The Journal of Engineering Geology (지질공학)

The Korean Society of Engineering Geology (대한지질공학회)
권호 표지

Characteristics of Joint Systems and Their Relationship with Groundwater System in the Nakdong River Mid-basin

낙동강 중류 유역의 단열계 특성 및 지하수계와의 관련성

  • Kim, Deuk-Ho (Division of Earth Environmental System, Pusan National University) ;
  • Lee, Jong-Hyun (Division of Earth Environmental System, Pusan National University) ;
  • Park, Kyu-Tae (Division of Earth Environmental System, Pusan National University) ;
  • Kim, Seong-Chang (Division of Earth Environmental System, Pusan National University) ;
  • Choi, Yu-Mi (Division of Earth Environmental System, Pusan National University) ;
  • Seo, Yu-Ri (Division of Earth Environmental System, Pusan National University) ;
  • Noh, Gyung-Myung (Division of Earth Environmental System, Pusan National University) ;
  • Hamm, Se-Yeong (Division of Earth Environmental System, Pusan National University)
  • 김득호 (부산대학교 지구환경시스템학부) ;
  • 이종현 (부산대학교 지구환경시스템학부) ;
  • 박규태 (부산대학교 지구환경시스템학부) ;
  • 김성창 (부산대학교 지구환경시스템학부) ;
  • 최유미 (부산대학교 지구환경시스템학부) ;
  • 서유리 (부산대학교 지구환경시스템학부) ;
  • 노경명 (부산대학교 지구환경시스템학부) ;
  • 함세영 (부산대학교 지구환경시스템학부)
  • Published : 2008.12.30
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Abstract

The characteristics of joint system (joint orientation and density) were studied for Cretaceous sedimentary rocks in the Nakdong River mid-basin (Haman-Gun, Changnyeong-Gun, and Uiryeong-Gun areas), and were related with faults, river system, and groundwater usage in the study area. The joint system was classified into JI ($N90^{\circ}-110^{\circ}E$), J2 ($N0^{\circ}-35^{\circ}E$), and J3 ($(N0^{\circ}-35^{\circ}W$), and was dominant along N-S and E-W directions. The N-S trending joint system is dominant in Haman Formation in the eastern and western parts of the study area, while the E-W trending joint system is prevalent in Chilgok Formation in the central part. The joint system may be associated with the faults located in the eastern and western parts in the study area which are elongated to NNE-SSW direction. Additionally, the joint density is higher along the Nakdong River, indicating close relationship between E-W trending joints and the river. Daily groundwater discharge versus joint density shows weak positive relationship, and specific capacity versus joint density appears negatively related. This indicates that groundwater occurrence does not greatly rely on joint density.

낙동강 중류 지역(함안근, 창령군, 의령군)의 백악기 퇴적암의 단열계 특성(단열 방향성과 단열계 밀도도)을 파악하고, 단열과 단층, 수계 그리고 연구지역내 지하수공의 일일 사용량과의 관련성을 분석하였다. 단열계는 JI($N90^{\circ}-110^{\circ}E$), J2($N0^{\circ}-35^{\circ}E$), J3($N0^{\circ}-35^{\circ}W$)로 분류되며, 주로 남북방향과 동서방향 단열군의 방항성이 우세하다. 연구지역의 동편과 서편의 함안층 분포지역에서는 남북방향의 단열계가 우세한 반면에, 연구지역의 중간부분인 칠곡층 분포지역에서는 동서방향의 단열계기 우세하다. 이는 연구지역의 동편과 서편에 위치하는 북북동-남남서 방향의 단층계와 관련되는 것으로 보인다. 또한 낙동강 주변에서도 단열 밀도가 높게 나타나며, 이는 동서방향의 단열계가 낙동강과 연관됨을 암시한다. 한편, 연구지역내 지하수공의 일일 사용량과 단열 밀도 간에는 약한 양의 상관성을 보이며, 지하수 비양수량과 단열 밀도간에는 음의 상관성을 보인다. 이는 단열 밀도가 지하수 산출량을 결정하는 주요 요인이 될 수 없음을 지시한다.

Keywords

References

  1. 박재현, 함세영, 성익환, 이병대, 정재열, 2001, 청송군 현서면 일대 도수로터널내 지하수 유입량과 수리지질 특성의 관련성, 지질공학, 11(2), 141-152
  2. 손문, 함세영, 김인수, 이융희, 정훈, 류춘길, 송원경, 2002, 부산시 금정산 일원의 지하수 유동 해석을 위 한 단열계 분석, 지질공학, 12(3), 305-317
  3. 엄상호, 최현일, 손진담, 오재호, 곽영훈, 신성전, 윤현수, 1983, 경상분지의 경상누층군에 대한 지질 및 지화학 적 연구, 한국동력자원연구소, 연구특보 36, 124
  4. 이덕선, 강지훈, 함세영, 배상근, 박기호, 김문수, 이정환, 2007, 구미-왜관-성주 지역 낙동강유역에 대한 단열계 의 특성 연구, 2007년 춘계 지질과학기술 공동학술대 회 초록집, 527-528
  5. 이병대, 성익환, 함세영, 조병욱, 김정숙, 박재현, 2000, 도수로터널 굴착에 따른 주변 지역의 지하수위 변동 과 단열구조의 관련성 연구, 지질공학, 10(2), 143-162
  6. 이병대, 이인호, 추창오, 함세영, 성익환, 황세호, 2002, 도수로터널 주변 지역의 지하수 유동성 단열 규명, 2002, 한국지하수토양환경학회지, 7(3), 33-44
  7. 이희근, 전효택, 이종운, 이대혁, 류동우, 오석영, 1995, 동 해신광산 터널굴착공사와 관련된 지표수 및 지하수의 유동변화에 대한 조사연구(I)-수문학 및 암반수리학적 접근을 중심으로, 터널과 지하공간, 5(4), 347-362
  8. 진광민, 김영석, 2007, 경주시 봉길리 지역의 단열발달사 및 단열밀도 해석, 지질공학, 17(3), 455-469
  9. 채병곤, 최영섭, 이대하, 김원영, 이승구, 김중렬, 1998, 유동성 단열 파악을 위한 암반 내 단열특성 규명, 지 하수환경, 5(2), 88-99
  10. 최승오, 여상철, 1972, 한국지질도(1:50,000) 남지도폭 및 설명서, 국립지질조사소, 27p
  11. Babiker, M. and Gudmundsson, A., 2004, The effects of dykes and faults on groundwater flow in an arid land, the Red Sea Hills, Sudan, Journal of Hydrology, 297, 256-273 https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2004.04.018
  12. Barton, C. A., Zoback, M. D., and Moos, D., 1995, Fluid flow along potentially active faults in crystalline rock, Geology, 23, 683-686 https://doi.org/10.1130/0091-7613(1995)023<0683:FFAPAF>2.3.CO;2
  13. Caine, J. S. and Forster, C. B., 1999, Fault zone architecture and fluid flow: insights from field data and numerical modeling, in Faults and Subsurface Fluid Flow in the Shallow Crust (Haneberg, W., Mozley, P.S., Moore, J.C., and Goodwin, L. B., eds.), AGU Geophysical Monograph Series, 113, 101-127
  14. Caine, J. S., Evans, J. P., and Forster, C. B., 1996, Fault zone architecture and permeability structure, Geology, 24(11), 1025-1028 https://doi.org/10.1130/0091-7613(1996)024<1025:FZAAPS>2.3.CO;2
  15. Dholakia, S. K., A., Aydin, A., Pollard, D. D., and Zoback, M. D., 1998, Fault-controlled hydrocarbon pathways in the Monterey Formation, California, American Association of Petroleum Geologists Bulletin, 82, 1551-1574
  16. Domenico, P.A., 1997, Physical and Chemical Hydrogeology, 2nd ed., John Wiley & Sons, Inc
  17. Gudmundsson, A., 2000, Active fault zones and groundwater flow, Geophysical Research Letters, 27, 2993-2996 https://doi.org/10.1029/1999GL011266
  18. Gudmundsson, A., Berg, S. S., Lyslo, K. B., and Skurtveit, E., 2001, Fracture networks and fluid transport in active fault zones, Journal of Structural Geology, 23, 343-353 https://doi.org/10.1016/S0191-8141(00)00100-0
  19. Hamm, S. -Y., Kim, M. S., Cheong, J. -Y., Kim, J. -Y., Son, M., and Kim, T. -W., 2007, Relationship between hydraulic conductivity and fracture properties estimated from packer tests and borehole data in a fractured granite, Engineering Geology, 92, 73-87 https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2007.03.010
  20. Leckenby, R. J., Sanderson, D. J., and Lonergan, L., 2005, Estimating flow heterogeneity in natural fracture systems, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 148, 116-129 https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2005.03.017
  21. Lin, H. I. and Lee, C. -H., 2008, An approach to assessing the hydraulic conductivity disturbance in fractured rocks around the Syueshan tunnel, Taiwan, Tunnelling and Underground Space Technology, doi: 10.1016/j.tust.2008.06.003
  22. Mace, R. E., 1997, Determination of transmissivity from specific capacity tests in a karst aquifer, Ground water, 35(5), 738-742 https://doi.org/10.1111/j.1745-6584.1997.tb00141.x
  23. Mayer, J. R. and Sharp, J. M., 1998, Fracture control of regional groundwater flow in a carbonate aquifer in a semi-arid region, Geological Society of American Bulletin, 110, 269-283 https://doi.org/10.1130/0016-7606(1998)110<0269:FCORGW>2.3.CO;2
  24. Sigda, J. M., Goodwin, L. B., Mozley, P. S., and Wilson, J. L., 1999, Permeability alteration in small-displacement faults in poorly lithified sediments, Rio Grande Rift, Central New Mexico, in Faults and Subsurface Fluid Flow in the Shallow Crust (Haneberg, W., Mozley, P.S., Moore, J.C., and Goodwin, L.B., eds.), AGU Geophsical Monograph Series, 113, 51-68
  25. Song, W. -K., Chwae, U., and Hwang, H. S., 2001, Geotechnical investigation on the correlation between tunnel excavation and groundwater geotechnical, geosystem engineering, 4, 39-42 https://doi.org/10.1080/12269328.2001.10541166