Transient 3D simulation of [.sup.18]O concentration by codes MODFLOW-2005 and MT3DMS in a regional-scale aquifer system: an example from the Estonian Artesian Basin/[.sup.18]O kontsentratsiooni mittestatsionaarne 3D-mudeldamine programmipakettidega MODFLOW-2005 ja MT3DMS regionaalse ulatusega pohjavee-kihtkonnas Eesti arteesiabasseini naitel

It is proved that a transient 3D distribution of [.sup.18]O concentration in a regional-scale heterogeneous multi-layered aquifer system can be numerically simulated by codes MODFLOW-2005 and MT3DMS as a boundary problem. An optimum method of the transition of the observed negative [delta][.sup.18]O values to respective positive units of the absolute [.sup.18]O concentration needed for simulations has been substantiated. The practical applicability of the elaborated method has been verified by the reconstruction and interpretation of the geohydrological history of the Estonian Artesian Basin during the Late Pleistocene and Holocene. The adequacy of regional hydrodynamic calculations proceeded by eight consecutive modelling scenarios has been verified by a good correlation between the measured and simulated [.sup.18]O values. The set of functionally interconnected groundwater flow and [.sup.18]O transport models forms an integral hydrogeological model of the Estonian Artesian Basin for the last 22 ka. The paper contributes to a wider application of [.sup.18]O concentration as a conservative tracer in the investigation of the complex problem of groundwater flow and transport in real-world conditions. Key words: [.sup.18]O data, solute transport, numerical modelling, environmental tracers, palaeohydrology, Estonian Artesian Basin. Tõestati, et matemaatilise füüsika rajaülesandena seatud [.sup.18]O kontsentratsiooni ajast sõltuv kolmemõõtmeline jaotumus regionaalse ulatusega ja muutliku juhtivusega põhjavee-kihtkonnas on numbriliselt mudeldatav hüdrogeoloogias üldtuntud programmipakettidega MODFLOW-2005 ja MT3DMS. Põhjendati optimaalne viis mõõdetud negatiivsete [delta][.sup.18]O väärtuste transformeerimiseks mudeldamise jaoks vajalikeks [.sup.18]O absoluutse kontsentratsiooni ühikuteks. Väljatöötatud arvutusmetoodika praktilise rakendatavuse tõestamiseks rekonstrueeriti ja interpreteeriti Eesti arteesiabasseini geohüdroloogiline arengulugu Hilis-Pleistotseenis ning Holotseenis. Tehtud regionaalsete hüdrogeoloogiliste arvutuste adekvaatsus tõestati vaadeldud ja arvutatud [.sup.18]O kontsentratsiooni väärtuste tugeva korrelatiivse seosega. Konstrueeriti Eesti arteesiabasseini põhjavee voolu- ja transpordimudelite integraalne süsteem, mis on rakendatav viimase 22 000 aasta kestel toimunud ning ka tulevaste hüdrogeoloogiliste protsesside uurimiseks. Seda kasutas Eesti Geoloogiateenistus aastatel 2019-2020 Eesti veekeskkonna seisundi optimeerimiskavade põhjendamis