Study on the Possibility of Seawater Intrusion in the Ulsan Area Using Br : Cl Weight Ratios of Groundwater

Using 171 groundwater chemistry data, seawater intrusion in the Ulsan area was studied. The area near the downstream area of the Taehwa River shows the higher Cl concentrations(11,300 mg/L in maximum), whereas the Cl concentrations are generally low in the eastern coastal area maybe due to the geology of the area. When Cl concentrations are very low, groundwater shows Br:Cl weight ratios significantly deviating from the Br:Cl ratio of seawater($34.7{\times}10^{-4}$). However, Br:Cl ratios are very close to the value of seawater when Cl concentrations are higher than 100 mg/L. Eleven groundwater samples having very high Cl concentrations(>500 mg/L) show that ionic ratios for Ca, Mg, $SO_4$, $HCO_3$ and $SiO_2$ are considerably different from those of seawater. This indicates that the origin of the high Cl groundwaters occurring along the Taehwa River are likely to be the residual salines from the salterns previously located on the alluviums rather than the seawaters intruded recently. These waters seem to be accumulated in the sediments before the drastic expansion of the city. Considering the characteristics of the urban groundwater system where the inflow exceeds the outflow, it is anticipated that the high Cl concentration in the groundwater show a decreasing trend in the future.

지하수의 Br : Cl 함량비를 이용한 울산지역 해수침입 연구

울산광역시에 대한 해수침입 가능성을 171개 지하수 수질분석 자료를 이용하여 연구하였다. 연구지역에서 Cl의 함량이 높은 지역은 남구의 태화강 주변 저지대로서 최대 11,300 mg/L이고, 동구 해안일대는 지질학적 특성 때문에 상당히 낮은 Cl 함량을 보인다. Cl의 함량이 낮을수록 해수의 Br:Cl 함량비인 $34.7{\times}10^{-4}$에서 크게 벗어나지만, Cl의 함량이 100 mg/L 이상인 지하수는 해수의 Br:Cl 비인 $34.7{\times}10^{-4}$에 근접함을 보인다. 171개 지하수 중 Cl의 함량이 500 mg/L이상 되는 11개 시료의 Cl, Br, K, Na의 조성비는 해수와 비슷하나, Ca, Mg, $SO_4$, $HCO_3$, $SiO_2$의 조성비는 해수와 다르다. Cl함량이 500 mg/L 이상인 11개 지하수 시료의 Na/Cl 몰비는 0.35∼2.08의 범위이며(해수 0.75), Ca/Cl 몰비는 0.001∼0.20의 범위(해수 0.02), Mg/Cl 농도비는 0.001∼0.22의 범위(해수 0.09)를 보인다. 따라서 현재 태화강 일대 지하수의 Cl 함량이 높은 것은 해수침입보다는 과거 도시화 이전 충적층에 축적되어 있었던 염분이 고립되어 나타나는 현상으로 추정되며, 이 염분의 농도는 지하수 유출량보다는 유입량이 더 많은 도시지역 지하수 시스템을 고려할 때 시간이 지남에 따라서 점점 낮아질 것으로 예상된다.