HYDRODYNAMIC MODEL OF SOLOTVYN ROCK SALT DEPOSIT
Rock salt development brings risks of harmful impact on water resources, in particular the Tysa River, posing a threat of cross-border spread of saline pollution on the border between Ukraine and Romania (Solotvyn rock salt deposit, Transcarpathia, western Ukraine). The impact of technogenic load (u...
Saved in:
| Date: | 2023 |
|---|---|
| Main Authors: | , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Institute of Geological Sciences, NAS of Ukraine
2023
|
| Subjects: | |
| Online Access: | http://geojournal.igs-nas.org.ua/article/view/293147 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Geological journal |
Institution
Geological journal| _version_ | 1856543338952392704 |
|---|---|
| author | Шехунова, С.Б. Негода, Ю.О. Стадніченко, С.М. Шестопалов, В.М. Руденко, Ю.Ф. Сюмар, Н.П. |
| author_facet | Шехунова, С.Б. Негода, Ю.О. Стадніченко, С.М. Шестопалов, В.М. Руденко, Ю.Ф. Сюмар, Н.П. |
| author_sort | Шехунова, С.Б. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2024-01-05T11:37:18Z |
| description | Rock salt development brings risks of harmful impact on water resources, in particular the Tysa River, posing a threat of cross-border spread of saline pollution on the border between Ukraine and Romania (Solotvyn rock salt deposit, Transcarpathia, western Ukraine). The impact of technogenic load (underground mining of rock salt) within the deposit led to deformation of the structure and nature of water exchange, intensification of suffusion and karst processes, ground surface deformations, catastrophic inflows of groundwater into mines, and, as a result, to the cessation of development of this deposit in 2010. However, the suspension of salt mining did not stop the development of the above-mentioned hazardous geological processes caused by both natural and man-made factors. In order to justify measures for prevention pollution of the Tysa River basin, a hydrogeological model of the Solotvyna rock salt deposit and surrounding areas was created, which allowed to predict the direction and flow rate of fresh and saline groundwater. The model was developed using new data on the geological structure and hydrogeological conditions of the study area (groundwater monitoring data). The modernised hydrodynamic model includes five layers (main aquifers and confining layers). As a result of modelling, maps of the velocity vectors and head contours for two aquifers (Quaternary and Tortonian) were obtained. Based on the results of solving a number of inverse problems, the functional correspondence of the model to natural and anthropogenic conditions was proved. According to the preliminary calculations of the actual groundwater filtration velocity and the path lines of the inert pollutant spreading, it was found that the time of its migration from the salt contour to the Tysa River is approximately 2–3 years. The developed groundwater flow model will be used to substantiate the network of hydrological and hydrogeological observation points in order to optimise the monitoring of water pollution processes. |
| first_indexed | 2025-07-17T10:52:16Z |
| format | Article |
| id | mcm-mathkpnueduua-article-293147 |
| institution | Geological journal |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-07-17T10:52:16Z |
| publishDate | 2023 |
| publisher | Institute of Geological Sciences, NAS of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | mcm-mathkpnueduua-article-2931472024-01-05T11:37:18Z HYDRODYNAMIC MODEL OF SOLOTVYN ROCK SALT DEPOSIT ГІДРОДИНАМІЧНА МОДЕЛЬ СОЛОТВИНСЬКОГО РОДОВИЩА КАМ’ЯНОЇ СОЛІ Шехунова, С.Б. Негода, Ю.О. Стадніченко, С.М. Шестопалов, В.М. Руденко, Ю.Ф. Сюмар, Н.П. Солотвинське родовище кам’яної солі підземні води тривимірна гідродинамічна модель прогноз моніторинг Solotvyn rock salt deposit groundwater three-dimensional groundwater flow model forecast monitoring Rock salt development brings risks of harmful impact on water resources, in particular the Tysa River, posing a threat of cross-border spread of saline pollution on the border between Ukraine and Romania (Solotvyn rock salt deposit, Transcarpathia, western Ukraine). The impact of technogenic load (underground mining of rock salt) within the deposit led to deformation of the structure and nature of water exchange, intensification of suffusion and karst processes, ground surface deformations, catastrophic inflows of groundwater into mines, and, as a result, to the cessation of development of this deposit in 2010. However, the suspension of salt mining did not stop the development of the above-mentioned hazardous geological processes caused by both natural and man-made factors. In order to justify measures for prevention pollution of the Tysa River basin, a hydrogeological model of the Solotvyna rock salt deposit and surrounding areas was created, which allowed to predict the direction and flow rate of fresh and saline groundwater. The model was developed using new data on the geological structure and hydrogeological conditions of the study area (groundwater monitoring data). The modernised hydrodynamic model includes five layers (main aquifers and confining layers). As a result of modelling, maps of the velocity vectors and head contours for two aquifers (Quaternary and Tortonian) were obtained. Based on the results of solving a number of inverse problems, the functional correspondence of the model to natural and anthropogenic conditions was proved. According to the preliminary calculations of the actual groundwater filtration velocity and the path lines of the inert pollutant spreading, it was found that the time of its migration from the salt contour to the Tysa River is approximately 2–3 years. The developed groundwater flow model will be used to substantiate the network of hydrological and hydrogeological observation points in order to optimise the monitoring of water pollution processes. 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. Institute of Geological Sciences, NAS of Ukraine 2023-12-29 Article Article application/pdf http://geojournal.igs-nas.org.ua/article/view/293147 10.30836/igs.1025-6814.2023.4.293147 Geologìčnij žurnal (Geological Journal); No. 4 (2023); 79-96 Геологический журнал; № 4 (2023); 79-96 Геологічний журнал; № 4 (2023); 79-96 2522-4107 1025-6814 uk http://geojournal.igs-nas.org.ua/article/view/293147/288484 Авторське право (c) 2023 Стелла Шехунова, Юрій Негода, Світлана Миколаївна Стадніченко, В'ячеслав Михайлович Шестопалов, Юрій Федорович Руденко, Наталія Сюмар https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0 |
| spellingShingle | Solotvyn rock salt deposit groundwater three-dimensional groundwater flow model forecast monitoring Шехунова, С.Б. Негода, Ю.О. Стадніченко, С.М. Шестопалов, В.М. Руденко, Ю.Ф. Сюмар, Н.П. HYDRODYNAMIC MODEL OF SOLOTVYN ROCK SALT DEPOSIT |
| title | HYDRODYNAMIC MODEL OF SOLOTVYN ROCK SALT DEPOSIT |
| title_alt | ГІДРОДИНАМІЧНА МОДЕЛЬ СОЛОТВИНСЬКОГО РОДОВИЩА КАМ’ЯНОЇ СОЛІ |
| title_full | HYDRODYNAMIC MODEL OF SOLOTVYN ROCK SALT DEPOSIT |
| title_fullStr | HYDRODYNAMIC MODEL OF SOLOTVYN ROCK SALT DEPOSIT |
| title_full_unstemmed | HYDRODYNAMIC MODEL OF SOLOTVYN ROCK SALT DEPOSIT |
| title_short | HYDRODYNAMIC MODEL OF SOLOTVYN ROCK SALT DEPOSIT |
| title_sort | hydrodynamic model of solotvyn rock salt deposit |
| topic | Solotvyn rock salt deposit groundwater three-dimensional groundwater flow model forecast monitoring |
| topic_facet | Солотвинське родовище кам’яної солі підземні води тривимірна гідродинамічна модель прогноз моніторинг Solotvyn rock salt deposit groundwater three-dimensional groundwater flow model forecast monitoring |
| url | http://geojournal.igs-nas.org.ua/article/view/293147 |
| work_keys_str_mv | AT šehunovasb hydrodynamicmodelofsolotvynrocksaltdeposit AT negodaûo hydrodynamicmodelofsolotvynrocksaltdeposit AT stadníčenkosm hydrodynamicmodelofsolotvynrocksaltdeposit AT šestopalovvm hydrodynamicmodelofsolotvynrocksaltdeposit AT rudenkoûf hydrodynamicmodelofsolotvynrocksaltdeposit AT sûmarnp hydrodynamicmodelofsolotvynrocksaltdeposit AT šehunovasb gídrodinamíčnamodelʹsolotvinsʹkogorodoviŝakamânoísolí AT negodaûo gídrodinamíčnamodelʹsolotvinsʹkogorodoviŝakamânoísolí AT stadníčenkosm gídrodinamíčnamodelʹsolotvinsʹkogorodoviŝakamânoísolí AT šestopalovvm gídrodinamíčnamodelʹsolotvinsʹkogorodoviŝakamânoísolí AT rudenkoûf gídrodinamíčnamodelʹsolotvinsʹkogorodoviŝakamânoísolí AT sûmarnp gídrodinamíčnamodelʹsolotvinsʹkogorodoviŝakamânoísolí |