Šiame darbe eksperimentiniais ir modeliavimo metodais buvo nagrinėjami skirtingose hidrogeologinėse sąlygose esančių branduolinių objektų aikštelių aeracijos zonos gruntuose vystantys drėgmės (ir priemaišų) pernašos procesai. Aeracijos zonos profiliai buvo palyginti atlikus eksperimentinius tyrimus ir apibendrinus duomenis apie gruntų hidraulines savybes, drėgnį ir izotopinę sudėtį. Krituliuose ir aeracijos zonos grunto profilių drėgmėje buvo nustatyti globaliai paplitusio radionuklido tričio bei vandens molekulės izotopinių traserių pasiskirstymo ypatumai. Nustatyta, kad krituliuose pasireiškiančios stabiliųjų izotopų sezoninės variacijos aeracijos zonoje ir ypač gruntiniame vandenyje beveik išnyksta, tačiau išlieka nežymūs sezoninių smailių pėdsakai, kurie Maišiagalos aikštelėje yra šiek tiek kontrastiškesni nei Stabatiškės aikštelėje, kadangi Maišiagalos aikštelėje drėgmės tranzito aeracijos zonoje laikas trumpesnis. Priėmus hipotetines žemės paviršiaus užtvindymo sąlygas esant žemam, vidutiniškam ir aukštam slėgiui, momentiniam ir pastoviam priemaišų įvedimui, palyginimui buvo išnagrinėti šeši scenarijai. Sudarytas tričio pernašos aeracijos zonoje modelis parodė, kad paros įvesties parametrų suvidurkinimas atskiram mėnesiui gali riboti tričio koncentracijos aeracijos zonos profilyje ir vandens balanso elementų pasiskirstymo atkūrimą. / Two nuclear waste disposal sites (Maišiagala radioactive waste storage facility site and Stabatiškė near surface repository site) were compared in terms of the contaminant movement through the unsaturated zone. Extensive data sets of the hydraulic properties, water content and isotope composition have been collected and summarized. Distribution features of globally widespread radionuclide tritium and the water molecule tracer isotopes in precipitation, unsaturated zone soil moisture profiles and groundwater were determined. Stable isotopes seasonal variation occurring in precipitation almost disappears in the unsaturated zone soil moisture and especially in shallow groundwater, but in both sites slight seasonal peak traces remain, which at the Maišiagala site are a bit more contrasting in comparison with the Stabatiškė site. Both sites were modelled by using unsaturated flow and transport models. Six scenarios have been developed to simulate the water and solute movement under low, moderate, and high water input, and instantaneous and continuous solute input conditions. In order to validate the representativeness of the hydraulic parameters, the model has been used to estimate the tritium distribution in the unsaturated zone, which properly represents the dynamics of the unsaturated zone. The uniformity of the daily input in each month should be kept in mind in the evaluation of the smooth changes of the tritium profile and water budget elements.

Šiame darbe eksperimentiniais ir modeliavimo metodais buvo nagrinėjami skirtingose hidrogeologinėse sąlygose esančių branduolinių objektų aikštelių aeracijos zonos gruntuose vystantys drėgmės (ir priemaišų) pernašos procesai. Aeracijos zonos profiliai buvo palyginti atlikus eksperimentinius tyrimus ir apibendrinus duomenis apie gruntų hidraulines savybes, drėgnį ir izotopinę sudėtį. Krituliuose ir aeracijos zonos grunto profilių drėgmėje buvo nustatyti globaliai paplitusio radionuklido tričio bei vandens molekulės izotopinių traserių pasiskirstymo ypatumai. Nustatyta, kad krituliuose pasireiškiančios stabiliųjų izotopų sezoninės variacijos aeracijos zonoje ir ypač gruntiniame vandenyje beveik išnyksta, tačiau išlieka nežymūs sezoninių smailių pėdsakai, kurie Maišiagalos aikštelėje yra šiek tiek kontrastiškesni nei Stabatiškės aikštelėje, kadangi Maišiagalos aikštelėje drėgmės tranzito aeracijos zonoje laikas trumpesnis. Priėmus hipotetines žemės paviršiaus užtvindymo sąlygas esant žemam, vidutiniškam ir aukštam slėgiui, momentiniam ir pastoviam priemaišų įvedimui, palyginimui buvo išnagrinėti šeši scenarijai. Sudarytas tričio pernašos aeracijos zonoje modelis parodė, kad paros įvesties parametrų suvidurkinimas atskiram mėnesiui gali riboti tričio koncentracijos aeracijos zonos profilyje ir vandens balanso elementų pasiskirstymo atkūrimą. / Two nuclear waste disposal sites (Maišiagala radioactive waste storage facility site and Stabatiškė near surface repository site) were compared in terms of the contaminant movement through the unsaturated zone. Extensive data sets of the hydraulic properties, water content and isotope composition have been collected and summarized. Distribution features of globally widespread radionuclide tritium and the water molecule tracer isotopes in precipitation, unsaturated zone soil moisture profiles and groundwater were determined. Stable isotopes seasonal variation occurring in precipitation almost disappears in the unsaturated zone soil moisture and especially in shallow groundwater, but in both sites slight seasonal peak traces remain, which at the Maišiagala site are a bit more contrasting in comparison with the Stabatiškė site. Both sites were modelled by using unsaturated flow and transport models. Six scenarios have been developed to simulate the water and solute movement under low, moderate, and high water input, and instantaneous and continuous solute input conditions. In order to validate the representativeness of the hydraulic parameters, the model has been used to estimate the tritium distribution in the unsaturated zone, which properly represents the dynamics of the unsaturated zone. The uniformity of the daily input in each month should be kept in mind in the evaluation of the smooth changes of the tritium profile and water budget elements.

Disertacijos tyrimo objektu buvo Pietryčių Lietuvos kvartero komplekso daugiasluoksnės uolienų storymės požeminio vandens ištekliai (balansas, pasiskirstymas ir formavimas). Disertacinio darbo metu pagrįsti ir suformuluoti kvartero daugiasluoksnės uolienų storymės schematizavimo principai – patikslinta hidrogeodinaminės sistemos sandara remiantis litologiniais duomenimis ir vandeningų sluoksnių tarpusavio ryšio sąlygomis, naudojant hidrogeocheminius, izotopinius ir hidraulinius tyrimus. Išskirti vandeningieji ir pusiau laidūs sluoksniai bei sudarytas kvartero vandeningojo komplekso matematinis modelis. Atlikta ekspertinė modeliavimui naudotų hidrogeologinių parametrų analizė – jų patikimumas tikslintas kalibruojant modelį hidrogeologiniais, infiltracinės mitybos, požeminio nuotėkio balansiniais paskaičiavimais bei požeminio vandens cheminės sudėties ir izotopiniais tyrimais. Parinktame eksperimentiniame hidrogeologiniame pjūvyje – vandens filtracijos kelyje įvertinta požeminio vandens cheminės-izotopinės sudėties transformacija. Remiantis tričio tyrimo ir matematinio modelio duomenimis regioniniame pjūvyje atlikta filtracijos schemos bei filtracijos greičių korekcija. Pirmą kartą, naudojant matematinio modeliavimo metodus, įvertintos Pietryčių Lietuvos kvartero vandeningojo komplekso gamtinių ir eksploatacinių prognozinių gėlo požeminio vandens išteklių formavimosi sąlygos, nustatytas galimas požeminio vandens gavybos poveikis aplinkai. / The aim of the research was accomplish an assessment of the groundwater resources (budget, distribution and formation) and reveal their formation peculiarities in the Quaternary aquifer system of the southeaster part of Lithuania. Substantiation and formulation of schematization principles of the Quaternary multi-aquifer system for conceptualization of groundwater flow model based on the complex of lithologic, hydrogeochemistry, isotopic and hydraulic data have been developed by this dissertation. Performing data analysis of hydraulically tested aquifers, the hydrogeological parameters which have been used in simulation and their reliability have been adjusted during model calibration based on hydrogeological–hydrological water balance methods with coupled groundwater isotopic-chemistry investigations. Transformation of groundwater isotope-hydrogeochemical composition in the direction from the recharge area toward the discharge places have been estimated on a selected experimental hydrogeological cross–section. According to tritium and simulation modelling data, groundwater flow scheme and average velocity comparison have been made from the highland to lowland. The pre–development groundwater flow and prognostic assessment of groundwater exploitation resources of Quaternary aquifer system with extraction impact on the geoenvironment have been evaluated.

The aim of the research was accomplish an assessment of the groundwater resources (budget, distribution and formation) and reveal their formation peculiarities in the Quaternary aquifer system of the southeaster part of Lithuania. Substantiation and formulation of schematization principles of the Quaternary multi-aquifer system for conceptualization of groundwater flow model based on the complex of lithologic, hydrogeochemistry, isotopic and hydraulic data have been developed by this dissertation. Performing data analysis of hydraulically tested aquifers, the hydrogeological parameters which have been used in simulation and their reliability have been adjusted during model calibration based on hydrogeological–hydrological water balance methods with coupled groundwater isotopic-chemistry investigations. Transformation of groundwater isotope-hydrogeochemical composition in the direction from the recharge area toward the discharge places have been estimated on a selected experimental hydrogeological cross–section. According to tritium and simulation modelling data, groundwater flow scheme and average velocity comparison have been made from the highland to lowland. The pre–development groundwater flow and prognostic assessment of groundwater exploitation resources of Quaternary aquifer system with extraction impact on the geoenvironment have been evaluated. / Disertacijos tyrimo objektu buvo Pietryčių Lietuvos kvartero komplekso daugiasluoksnės uolienų storymės požeminio vandens ištekliai (balansas, pasiskirstymas ir formavimas). Disertacinio darbo metu pagrįsti ir suformuluoti kvartero daugiasluoksnės uolienų storymės schematizavimo principai – patikslinta hidrogeodinaminės sistemos sandara remiantis litologiniais duomenimis ir vandeningų sluoksnių tarpusavio ryšio sąlygomis, naudojant hidrogeocheminius, izotopinius ir hidraulinius tyrimus. Išskirti vandeningieji ir pusiau laidūs sluoksniai bei sudarytas kvartero vandeningojo komplekso matematinis modelis. Atlikta ekspertinė modeliavimui naudotų hidrogeologinių parametrų analizė – jų patikimumas tikslintas kalibruojant modelį hidrogeologiniais, infiltracinės mitybos, požeminio nuotėkio balansiniais paskaičiavimais bei požeminio vandens cheminės sudėties ir izotopiniais tyrimais. Parinktame eksperimentiniame hidrogeologiniame pjūvyje – vandens filtracijos kelyje įvertinta požeminio vandens cheminės-izotopinės sudėties transformacija. Remiantis tričio tyrimo ir matematinio modelio duomenimis regioniniame pjūvyje atlikta filtracijos schemos bei filtracijos greičių korekcija. Pirmą kartą, naudojant matematinio modeliavimo metodus, įvertintos Pietryčių Lietuvos kvartero vandeningojo komplekso gamtinių ir eksploatacinių prognozinių gėlo požeminio vandens išteklių formavimosi sąlygos, nustatytas galimas požeminio vandens gavybos poveikis aplinkai.