• 제목/요약/키워드: Unconfined aquifer

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누수대수층에 대한 수리상수 추정과 해석 (Parameters Estimation and Analysis for Leaky Aquifer System)

  • 김민환
    • 대한지하수환경학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.123-128
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    • 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.

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자유면 대수층에서 강우량에 따른 수리경사 계절 변동 분석 : 효교리 (Seasonal Variation of Hydraulic Gradient according to Rainfall in Unconfined Aquifer : Hyogyo-ri )

  • 박경덕;강동환;조원기;신인규;오윤영;김문수;김현구
    • 한국환경과학회지
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    • 제32권5호
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    • pp.303-313
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    • 2023
  • In this study, the hydraulic gradient was calculated using the groundwater level and rainfall observed in the Hyogyo-ri area for a year, and the change in the hydraulic gradient according to the rainfall was analyzed. It was found that the groundwater level increased as the rainfall increased in all groundwater wells in the research site, and the groundwater level rise decreased as the altitude of the groundwater well increased. The hydraulic gradient in the research site ranged from 0.016 to 0.048, decreasing during rainfall and increasing after the end of the rainfall. As the rainfall increased, the groundwater level rise in the low-altitude area was more than the high-altitude area, and the hydraulic gradient decreased due to the difference in groundwater level rise according to the altitude. Through this study, it was found that the influence of rainfall is dominant for the fluctuation of the hydraulic gradient in the unconfined aquifer.

자유면 대수층 모형에서의 TIME DOMAIN REFLECTOMETRY를 이용한 해수침투 모니터링 (Monitoring of Seawater Intrusion in Unconfined Physical Aquifer Model using Time Domain Reflectometry)

  • 김동주;하헌철;온한상
    • 지질공학
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    • 제13권1호
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    • pp.17-27
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    • 2003
  • 본 연구에서는 해수침투에 관한 기존 이론을 검증하고 지하수 함양량과 양수량의 변화에 따른 담-염수 경계면 이동현상을 고찰하기 위하여 실내 모형규모의 자유면 대수층에서 시간 영역 광전자파 분석기 (Time Domain Reflectometry: TDR)를 이용하여 2차원 염수침투 현상을 관측하였다. 실험 결과 염수와 담수의 경계면에서는 분산 혹은 확산에 의한 혼합대 (mixing zone)가 두텁게 형성되었으며 Badon Ghyben과 Herzberg가 가정한 비혼합 경계면 (sharp interface)은 형성되지 않았다. 따라서 본 연구에서 획득한 기준 해수면에 대한 자유수면($H_{f}$)과 염수 경계면($H_{s}$)까지의 깊이의 비에 관한 실험치와 Ghyben-Herzberg 근사법의 이론치가 일치하지 않음을 알 수 있었다. 한편, 함양량과 양수량을 달리하면서 경계면의 변화를 관찰한 결과 주어진 함양량에 대하여 양수량이 증가함에 따라 경계면의 이동속도가 증가하였고, 본 모형조건하에서 경계면의 이동속도는 함양량에 대한 양수량의 비 ($Q_{p}/Q_{r}$)에 약 7배나 달하는 것으로 나타났으며 이는 해안선에 인접한 해수 침투 취약지역에서는 양수량이 아주 중요한 역할을 한다는 것을 지시한다.

사질 자유면 대수층 모형에서의 지하수 모델링 (Groundwater Flow Modeling for a Finite Unconfined Sandy Aquifer in a Laboratory Scale)

  • 이승섭;김정석;김동주
    • 대한지하수환경학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.188-193
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    • 1999
  • 지하 대수층에서의 오염물질 이동현상은 지하수 유동에 좌우되며 이를 지배하는 수리지질 파라미터의 결정과 그에 따른 지하수 모델링은 지하수 복원사업에 중요한 역할을 한다. 본 연구의 목적은 실험실 규모의 자유면 대수층에서 획득된 투수계수와 비산출량을 이용하여 다양한 경계조건하에서 지하수 흐름에 대한 민감도 분석을 수행하므로써, 최적의 수리상수를 결정하고 지하수 유동 특성을 파악하는데 있다. 연구결과 모사된 수위저하는 경제조건과 무관하게 관측된 수위저하보다 적게 나타났으며. 투수계수가 비산출율보다 지하수 흐름에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 물수지 분석결과 양수시험시 관측정에서 측정된 수위저하는 평형수위나 모사 수위저하보다 크게 나타났으며, 이는 대수층과 우물에서의 수위가 상이함을 지시한다. 이러한 수위의 상이성은 시간영역 광전자파 분석기에 의한 지하수면과 모세관대에서의 수분함량을 관측함으로써 규명되었으며 이는 지하수면 하강시 중력배수의 지연성에 기인하는 것으로 나타났다.

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반야월층(半夜月層)의 지하수운동(地下水運動)에 관(關)한 연구(硏究) (A Studyon the Movment of Ground Water of Banayweol Formation)

  • 김영기
    • 자원환경지질
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    • 제9권4호
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    • pp.225-240
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    • 1976
  • This study deals with the flow of bed rock ground water of Banyaweol Formation, which is presently cleared up as a laminar flow. The result obtained may be summarized as the following. 1) The Banyaweol Formation consists mainly of thin-bedded, green to blackish green shale, mudstone, and marl. The marl and mudstone alternatively occur with shale. The marl and mudstone form a aquifer of Banyaweol Formation. In this study, a group of aquifer is in convenience named as a aquifer zone. The aquifer occurs in lenticular form. The aquifer seems to be a type of artesian aquifer because it is covered with aquicludes, but it actually forms a unconfined aquifer because its piezometric surface stays under the lower aquiclude. The lowering of piezometric level is formed because of leakage of the ground water to the lower aquifer undersaturated. 2) The coefficient of permeability of Banyaweol Formation's ground water body (K) is derived by using Dupuit's equation as the following ${\log}K=\frac{CK^2-dK+f}{aK-b}\;\(M=1.365(2H-s)s\\M={\log}1.956s{\sqrt{H}}r\)$ here, $$a=\sum_{1}M_iG_i$$ $$b={\frac{1}{2}log{\sum_{i}}Q_i{^2}$$ $$c=2{\sum_{i}}M_i{^2}$$ $$d=loge{\sum_{i}}M_{i}Q_{i}+2{{\sum_{i}}N_{i}Q_{i}$$ $$f=loge{\sum_{i}}Q_i{^2}N_i$$ If the measured values substituted for the above equation, the coefficient of permeability of the aquifer is 4.1m/day. The coefficient of storge of the aquifer is $2.8{\times}10^{-4}$ if the measured values substituted for Theis's equation. Using the above constants, the filtration velocity of the aquifer is $2.1{\times}1O^{-1}m/day$and the daily flow quantity of the ground water is $847.38m^{3}/day$. 3) In order to understand the time necessary for a circulation of ground water body, the contents of tritum contained in the ground water are measured as 2.3 T.U. at the Korea Atomic Energy Research Institute. Before 1952, the average concentration of tritium per year in groundwater was reported as 10T. u., taking it as the standard, the groundwater of the present study 26.25 years old. Therofore, the groundwater of the Banyaweol Formation is judged as an relatively old groundwater. It is characteristic that the ground water of Banyawol Formation is laminar flow as well as unconfined aquifer and ground water flow of relatively long time. 4) The nature, means of flow, and circulation of Banyaweol Formation's ground water body make it possible set up this ground water body as a ground water system.

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Evaluation of Biodegradation in an Aquifer Contaminated with Petroleum Hydrocarbon

  • 이지훈;이진용;이강근
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2001년도 총회 및 춘계학술발표회
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    • pp.120-123
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    • 2001
  • To evaluate the biodegradability of contaminants in an aquifer, computer modeling with RT3D model (Clement, 1997) was used. The RT3D model simulates the biodegradation of organic contaminants using a number of aerobic and anaerobic electron acceptors. The RT3D model was applied to a well-studied petroleum hydrocarbon plume in a shallow unconfined aquifer in Uiwang, Korea. The results of this study demonstrate tile importance of biodegradation processes in the monitored natural attenuation and in reducing contaminant concentrations in a shallow aquifer. The modeling results tell that the amount of electron acceptors is the key factor affecting biodegradation of TEX, the petroleum hydrocarbon contaminant in shallow groundwater

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Aquifer Characterization in Cheon-an area by using long-term groundwater-level monitoring data

  • 원이정;김형수;구민호;김덕근
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2003년도 추계학술발표회
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    • pp.565-569
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    • 2003
  • One-year-long groundwater-level data have been collected from 18 wells in Cheon-an area. The result of barometric efficiency, autocorrelation, cross-correlation and statistical distribution evaluated from the measurement data shows that groundwater-level measurements from observation wells are the principal source of information about aquifer characteristics. Data from WA-2 has high barometric efficiency as well as steady decreasing auto-correlation coefficient, which means nonleaky confined aquifer, Most aquifers in this study show the unconfined properties so that barometric efficiencies are mostly low and the coefficients of cross-correlation between groundwater-level and precipitation are commonly high. This study showed that the long-term groundwater-level monitoring data without artificial stress such as pumping would give accurate information about aquifer characteristics.

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자유면 대수층에서 지형 경사와 강우를 고려한 수리경사 변동 분석 (Analysis of hydraulic gradient variation according to topographic gradient and rainfall in unconfined aquifer)

  • 김병우;강동환;조원기;박경덕
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제56권10호
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    • pp.691-695
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    • 2023
  • 본 연구에서는 효교리 지역에서 지형 경사가 다른 2개 구간을 설정하여 구간별 수리경사를 산정하고 지형 경사와 강우에 따른 수리경사 변동을 분석하였다. 연구부지 내 모든 지하수공에서 강우량이 증가할수록 지하수위가 상승하는 것으로 나타났으며, 지하수위 상승량은 지하수공의 고도가 높을수록 작았다. 연구부지 내 수리경사의 변동은 지형 경사가 급한 구간에서는 크고 지형 경사가 완만하면 작았다. 강우에 의한 수리경사 변동은 지형 경사가 급한 구간에서는 강우에 의한 영향성이 높았으며, 지형 경사가 완만한 구간에서는 강우에 의한 영향성이 낮았다. 본 연구를 통해 자유면 대수층에서 수리경사 변동은 지형 경사와 강우에 의한 복합적인 영향으로 나타남을 알 수 있었다.

실내 자유면 사질 대수층의 수리상수 결정 (Determination of Hydraulic Parameters in Unconfined Sandy Aquifer in a Laboratory Scale)

  • 김정석;김동주
    • 대한지하수환경학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.152-157
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    • 1999
  • 지하 저장 유류 탱크로부터의 기름 유출이나 쓰레기 매립장으로부터의 침출수는 양질의 지하수 자원에 대한 오염원으로 널리 인지되고 있다. 지하 대수층에 유입된 오염물질의 이동성은 지하수 흐름에 의존하며 이에 관련된 수리상수의 결정은 중요한 과제가 된다. 본 연구의 목적은 사질토로 구성된 실내 자유면 대수층 모형을 구축하여 대수층의 수리상수를 기존의 방법들을 이용하여 결정, 비교함으로써 최적의 수리상수를 결정하는데 있다. 자유면 대수층의 저장율을 나타내는 비산출량( $S_{y}$)온 중력배수법을 적용하여 단위 수위 강하에 대한 단위 면적당 배출수의 용적을 대수층 깊이별로 측정하였다. 또한 수리전도도는 실내 모형이 가지는 제한성 즉 불 투수 경계에 의한 간섭효과를 배제하기 위하여 3가지의 다른 방법 (정수위법. Dupuit Approximation, Slug Test)을 이용하여 결정하였다. 실험결과 자유면 사질 대수층의 비산출율은 평균 0.20로서 이는 타 연구결과와 잘 일치하였으며 대수층 깊이에 따라 0.17 - 0.23 사이의 비교적 적은 편차를 보여 대수층의 균질성을 확인할 수 있었다. 반면에 정수위 측정법에 의한 수리전도도는 0.77 cm/min. Dupuit Approximation은 5.33 cm/min, Slug Test 중 Bouwer & Rice 방법은 5.85 cm/min 그리고 Hvorslev 제안식은 7.49 cm/min의 측정치를 나타내었다. 이로써 가장 낮은 관측치를 보인 정수위법을 제외한 다른 방법들은 비교적 근사한 수치를 나타내어 자유면 대수층의 수리전도도 측정 시 정상류 흐름하에 Dupuit Approximation에 의한 방법이나 Slug Test에 의한 방법들이 비교적 좋은 결과를 나타냄을 알 수 있었다.

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