Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation (한국방재학회 논문집)

Korean Society of Hazard Mitigation (한국방재학회)
권호 표지

Analysis of Soil Vacuum Extraction using Analytical Solution of Groundwater Flow

지하수 흐름의 해석해를 이용한 토양진공추출 해석

  • 김민환 (호남대학교 토목환경공학과) ;
  • 이학 (호남대학교 대학원 토목환경공학과) ;
  • 한동진 (호남대학교 대학원 토목환경공학과)
  • Published : 2009.10.31
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

An analytical solution of groundwater flow is applied to design soil vacuum extraction for removing volatile organic compounds from the unsaturation zone. The governing equation of gas or vapor flow in porous media is nonlinear in that gas density depends on gas pressure. A linear equation suggested by researcher is similar to that of groundwater flow. The pressure drawdowns of confined and leaky aqufiers are calculated using Massmann's field data, and the pressure drawdowns are compared. A solution of Theis equation calculated by Massmann is modified using GASSOLVE9 program in this paper. The pressure drawdown using Hantush's analytical solution for leaky aquifer also compared to that of Massmann. Hantush's analytical solution gives good approximations to pressure drawdown.

불포화지역의 유기화합물을 제거하기위해 지하수 흐름 해석해를 토양 진공추출 설계에 적용시켰다. 토양 공극 속의 가스 밀도가 압력에 따라 달라지므로 가스나 증기의 흐름을 지배하는 방정식은 비선형이다. 선행 연구자 의해 선형화된 방정식은 지하수 흐름의 지배방정식과 유사하다. 압력대수층과 누수대수층의 압력강하량에 대해서 Massmann의 자료를 이용하여 비교하였다. 압력대수층에 대해서는 Massmann에 의해 제시된 Theis의 해를 수정하였으며 Theis의 해를 검증하기 위해 GASSOLVE9의 프로그램을 이용하였다. Hantush의 해석해를 이용하여 누수대수층 구조에 대해서 압력 강하량을 계산하여 Massmann의 해와 비교하였다. 그 결과 압력강하량에 대해 근사적인 결과를 얻었다.

Keywords

References

  1. 조종수, 최우희, 김민환 (2000) 토양진공추출에서 공기흐름 모의, 대한토목학회, 제20권, 제3-B호, pp. 369-376
  2. Collins, R.E. (1961) Flow of Fluids through Porous Materials. Reinhold, New York, pp. 51-73
  3. Dullien, F.W. (1979) Porous Media : Fluid Transport and Pore Structure. Academic Press, New York, pp. 200-209
  4. Falta, R.W., 1996, A Program for Analyzing Transient and Steadystate Gas Pump Tests. Ground Water, Vol.34, No.4, pp.750-755 https://doi.org/10.1111/j.1745-6584.1996.tb02064.x
  5. Freeze, R.A. and Cherry, S.A. (1979) Groundwater. Prentice_hall, Englewood Cliffs, N.J., pp. 26-30
  6. Geankoplis, C.H. (1972) Mass Transport Phenomena, Holt, New York, pp. 78-108
  7. Gupta, R.S. (1989) Hydrology and Hydraulic Systems. Prentice Hall, pp. 174-177
  8. Hantush, M.S. (1964) Hydraulics of wells, Advances in Hydroscience. Academic Press, New York, Vol.1, pp. 281-432
  9. Massmann, J.W. (1989) Applying Groundwater Flow Models in Vapor Extraction System Design. Journal of Environmental Engineering, Vol.115, No.1, pp. 129-149 https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9372(1989)115:1(129)
  10. Moore, C.A., Rai, I.S. and Alzaydi, A.A. (1979) Methane Migration around Sainitary landfills. J. Geotech. Engr. Div., ASCE, 105(2), pp. 131-144
  11. Sen, Z. (1986) Determination of Aquifer Parameters by the Slopematching Method. Groundwater, Vol.24, No.2, pp. 217-233 https://doi.org/10.1111/j.1745-6584.1986.tb00997.x
  12. Sherard, J.L., Dunnigan, L.P. and Talbot, J.R. (1984) Basic Properties of Sand and Gravel Filters. J. of Geotech. Eng., 110(6), pp. 684-700 https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9410(1984)110:6(684)
  13. Weast, R.C., ed. (1968) Handbook of Chemistry and Physics. CRC Press, Cleveland, Ohio, pp. 1289