필댐의 3차원 기하 효과에 따른 전기비저항 왜곡 효과 분석

Analysis of Distortion Effect of Resistivity Data Due to 3D Geometry of Fill Dam

CFRD (콘크리트 표면 차수벽형 석괴댐)에서 수행한 전기비저항 탐사 결과, 하부에서 매우 낮은 비저항대가 관측되었다. 일반적으로 CFRD 형식의 댐은 내부 포화가 발생하지 않는 것으로 알려져 있으나, 금번 조사에서 하부 20m 깊이에서 일정하게 저비저항대가 발견되어 이에 대한 검토를 위해 3차원 해석을 수행하였다. 탐사 당시의 수위는 댐 정상부에서 10 m 정도 내려가 있는 상태였다. 첫 탐사 이후 6개월이 지난 후에 이루어진 탐사에서도 비슷한 양상을 보이고 있었다. 이에 대한 해석을 위해서 조사 댐의 모양을 대상으로 3차원 순산 모델링을 수행하고, 이에 대한 2차원 역산 해석을 적용하여 기존 해석 방법의 오류 가능성을 검토하였다. 또한 비저항 조사가 많이 적용된 중심코아형 댐의 경우의 사례와 비교하였다. 해석 결과, 3차원 댐체 구조에 대한 2차원 역산 해석은 저수부의 수위와 밀접한 관련을 갖는 것으로 보이며, 3차원의 사다리꼴 기하구조로 인하여 댐 내부에 비저항의 이상대가 존재할 경우에도 그 민감도가 떨어지는 것으로 분석되었다.

Low resistivity zone is observed at the lower part of a CFRD (Concrete Face Rockfill Dam). Generally, CFRD tends not to have any saturated zone within the body, but the result of resistivity survey shows that it is possible for the dam to be saturated under 20m depth with water. The level of reservoir was under 10 m from the crest. We suspect that this result may come from the wrong 2D inversion process ignoring the 3D geometry of dams. For the analysis of possibility of distortion by different geometry, we perform the 3D forward modeling for the dam and apply the 2D inversion process. And then we check the point of traditional interpretation of resistivity data. By the analysis, it is found that the result of 2D inversion process of 3D geometry of dams, seems to have deep relation with the reservoir level, and the complex 3D structure hide some internal electrical anomaly of dams from resistivity information.