동해신광산 터널굴착공사와 관련된 지표수 및 지하수의 유동변화에 대한 조사연구 (II)-수리지구화학적 고찰

A Study on the Variation of the Surface and Groundwater Flow System Related to the Tunnel Excavation in DONGHAE Mine Area (II) - Hydrogeochemical Consideration

  • 발행 : 1997.03.01

초록

화강암과 석회암으로 구성된 동해 터널굴착지 역 주변에 대한 수리지구화학적 연구를 수행한 결과, 채수한 자연수 시료는 그 화학적 특성에 따라 화강암 지역의 물(그룹 1)과 석회암 지역의 물(그룹 2)로 구분 가능하였다. 이러한 구분은 군집분석을 통하여 통계적으로 확인되며, 동일 지점에서 채수된 터널용출수는 채수시기에 따라 각각 그룹 1 및 2에 속하는 것으로 나타났다. 요인분석 결과 그룹 1은 사장석이 카올리나이트로 풍화되는 반응, 그룹 2는 방해석의 용해 반응에 의하여 각각의 화학적 특성이 결정된다. 터널용출수가 시기에 따라 상이한 특징을 보이는 이유는 두 차례의 채수시기 도중에 수행된 화강암 지역의 누수대에 대한 방수작업이 효과적으로 작용하여 지하수 유동체계를 변화시켰기 때문으로 판단된다. 한편 역학적 조사 결과 터널용출수는 다른 자연수 시료에 비하여 대수층의 조암광물과 상호 반응을 더욱 많이 거친 것으로 보인다. 질량평형에 기초한 계산을 통하여 터널용출수에 대한 두 그룹 물의 혼합율 및 물-암석반응이 정량적으로 도출되었으며 이 결과는 통계적 및 열역학적 조사 결과와 잘 일치한다.

The hydrogeochemical study on the 15 natural waters was carried out in the vicinity of tunnel excavation site of Donghae largely composed of granite and limestone. The water samples can be classified based on their chemical characteristics into two groups; waters draining in the granitic region(group 1) and the limestone region(group 2). This classification was also confirmed by statistical examination through cluster analysis, and the tunnel seepage waters collected at the same site appear to be included in group 1 and 2 by their sampling period, respectively. According to factor analysis, the waters of group 1 art mainly represented by the weathering of plagioclase to kaolinite and those of group 2 are characterized by the dissolution of calcite. Different properties of the tunnel seepage waters are thought to be resulted from the effective waterproofing processes conducted during the sampling interval to the surface and subsurface leakage zones at the granitic region, which contributed to the change of groundwater flow system. However both the tunnel seepage waters seem to have thermodynamically interacted with rock-forming minerals in their wallrocks. The mixing ratio of the waters from two groups and water-rock interactions are evaluated quantitatively for the tunnel seepage waters through the mass balance approach, and the results are identical with the previous conclusions in this study.

키워드