• Title/Summary/Keyword: 단열암반층

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Preliminary study for hydraulic properties of fractured rock aquifer using the deep borehole (심부시추공을 활용한 결정질암반 대수층에 대한 수리적 예비연구)

  • Cho, Chung-Ho;Park, Kyung-Woo;An, Sang-Won;Kim, Kyung-Su;Han, Woon-Woo
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.1929-1933
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    • 2009
  • 수자원 수요가 급증함에 따라 단열 암반 대수층의 지하수를 개발해 이용하려는 연구가 많이 이루어지고 있다. 본 연구에서는 단열암반 대수층의 지하수 유동 특성을 알아보기 위해 한국원자력연구원 연구 지역 내에 NX 규격의 직경 78mm를 갖는 500m 심도의 심부시추공 (DB-01)을 굴착하였다. DB-01에 대한 시추공 단열조사 (BHTV) 및 시추코아 분석을 통해서 심부 시추공에 대한 예비 투수성 구조를 도출하였으며, 투수성이 큰 구조로 단열과 연결된 지점으로 판단되는 심도에 대해서 현장 수리시험을 수행하여, 결정질 암반의 투수성 구조에 대한 수리특성을 규명하였다. 그 결과를 분석하여 비교적 투수성이 큰 심도를 결정질 암반의 대수층이라 정의하였다. 수리특성이 비슷한 3가지의 그룹 중 3그룹은 투수계수도 가장 크고 단열빈도도 밀집되어 있는 것으로 나와 심부 200m에서 250m이하의 이 단열구간은 수자원으로 지하수의 활용이 가능하다고 여겨진다.

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Characteristics of Hydrodynamic Dispersion Using a Natural Gradient Tracer Test in a Fractured Rock at the Jwacheon-dong, Busan City (부산시 좌천동 단열암반층에서 자연구배 추적자시험을 이용한 수리분산특성 연구)

  • Chung Sang-Yong;Kang Dong-Hwan;Kim Byung-Woo
    • The Journal of Engineering Geology
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    • v.16 no.3 s.49
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    • pp.245-254
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    • 2006
  • 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.

Hydrogeology and Vulnerability of Groundwater Contamination of a Mountainous Area in Kangwon Province (강원도 흥호리 지역 암반대수층의 수리지질 및 지하수 오염취약성 예비조사)

  • 이진용;이강근;정형재;배광옥
    • The Journal of Engineering Geology
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    • v.10 no.1
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    • pp.27-38
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    • 2000
  • We hydrogeologically studied a mountainous area and its vulnerability to groundwater contamination. Groundwater flow and recharge occur mainly through a network of fractures in this areaTransmissivity and storativity obtained from slug, slug interference, and pumping tests range from 3.2$\times$10$^{-3}$ to 2.0$\times$10$^{-2}$$m^2$/min and 1.3$\times$10$^{-7}$ to 9.15$\times$10$^{-4}$, respectively. The groundwater was contaminated bylivestock activities in the upgradient. The groundwater in the downgradient residential area wasthreatened by the upgradient livestock activities.

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Evaluation of Low or High Permeability of Fractured Rock using Well Head Losses from Step-Drawdown Tests (단계양수시험으로부터 우물수두손실 항을 이용한 단열의 고.저 투수성 평가)

  • Kim, Byung-Woo;Kim, Hyoung-Soo;Kim, Geon-Young;Koh, Yong-Kwon
    • Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
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    • v.10 no.1
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    • pp.1-11
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    • 2012
  • The equation of the step-drawdown test "$s_w=BQ+CQ^p$" written by Rorabaugh (1953) is suitable for drawdown increased non-linearly in the fractured rocks. It was found that value of root mean square error (RMSE) between observed and calculated drawdowns was very low. The calculated $C$ (well head loss coefficient) and $P$ (well head loss exponent) value of well head losses ($CQ^p$) ranged $3.689{\times}10^{-19}{\sim}5.825{\times}10^{-7}$ and 3.459~8.290, respectively. It appeared that the deeper depth in pumping well the larger drawdowns due to pumping rate increase. The well head loss in the fractured rocks, unlike that in porous media, is affected by properties of fractures (fractures of aperture, spacing, and connection) around pumping well. The $C$ and $P$ value in the well head loss is very important to interpret turbulence interval and properties of high or low permeability of fractured rock. As a result, regression analysis of $C$ and $P$ value in the well head losses identified the relationship of turbulence interval and hydraulic properties. The relationship between $C$ and $P$ value turned out very useful to interpret hydraulic properties of the fractured rocks.

Geometric Analysis of Fracture System and Suggestion of a Modified RMR on Volcanic Rocks in the Vicinity of Ilgwang Fault (일광단층 인근 화산암 암반사면의 단열계 기하 분석 및 암반 분류 수정안 제시)

  • Chang, Tae-Woo;Lee, Hyeon-Woo;Chae, Byung-Gon;Seo, Yong-Seok;Cho, Yong-Chan
    • The Journal of Engineering Geology
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    • v.17 no.3
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    • pp.483-494
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    • 2007
  • The properties of fracture system on road-cut slopes along the Busan-Ulsan express way under construction are investigated and analyzed. Fracture spacing distributions show log-normal form with extension fractures and negative exponential form with shear fractures. Straight line segments in log-log plots of cumulative fracture length indicate a power-law scaling with exponents of -1.13 in site 1, -1.01 in site 2 and -1.52 in site 3. It is likely that the stability and strength of rock mass are the lowest in site 1 as judged from the analyses of spacing, density and inter-section of fractures in three sites. In contrast, the highest efficiency of the fracture network for conducting fluid flow is seen in site 3 where the largest cluster occupies 73% through the window map. Based on the field survey data, this study modified weighting values of the RMR system using a multiple regression analysis method. The analysis result suggests a modified weighting values of the RMR parameters as follows; 18 for the intact strength of rock; 61 for RQD; 2 for spacing of discontinuities; 2 for the condition of discontinuities; and 17 for ground water.

균열 암반 대수층 활용 지하수 인공 함양 주입 예비 평가

  • 김형수;백건하;윤윤영;한정상
    • Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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    • 2004.09a
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    • pp.108-112
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    • 2004
  • 균열 암반 대수층에 대한 지하수 인공 함양 주입 가능성을 예비적으로 평가하기 위한 시험을 수행하였다. 지하수 인공 함양 주입 시험이 수행된 지역은 경기도 포천군 이동면이며, 이 지역의 지질은 중립내지 조립질 화강암에 해당된다. 시험 정호에 대한 시추공 내부 촬영 결과, 화강암 내에 부분적으로 절리들이 발달되어 있었으며, 대체로 수직적인 절리 발달이 우세하였다. 2개소에서 인공 함양 주입 시험이 100kgf/$\textrm{cm}^2$ 이상의 확장 팩커로 대상공의 상부를 밀폐한 후 시행되었다. 이중 MW-7호 공에서는, 주입 압력을 5 내지 7kg/$\textrm{cm}^2$으로 조절하여 시간당 약 450$\ell$의 평균 주입률로 시험을 수행하였으며, O-7a 호 공에서는 주입 압력을 4kgf/$\textrm{cm}^2$ 내외, 시간당 약 1,740$\ell$의 평균 주입률로 시험을 수행하였다. MW-7호 공의 시험은 3일간 3회에 걸쳐 각 450분, 200분, 414분 동안 시험이 수행되었으며, O-7a호 공에서는 연속적으로 24시간 동안 인공 함양 주입 시험이 수행되었다. 수행된 지하수 인공 함양 주입시험은 적어도 지하수 상류 구배 구간의 지하 수두를 시험이 수행된 이후에도 24시간 이상 유지하는 것으로 평가되었다. 실험을 통해 주입한 양과 주변 관측공의 수위 상승을 단순 검토한 결과 시험이 수행된 지역의 개략적 유효 공극률을 산정 할 수 있었으며, 그 결과, 이 지역 균열 암반의 유효 공극률은 약 3 내지 6% 인 것으로 평가되었다 국내에서 지하수 인공 함양 방식을 균열 암반 대수층에 활용하여, 지속적인 수자원 관리와 수도 공급을 할 수 있는지를 평가하기 위해서는 앞으로 보다 많은 시험수행과 연구를 통한 검증이 요구된다. 까마중, 냉이, 명아주, 둑새풀 등의 생장에 현저한 조해현상을 나타냈다. 이것으로 보아 억새가 타식물의 생장에 영향을 주는 요인물질은 억새의 뿌리에서 분필되는 것으로 생각된다. 옥수수의 뿌리에서 직접 분필하는 물질이나 옥수수뿌리의 분해물질들은 모두 당귀의 생장을 조해하는 경향이 있었다.기존에 제안된 경험식들에 의한 계산결과 보다 균질화 해석법의 결과가 훨씬 정확함을 주목하여야 한다.c의 범위로서 최대값과 최소값은 4차수(four order)의 차이를 보였다. 단열대의 분포 특성을 파악하기 위하여 지구물리검층을 실시하였고, 각 시험에 의해 획득된 결과들과의 비교를 통하여 유동성이 높은 단열들이 규명되었다. 온도검층은 유동성 단열과 일반적인 단열들을 구별하는 좋은 지시자로 나타났다. 그 결과, N70-80$^{\circ}$W.60-85$^{\circ}$NE/SW, N75-80$^{\circ}$W.25-30$^{\circ}$SW, N50-64$^{\circ}$W.60-85$^{\circ}$NE, N35-45$^{\circ}$E.65-75$^{\circ}$SE, 그리고 N65-72$^{\circ}$E.80$^{\circ}$SE/60$^{\circ}$NW의 단열들이 연구지역의 지하수 흐름을 지배하는 뚜렷한 유동성 단열로 규명되었다.eatments. It was resulted from increase of weight of single cocoon. "Manta"2.5ppm produced 22.2kg of cocoon. It is equal to 9% increase in index, as compared to that of c

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Hydrogeologic Parameter Estimation by Using Tidal Method in a Fractured Rock Aquifer (단열암반 대수층에서 조석분석법을 이용한 수리상수 추정)

  • Shim Byoung Ohan;Chung Sang Yong
    • Journal of Soil and Groundwater Environment
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    • v.9 no.3
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    • pp.27-32
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    • 2004
  • The oceanic tides have an effect on groundwater levels in coastal fractured rock aquifers. The observed groundwater table fluctuations caused by the effective stress through an aquifer are shown as sine curves similar with tidal fluctuation. To estimate a hydrogeologic parameter, tidal method is utilized with groundwater level fluctuations of two monitoring wells. Cross correlation function is used to calculate time lags between observed groundwater levels and tide, and the deeper well shows longer time lag. The storage coefficients calculated by using tidal efficiency and time lag show large differences. The storage coefficients obtained by using time lags are close to the result of slug test, and that of the deeper well shows closer value by slug test. The tidal efficiency is unsatisfied to apply in the tidal method because of an effect of phreatic aquifer and the vertical flow of groundwater through fractured confining bed. This tidal method can be an economical and effective way to define the parameter by considering the location of observation well and hydrogeologic characteristics of a coastal aquifer.

시추공 유속측정기(Borehole Flowmeter)를 이용한 암반의 구간별 수리전도도 산정

  • 구민호;차장환;이주형;박창희;정복선
    • Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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    • 2001.04a
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    • pp.93-97
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    • 2001
  • 시추공의 구간별 수리전도를 추정하는 방법으로는 수압시험(packer test)이 많이 이용되는데 최근에는 유속측정기(flowmeter)를 이용한 시추공 검층법이 개발되어 활발한 연구가 진행 중이다. 본 연구에서는 열원(heat-pulse) 공급 방식의 유속측정기를 이용하여 공주대학 교내에 설치된 시추공에서 자연 유속(ambient flow) 및 양수 유발 유속(pump-induced flow)을 측정하였으며, 자료를 분석하여 수리전도도의 수직적인 분포를 산정하였다. 분석 결과는 수압시험에 의해 산정된 수리전도도의 분포와 잘 일치하였으며, BIPS에 의해 촬영된 시추공 영상 자료와 비교함으로써 지하수 유동과 관련된 투수성 단열(conductive fracture) 들의 수직적인 위치를 정확하게 파악할 수 있었다. 분석 결과는 암반 대수층 내에 발달된 단열망(fracture network)에 대한 3차원적인 정보를 제공할 수 있으며, 이는 효과적인 지하수 모니터링, 모델링, 및 정화 설계(remedial design)에 필요한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

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Effects of Well Parameters Analysis Techniques on Evaluation of Well Efficiency in Step-Drawdown Test (단계양수시험 해석시 우물상수 산정 방법이 우물효율에 미치는 영향)

  • Chung, Sang-Yong;Kim, Byung-Woo;Kim, Gyoo-Bum;Kweon, Hae-Woo
    • The Journal of Engineering Geology
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    • v.19 no.1
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    • pp.71-79
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    • 2009
  • Step-drawdown tests were conducted at four pumping Wells, two in porous media and two in fractured rocks, respectively. In general, P = 2.0 suggested by Jacob (1947) is applied to porous media and fractured rocks in terms of drawdowns of step-drawdown test. In an attempt to review problems of linear model (Jacob's graphic method) in interpreting the step-draw down test, the outcomes of well parameters (aquifer loss coefficient (B), well loss coefficient (C) and well loss exponent (P)) calculated from linear and nonlinear model (Labadie and Helweg's least-squares method) were compared and analyzed. The values of C and P calculated from linear and nonlinear models differed according to permeability of aquifer and the conditions of pumping well. The value C obtained from nonlinear models in porous media and fractured rocks is about $10^0{\sim}10^{-2}$ and $10^{-3}{\sim}10^{-6}$ times lower than in their linear models, respectively. The value P of porous media obtained from nonlinear model ranged from 2.123 to 2.775, while it ranged from 3.459 to 5.635 for fractured rocks. In case of nonlinear model, well loss highly depends on the value P. At this time, well efficiencies calculated from linear and nonlinear models were $1.56{\sim}14.89%$ for porous media and $8.73{\sim}24.71%$ for fractured rocks, showing a significant error according to chosen models. In nonlinear model, it was found that the regression analysis using the least squares method was very useful to interpret step-drawdown test in all aquifer.

A comparative study on characteristics of waterlevel responses to rainfall in the two aquifer systems (강우에 대한 지하수위 반응양상 비교분석 : 강원도 원주지역과 경기도 의왕지역)

  • 이진용;이강근
    • Journal of Soil and Groundwater Environment
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    • v.7 no.1
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    • pp.3-14
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    • 2002
  • We analyzed hydrologic time-series data obtained from a fractured aquifer in Wonju and a porous shallow aquifer in Uiwang area. Auto-correlation, spectral density, and cross-correlation functions were used for the analyses. Water level at a shallow well in Wonju was weakly auto-correlated and it was sensitive to direct infiltration from rainfall through soil zone while that at a well screened in the fractured zone showed a relative stability to an outer stress (rainfall), which was derived from a delayed transmission of recharge stress through a fracture network from a remote area. Characteristics of time-series data in Uiwang area were similar to those in the fractured zone in Wonju. This was caused by a regional recharge from a distant area rather than a direct infiltration. This study demonstrated a usefulness of time series analyses for identification of recharge mechanism.