Journal of Korea Water Resources Association (한국수자원학회논문집)

Korea Water Resources Association (한국수자원학회)
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Analysis on the Spatial-temporal Variation of Surface-groundwater Interaction on the Watershed Basis

유역단위 지표수-지하수 상호작용의 시공간적 변동분석

  • 김남원 (한국건설기술연구원 수문연구실) ;
  • 유상연 (한국건설기술연구원 수문연구실) ;
  • 정일문 (한국건설기술연구원 수문연구실) ;
  • 이정우 (한국건설기술연구원 수문연구실)
  • Published : 2009.01.31
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Abstract

The characteristics, intensity and direction of groundwater.surface water interactions are controlled by groundwater head gradients, hydraulic conductivity and by the riverbed geometry. As a result of the spatial heterogeneity of these factors and the subsequent variability of the impact of these interaction processes, the water balance is also characterized by highly variable spatial patterns and temporal dynamics. However, spatially detailed studies concerning the spatio-temporal variability of the extent and intensity of surface-groundwater interactions have been limited to the investigation of cross-sections or small stream reaches. Thus, the extensive study on the watershed based interaction between surface water and groundwater is to be analyzed. In this study, the intensity and the spatial extent of interactions along the stream were found by using integrated SWAT-MODFLOW model. This integrated modeling approach was applied to Anyangcheon watershed in Korea. The effluent stream characteristics were found in the watershed, namely, baseflow was annually discharged except heavy rainy periods. The intensity and the spatial extent of surface-groundwater interactions in different sub-watersheds were found on a daily basis. The influential extent of surface-groundwater interaction become larger as the watershed elevations are lower.

지표수-지하수 상호작용의 특성과 강도 및 방향은 지하수두, 수리전도도와 하상지형에 의해 영향을 받게 된다. 이러한 요소들은 공간적으로 매우 불균질하여 결과적으로 상호작용은 유역 전체 물수지에도 영향을 준다. 그러나 지표수-지하수 상호작용의 시공간적인 범위나 강도에 관한 조사 및 연구는 매우 제한적이며 대개 작은 하천 구간의 단면해석으로만 치우쳐 유역기반의 지표수-지하수 상호작용에 대한 포괄적인 연구가 필요한 시점이다. 본 연구에서는 완전연동형 지표수-지하수 결합모형인 SWAT-MODFLOW를 안양천 유역에 적용하여 하천과 대수층의 상호작용의 범위와 강도를 분석하였다. 분석결과 안양천 유역은 강수집중 기간을 제외하면, 연중 기저유출의 공급으로 인해 이득하천의 특성을 잘 나타내는 것으로 나타났으며, 지표수-지하수 상호작용의 영향범위는 표고가 낮은 하류로 갈수록 점점 커지는 것으로 확인되었다.

Keywords

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