• 제목/요약/키워드: Groundwater Withdrawal

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정규화된 표준편차 및 교차상관계수를 이용한 제주도 표선유역 중산간지역의 지하수위 변동성 분석 (Analysis of groundwater level variability in the middle mountain area of Pyoseon watershed in Jeju Island using normalized standard deviation and cross correlation coefficient)

  • 신문주;문수형;문덕철
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제53권5호
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    • pp.337-345
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    • 2020
  • 지하수자원의 적절한 관리를 위한 정보제공을 위해서는 강수량과 지하수 취수가 지하수위에 미치는 영향분석이 필요하다. 본 연구에서는 제주도 남동쪽 표선유역 중 산간지역 9개 지하수위 관측정 지점을 대상으로 정규화된 표준편차에 의해 변환된 시계열자료와 교차상관계수를 이용하여 강수량-지하수위 및 지하수취수량-지하수위 간의 상관성을 비교분석하였다. 먼저 일단위 원시 시계열자료를 이용하여 강수량-지하수위의 교차상관계수를 산정한 결과 최대 0.3의 낮은 교차상관계수를 가졌으나 정규화된 표준편차를 이용한 결과는 최대 0.8의 교차상관계수를 얻음으로써 더욱 명확한 상관성을 확인할 수 있었다. 또한 강수량의 변동성과 지하수위의 변동성은 대부분 양의 교차상관계수를 가졌으나, 취수량의 변동성과 지하수위의 변동성은 대부분 음의 교차상관계수를 가짐으로써 본 연구 대상지역의 지하수위는 취수량의 영향은 거의 받지 않고 강수량의 영향을 크게 받음을 확인하였다. 마지막으로 성판악과 교래 강우관측소가 관측정 지하수위에 미치는 상대적인 영향을 비교분석한 결과 상대적으로 하류쪽에 위치한 교래 강우관측소의 강수량이 더 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 본 연구에서 사용한 지하수위 변동분석 방법은 향후 다른 지역의 강수량과 지하수 취수량이 지하수위 변동성에 미치는 영향분석에 간편하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

기후, 지하수 취수 및 토지이용 변화의 건기 총유출량에 대한 영향 (Effects of Changes of Climate, Groundwater Withdrawal, and Landuse on Total Flow During Dry Period)

  • 이길성;정은성;신문주
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제39권11호
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    • pp.923-934
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    • 2006
  • 본 연구는 SWAT모형을 이용하여 기상, 지하수 취수량, 토지이용 변화에 대한 건기 총유출량의 민감도를 제시하였으며 더 나아가 건기의 총 유출량을 추정하기 위해 건기 총강우량, 전 우기 총강우량, 평균 일 최대온도, 일평균 태양복사량과 같은 기상 변수들과 지하수 취수량 및 도시면적 비율을 이용하여 회귀식을 도출하였다. 도출된 식을 이용하여 기후변화에 대한 건기 총유출량 변화를 살펴보기 위하여 온도와 강우량의 변화에 대한 건기 총유출량의 변화율을 제시하였는데 기후변화로 인해 온도가 상승할 경우 건기의 총 유출량은 감소하는 것으로 나타났다. 지하수 취수량은 총 유출량과 관계가 높은데 반해 토지이용 변화는 산간유역인 대상유역의 경우 크게 영향을 미치지 않음을 알 수 있었다. 본 연구에서 제안된 식은 기저유출에 영향을 크게 미치는 강우와 기온 및 태양복사량을 포함하는 기상상태, 지하수 취수량, 도시면적 비율을 변수로 갖는 식이므로 기후변화를 비롯한 유역의 다양한 수문학적 변화에 대해 대상유역의 미래 건기의 수자원 확보량을 예측하는데 유용하게 사용될 수 있다.

Sustainable Management of Irrigation Water Withdrawal in Major River Basins by Implementing the Irrigation Module of Community Land Model

  • Manas Ranjan Panda;Yeonjoo Kim
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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    • pp.185-185
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    • 2023
  • Agricultural water demand is considered as the major sector of water withdrawal due to irrigation. The majority part of the global agricultural field depends on various irrigation techniques. Therefore, a timely and sufficient supply of water is the most important requirement for agriculture. Irrigation is implemented in different ways in various land surface models, it can be modeled empirically based on observed irrigation rates or by calculating water supply and demand. Certain models can also calculate the irrigation demand as per the soil water deficit. In these implementations, irrigation is typically applied uniformly over the irrigated land regardless of crop types or irrigation techniques. Whereas, the latest version of Community Land Model (CLM) in the Community Terrestrial Systems Model (CTSM) uses a global distribution map of irrigation with 64 crop functional types (CFTs) to simulate the irrigation water demand. It can estimate irrigation water withdrawal from different sources and the amount or the areas irrigated with different irrigation techniques. Hence, we set up the model for the simulation period of 16 years from 2000 to 2015 to analyze the global irrigation demand at a spatial resolution of 1.9° × 2.5°. The simulated irrigation water demand is evaluated with the available observation data from FAO AQUASTAT database at the country scale. With the evaluated model, this study aims to suggest new sustainable scenarios for the ratios of irrigation water withdrawal, high depending on the withdrawal sources e.g. surface water and groundwater. With such scenarios, the CFT maps are considered as the determining factor for selecting the areas where the crop pattern can be altered for a sustainable irrigation water management depending on the available withdrawal sources. Overall, our study demonstrate that the scenarios for the future sustainable water resources management in terms of irrigation water withdrawal from the both the surface water and groundwater sources may overcome the excessive stress on exploiting the groundwater in major river basins globally.

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Subsidence Due to Groundwater Withdrawal in Kathmandu Basin Detected by Time-series PS-InSAR Analysis

  • Krishnan, P.V.Suresh;Kim, Duk-jin
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.703-708
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    • 2018
  • In recent years, subsidence due to excessive groundwater withdrawal is a major problem in the Kathmandu Basin. In addition, on 25 April 2015, the basin experienced large crustal displacements caused by Mw 7.8 Gorkha earthquake. In this study, we applied StaMPS- Persistent Scatterer InSAR (StaMPS PS-InSAR) technique to estimate the spatio-temporal displacements in the basin after the mainshock. 34 Sentinel-1 C-band SAR data are used for measuring subsidence velocity during 2015-2017. We found the maximum subsidence velocity of about 9.02 cm/year and mean subsidence rate of about 8.06 cm/year in the line of sight direction, respectively, in the central part of the basin.

제주도 성산유역의 담수와 염수 지하수 개발의 영향 (Impacts of Fresh and Saline Groundwater Development in Sungsan Watershed, Jeju Island)

  • 박남식;고병련;임영덕
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제46권7호
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    • pp.783-794
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    • 2013
  • 지하수 의존도가 높은 제주도에서는 담수 지하수는 물론 어류의 육상 양식을 위한 염분이 높은 지하수도 활발하게 개발되고 있다. 본 연구는 제주도 성산유역을 대상으로 담수와 염수 지하수 개발이 지하수계에 미치는 영향을 분석하였다. 경계면 모델을 이용하여 담수와 염수의 흐름을 모의하고 담수와 염수 개발의 영향을 조사하였다. 담수 개발은 기존의 연구 결과에서 익히 알려진 바와 같이 지하수위 강하와 해수쐐기 침투를 야기하는 것으로 나타났다. 염지하수 개발은 지하수위를 강하시키는 부정적 영향과 함께 해수침투를 저감시키는 긍정적 효과도 있는 것으로 나타났다. 담-염수사이의 유한한 두께의 천이대에 대한 수정 Ghyben-Herzberg 비율을 유도하고 해수침투 관측정에서 관측된 자료와 비교하였다.

창원지역 지하수 수질과 DRASTIC에 의한 지하수 오염취약성 평가

  • 김무진;함세영;정재열;장성;차용훈
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2004년도 총회 및 춘계학술발표회
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    • pp.459-462
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    • 2004
  • This study assesses groundwater vulnerability to contaminants in 12 administrative districts of the city of Changwon, using DRASTIC technique. DRASTIC was originally applied to situations in which the contamination sources are at the ground surface, and the contaminants flow into the groundwater with infiltration of rainfall. However, groundwater contamination in urban areas can also be related to excessive pumping resulting in a lowering of the water level. The correlation coefficient between minimum DRASTIC indices and the degree of poor water quality for 10 districts is low as 0.40. The correlation coefficients between minimum DRASTIC indices and the groundwater discharge rate, and between minimum DRASTIC indices and well density per unit area are 0.70 and 0.87, respectively. Thus, to evaluate the potential of groundwater contamination in urban areas, it is necessary to consider other factors such as groundwater withdrawal rate and well density per unit area with ratings and weights as well as the existing six DRASTIC factors.

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상관우물들이 분포하는 화산섬 집수역에 대한 지하수 양수능의 평가 I. 수질(水質)을 고려하지 않은 경우 (The Evaluation of Groundwater Pumping Capacity at a Catchment Area with Interrelated Wells in Volcanic Island: I. Without Consideration of Water Quality)

  • 이선훈;마치다 이사오;이모토 유카리
    • 환경영향평가
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    • 제12권3호
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    • pp.189-198
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    • 2003
  • 본 연구는 수지해석(數値解析)을 이용하여 상관우물들의 분포를 갖는 집수역에서 수질을 고려하지 않은 상태의 지하수양수능을 평가하는 것을 목적으로 한다. 연구지역은 일본(日本)의 미야께지마(삼탁도)이며, 미야께지마는 최근에 이르기까지 화산분화(火山噴火)가 계속되고 있는 화산섬으로 수문지질학적(水文地質學的)으로 매우 복잡한 구조를 갖고 있다. 각각의 우물들에 대한 양수능은 개별(個別)양수에 의해서 구해진 IMY(i,t)로써 추정되었으며, 전(全) 연구지역의 양수능은 개별(個別)양수에 의해서 구해진SSMY(i,t)로써 추정되었다. 이러한 결과들은 미야께지마와 같은 화산섬에서 용수(用水)공급을 위한 계획의 수립에 있어서 확실한 공급원의 확보에 이용될 수 있다. 동시양수의 경우, 우물 5와 6에서의 양수는 타이로이께(대로지(大路池))부근에 존재하던 지하수가 연구지역의 내부에 까지 침투하는 것에 대한 장해(障害)우물로써 작용했다. 그러므로, 본 연구는 질적(質的), 양적(量的) 측면에서 용수공급을 위한 지하수의 최적(最適)관리방법으로써 동시양수를 제안한다.

창원시 대산면 강변충적층의 지하수위, 하천수위, 강수량의 관련성 연구

  • 정재열;함세영;김형수;차용훈;장성
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2004년도 총회 및 춘계학술발표회
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    • pp.447-450
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    • 2004
  • This study was conducted to characterize groundwater and river-water fluctuations at a riverbank filtration site in Daesan-myeon adjacent to the Nakdong River, using time series analysis. Water levels from six observation wells from January 2003 to October 2003 were measured. The autocorrelation analysis indicates that the wells are divided into three groups: group 1 represents strong linearity and memory, group 2 intermediate linearity and memory, and group 3 weak linearity and memory. The analysis indicates that groundwater levels in different monitoring wells vary in response to river-water levels, groundwater withdrawal and seasonal rainfall. Cross-correlation was also divided into three groups. Group 1 shows the highest cross-correlation function (0.49 - 0.54) for a lag time of 0 hours, group 2 intermediate cross-correlation function (0.34 - 0.45), and group 3 the lowest cross-correlation function (0.23 - 0.25). Different cross-correlation functions among the 3 groups are interpreted as an effect of tile distance from the river to the pumping wells.

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부산시 동래 온천지역의 양수량, 온천수위, 강수량의 관련성 연구

  • 차용훈;함세영;정재열;장성;손건태
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2004년도 총회 및 춘계학술발표회
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    • pp.455-458
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    • 2004
  • This study uses time series analyses to evaluate fluctuation of water levels in a geothermal water well due to pumping, in relation to rainfall at Dongrae hot-spring site on the southeastern coast of tile Korean peninsula. The volume of water pumped from the public study wells ranges from 542 to 993 m$^3$/month, and the minimum water level ranged from 35 to 144.7 m during the measured period. Autocorrelation analysis was conducted for the withdrawal rate at the public wells, water levels and rainfall. The autocorrelation of the withdrawal rate shows distinct periodicity with 3 months of lag time, the autocorrelation of rainfall shows weak linearity and short memory with 1 months of lag time, and the autocorrelation of water levels shows weak linearity and short memory with 2 months of lag time. The cross-correlation between the pumping volume and the minimum water level shows a maximum value 1 at a delayed time of 34 months. The cross-correlation between rainfall and the minimum water level shows a maximum value of 0.39 at a delayed time of 32 months.

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지하수 리질리언스의 정량적 평가 방안 (Suggestion of Quantitative Assessment of Groundwater Resilience)

  • 유순영;김호림;윤성택;류동우;염병우
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제26권5호
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    • pp.60-76
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    • 2021
  • The concept of resilience seems applicable for sustainable groundwater management. The resilience is broadly defined as the ability of a system to resist changes by external forces (EFs), and has been used for disaster management and climate change adaptation, including the groundwater resilience to climate change in countries where groundwater is a major water resource, whereas not yet in the geological society of South Korea. The resilience is qualitatively assessed using the absorptive, adaptive, and restorative capacity representing the internal robustness, self-organization, and external recovery resources, respectively, while quantitatively using the system impact (SI) and recovery effort (RE). When the groundwater is considered a complicated system where physicochemical, biological, and geological components interact, the groundwater resilience can be defined as the ability of groundwater to maintain the targeted quality and quantity at any EFs. For the quantitative assessment, however, the resilience should be specified to an EF and measurable parameters should be available for SI and RE. This study focused on groundwater resilience to two EFs in urban areas, i.e., pollution due to land use change and groundwater withdrawal for underground structures. The resilience to each EF was assessed using qualitative components, while measurements for SI and RE were discussed.