Оценка и прогноз стока наносов и радиоизотопов в бассейнах рек, пострадавших от серьёзной аварии на ядерном объекте (РФФИ)НИР

Assessment and prediction of sediment and radionuclide fluxes in river basin affected by severe nuclear accident

Соисполнители НИР

Институт радиоактивности окружающей среды Соисполнитель

Источник финансирования НИР

грант РФФИ

Этапы НИР

# Сроки Название
1 1 февраля 2018 г.-31 декабря 2018 г. Оценка и прогноз стока наносов и радиоизотопов в бассейнах рек, пострадавших от серьёзной аварии на ядерном объекте
Результаты этапа: По результатам выполнения проекта в первый год исследований соьраны проанализированы образцы проб пойменных и донных отложений в бассейне р. Упы. Выловлены и проанализированы образцы рыб из Щекинского водохранилища. В разные периоды внутригодового стока отобраны образцы взвешенных наносов и воды для определения содержания в них изотопа цезия-137, а для образцов воды дополнительно и химического состава воды. Собраны данные и составлены карты по основным факторам формирования стока наносов в бассейне р. Упы. Частично выполнена съёмка акватории Щёкинского водохранилища с помощью георадара. Проведена оценка особенностей миграции цезия-137 на участках выше и ниже по течению от Щёкинского водохранилища. Частично собраны необходимые данные для оценки темпов перераспределения изотопа цезия-137 на водосборе верхней Упы, выше по течению от Щекинского водохранилища. Подготовлены и сданы в журналы 3 статьи , сделано три доклада на российских и международных конференциях
2 1 января 2019 г.-31 декабря 2019 г. Оценка и прогноз стока наносов и радиоизотопов в бассейнах рек, пострадавших от серьёзной аварии на ядерном объекте
Результаты этапа: Выполнены расчёты по эрозионной модели объёмов сноса наносов и содержавшегося в них цезия-137 со склонов водосбора и дана расчётная оценка их поступления в Щёкинское водохранилище за период с 1986 года по 2018 г. Полученные расчётные данные сопоставлены с фактическими оценками объёмов накопления наносов в водохранилище за этот же период, полученных на основе проведения георадарной съёмки и определения накопления наносов по эпюрам вертикального распределения изотопа цезия-137 в колонках, отобранных в разных частях акватории водохранилища. Завершены мониторинговые наблюдения за переносом цезия-137 во взвешенных наносах по различным сезонам года (весна, лето, осень) на основе использования ловушек -уловителей. Выпонен отбор проб пойменных отложений для оценки объёмов накопления изотопа цезия-137 на пойме по длине р. Упы и выявления динамики изменений концентраций цезия-137 во времени (участок ниже по течению от г. Тула до впадения р. Плавы). Проводятся сопоставления результатов , полученных в бассейне р. Упы с результатами совместных исследований японских исследований в бассейне р. Абукумы. Результаты исследования представлены в 3 статьях и 4 докладах на конференциях.
3 1 января 2020 г.-17 апреля 2020 г. Оценка и прогноз стока наносов и радиоизотопов в бассейнах рек, пострадавших от серьёзной аварии на ядерном объекте
Результаты этапа: Моделирование аварийного сброса воды из Щёкинского водохранилища позволило установить, что в силу специфики конфигурации водохранилища, заключающегося в отделении верхней, составляющей более 2/3 его площади, части, при сбросе воды в реку Упу на участке, расположенном ниже по течению от водохранилища поступят в основном донные наносы из нижней части водоёма. Несмотря на то, что отбора проб донных отложений в этой части водохранилища не проводилось, слой аккумуляции донных отложений , накопившихся с момента выпадения цезия-137 из атмосферы в мае 1986 г. и до момента отбора судя по батиметрической карте составляет порядка 50-60 см., что позволяет оценить его не более чем в 1/5 от суммарных запасов донных отложений в верхней части водохранилища. В результате в реку одномоментно может поступить цезий-137 суммарной радиоактивностью порядка 0.4 х 1011 беккерель. Это негативно скажется на качестве воды в областном центре г. Тула. Сопоставление результатов перераспределения цезия-137 за период более 30 лет, прошедших с момента аварии на Чернобыльской АЭС, которые были получены для бассейна р. Упы, с результатами исследований перераспределения цезия-137 в бассейне р. Абукумы позволило сделать несколько выводов. Значимые различия в ландшафтно-климатических условиях, доли пахотных и залесённых земель и специфика проведения мероприятий по снижению загрязнения почвенного покрова между двумя бассейнами определяет интенсивность и пространственные различия в перераспределении радионуклидов. В отличие от бассейна р. Упы в бассейне р. Абукумы преобладают залесённые территории, расположенные в горах, тогда как почти все сельскохозяйственные земли располагаются в днищах речных долин в непосредственной близости от водотоков. При этом за прошедший с момента аварии в марте 2011 года период времени в бассейне р. Абукумы полностью завершены работы по деконтаминации сельскохозяйственных и селитебных земель на территориях с высокими уровнями радиоактивного загрязнения. Эти работы заключались в срезании верхнего 5 см слоя почвы. Загрязнённый грунт был упакован и до настоящего времени складирован на различных участках внутри водосбора. Аналогичные работы в лесу проведены только на примыкающих к сельскохозяйственным землям участках. Таким образом, в настоящее время именно лесные массивы являются основными зонами загрязнения. Поверхностный сток в лесу формируется только при выпадении аномально сильных осадков в сезон тайфунов. Но при этом в постоянные водотоки помимо продуктов поверхностного смыва в этот же период поступают достаточно большие объёмы материала, за счёт формирования оползней, сплывов, обвалов, подмывов берегов малых водотоков, что способствует снижению концентрации цезия-137 в наносах рек бассейна Абукумы наряду с поступлением аналогичных объёмов наносов со слабозагрязнённых частей бассейна. Модуль стока наносов р. Абукумы в настоящее время в 35-40 раз превышает модуль стока наносов р. Упы. В результате темпы аккумуляции наносов в водохранилищах и на затапливаемых участках пойм рек (следует отметить, что большая часть рек бассейна р. Абукумы зарегулированы вдольбереговыми дамбами, препятствующими затоплению полей и поселений, расположенных в днищах межгорных котловин) как минимум на порядок превышают темпы аккумуляции наносов в водохранилищах и на низкой пойме рек бассейна Упы. Это способствует процессу самоочищения данных участков. Тем менее, одновременно в зонах аккумуляции многократно возрастают суммарные запасы цезия-137. Следует отметить, что несмотря на гораздо большую интенсивность перераспределения цезия-137, в бассейне р. Абукумы по сравнению с бассейном р. Упы, обусловленную контрастным рельефом и примерно троекратным превышением слоя осадков, преимущественно выпадающих в виде затяжных ливней в сезон тайфунов, это сравнительно слабо сказывается на снижении уровней содержания цезия-137 в приповерхностных горизонтах почвы на залесённых территориях, где оно происходит преимущественно за счёт полураспада цезия-137. По итогам работы по проекту подготовлен отчёт

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".