• 제목/요약/키워드: Groundwater-surface water interaction

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도시지역의 지하수와 하천수의 교류량 (Interaction between Groundwater and Surface Water in Urban Area)

  • 배상근;이승현
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제41권9호
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    • pp.919-927
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    • 2008
  • 도시지역의 하천수와 지하수의 교류를 평가하기 위하여 대구지역을 선정하였다. 연구대상지역에는 낙동강, 금호강 및 25개 하천이 총 유로길이 240 km로 유하하고 있다. 하천수와 지하수의 교류량의 산정은 Darcy식을 이용하였다. 연구대상지역을 16개 소유역으로 나누어서 계산하고 그 결과를 비교하였다. 교류량 산정에는 지하수위, 하천수위, 투수계수, 대수층 두께 및 하천과 가장 근접한 우물과의 거리를 적용하였다. 소유역별 지하수의 하천 유출량, 하천수의 지하수함양량 및 교류량을 산정하였다. 연구 대상지역에서 하천으로 유출하는 지하수량은 약 $72{\times}10^6m^3/year$이고 지하수를 함양하는 하천수량은 약 $35{\times}10^6m^3/year$이었다. 하천수와 지하수의 교류량은 약 $108{\times}10^6m^3/year$이고 하천수와 지하수의 교류량 수지는 약 $37{\times}10^6m^3/year$이었다. 하천수와 지하수의 교류량은 고령교 유역에서 약 $29{\times}10^6m^3/year$로 가장 많고 달창댐 유역에서 약 $0.2{\times}10^6m^3/year$로 가장 적게 발생하였다. 교류량 산정 결과 연구대상지역 에서는 하천수와 지하수의 교류가 대단히 활발하며 소유역간 차이가 큼을 알 수 있었다. 이들 결과로부터 도시지역의 지표수와 지하수의 교류량을 보다 정도 높게 파악하기 위한 연구가 필요한 것을 알 수 있었다.

터널 건설에 따른 지하수-지표수 상호 작용 및 영향에 관한 연구

  • 김태희;김영식;하규철;김구영;고동찬;양인제;홍순택
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2004년도 춘계학술발표회
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    • pp.839-846
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    • 2004
  • The objective of this study is the evaluation of the tunneling effect on the groundwater-surface water interaction. The designed tunnel line is laid beneath the Gapo-cheon, which runs throughout study area. And, the pre-evaluation of the tunnel-influence on the Gapo-cheon is urgently needed. However, it is very difficult to find out the similar domestic and/or foreign cases. In this study, we would exclude the numerical modeling technique with insufficient data. Instead of the evaluation of the tunneling effect on the groundwater-surface water interaction with the numerical modeling, we monitored the flow rate of surface water at various point. We measured the flow rate of surface water at 5 points. With the results of surface flow, we can conclude that 39% of flow rate in Gapo-cheon is contributed by the groundwater discharge, as baseflow.

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수리화학적 환경 추적자를 이용한 강원도 석호지역에서의 지하수-지표수 상호작용에 대한 연구 (Determining Groundwater-surface Water Interaction at Coastal Lagoons using Hydrogeochemical Tracers)

  • 김동훈;이정윤;조수영;문희선;정윤영;박예진;오용화
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제28권2호
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    • pp.1-11
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    • 2023
  • Groundwater-surface water interaction was evaluated using water quality parameters (temperature and electrical conductivity), distributions of stable water isotopes (δ2H and δ 18O), and Rn-222 in lagoon water, groundwater, and seawater at three coastal lagoons (Songji (SJ), Youngrang (YR), and Sunpo (SP) Lagoon) in South Korea. From the results of composition and distributions of δ2H and δ18O, it was found that groundwater fraction of lagoon water in YR Lagoon (76%) was slightly higher than those of SJ (42%), and SP (63%) Lagoon. Based on Rn-222 mass balance model, groundwater discharge into SJ Lagoon in summer 2020 was estimated to be (3.2±1.1)×103 m3 day-1, which showed a similar or an order of magnitude higher than the results of previous studies conducted in coastal lagoons. This study can provide advanced techniques to evaluate groundwater-surface water interaction in coastal lagoons, wetlands, and lakes, and help to determine the effects of groundwater on coastal ecosystems.

온도, 유동특성 및 지화학분석 자료를 이용한 지표수-지하수 연계특성 평가 (Evaluation of Interactions Between Surface Water and Groundwater Based on Temperature, Flow Properties, and Geochemical Data)

  • 전항탁;김규범
    • 지질공학
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    • 제21권1호
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    • pp.45-55
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    • 2011
  • 본 연구에서는 소하천변 충적층을 대상으로 9개 지하수 관측공내 유속 실험과 온도 계측을 통한 시간별, 심도별 온도 변화 추이 평가 및 지화학 분석 등을 통하여 지표수와 지하수간의 상호 작용에 대하여 분석하였다. 하천변에 근접한 2개 지하수 관측공은 타 관측공과 달려 지하수 유향이 하천에서 주변 충적층으로 향하고 있으며, 계절에 따른 온도 변화가 대기 및 하천과 유사하게 나타난다. 또한 이들 지점은 하천수의 영향을 받은 지화학 특성을 보일 뿐 아니라 계절에 따라 지화학 특성이 변화하는 등 지표수의 유입 유출이 활발한 지점에 해당한다. 본 연구에서 사용된 온도 측정 장치인 Thermochron I-button은 저비용의 소규모 장치로서 지표수와 지하수의 상호 작용 평가에 활용도가 높다.

동해안 석호 담염수 혼합대에서 지하수와 지표수 상호작용의 수리지질학적 특성 평가 (Hydrogeological Characterization of Groundwater and Surface Water Interactions in Fresh-Saline Water Mixed Zone of the East Coast Lagoon Area, Korea)

  • 전우현;김동훈;이수형;황세호;문희선;김용철
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제26권6호
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    • pp.144-156
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    • 2021
  • This study examined hydrogeological characteristics of groundwater and surface water interaction in the fresh-saline water mixed zone of East Coast lagoon area, Korea, using several technical approaches including hydrological, lithological, and isotopic methods. In addition, the fresh-saline water interface was evaluated using vertical electrical conductivity (EC) data. For this purpose, three monitoring wells (SJ-P1, SJ-P2, and SJ-P3) were installed across the Songji lagoon at depths of 7.4 to 9.0 m, and water level, EC, and temperature at the wells and in the lagoon (SJ-L1) were monitored using automatic transducers from August 1 to October 21, 2021. Isotopic composition of the groundwater, lagoon water, and sea water were also monitored in the mid-September, 2013. The mixing ratios calculated from oxygen and hydrogen isotopic composition decreased with increasing depth in the monitoring wells, indicating saline water intrusion. In the study area, the interaction of groundwater-surface water-sea water was evident, and residual salinity in the sedimentary layers created in the past marine environment showed disorderly characteristics. Moreover, the horizontal flow at the lagoon's edge was more dominant than the vertical flow.

유역단위 지표수-지하수 상호작용의 시공간적 변동분석 (Analysis on the Spatial-temporal Variation of Surface-groundwater Interaction on the Watershed Basis)

  • 김남원;유상연;정일문;이정우
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제42권1호
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    • pp.21-31
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    • 2009
  • 지표수-지하수 상호작용의 특성과 강도 및 방향은 지하수두, 수리전도도와 하상지형에 의해 영향을 받게 된다. 이러한 요소들은 공간적으로 매우 불균질하여 결과적으로 상호작용은 유역 전체 물수지에도 영향을 준다. 그러나 지표수-지하수 상호작용의 시공간적인 범위나 강도에 관한 조사 및 연구는 매우 제한적이며 대개 작은 하천 구간의 단면해석으로만 치우쳐 유역기반의 지표수-지하수 상호작용에 대한 포괄적인 연구가 필요한 시점이다. 본 연구에서는 완전연동형 지표수-지하수 결합모형인 SWAT-MODFLOW를 안양천 유역에 적용하여 하천과 대수층의 상호작용의 범위와 강도를 분석하였다. 분석결과 안양천 유역은 강수집중 기간을 제외하면, 연중 기저유출의 공급으로 인해 이득하천의 특성을 잘 나타내는 것으로 나타났으며, 지표수-지하수 상호작용의 영향범위는 표고가 낮은 하류로 갈수록 점점 커지는 것으로 확인되었다.

Calibration and uncertainty analysis of integrated surface-subsurface model using iterative ensemble smoother for regional scale surface water-groundwater interaction modeling

  • Bisrat Ayalew Yifru;Seoro Lee;Woon Ji Park;Kyoung Jae Lim
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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    • pp.287-287
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    • 2023
  • Surface water-groundwater interaction (SWGI) is an important hydrological process that influences both the quantity and quality of water resources. However, regional scale SWGI model calibration and uncertainty analysis have been a challenge because integrated models inherently carry a vast number of parameters, modeling assumptions, and inputs, potentially leaving little time and budget to explore questions related to model performance and forecasting. In this study, we have proposed the application of iterative ensemble smoother (IES) for uncertainty analysis and calibration of the widely used integrated surface-subsurface model, SWAT-MODFLOW. SWAT-MODFLOW integrates Soil and Water Assessment Tool (SWAT) and a three-dimensional finite difference model (MODFLOW). The model was calibrated using a parameter estimation tool (PEST). The major advantage of the employed IES is that the number of model runs required for the calibration of an ensemble is independent of the number of adjustable parameters. The pilot point approach was followed to calibrate the aquifer parameters, namely hydraulic conductivity, specific storage, and specific yield. The parameter estimation process for the SWAT model focused primarily on surface-related parameters. The uncertainties both in the streamflow and groundwater level were assessed. The work presented provides valuable insights for future endeavors in coupled surface-subsurface modeling, data collection, model development, and informed decision-making.

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지표수-지하수 연계 기반의 통합수자원 관리를 위한 단위유역 제안 (A proposal of unit watershed for water management based on the interaction of surface water and groundwater)

  • 김규범;황찬익
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제53권spc1호
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    • pp.755-764
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    • 2020
  • 현재 우리나라는 수자원단위지도의 표준유역(850개) 및 KRF의 집수구역(7,807개) 등의 기준 도면이 수자원 정책 수립의 기본 도면으로 활용되고 있으나, 물관리 일원화 시점에 맞추어 지표수-지하수의 연계 관리 및 수량-수질 통합관리를 위해서는 보다 적절한 규모의 표준 도면 설정이 필요해 보인다. 지표수에 비하여 지하수는 느린 이동 속도를 보이고 3차원 흐름 특성을 갖고 있으므로 지표수-지하수 연계 평가를 위해서는 광역적 규모의 유역 보다는 준 유역 규모가 보다 효과적인데, 표준유역보다 평균 면적이 작은 KRF 집수구역은 1차 또는 2차 지류를 포함하는 준 유역 규모에 해당한다. 그러나, KRF는 지표수 수계를 기준으로 구역을 구분하였기 때문에 넓은 평지 또는 높은 산악지역에서는 지나치게 작거나 큰 면적을 갖고 있다. 따라서, 지표수-지하수 연계 통합 관리에 적합한 단위 유역은 기존 KRF 집수구역을 수정하여 설정하는 것이 필요하다. 이로부터 설정될 개소 당 약 5 ~ 15 ㎢ 면적의 단위 유역은 지류의 구성과 관정의 위치를 고려할 때 지방자치단체의 수자원 관리의 기본 단위가 될 수 있으며, 물수요-공급 평가, 수문 계측 시스템의 배치, 지하수 허가 총량 기준, 오염의 평가, 정책의 우선 순위 결정 등 실질적인 수자원 통합관리의 기본 수단으로 활용 가능할 것이다.

Searsville 댐 상류부를 대상으로 한 퇴적토와 저수지로 구성된 지하수 시스템의 지하수-지표수 상호작용 (Groundwater-surface water interaction of the upstream area of the dam composed of accumulated sediments and reservoir in the upstream area of Searsvill Dam)

  • 김동균
    • 한국습지학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.43-50
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    • 2013
  • 미국 캘리포니아 주의 Searsville 호수와 인근 생태습지의 지하수-지표수의 상호작용을 3차원 지하수 수치 모형을 사용하여 모의하였다. 특히, 호수 수위의 급격한 저하가 호수를 둘러싸고 있는 생태습지의 지하 수위를 어떻게 변화시키는지에 대해 초점을 맞추어 연구를 진행하였다. 모의 결과, 모형에 적용된 다양한 대수층의 수문지질학적 매개변수에 상관 없이 습지의 생태에 큰 영향을 줄 정도로 지하수위의 변화가 크지 않다는 결론을 도출하였다. 이러한 연구 결과는, 댐 및 보의 수문 개방, 가뭄 등으로 인한 지표수위의 급격한 저하에 따른 주변 생태습지에서의 지하수위 및 이에 큰 영향을 받는 생태계의 변화에 대한 유용한 정보를 제공할 수 있을 것이다.

지표수-지하수 상호관계에 따른 지하수 유동분석 (Groundwater Movement Analysis according to Groundwater-Surface Water Interaction)

  • 안승섭;박동일;정도준;석동기
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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    • pp.1945-1949
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    • 2009
  • It is fact that many research is advanced about management and security of water resources according to serious problem which is raising its head that conservancy and management of water resources development of population and industry. Ground water of water resources is the source of water resources security with surface water, so it have to be continuous exploitation and research however, until now it researched in separate way from surface water, and it become connect each other for the research in actual condition in recent times. The research analyzed the recharge at the SWAT model, interpreted by used GMS/MODFLOW model for ground water flow change.

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