Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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v.24
no.3
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pp.279-292
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2022
Unexpected anomalies in the geotechnical investigation at design stage may cause problems during tunnel excavation. Therefore, it is important to predict the ground condition ahead of a tunnel face during tunnel excavation in order to prevent tunnel collapse. Despite the fulfillment of an electrical resistivity survey at the tunnel face, the existing electrical resistivity survey program can produce distorted results by the limitation of tunnel modelling. In this background, this study develops a modelling program for an electrical resistivity survey considering the tunnel shape. Numerical simulation and inverse calculation were performed for the electrical resistivity survey in the tunnel using the developed program. As a result, it was proved that the developed program could predict accurately the anomalous object's location and condition ahead of the tunnel face.
Rim Hyoungrae;Park Yeong-Sue;Lim Mutaek;Koo Sung Bon;Jung Hyun Key;Kim Hag Soo;Jung Chang Ho;Kwon Byoung Doo
한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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2005.05a
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pp.251-254
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2005
Microgravity survey was carried out in order to detect an abandoned mineshaft. We tested the feasibility of cavity detection by means of numerical modeling and applied microgravity survey to detecting an abandoned mineshaft in the vicinity of Hawson mines, Junnam. The result shows the response of mineshaft where we expected.
Among the geophysical exploration methods, electromagnetic method(EM) has the broadest range of instrumental systems and remarkable range of applications. There are a lot of available techniques and instruments which have different depth of investigation and resolution depending on the operating frequency and source-receiver configuration. Furthermore, it is very easy to apply on the engineering and environmental problems since modern EM equipments are remarkably portable, considering their sophistication. Even though electromagnetic theory is very complex and not easy to understand, rapid avances in recent computer technology have made it possible to conduct accurate forward modeling and inversion of various EM exploration data. Here, we are going to provide brief theoretical principles, survey techniques and case histories of some selected EM methods that can be applied to geotechnical and environmental problems in Korea.
This study presents a contaminant transport model suitable for a 2-dimensional heterogeneous aquifer with multiple contaminant sources. It uses a streamline simulation, which transforms a multi-dimensional problem into multiple 1dimensional problems. It runs flow simulation, streamline tracking, and calculation of contaminant concentrations by turns. The model is verificated with a Visual MODFLOW by comparing contaminant concentration distributions and breakthrough curves at an observation well. Due to its fast simulation, it can be applied to time consuming simulations such as in a fine-grided aquifer, an inverse modeling and other applications.
In the passive UHF (860-960MHz) RFID communications, which consists of a set of readers and tags, the readers normally interrogate the tag by using the backscatter mechanism. (i.e., tag response). In practical RFID environment, where multiple readers or tags exist; the interference causes collisions. This paper proposes a centralized arbitration scheme for avoiding the collision problems among multiple readers. The proposed centralized arbitration scheme is modeled in software environments, and is verified with simulation results. Simulated performance is focused on completion time, utilization and response time, and the simulation results show that our proposed scheme provides satisfactory performance grade.
A three-dimensional (3D) magnetotelluric (MT) survey has been carried out to delineate subsurface structures and possible fractures, for development of low-temperature geothermal resources in Pohang, Korea. Quite good quality MT data could be obtained throughout the survey region by locating the remote reference in Kyushu, Japan, which is ${\sim}480\;km$ from the centre of the field site. 3D modelling and inversion are performed taking into account the sea effect in MT measurements near the seashore. The nearby sea in the Pohang area affects MT data at frequencies below $1\;Hz{\sim}0.2\;Hz$, depending on the distance from the seashore. The most severe sea effects were observed in the south-east parts of the survey area, closer to Youngil Bay. 3D inversion with and without the seawater constraint showed very similar results at shallow depths, roughly down to 2 km. At greater depths, however, a strong sea effect seems to form a fictitious conductive structure in ordinary 3D inversion, especially in the south-eastern part of the survey region. Comparison between drilling results and the resistivity profiles from inversions showed that five layered structures can be distinguished the subsurface beneath the target area. They are: (a) semi-consolidated mudstones with resistivity less than $10\;{\Omega}m$, which are ${\sim}300\;m$ thick in the northern part and ${\sim}600\;m$ thick in the southern part of the survey area; (b) occasional occurrence of trachybasalt and lapilli tuff within the mudstone layer has resistivity of a few tens of${\Omega}m$, (c) intrusive rhyolite ${\sim}400\;m$ thick has resistivity of several hundreds of ${\Omega}m$, (d) alternating sandstone and mudstone down to 1.5 km depth shows resistivity of ${\sim}100\;{\Omega}m$, (e) a conductive structure was found at a depth of ${\sim}3\;km$, but more geological and geophysical study should be carried out to identify this structure.
Recently as the interest in the development of domestic ore deposits has increased, we can easily find some studies on exploration geophysics-based ore-deposit survey in literature. Based on the fact that mineralized zone are generally more conductive than surrounding media, electrical resistivity survey among several geophysical surveys has been applied to investigate metallic ore deposits. Most of them are grounded on 2-D survey. However, 2-D inversion may lead to some misinterpretation for 3-D geological structures. In this study, we investigate the feasibility of the 3-D electrical resistivity survey to 3-D vein-type ore deposits. We first simulate 2-D dipole-dipole survey data for survey lines normal to the strike and 3-D pole-pole survey data, and then perform 3-D inversion. For 3-D ore-body structures, we assume a width-varying dyke, a wedge-shaped, and a fault model. The 3-D inversion results are compared to 2-D inversion results. By comparing 3-D inversion results for 2-D dipole-dipole survey data to 3-D inversion results for 3-D pole-pole survey data, we could note that the 2-D dipole-dipole survey data yield better inversion results than the 3-D pole-pole data, which is due to the main characteristic of the pole-pole array. From these results, we are convinced that if we have certain information on the direction of the strike, it would be desirable to apply 2-D dipole-diple survey for the survey lines normal to the strike. However, in most cases, we do not have any information on the direction of the strike, because we already developed the ore deposit with the outcrops and the remaining ore deposits are buried under the surface. In that case, performing 3-D pole-pole electrical resistivity survey would be a reasonable choice to obtain more accurate interpretation on ore body structure in spite of low resolution of pole-pole array.
Park, Gyesoon;Lee, Bum-Han;Kim, In-Joon;Heo, Chul-Ho
Journal of the Korean earth science society
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v.35
no.6
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pp.422-428
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2014
Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources (KIGAM) and Mineral Resources Authority of Mongolia (MRAM) performed a joint survey on Ugii Nuur Fe-Mn mineralized area. Following the survey, we carried out magnetic survey and 3D magnetic susceptibility inversion. Based on the inversion results, basic feasibility study and 3D imaging of Fe-Mn mineralized area were performed using 3D geological modeling technique. Using the distribution of total magnetic field data, we were confirmed for the possibility of horizontal extension of ore bodies from surface outcrops. The 3D magnetic susceptibility model, which is highly related with Fe content, analyzed by inversion shows that the ore bodies of Deposit 1 and Deposit 2 are extended to the underground and ore bodies that are not exposed on the surface are largely distributed in the underground. If we perform the integration analysis using this magnetic susceptibility model and the ore grade data analyzed by drilling survey, it is possible to carry out the effective potential evaluation of Ugii Nuur Fe-Mn ore deposit.
Noh, Hyoseob;Kim, Byunguk;Lee, Minjae;Park, Yong Sung;Bang, Ki Young;Yoo, Hojun
Journal of Korea Water Resources Association
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v.56
no.spc1
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pp.1027-1036
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2023
Coastal topographic information is crucial in coastal management, but point measurment based approeaches, which are labor intensive, are generally applied to land and underwater, separately. This study introduces an efficient method enabling land and undetwater surveys using an unmanned aerial vehicle (UAV). This method involves applying two different algorithms to measure the topography on land and water depth, respectively, using UAV imagery and merge them to reconstruct whole coastal digital elevation model. Acquisition of the landside terrain is achieved using the Structure-from-Motion Multi-View Stereo technique with spatial scan imagery. Independently, underwater bathymetry is retrieved by employing a depth inversion technique with a drone-acquired wave field video. After merging the two digital elevation models into a local coordinate, interpolation is performed for areas where terrain measurement is not feasible, ultimately obtaining a continuous nearshore terrain. We applied the proposed survey technique to Jangsa Beach, South Korea, and verified that detailed terrain characteristics, such as berm, can be measured. The proposed UAV-based survey method has significant efficiency in terms of time, cost, and safety compared to existing methods.
This numerical study investigates seismicity and fault slip induced by fluid injection in deep geothermal reservoir with pre-existing fractures and fault. Particle Flow Code 2D is used with additionally implemented hydro-mechanical coupled fluid flow algorithm and acoustic emission moment tensor inversion algorithm. The output of the model includes spatio-temporal evolution of induced seismicity (hypocenter locations and magnitudes) and fault deformation (failure and slip) in relation to fluid pressure distribution. The model is applied to a case of fluid injection with constant rates changing in three steps using different fluid characters, i.e. the viscosity, and different injection locations. In fractured reservoir, spatio-temporal distribution of the induced seismicity differs significantly depending on the viscosity of the fracturing fluid. In a fractured reservoir, injection of low viscosity fluid results in larger volume of induced seismicity cloud as the fluid can migrate easily to the reservoir and cause large number and magnitude of induced seismicity in the post-shut-in period. In a faulted reservoir, fault deformation (co-seismic failure and aseismic slip) can occur by a small perturbation of fracturing fluid (<0.1 MPa) can be induced when the injection location is set close to the fault. The presented numerical model technique can practically be used in geothermal industry to predict the induced seismicity pattern and magnitude distribution resulting from hydraulic stimulation of geothermal reservoirs prior to actual injection operation.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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