Analysis of Effect of Railway Tunnel Excavation on Water Levels of a National Groundwater Monitoring Station in Mokpo, Korea

철도 터널 굴착이 목포용당 국가 지하수 관측소 지하수위에 미친 영향 분석

  • 이진용 ((주)지오그린21) ;
  • 이명재 ((주)지오그린21) ;
  • 최미정 ((주)지오그린21 환경기술과) ;
  • 황현태 ((주)지오그린21 환경기술연구소) ;
  • 문상호 (한국지질자원연구원 지하수지열연구부) ;
  • 원종호 (한국수자원공사 조사기획처 지하수조사부)
  • Published : 2006.02.01

Abstract

Effects of railway tunnel excavation on water level at a national groundwater monitoring station in Mokpo were evaluated by field investigation and numerical groundwater modeling. The water level at the station has experienced a decline of about 5 m within 1 year since July 2002. From the field investigation, it was concluded that decrease of precipitation oo increase of grundwater use was not reason for the decline. The Mokpo tunnel of new Honam railway, 70 m apart from the national station, appeared most plausible cause and a period of the tunnel excavation generally well matches up that of the drawdown. To quantify the effects of the tunneling on the water level, a groundwater flow modeling was performed. Especially, a most probable conceptual model was optimized through multiple preliminary simulations of various scenarios because there were few hydrogeological data available for the study area. The optimized model was finally used for the quantification. Based on the field investigation and the numerical simulations, it was concluded that the tunnel excavation was one of the most probable reasons for the substantial water level decline but further hydrogeologic investigation and continuous monitoring are essentially required for the surrounding area.

본 연구에서는 목포 용당지역 호남선 복선화 터널굴착이 인근 국가 지하수관측소의 지하수위에 끼친 영향을 현장조사 및 수치모델링을 통해 분석하였다. 목포용당 관측소에서는 2002년 7월부터 1년사이에 약 5m 이상의 지하수위 강하를 보였다. 현장조사 결과 자연적인 강수량 감소나 지하수 이용량의 증가는 원인이 아닌 것으로 나타났다. 해당 관측소와 이격거리 70m 정도에 있는 호남선철도 목포터널이 주요 원인으로 파악되었는데 터널굴착의 시기도 지하수위 강하 시기와 대체적을 일치하였다. 터널굴착의 국가관측소 지하수위에 대한 영향을 정량적으로 분석하기 위해 지하수 유동모델링을 수행하였다. 특히 주변지역에 대한 수리지질 자료가 국가지하수 관측소의 수위영향을 정량화하였다. 현장조사 및 수치모델링 결과 본 국가지하수 관측소의 상당한 수위강하는 목포터널이 직접적인 원인일 가능성이 크나 엄밀한 평가를 위해서는 인근 지역에 대한 추가적인 수리지질학적 조사가 수행되어야 할 것으로 사료된다.

Keywords

References

  1. 건설교통부, 한국수자원공사, 1995, 1995 지하수 관측망설치공사 준공보고서, 한국수자원공사, 대전, 566p
  2. 대한터널협회, 1999, 터널설계기준: 건설교통부 제정, 구미서관, 133p
  3. 이진용, 이명재, 이재명, 안경환, 원종호, 문상호, 조민조, 2005, 국가 지하수관측소 지하수위, 전기전도도 및 수온자료에 대한 모수적 및 비모수적 변동 경향성 분석, 지하수토양환경(심사중)
  4. 최미정, 이진용, 구민호, 이강근, 2004, 터널모델링시 개념모델에 따른 지하수 유동 예측결과 비교연구, 지질공학 14, 223-233
  5. 한국수자원공사, 한국지질자원연구원, 2005, 지하수 장해우려지역대책방안 연구 보고서, 초안, 한국지질자원연구원, 대전, 801p
  6. 한국철도시설공단, 2005, 호남복선(송정리-목포) 제7공구 노반신설공사, 한국철도시설공단, 대전, 30p
  7. Kim, Y.Y., 2000, Analysis of Hydraulic Properties of an Urban Groundwater System: Groundwater System in Seoul Area, Korea, Ph.D. thesis, Seoul National University, Seoul, Korea, 320p
  8. Kim, Y.Y. and K.K. Lee, 2003, Disturbance of groundwater table by subway construction in the Seoul area, Korea, Geosciences Journal 7, 37-46 https://doi.org/10.1007/BF02910263
  9. Lee, J.Y., M.J. Choi, Y.Y. Kim and K.K. Lee, 2005, Evaluation of hydrologic data obtained from local groundwater monitoring network in a metropolitan city, Korea, Hydrological Processes 19, 2525-2537 https://doi.org/10.1002/hyp.5689
  10. Lee, J.Y., M.J. Yi, Y.K. Yoo, K.H. Ahn, G.B. Kim and J.H. Won, 2006a, A review of national groundwater monitoring network (NGMN) in Korea, Hydrological Processes (in press)
  11. Lee, J.Y., M.J. Yi, J.M. Lee, K.H. Ahn, J.H. Won, S.H. Moon and M. Cho, 2006b, Causes of substantial water-level decline at a national groundwater monitoring station in Daegu, Korea, Geosciences Journal (submitted)
  12. Molinero, J., J. Samper and R. Juanes, 2002, Numerical modeling of the trasient hydrogeological response produced by tunnel construction in fractured bedrocks, Engineering Geology 64, 369-386 https://doi.org/10.1016/S0013-7952(01)00099-0