Дисертационният труд има за цел да направи оценка на риска от изменението на почвените функции, екологичния статус на растителността и безопасността на продукцията при напояване с води с екологичен риск, чрез използване на симулационен модел за проследяване динамиката на разпространение на тежки метали във водното течение. Проведено е екологично проучване на поречието на р. Тополница, притоците ѝ и напоителна система „Тополница“ чрез пробонабиране на водни, почвени и растителни проби и обработка на налични данни от провеждания мониторинг на водите от БДИБР в района. Определен е отточният режим на р. Тополница и притоците ѝ. Реката е сегментирана на три участъка в зависимост от наличието на замърсяване. В I-вият участък, от устието на р. Медетска до яз. Тополница, основното замърсяване е от мед и манган. Във II-я участък, от язовира до устието на р. Елшишка, не е установено замърсяване, а в III-я участък - замърсяване от манган. Приложен е клъстърен анализ за класифициране на водните и почвените проби по променливи и по пунктове. В участъка от р. Тополница, от устието на р. Медетска до с. Поибрене, е разработен хидравличен модел на реката с помощта на софтуера MIKE Hydro River. За същият участък е изграден симулационен модел за определяне динамиката на разпространение на мед (Cu) чрез модула EcoLab към същия софтуер. Разработени са препоръки и указания за опазване на водите, почвите и земеделските култури от замърсяване с тежки метали при напояване с води с екологичен риск., The purpose of the dissertation is to assess the risk of changes in soil functions, ecological status of vegetation, and product safety in irrigation with waters with ecological risk, using a simulation model to monitor the dynamics of the distribution of heavy metals in the water flow. An ecological study of the Topolnitsa River valley, its tributaries, and irrigation system "Topolnitsa" was conducted by sampling water, soil, and plant samples and processing available data from monitoring of waters in the area. The runoff regime of the Topolnitsa River and its tributaries was determined. The river is segmented into three sections depending on the presence of pollution. In the 1st section, from the mouth of the Medetska River to the Topolnitsa Dam, the main pollution is copper and manganese. No pollution was found in the 2nd section from Topolnitsa Dam to the mouth of the Elshishka River. Manganese contamination was found in 3rd section. Cluster analysis was used to classify pollution by different pollutants and points. A hydraulic model of the Topolnitsa River (between the mouth of Medetska River and Topolnitsa Dam) was developed with the MIKE Hydro River software. A simulation model for determining the dynamics of copper distribution was made based on the EcoLab module of the used software for the same section. Recommendations and guidelines for protecting water, soils, and crops from heavy metal pollution during irrigation with waters with ecological risk were developed.