів, деформацій земної поверхні, катастрофічних припливів підземних вод у гірничі виробки, а в результаті – до припинення розробки цього родовища у 2010 р. Проте з припиненням солевидобування не припинився розвиток перерахованих вище небезпечних геологічних процесів, обумовлених як природними, так і техногенними факторами. З метою обґрунтування заходів для запобігання забрудненню басейну р. Тиса була створена гідрогеологічна модель Солотвинського родовища кам’яної солі та прилеглих територій, що дозволило спрогнозувати напрямок та швидкість руху прісних та засолених підземних вод. При побудові моделі використано нові матеріали про особливості геологічної будови та гідрогеологічних умов досліджуваної території (дані моніторингу підземних вод). Модернізована гідродинамічна модель включає п’ять шарів (основні водоносні горизонти і роздільні шари). В результаті моделювання отримані карти векторів дійсної швидкості фільтрації та гідроізогіпси рівнів підземних вод для двох водоносних горизонтів (четвертинного і тортонського). На основі результатів розв’язання низки обернених задач доведена функціональна відповідність моделі природно-антропогенним умовам. За результатами попередніх розрахун- ків дійсної швидкості фільтрації підземних вод та ліній течії просування інертного забруднювача встановлено, що час його просування від контура розповсюдження соляного штоку до р. Тиса становить приблизно 2–3 роки. Розроблена гідродинамічна модель буде використана для обґрунтування мережі пунктів гідрологічних та гідрогеологічних спостережень з метою оптимізації моніторингу процесів забруднення водного середовища.
Посилання
Bedekar V., Morway E.D., Langevin C.D., Tonkin M. 2016. MT3D-USGS version 1: A U.S. Geological Survey release of MT3DMS updated with new and expanded transport capabilities for use with MODFLOW: U.S. Geological Survey Techniques and Methods 6-A53. http://dx.doi.org/10.3133/tm6A53.
Charley Yu., Sunita Kamboj, Cheng Wang, Jing-Jy Cheng. 2015. Data Collection Handbook to Support Modeling Impacts of Radioactive Material in Soil and Building Structures. United States. https://doi.org/10.2172/1224969
Doherty J. 2015. Calibration and Uncertainty Analysis for Complex Environmental Models. Brisbane, Australia: Watermark Numerical Computing, ISBN: 978-0-9943786-0-6.
Elizarov A.F., Elizarova N.N. 1955. Report. Solotvyn rock salt deposit (Geological exploration in 1948–1949). SRDE “GeoInform Ukraine”, inv. No. 14676, vol. 1 (in Russian).
Frolov M.V. 1971. Report on exploration of the Solotvyn water intake site for 1969–1971. Groundwater reserves estimation as of 1 April 1971. Beregovo, 1971. Western Geological Expedition. Kyiv. 1971. SRDE “GeoInform Ukraine”,, iInv. No. 33225. 1 (in Russian).
Gesch D. B., Verdin K. L., Greenlee S. K. 1999. New land surface digital elevation model covers the Earth, Eos, Earth and Space Science News, 80 (6): 69–70. doi:10.1029/99EO00050.
Harbaugh A.W., Langevin C.D., Hughes J.D., Niswonger R.N. and Konikow L.F. 2017. “MODFLOW-2005 version 1.12.00, the U.S. Geological Survey modular groundwater model: U.S. Geological Survey Software Release, 03 February 2017”. doi:http://dx.doi.org/10.5066/F7RF5S7G.
Kityk W.I., Bokun A.N., Panov G.M., Slivko E.P., Schaydietskaya W.C. 1983. Halogen formations of Ukraine: Transcarpa¬tian through. (in Russian).
Korostashovets Y.P., 1957. Report. Hydrogeological conditions of the Solotvyn rock salt deposit. SRDE “GeoInform Ukraine”, inv. No. 18253/2, 1 (in Russian).
Pitalenko E.I. 2008. Report. Нydrogeological and geotechnical research performance in order to establish site of water entry into the Solotvyn salt mine and geomechanical processes implementation studies in the development of Solotvyno salt deposit and the impact of salt mines on the environment. UkrNDMI Archive, inv. No. 2302 (in Ukrainian).
Pollock D.W. 2016. User guide for MODPATH Version 7-A particle-tracking model for MODFLOW: U.S. Geological Survey Open-File Report 2016–1086. ISSN: 2331-1258. http://dx.doi.org/10.3133/ofr20161086
Privalov V.A., Panova E.A. 2008. Geodynamic and hydrogeological regime features of the Solotvyn rock salt deposit (Transcarpathian internal trough). Scientific works of DonNTU, Series mining geology, 7 (135): 155–162 (in Russian).
Rusyniak R.P. 2015. Report. Results of the prospecting drilling in Solotvyn area. SRDE “GeoInform Ukraine”, inv. No. 64855, 1 (in Ukrainian).
Selianchyn M.I. 1986. Report. Exploration of the North site Solotvyn rock salt deposit in 1977–1986. SRDE “GeoInform Ukraine”, inv. No. 49345, 1 (in Russian).
Selianchyn M.I. 1995. Report. Additional exploration deep horizons of mine №8 Solotvyn rock salt deposit in 1992–1995. SRDE “GeoInform Ukraine”, inv. No. 55852, 1 (in Ukrainian).
Shakin A.V., 2010. Report. Geological-economic appraisal Solotvyno gas field, SRDE “GeoInform Ukraine”, inv. No.64855, 1 (iIn Ukrainian).
Shekhunova S.B., Aleksieienkova M.V., Stadnichenko S.M. 2019. Regularities of natural and antropogenic hazardous processes development for Solotvyno (Transcarpathia, Ukraine). Collection of scientific works of the Institute of Geological Sciences of NAS of Ukraine, 12: 70–83. https://doi.org/10.30836/igs.2522-9753.2019.185745 (in Ukrainian).
Shekhunova S.B., Pakshin M.Yu., Stadnichenko S.M., Liaska I.I., Aleksieienkova M.V. 2021. The satellite radar monitoring of post-mining area (Solotvyno, Ukraine). Materials of the XV International Scientific Conference “Monitoring of Geological Processes and Ecological Condition of the Environment”, 17–19 November 2021, Kyiv, Ukraine. Mon-21- 075. https://doi.org/10.3997/2214-4609.20215K2075
Shekhunova S.B., Siumar N.P., Stadnichenko S.M., Aleksieienkova M.V. 2021. The Lithological Model of the suprasalt Complex of the Solotvynо Salt Dome Structure. Collection of scientific works of the Institute of Geological Sciences of NAS of Ukraine, 14 (2): 119–128. https://doi.org/10.30836/igs.2522-9753.2021.245822 (in Ukrainian).
Shekhunova S.B., Aleksieienkova M.V., Meijer S., Stadnichenko S.M., Yakovlev E.O. 2019. Monitoring of hazardous geological processes as a tool for risks minimization on post-mining areas in Solotvyno (Transcarpathia). Monitoring 2019, 1(2019):1– 5. Published by European Association of Geoscientists & Engineers. https://doi.org/10.3997/2214-4609.201903197
Shekhunova S.B., Aleksieienkova M.V., Stadnichenko S.M., Siumar N.P. 2015. The integrated geological model of Solotvyno structure as a tool to assess geoecological sustainability of Solotvyno rock-salt deposit. Collection of scientific works of the Institute of Geological Sciences of NAS of Ukraine, 8: 233–250. https://doi.org/10.30836/igs.2522-9753.2015.146791 (in Ukrainian).
Shestopalov V.M., Rudenko Yu. F., Stetsenko B.D. 2008.Development of a preliminary model of Solotvyn rock salt deposit. Kyiv: State Institution Radioenvironmental Centre of the NAS of Ukraine (in Russian).
Shupikov A.R., Sabov Yu.V., Vasilev I.N., Tashi V.M. 1970. Report. Additional exploration in 1967–1970 of Solotvyno rock salt deposit (Transcarpathian region). SRDE “GeoInform Ukraine”, inv. No. № 32263, 1 (in Russian).
Stetsenko B.D., Shestopalov V.M., Rudenko Yu.F. 2021. Hydrogeological problems of the Solotvyno rock salt deposit and their analysis using modeling (Ukraine). Collection of scientific works of the Institute of Geological Sciences of NAS of Ukraine, 14 (2): 94–110. https://doi.org/10.30836/igs.2522-9753.2021.245937 (in Ukrainian).
Tirkel M.G., Artemenko P.G., Pitalenko E.I., Pedchenko S.V. 2009. Geomechanical research as a method of studying man-made hydrodynamic regime in Solotvyno saltmine. Transactions of UkrNDMI of the NAS of Ukraine, 5 (1): 124–130 (in Russian).
Winston R.B. 2022. «ModelMuse version 5.1.1: U.S. Geological Survey Software Release. https://doi.org/10.5066/P90QQ94D
Yakovlev Ye.O., Shekhunova S.B., Aleksieienkova M.V., Siumar N.P. 2016. Assessment of the stress-strain state of rocks of the Solotvyno salt-dome structure in Transcarpathia. Collection of scientific works of the Institute of Geological Sciences of NAS of Ukraine, 9: 83–96. https://doi.org/10.30836/igs.2522-9753.2016.144246 (in Ukrainian).
Yosypenko T.M. 2014. Report. Integrated geophysical measurements of the karst in the territory of Carpathian and Transcarpathian. SRDE “GeoInform Ukraine”, inv. No.№ 64133, 1 (in Ukrainian).
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Стелла Шехунова, Юрій Негода, Світлана Миколаївна Стадніченко, В'ячеслав Михайлович Шестопалов, Юрій Федорович Руденко, Наталія Сюмар
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та безоплатно передають журналу невиключне право публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License (CC BY-NC 4.0), котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з некомерційними цілями, з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
