지질공학 (The Journal of Engineering Geology)

  • 제16권3호
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  • Pages.245-254
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  • 2006
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  • 1226-5268(pISSN)
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  • 2287-7169(eISSN)
대한지질공학회 (The Korean Society of Engineering Geology)
권호 표지

부산시 좌천동 단열암반층에서 자연구배 추적자시험을 이용한 수리분산특성 연구

Characteristics of Hydrodynamic Dispersion Using a Natural Gradient Tracer Test in a Fractured Rock at the Jwacheon-dong, Busan City

  • 정상용 (부경대학교 환경지질과학과) ;
  • 강동환 (부경대학교 환경지질과학과) ;
  • 김병우 (부경대학교 환경지질과학과)
  • Chung Sang-Yong (Department of Environmental Geosciences, Pukyong National University) ;
  • Kang Dong-Hwan (Department of Environmental Geosciences, Pukyong National University) ;
  • Kim Byung-Woo (Department of Environmental Geosciences, Pukyong National University)
  • 발행 : 2006.09.01
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초록

부산시 좌천동의 단열암반층에서 자연구배 추적자시험으로 브롬이온농도를 관측하여 심도별 단열발달 상태에 따른 수리분산특성을 비교하였으며, 단열암반층의 유효공극율과 종분산지수를 추정하였다. 수직적인 수리분산특성의 차이는 브롬이온의 농도이력곡선, 관측심도별 브롬이온농도와 시간에 대한 선형회귀분석 및 관측지점별 수리단열특성을 이용하여 규명되었다. 관측공 내 지표면하 18 m(RQD 13%, 평균절리간격 2 cm, TCR 100%) 지점이 주입지점에서의 이격거리가 짧고 단열이 더욱 발달되어 있었기 때문에 25 m(RQD 41%, 평균절리간격 7 cm, TCR 100%) 지점보다 추적자가 빨리 도달하였으며, 초기농도와 최고농도가 더 높게 나타났다. 최고농도도달 전후의 농도변화에 의하면 추적자가 최고농도도달시까지는 주로 1차 단열을 통해 이송되었고, 최고농도도달 이후에는 2차 단열을 통해 이송되거나 기질확산에 의한 수리 분산이 진행되었다. 선형회귀분석에 의한 지표면하 18 m 지점에서 브롬이온농도의 증가/감소 기울기는 3.46/-1.57이며 지표면하 25 m 지점에서는 3.19/-0.47로서 파쇄가 더 심한 지표면하 18 m 지점에서의 용질이송이 빠르게 진행됨을 알 수 있었다. 농도이력곡선에서 브롬이온의 농도증가 형태는 가우시안함수로 나타나고, 농도감소 형태는 기질확산에 의한 꼬리효과(tailing effect)로 인해 지수함수로 나타났다. CATTI 코드를 이용하여 추정한 단열암반층의 유효공극율은 10.5%, 종분산지수는 0.85 m이었다.

Using a natural gradient tracer test, the characteristics of hydrodynamic dispersion according to each depth of a fractured rock were studied, and the effective porosity and longitudinal dispersivity of the fractured rock were estimated. The difference of vertical hydrodynamic dispersion was identified by concentration breakthrough curves linear regression analyses of bromide concentrations according to depths versus time, and hydraulic fracture characteristics at two intervals of the monitoring well. Higher concentration and faster arrival time at GL- 18 m depth (RQD 13%, average joint spacing 2 cm, TCR 100%) than at GL- 25 m depth (RQD 41%, average joint spacing 7 cm, TCR 100%) resulted from shorter distance and more fractures. Tracer was transported through the 1 st fractures until the arrival of its peak concentration and through the 2nd fractures or matrix diffusion after the arrival of its peak concentration. The increase/decrease slopes of bromide concentration versus time were 3.46/-1.57 at GL-18 m depth and 3.l9/-0.47 at GL- 25 m depth of the monitoring well. So the faster bromide transport was confirmed at GL- 18 m depth with more fractures. The concentration increment of bromide was fitted by a Gaussian function and the concentration decrement of bromide was fitted by an exponential function. Effective porosity and longitudinal dispersivity estimated by CATTI code were 10.50% and 0.85 m, respectively.

키워드

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