Андрей Куваев, Центр ОМСН, Андрей Глаголев, Центр мониторинга состояния недр на предприятиях ГК Росатом
1. Министерство природных ресурсов и экологии Российской Федерации
Федеральное агентство по недропользованию
Федеральное государственное унитарное геологическое предприятие
«Гидроспецгеология»
Центр мониторинга состояния недр
на предприятиях Госкорпорации «РОСАТОМ»
Министерство природных ресурсов и экологии Российской Федерации
Федеральное агентство по недропользованию
Федеральное государственное унитарное геологическое предприятие
«Гидроспецгеология»
Центр мониторинга состояния недр
на предприятиях Госкорпорации «РОСАТОМ»
Мониторинг состояния недр: гидрогеологическое
обоснование экологической реабилитации объектов ядерного
наследия
(на примере приповерхностных хранилищ РАО бывшего
Кирово-Чепецкого химкомбината)
Москва, 17 июня 2014 г.
А.А. Куваев, А.В. Глаголев, М.Л. Глинский
Второй Всероссийский Форум
«Техногенные катастрофы: технологии предупреждения и ликвидации»
2. Цель и задачи АИС ОМСН
на предприятиях Госкорпорации «Росатом»
Цель и задачи АИС ОМСН
на предприятиях Госкорпорации «Росатом»
Оценка воздействия
радиационно-опасных
объектов на грунты,
грунтовые и
поверхностные воды
Информационное обеспечение защиты и
охраны недр, окружающей среды и
безопасных условий жизнедеятельности
человека
Обоснование
мероприятий по
безопасной эксплуатации
(выводу из эксплуатации)
ЯРОО
2
3. 3
Этапы и задачи ОМСНЭтапы и задачи ОМСН
База данныхБаза данныхБаза данныхБаза данных
ГИС - проектГИС - проектГИС - проектГИС - проект
КонцептуальнаяКонцептуальная
модельмодель
КонцептуальнаяКонцептуальная
модельмодель
ГеологическаяГеологическая
модельмодель
ГеологическаяГеологическая
модельмодель
Геофильтрационная модельГеофильтрационная модельГеофильтрационная модельГеофильтрационная модель
Геомиграционная модельГеомиграционная модельГеомиграционная модельГеомиграционная модель
1. Разработка и ведение1. Разработка и ведение
базы данныхбазы данных
2. Визуализация и анализ2. Визуализация и анализ
исходных данных,исходных данных,
разработка геологическойразработка геологической
и концептуальнойи концептуальной
гидрогеологическойгидрогеологической
моделеймоделей
3. Разработка3. Разработка
геофильтрационной игеофильтрационной и
геомиграционной моделей,геомиграционной моделей,
прогноз и обоснованиепрогноз и обоснование
инженерных решений поинженерных решений по
обеспечениюобеспечению
радиационнойрадиационной
безопасностибезопасности
Схема работы отраслевой системы ОМСНСхема работы отраслевой системы ОМСНСхема работы отраслевой системы ОМСНСхема работы отраслевой системы ОМСН
Полевые и лабораторныеПолевые и лабораторные
исследованияисследования
Полевые и лабораторныеПолевые и лабораторные
исследованияисследования
Обоснование инженерныхОбоснование инженерных
решений по обеспечениюрешений по обеспечению
радиационной безопасностирадиационной безопасности
Обоснование инженерныхОбоснование инженерных
решений по обеспечениюрешений по обеспечению
радиационной безопасностирадиационной безопасности
4. Рабочий график создания систем ОМСНРабочий график создания систем ОМСН
на объектах ГК «Росатом»на объектах ГК «Росатом»
Рабочий график создания систем ОМСНРабочий график создания систем ОМСН
на объектах ГК «Росатом»на объектах ГК «Росатом»
4
2010 2011 2012 2013 2014 2015
ЯОК
НИИ
АЭС
РосРАО
Предприятия
13
22
33
42
51 55
34
5. ЯРОО Кирово-Чепецкого отделения ФГУП «РосРАО»ЯРОО Кирово-Чепецкого отделения ФГУП «РосРАО»ЯРОО Кирово-Чепецкого отделения ФГУП «РосРАО»ЯРОО Кирово-Чепецкого отделения ФГУП «РосРАО»
5
Хранилища РАО
р. Вятка
р. Вятка
р. Елховкар. Елховка
Промплощадка с
хранилищами
РАО
Промплощадка с
хранилищами
РАО
Хранилища
РАО на берегу
р. Елховки
Хранилища
РАО на берегу
р. Елховки
г. Киров
6. Схематический гидрогеологический разрез в районеСхематический гидрогеологический разрез в районе
КЧХККЧХК
Схематический гидрогеологический разрез в районеСхематический гидрогеологический разрез в районе
КЧХККЧХК
уровень грунтовых вод
6
7. Схема потокаСхема потока грунтовых водгрунтовых вод
и размещения хранилищ ЯРООи размещения хранилищ ЯРОО
Схема потокаСхема потока грунтовых водгрунтовых вод
и размещения хранилищ ЯРООи размещения хранилищ ЯРОО
33
205205
зд. 93зд. 93
25/1-525/1-5
25/7, 7/125/7, 7/1
7
Общее количество
пробуренных скважин - 153
8. ОреолОреол 238238
UU в грунтовых водах в районе 205-гов грунтовых водах в районе 205-го
хранилища РАОхранилища РАО
ОреолОреол 238238
UU в грунтовых водах в районе 205-гов грунтовых водах в районе 205-го
хранилища РАОхранилища РАО
25-5025-50
1100--2525
3-13-100
50-10050-100
100-200100-200
200-400200-400
400-600400-600
ЧастьЧасть IIII
секциисекции
хр.хр. 205205
Хранилищ
е
205
р. Елховка
АктивностьАктивность
238238
UU (Бк/л):(Бк/л):
УВ = 3 Бк/лУВ = 3 Бк/л
8
11. Радиоактивное загрязнение грунтовых вод и грунтов имеетРадиоактивное загрязнение грунтовых вод и грунтов имеет
локальный характер. Размеры ореолов урана-238 и стронция-90локальный характер. Размеры ореолов урана-238 и стронция-90
не превышают 150 – 200 м. Размеры ореолов цезия-137 ине превышают 150 – 200 м. Размеры ореолов цезия-137 и
плутония-239 в настоящее время не превышают 10 - 20 м.плутония-239 в настоящее время не превышают 10 - 20 м.
Современные ореолы урана-238 (УВ = 3 Бк/л)Современные ореолы урана-238 (УВ = 3 Бк/л)
(по результатам моделирования)(по результатам моделирования)
Современные ореолы урана-238 (УВ = 3 Бк/л)Современные ореолы урана-238 (УВ = 3 Бк/л)
(по результатам моделирования)(по результатам моделирования)
11
12. • Для хранилищ отходов 25/7, 7/1, 3-й секцииДля хранилищ отходов 25/7, 7/1, 3-й секции
шламонакопителя и хранилища 205, расположенныхшламонакопителя и хранилища 205, расположенных
выше уровня грунтовых вод, достаточным являетсявыше уровня грунтовых вод, достаточным является
создание многофункционального покрытия, котороесоздание многофункционального покрытия, которое
приведет к резкому сокращению поступленияприведет к резкому сокращению поступления
радионуклидов из указанных хранилищ в грунтовые водырадионуклидов из указанных хранилищ в грунтовые воды
и практически полному снижению воздействия хранилищи практически полному снижению воздействия хранилищ
на природную среду.на природную среду.
• Для хранилищ отходов 25/1-5 и 97, подтопленныхДля хранилищ отходов 25/1-5 и 97, подтопленных
грунтовыми водами, рекомендуется сооружениегрунтовыми водами, рекомендуется сооружение
противофильтрационных завес по всему периметрупротивофильтрационных завес по всему периметру
сооружений в сочетании с многофункциональнымсооружений в сочетании с многофункциональным
покрытием.покрытием.
Технические решения по реабилитацииТехнические решения по реабилитации
хранилищ РАОхранилищ РАО
Технические решения по реабилитацииТехнические решения по реабилитации
хранилищ РАОхранилищ РАО
12
13. Гидрогеологический разрез участка хранилищ 25/1-5Гидрогеологический разрез участка хранилищ 25/1-5
с рекомендуемыми защитными сооружениямис рекомендуемыми защитными сооружениями
Гидрогеологический разрез участка хранилищ 25/1-5Гидрогеологический разрез участка хранилищ 25/1-5
с рекомендуемыми защитными сооружениямис рекомендуемыми защитными сооружениями
13
проектируемые защитные сооружения:
- стена в грунте
- многофункциональный экран
14. Схема грунтового потока в районе хранилищ отходов,Схема грунтового потока в районе хранилищ отходов,
расположенных на промплощадкерасположенных на промплощадке
(по результатам изысканий 2012 г.)(по результатам изысканий 2012 г.)
Схема грунтового потока в районе хранилищ отходов,Схема грунтового потока в районе хранилищ отходов,
расположенных на промплощадкерасположенных на промплощадке
(по результатам изысканий 2012 г.)(по результатам изысканий 2012 г.)
14
15. Прогнозные ореолыПрогнозные ореолы 238238
UU в грунтовых водахв грунтовых водах на 1000 летна 1000 летПрогнозные ореолыПрогнозные ореолы 238238
UU в грунтовых водахв грунтовых водах на 1000 летна 1000 лет
УВ = 3 Бк/лУВ = 3 Бк/л
15
16. Прогнозные ореолыПрогнозные ореолы 238238
UU в грунтовых водахв грунтовых водах
в результате проведения реабилитационных мероприятийв результате проведения реабилитационных мероприятий
Прогнозные ореолыПрогнозные ореолы 238238
UU в грунтовых водахв грунтовых водах
в результате проведения реабилитационных мероприятийв результате проведения реабилитационных мероприятий
УВ = 3 Бк/лУВ = 3 Бк/л
16
17. ЗаключениеЗаключениеЗаключениеЗаключение
17
ОМСН – основа для принятия управленческих и проектных
решений по обеспечению безопасности ЯРОО.
Требования к организации ОМСН:
•непрерывность наблюдений на протяжении всего
жизненного цикла ЯРОО;
•модельная ориентированность;
•оптимизация сети и состава наблюдений в соответствии с
изменяющимися природно-техногенными условиями.
•методическое сопровождение на протяжении всего
жизненного цикла ЯРОО, обеспеченное единым экспертным
центром на основе комплексного подхода.
Editor's Notes
Добрый день, уважаемые коллеги!
Цель мониторинга состояния недр - информационное обеспечение защиты и охраны недр и безопасных условий жизнедеятельности человека.
Основными задачами АИС ОМСН, как составной части ИАС РЭМ, являются:
- оценка воздействия радиационно- опасных объектов на грунты, грунтовые и поверхностные воды;
информационное обеспечение мероприятий по минимизации ущерба воздействия ЯРОО на состояние недр, а также мероприятий по выводу ЯРОО из эксплуатации.
Следующий слайд, пожалуйста.
Порядок выполнения работ созданию АИС ОМСН определяется индикаторами Приказов Госкорпорации № 1/118 от 21.07.2010 г., №1/431 от22.05.12г., а также Актуализированной программой создания, развития и поддержки ОМСН, утверждённой генеральным директором Госкорпорации.
При определении очередности создания АИС ОМСН на предприятиях отрасли учитывались следующие критерии:
1.Тип (конструкция) пункта хранения РАО;
2. Наличие загрязнения грунтов, грунтовых и поверхностных вод;
3. Состояние наблюдательной сети;
4. Соблюдение методических требований по ведению ОМСН;
5. Социальная напряженность, возникшая в связи с деятельностью предприятия.
Программа развития ОМСН предусматривает к 2015 году охват всех 55 основных предприятий отрасли. Из 8 относятся к ядерному оружейному комплексу Госкорпорации «Росатом», это: ФГУП «РФЯЦ ВНИИЭФ», ФГУП «Базальт», ФГУП «НИИП», ФГУП «Комбинат «ЭХП», ФГУП ФНПЦ «ПО «Старт» им. М.В. Проценко, ФГУП «ПСЗ» и ОАО «НИКИЭТ».
Следующий слайд, пожалуйста.
На Кирово-Чепецком химическом комбинате (КЧХК) с 50-х годов действовало производство по переработке уранового сырья. Полигон размещения отходов производства комбината расположен в 19 км выше по течению от водозабора г. Кирова, отбирающего воду из р. Вятки. Через всю территорию в северо-западном направлении протекает р. Елховка.
Грунтовые воды на территории хранилищ РАО приурочены к аллювиальным песчаным отложениям поймы и надпойменных террас реки Вятки. Водоупором для грунтового водоносного горизонта являются пермские глины и песчаники.
Грунтовый поток в пределах территории исследований направлен к р.р. Елховка и Вятка. Скорость движения грунтовых вод составляет 100-200 м/год. Источниками загрязнения грунтовых вод в пределах промплощадки являются производственное здание 93, а также хранилища среднеактивных отходов к западу и югу от здания 93. За пределами промплощадки завода источниками являются секция №3 шламонакопителя и хранилище 205.
В результате анализа данных мониторинга установлено, что наиболее сильное влияние на природную среду могут оказать ореолы урана-238, которые мигрируют с грунтовым потоком на значительные расстояния и слабо подвержены радиоактивному распаду. В настоящее время в районе хранилища 205 сформировался ореол урана-238, разгружающийся в р. Елховку.
На основе имеющихся данных объектного мониторинга состояния недр была разработана геофильтрационная модель грунтового потока территории с шагом сетки 25×25 м. Для калибровки модели использовались осредненные значения уровней в 175 режимных и разведочных скважинах.
Результаты моделирования современных ореолов распространения радионуклидов, показали, что радиоактивное загрязнение грунтовых вод и грунтов имеет локальный характер. Современные размеры ореолов 238U 100 - 150 метров. Современные размеры ореолов 137Cs; 239Pu не превышают нескольких метров.
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РЕАБИЛИТАЦИИ ХРАНИЛИЩ РАО
Для хранилищ отходов 25/7, 7/1, 3-й секции шламонакопителя и хранилища 205, расположенных выше уровня грунтовых вод, достаточным является создание многофункционального покрытия, которое приведет к резкому сокращению поступления радионуклидов из указанных хранилищ в грунтовые воды и практически полному снижению воздействия хранилищ на природную среду.
Для хранилищ отходов 25/1-5 и 97, подтопленных грунтовыми водами, рекомендуется сооружение противофильтрационных завес по всему периметру хранилищ в сочетании с многофункциональным покрытием.
Первоначальный вариант проекта реабилитации предполагал в качестве основного реабилитационного мероприятия покрытие источников радиоактивного загрязнения многофункциональным противофильтрационным экраном, снижающего на 90% поступление атмосферных осадков в хранилища.
Выполненные изыскания показали, что такие источники загрязнения грунтовых вод и грунтов радионуклидами на территории завода «Полимер», как хранилища 25/1-5, хранилище 97, загрязненный участок в районе корпуса 93 подтоплены грунтовыми водами.
Вынос радионуклидов из них происходит преимущественно за счет потока грунтовых вод, омывающего и, возможно, промывающего хранилища.
В таких условиях только покрытие источника радиоактивного загрязнения противофильтрационным экраном (без гидроизоляции стенок хранилищ, омываемых фильтрационным потоком) не приведет к существенному изменению интенсивности поступления радионуклидов из хранилищ в грунтовые воды.
Хранилища отходов 25/7, 7/1 на территории завода «Полимер», а также хранилища, расположенные за ее пределами: 3-я секция шламонакопителя и хранилище 205 расположены выше уровня грунтовых вод. Поступление радионуклидов из указанных хранилищ в грунтовые вод происходит за счет инфильтрации атмосферных осадков. Покрытие данных хранилищ противофильтрационными экранами, снижающими до 10% интенсивность инфильтрационного питания, соответственно, приведет к резкому сокращению поступления радионуклидов из указанных хранилищ в грунтовые воды и улучшению геоэкологической обстановки в перспективе.
Прогнозные ореолы урана-238 в грунтовых водах в случае отказа от защитных мероприятий, в течение 1000 лет достигают долины р. Елховка.
При этом важно отметить, что даже без проведения реабилитационных мероприятий активность урана в водах реки после поступления в нее загрязнения с грунтовыми водами не превысит уровень вмешательства.
Для снижения воздействия хранилищ отходов на подземные, поверхностные воды и грунты рекомендован комплекс инженерно-технологических мероприятий по реабилитации площадок ЯРОО. В результате проведения предложенных защитных мероприятий активность урана-238 в грунтовых водах снизится на порядок.
ОМСН – основа для принятия управленческих и проектных решений по обеспечению безопасности ЯРОО.
Требования к организации ОМСН:
непрерывность наблюдений на протяжении всего жизненного цикла ЯРОО;
модельная ориентированность;
оптимизация сети и состава наблюдений в соответствии с изменяющимися природно-техногенными условиями.
методическое сопровождение на протяжении всего жизненного цикла ЯРОО, обеспеченное единым Экспертным Центром на основе комплексного подхода.
Следующий слайд, пожалуйста
