Parameters Estimation and Analysis for Leaky Aquifer System

누수대수층에 대한 수리상수 추정과 해석

Leaky aquifer (two-aquifer) system in this study consist of an upper unconfined and a lower confined aquifer with a leaky layer between them. It is assumed that water is withdrawn from the confined aquifer of the aquifer system, the upper unconfined aquifer will be affected by the leaky aquifer separating the upper and lower aquifer. In order to analyze the leaky aquifer, the determination of hydraulic parameters is needed. In this paper, hydraulic parameters are suggested by improved SM (slope-matching) method. To know variation of groundwater head in leaky aquifer systems, an numerical scheme is made using the finite difference method. To verify the numerical scheme, its solution is compared to analytical one. The solution of them agrees well in one-dimensional system at steady-state condition. And heads of groundwader are computed upper and lower aquifer in two-dimensional system.

본 연구에서 고려한 누수대수층 구조는 상부의 자유면대수층과 하부의 피압대수층으로 구성되어있으며 이들 사이에 누수층(leaky layer)이 있다. 상부 지하수 수위의 하강에 따른 피해 방지와 효율적인 지하수 관리를 위해서 상부와 하부의 지하수 수두 변화가 동시에 파악되어야 한다. 누수대수층 구조의 피압대수층(하부)에서 양수를 할때 자유면대수층(상부)은 하부와 상부 대수층을 구분하는 누수층의 영향을 받게 된다. 누수층을 해석하기 위해서 이 층에 대한 수리상수의 결정이 필요하다. 본 논문에서 수리상수를 결정하기 위한 개선된 SM(slope-matching)방법을 제시하였다. 그리고 누수대수층 구조에서 상부와 하부의 지하수 수두를 예측하기 위해 유한차분법을 이용하여 수치모형을 구성하였다. 수치모형의 검증을 위해 1차원 누수대수층 구조에 대한 해석해를 이용하여 정상류 상태에서 수두를 비교하였다. 그 결과는 잘 일치하고 있으며 2차원 누수대수층의 하부층인 피압대수층에서 양수를 할 때 상부 대수층과 하부 대수층에서 지하수 수두의 거동을 고찰하였다.