• 대한지하수환경학회지
• /
• 제5권3호
• /
• pp.123-128
• /
• 1998

본 연구에서 고려한 누수대수층 구조는 상부의 자유면대수층과 하부의 피압대수층으로 구성되어있으며 이들 사이에 누수층(leaky layer)이 있다. 상부 지하수 수위의 하강에 따른 피해 방지와 효율적인 지하수 관리를 위해서 상부와 하부의 지하수 수두 변화가 동시에 파악되어야 한다. 누수대수층 구조의 피압대수층(하부)에서 양수를 할때 자유면대수층(상부)은 하부와 상부 대수층을 구분하는 누수층의 영향을 받게 된다. 누수층을 해석하기 위해서 이 층에 대한 수리상수의 결정이 필요하다. 본 논문에서 수리상수를 결정하기 위한 개선된 SM(slope-matching)방법을 제시하였다. 그리고 누수대수층 구조에서 상부와 하부의 지하수 수두를 예측하기 위해 유한차분법을 이용하여 수치모형을 구성하였다. 수치모형의 검증을 위해 1차원 누수대수층 구조에 대한 해석해를 이용하여 정상류 상태에서 수두를 비교하였다. 그 결과는 잘 일치하고 있으며 2차원 누수대수층의 하부층인 피압대수층에서 양수를 할 때 상부 대수층과 하부 대수층에서 지하수 수두의 거동을 고찰하였다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
• /
• 제7권4호
• /
• pp.10-16
• /
• 2002

본 연구의 목적은 누수대수층으로 분리된 다층-대수층에 대한 지하수 해석이다. Crank-Nicolson방법에 의한 유한차분법을 적용하여 1차원이며 정상상태인 2중 대수층 구조에 대해 해석해와 비교하였다. 수치해와 해석해는 거의 일치하였으므로 수치해를 2차원의 확장된 다층-대수층 구조에 적용하였다. 이는 한 개 또는 여러 개의 대수층에서 양수하는 경우에 각 대수층에서의 수두값을 계산할 수 있게 하였다. 본 연구는 지하수의 효율적인 운영에 도움이 될 것이다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제49권11호
• /
• pp.923-930
• /
• 2016

본 연구에서는 2층 누수대수층-하천 시스템에 관한 Hunt (2009)의 해석해를 이용하여 천부대수층 지하수 양수가 하천수량에 미치는 영향을 분석하였다. 대수층 및 하상의 수리특성 조건에 따라 총 2,187가지 경우의 수에 대해서 양수량 대비 하천수 감소량을 산정한 결과 하천고갈인자가 1,000-10,000 보다 큰 경우에 비교적 작은 값을 나타내었으며, 하천바닥층 수리전도도보다는 1, 2층간 반대수층의 수리전도도 크기에 상대적으로 민감한 반응을 보였다. 또한, Hunt (1999)의 해석해로 산정한 하천수 감소비에 비해 최대 0.3을 넘는 차이가 발생하는 등 1층의 하천고갈인자가 큰 경우에는 2층의 수리특성치에 큰 영향을 받는 것으로 분석되었다. 실제로 충주시에 위치한 임의의 천부지하수 관정에 적용하여 양수 경과시간에 따른 하천수 감소비를 산정한 결과 수일 내로 0.8을 초과하여 하천수에 미치는 영향이 단기간에 크게 발생하였으며, 또한 누수계수가 작고 천부대수층의 수리확산계수가 큰 지역에서는 하천-관정 이격거리가 하천수 감소량 크기를 결정하는데 지배적인 인자인 것으로 분석되었다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제36권5호
• /
• pp.769-777
• /
• 2016

본 연구에서는 2층 누수대수층 시스템에 관한 Ward and Lough (2011)의 해석해를 이용하여 심부대수층 양수로 인한 하천수 감소량을 분석하였다. 하천변에 위치한 110개 지하수 관정 각각에 대해 양수량 대비 하천수 감소량을 산정한 결과 양수기간 5년 동안 작게는 0.1미만에서 크게는 0.8을 초과하여 관정 위치에 따라 큰 차이를 나타내었다. 단일 대수층 구조에 대한 Hunt (1999) 해석해 적용 결과와의 비교를 통해서 Ward and Lough (2011)의 해석해로 구한 하천수 감소량은 두 층의 수리특성의 상이함과 연직 방향 지체의 영향으로 평균적으로 약 50 % 만큼 작게 산정되었다. 충적층에 대한 하천고갈인자가 약 1,000 보다 크거나 암반층의 하천고갈인자가 100보다 큰 경우, 또는 연직 누수계수가 $10^{-5}s^{-1}$보다 작을 경우에는 지하수 양수가 하천수 감소에 미치는 영향이 작은 것으로 분석되었다. 또한 미 측정값인 충적층의 투수량계수 및 저류계수, 충적층과 연결된 하천의 하상수리전도도, 암반층 연직수리전도도 등의 크기에 따른 하천수 감소량의 변동 특성을 평가하였다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제40권6호
• /
• pp.555-561
• /
• 2020

본 연구에서는 상, 하부 2개의 대수층이 연결된 누수대수층에 대해 상부 1층 지하수 양수로 인한 하천수 감소량을 산정하기 위해 개발된 Hunt 해석해의 적용성을 평가하였다. 두 대수층의 투수량계수 및 저류계수, 층간 누수계수, 하천-관정 이격거리, 하상의 수리전도도, 하폭 등 다양한 수리특성치 크기 조합에 따라 양수 후 5년 평균 하천수 감소량을 해석해로 산정하고, 범용적으로 사용되고 있는 MODFLOW 지하수유동모형으로 정교하게 모의된 수치해와의 비교를 통해 하폭을 점으로 간주하여 유도한 해석해 적용 결과가 정확한지를 평가하였다. 그 결과 하천-관정 이격거리가 하폭 이상되거나, 하천고갈인자(Stream Depletion Factor)가 약 3,000일 이어야 해석해로 산정한 하천수 감소비의 오차를 0.05 아래로 줄일 수 있는 것으로 분석되었다. 또한 하상수리전도성이 1 m/d 보다 작거나, 하부대수층의 수리확산계수가 100 ㎡/d 보다 작거나, 상부와 하부대수층의 수리확산계수비가 5 이상, 층간 누수계수가 0.0004 m/d 보다 작을 때 해석해가 수치해에 비해 전반적으로 과다하게 산정되는 것으로 분석되었다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제37권6호
• /
• pp.1001-1008
• /
• 2017

누수대수층-하천-양수정 경계치 문제에 관한 Zlotnik and Tartakovsky 해석해를 이용하여 하천-관정 이격거리, 대수층의 투수량계수 및 저류계수, 누수층의 누수계수, 하상의 수리전도성 값의 다양한 조합에 대해 지하수 양수로 인한 하천수 감소율을 산정하고 그 변동 특성을 분석하였다. 본 연구에서 적용한 수리조건에 대해서는 하상수리전도성과 반대수층 누수계수가 하천수 감소율 크기에 지배적인 영향을 미치는 것으로 평가되었다. 하부대수층의 수위변화를 무시하고 고정수두 경계조건을 부여한 Zlotnik and Tartakovsky 해석해의 적용성을 평가하기 위해서 상하부 대수층의 수위변화를 동시에 고려한 보다 실제적인 조건에 대해 유도된 Hunt 해석해와 비교하였다. 그 결과 Zlotnik and Tartakovsky 해석해는 양수기간 1년 이하의 단기간 영향을 예측하는데 적절하며, 하천고갈지수가 2,500일 보다 크거나 누수계수와 하천-관정이격거리의 곱이 10cm/s 미만인 경우에 적용하는 것이 바람직한 것으로 분석되었다.