The object of research, development or design (in Russian) : Объектом исследования является разработка и совершенствование моделей и симуляторов для моделирования потоков грунтовых вод, а также процессов восстановления загрязнённых водоносных горизонтов и почв. Особое внимание уделяется интеграции физических и химических процессов в водных растворах, учёту многофазных потоков и поведению неньютоновских жидкостей. Исследование направлено на идентификацию и оптимизацию моделей, которые могут быть эффективно применены в лабораторных исследованиях, требующих точного контроля динамики потока и распределения загрязнителей. Основные задачи включают преодоление высокой вычислительной нагрузки, адаптацию моделей к особенностям неньютоновских жидкостей и улучшение их применимости для экспериментальных условий.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Зерттеу нысаны ретінде жер асты суларының ағынын модельдеу, сондай-ақ ластанған су қабаттары мен топырақты қалпына келтіруге арналған модельдер мен симуляторларды әзірлеу және жетілдіру қарастырылады. Ерекше назар судың ерітінділеріндегі физикалық және химиялық үдерістердің интеграциясына, көп фазалы ағындарды есепке алуға және ньютондық емес сұйықтықтардың мінез-құлқын зерттеуге аударылады. Зерттеу ағын динамикасын және ластаушы заттардың таралуын дәл басқаруды талап ететін зертханалық зерттеулерге тиімді үйлесетін модельдерді анықтауға бағытталған. Негізгі міндеттерге жоғары есептеу жүктемесін азайту, модельдерді ньютондық емес сұйықтықтардың ерекшеліктеріне бейімдеу және олардың тәжірибелік жағдайларда қолданылуын жақсарту жатады.

Aim of work (in Russian) : Цель работы — разработка и оптимизация инструментов моделирования для точного описания течения подземных вод, а также процессов восстановления загрязнённых почв и водоносных горизонтов. Проект направлен на интеграцию физических и химических процессов, включая моделирование поведения неньютоновских жидкостей, с целью создания высокоточных и адаптируемых симуляторов. Эти инструменты призваны повысить эффективность рекультивации окружающей среды путём разработки надёжных моделей, применимых как в лабораторных, так и в полевых условиях.

Aim of work (in Kazakh) : Жұмыстың мақсаты — жерасты суларының ағысын, сондай-ақ ластанған топырақ пен су қабаттарын қалпына келтіру үдерістерін дәл сипаттауға арналған модельдеу құралдарын әзірлеу және оңтайландыру. Жоба ньютондық емес сұйықтықтардың мінез-құлқын модельдеуді қоса алғанда, физикалық және химиялық үдерістерді біріктіруге бағытталған, бұл жоғары дәлдікке ие және икемді симуляторларды жасауға мүмкіндік береді. Бұл құралдар зертханалық және далалық жағдайларда қолдануға болатын сенімді модельдер жасау арқылы қоршаған ортаны қалпына келтіру тиімділігін арттыруға арналған.

Методы исследования (на русском) : Методология исследования для проекта текущего года основана на всестороннем анализе многофазного и многокомпонентного моделирования, применяемого для описания поведения загрязняющих веществ в почве и водоносных горизонтах в различных фазах (растворённой, NAPL и газовой). Этот анализ предоставляет детальное представление о динамике загрязнителей и их трансформациях, влияющих на подвижность и токсичность. Для моделирования течения подземных вод, переноса загрязняющих веществ и процессов рекультивации используются численные симуляторы, такие как COMSOL Multiphysics, MODFLOW, HYDRUS и OpenFOAM, которые учитывают законы сохранения массы, импульса и энергии в пористых средах. Практические примеры подтверждают адекватность этих моделей, позволяя точно воспроизводить реальные сценарии и определять направления для улучшения точности и эффективности моделирования.

Методы исследования (на казахском) : Биылғы жобаның зерттеу әдіснамасы әртүрлі фазалардағы (ерітінді, NAPL және газ фазалары) топырақтағы және су қабаттарындағы ластаушы заттарды модельдеуге арналған көпфазалы және көпкомпонентті модельдеуге жан-жақты шолу жасауға негізделген. Бұл шолу ластаушы заттардың қозғалғыштығы мен уыттылығына әсер ететін олардың динамикасы мен өзгерістері туралы егжей-тегжейлі түсінік береді. Жерасты суларының ағынын, ластаушы заттардың тасымалдануын және қалпына келтіру үдерістерін модельдеу үшін COMSOL Multiphysics, MODFLOW, HYDRUS және OpenFOAM сияқты сандық симуляторлар қолданылады, олар кеуекті ортада масса, импульс және энергияның сақталу заңдылықтарын ескереді. Практикалық мысалдар нақты жағдайларды дәл көрсету арқылы осы модельдердің сенімділігін растап, модельдеудің дәлдігі мен тиімділігін арттыру бағыттарын анықтайды.

Obtained results and novelty (in Russian) : Основные выводы по проекту были сделаны на основе обширного анализа литературы и проведённых исследований. Новизна текущего этапа заключается в адаптации передовых методов моделирования, применяемых в нефтяных пластах, для задач ремедиации водоносных горизонтов, учитывающей сложности многофазных и многокомпонентных потоков. В процессе адаптации выявлена уникальная задача — модификация этих методов для соответствия специфическим условиям почвы и водоносных горизонтов, которые отличаются от условий в нефтяных пластах. При этом акцент сделан на соблюдение экологических стандартов и требований, а не только на повышение эффективности процессов.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Жоба бойынша негізгі қорытындылар кең ауқымды әдебиеттерді талдау және жүргізілген зерттеулер негізінде жасалды. Ағымдағы кезеңнің жаңашылдығы көп фазалы және көп компонентті ағындардың күрделілігін ескере отырып, мұнай қабаттарын модельдеудің озық әдістерін су қабаттарын қалпына келтіру міндеттеріне бейімдеуде жатыр. Бейімдеу үдерісінде бұл әдістерді мұнай қабаттарынан ерекшеленетін топырақ пен су қабаттарының шектеулі жағдайларына сәйкестендіру бойынша бірегей міндет анықталды. Бұл ретте тек процестердің тиімділігін арттыру емес, сонымен қатар экологиялық стандарттар мен талаптарды сақтау басымдыққа ие болды.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Основной целью проекта является разработка симулятора для восстановления водоносных горизонтов, который объединяет физические, химические и биологические процессы для решения проблем загрязнения грунтовых вод и почв Казахстана. Симулятор будет основан на адаптированных для экологических задач существующих инструментах моделирования пластов с акцентом на моделирование поведения неньютоновских жидкостей и многофазных потоков в водоносных горизонтах. Технические показатели подчеркивают высокую точность прогнозирования переноса загрязняющих веществ и эффективности процессов восстановления. Проверка симулятора будет включать сравнение моделируемых данных с экспериментальными результатами и установленными эталонами. С экономической точки зрения, симулятор разрабатывается как экономически эффективное решение, обеспечивающее доступную и надежную альтернативу дорогостоящим коммерческим симуляторам, снижая зависимость Казахстана от зарубежного программного обеспечения. Ожидается, что проект принесет более широкие экономические выгоды, включая защиту окружающей среды и укрепление научной независимости страны.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Жобаның негізгі мақсаты — Қазақстандағы жер асты сулары мен топырақтың ластану мәселесін шешу үшін физикалық, химиялық және биологиялық процестерді біріктіретін су қабаттарын қалпына келтіру симуляторын жасау. Симулятор экологиялық қолдану үшін бейімделген, ньютондық емес сұйықтықтардың мінез-құлқын және су қабаттарындағы көп фазалы ағындарды модельдеуге баса назар аударатын, бұрыннан бар қабаттық модельдеу құралдарына негізделеді. Техникалық көрсеткіштер ластаушы заттардың тасымалдануын болжау мен қалпына келтіру үдерістерінің тиімділігін модельдеудің жоғары дәлдігін көрсетеді. Симулятордың дұрыстығын тексеру моделі эксперименттік нәтижелермен және бекітілген эталондармен салыстыру арқылы жүзеге асырылады. Экономикалық тұрғыдан алғанда, симулятор қымбат коммерциялық симуляторларға сенімді және қолжетімді балама ретінде жасалады, бұл Қазақстанның шетелдік бағдарламалық қамтамасыз етуге тәуелділігін төмендетеді. Жобаның кеңірек экономикалық пайдасы қоршаған ортаны қорғауды және елдің ғылыми тәуелсіздігін нығайтуды қамтиды деп күтілуде.

Level of implementation (in Russian) : -

Level of implementation (in Kazakh) : -

Efficiency (in Russian) : Эффективность проекта заключается в его способности предоставить надежную концептуальную основу для восстановления водоносных горизонтов без необходимости проведения полномасштабного моделирования или физических экспериментов в текущем году. В результате всестороннего анализа методологий многофазного и многокомпонентного моделирования в проекте были выявлены оптимальные подходы для изучения поведения загрязняющих веществ, флюидных потоков и химических взаимодействий в пористых средах. Такая тщательная проработка и проверка методологии не только позволяет оптимизировать использование ресурсов, но и гарантирует, что будущие практические реализации будут иметь научное обоснование и экономическую целесообразность, создавая основу для высокоэффективных стратегий восстановления в будущем.

Efficiency (in Kazakh) : Жобаның тиімділігі оның осы жыл ішінде толық масштабтағы модельдеу немесе физикалық эксперименттер жүргізуді талап етпей, су қабаттарын қалпына келтіруге арналған сенімді концептуалды негіз ұсыну қабілетінде жатыр. Көп фазалы және көп компонентті модельдеудің әдіснамасын жан-жақты талдау нәтижесінде жобада ластаушы заттардың мінез-құлқын, сұйықтық ағындарын және химиялық өзара әрекеттесулерді кеуекті ортада зерттеуге арналған оңтайлы әдістер анықталды. Әдіснаманы мұқият пысықтау және тексеру тек ресурстарды тиімді пайдалануға мүмкіндік беріп қана қоймай, болашақ практикалық жүзеге асырулардың ғылыми негізделген және экономикалық тұрғыдан орынды болуын қамтамасыз етеді, осылайша қалпына келтірудің жоғары тиімді стратегияларына негіз қалайды.

Field of application (in Russian) : Область применения данного проекта охватывает восстановление загрязнённой почвы и водоносных горизонтов и специально разработана для решения экологических задач, актуальных для Казахстана. Разработанный симулятор предназначен для моделирования и оптимизации процессов рекультивации различных загрязнителей, включая жидкости неводной фазы (NAPL), в разнообразных геологических условиях. Он использует методы из нефтегазового моделирования для управления многофазными и многокомпонентными потоками через пористые среды, что делает его весьма актуальным для инженерной экологии и ресурсного менеджмента. Кроме того, симулятор может быть полезен в научных исследованиях и промышленности, предоставляя инструмент для казахстанских научно-исследовательских институтов, университетов и компаний. Сфера его применения включает улучшение процесса принятия решений по проектам восстановления, оценку рисков миграции загрязняющих веществ и оптимизацию стратегий восстановления, что соответствует национальным приоритетам устойчивого управления окружающей средой и экономической эффективности.

Field of application (in Kazakh) : Бұл жобаның қолдану аймағы ластанған топырақ пен су қабаттарын қалпына келтіруді қамтиды және Қазақстан үшін өзекті экологиялық мәселелерді шешуге арнайы әзірленген. Әзірленген симулятор әртүрлі геологиялық жағдайларда су қабаттарын қалпына келтіру үдерістерін модельдеу және оңтайландыруға арналған және суға ерімейтін фазалы сұйықтықтарды (NAPL) қоса алғанда, әртүрлі ластаушы заттарды зерттеуге мүмкіндік береді. Симулятор мұнай-газ кен орындарын модельдеуден алынған әдістерді пайдаланады, кеуекті орта арқылы көп фазалы және көп компонентті ағындарды басқаруға мүмкіндік береді, бұл оны инженерлік экология және ресурстарды басқару саласында өте маңызды етеді. Сонымен қатар, симулятор ғылыми зерттеулерде және өнеркәсіпте пайдалы болуы мүмкін, қазақстандық ғылыми-зерттеу институттарына, университеттерге және компанияларға арналған құрал ретінде қызмет етеді. Оның қолдану аймағы қалпына келтіру жобалары бойынша шешім қабылдау үдерісін жетілдіруді, ластаушы заттардың көші-қон қаупін бағалауды және қалпына келтіру стратегияларын оңтайландыруды қамтиды, бұл қоршаған ортаны тұрақты басқару мен экономикалық тиімділік бойынша ұлттық мақсаттарға сәйкес келеді.