• 제목/요약/키워드: bedrock aquifer

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충북 영동군 복합 지질지역에서 산출되는 지하수의 수리지화학적 특성 (Hydrogeochemistry of Groundwater Occurring in Complex Geological Environment of Yeongdong Area, Chungbuk, Korea)

  • 문상호
    • 자원환경지질
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    • 제50권6호
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    • pp.445-466
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    • 2017
  • 영동지역은 지체구조상 옥천습곡대의 중앙 남동부와 영남육괴의 경계부에 위치하며, 이들 경계부에는 백악기 영동분지가 분포한다. 따라서, 영동지역은 선캠브리아시대 변성암부터 옥천누층군, 고생대/중생대 퇴적암, 중생대 화성암을 거쳐 신생대 제4기 충적층에 이르기까지 지질시대와 암상이 다양한 복합 지질 환경을 가진다. 이들 다양한 지질과 지하수 수질과의 연관성을 검토하였으며, 지하수 내 주요 이온 성분들의 기원 및 물-암석 반응 기작을 논의하였다. 이 연구에는 충적/풍화대 관정 20개, 암반 관정 80개를 대상으로 한 현장 수질 측정 자료와 이온 함량 분석 자료가 활용되었다. 통계 분석 결과, 풍수기와 갈수기간의 수질 변화는 크지 않은 것으로 나타났다. 지질별로 수질 유형이 다양하게 관찰되었으나, 충적/풍화대 뿐 아니라 암반 지하수에서도 $Ca-HCO_3$ 유형이 전체의 80~84 % 정도를 차지하였다. 충적/풍화대 지하수의 경우, 선캠브리아시대 변성암, 쥬라기 화강암 지역 일부에서 $NO_3$, Cl 함량이 꽤 높은 것이 관찰되었고, 백악기 영동층군 퇴적암에서는 $Mg-HCO_3$ 유형이 관찰되었다. 암반 지하수에서는 선캠브리아시대 변성암, 쥬라기 화강암 지역에서 $Ca-HCO_3$ 유형에서부터 $Ca-Cl/SO_4/NO_3$ 유형을 거쳐 $Na-HCO_3$, Na-Cl 유형까지 매우 다양한 수질 유형을 보였다. 이중 $Na-HCO_3$, Na-Cl 유형을 보이는 지하수는 F 함량이 높은 것들로서, 지하수 수질이 백악기 반암 및 화강암의 광화대 및 변질대에서의 물-암석 반응에 기인하는 것으로 추정된다. 연구지역은 심부 대수층까지 $NO_3$에 의한 오염이 심화된 것으로 나타나며, 이는 특히 쥬라기 화강암 지역에서 현저하다. 지하수의 $HCO_3$/Ca, $HCO_3$/Na, Na/Si 몰비 등으로 볼 때, 충적/풍화대 지하수의 Ca, $HCO_3$ 성분은 대부분 방해석의 용해작용과 관련되어 있는 것으로 해석된다. 암반 지하수에서는 물 속의 Ca, $HCO_3$ 성분은 방해석 이외에 사장석의 용해작용과 관련되어 있어 보이나, 사장석이 고령토로만 변하는 단순 풍화작용의 기작만으로는 설명이 어려운 수질 특성을 보였다. 백악기 영동층군 퇴적암 지역의 지하수에서는 $HCO_3$ 기원이 방해석 이외에도 $MgCO_3$, $SrCO_3$ 등의 용해작용과도 관련이 있어 보였다.

지하수 수위 변동을 이용한 지하수 함양률 산정(전주-완주, 곡성 지역)

  • 조민조;하규철;이명재;이진용;이강근
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2002년도 총회 및 춘계학술발표회
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    • pp.217-220
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    • 2002
  • To investigate the conditions of groundwater resources In Jeonju, Wanju, and Goksung, a basic groundwater survey was performed. From the survey, various useful informations such as groundwater use, waterlevel distribution, water chemistry were obtained. This study focused on the analysis of the water levels, which were automatically monitored with pressure transducers or manually measured. The monitorings were conducted for both shallow wells completed in alluvial aquifers and deep wells in bedrock aquifers. The automatically monitored waterlevels for alluvial aquifer were also used for estimation of recharge in the study area. This study presents results of the investigation.

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시추공 유속측정기(Borehole Flowmeter)를 이용한 암반의 구간별 수리전도도 산정

  • 구민호;차장환;이주형;박창희;정복선
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2001년도 총회 및 춘계학술발표회
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    • pp.93-97
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    • 2001
  • 시추공의 구간별 수리전도를 추정하는 방법으로는 수압시험(packer test)이 많이 이용되는데 최근에는 유속측정기(flowmeter)를 이용한 시추공 검층법이 개발되어 활발한 연구가 진행 중이다. 본 연구에서는 열원(heat-pulse) 공급 방식의 유속측정기를 이용하여 공주대학 교내에 설치된 시추공에서 자연 유속(ambient flow) 및 양수 유발 유속(pump-induced flow)을 측정하였으며, 자료를 분석하여 수리전도도의 수직적인 분포를 산정하였다. 분석 결과는 수압시험에 의해 산정된 수리전도도의 분포와 잘 일치하였으며, BIPS에 의해 촬영된 시추공 영상 자료와 비교함으로써 지하수 유동과 관련된 투수성 단열(conductive fracture) 들의 수직적인 위치를 정확하게 파악할 수 있었다. 분석 결과는 암반 대수층 내에 발달된 단열망(fracture network)에 대한 3차원적인 정보를 제공할 수 있으며, 이는 효과적인 지하수 모니터링, 모델링, 및 정화 설계(remedial design)에 필요한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

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국가 지하수 관측소의 장기관측자료에 의한 지하수 변동 특성

  • 김규범;최영진;유영권;류정아;손영철
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2000년도 추계학술대회
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    • pp.36-39
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    • 2000
  • The Ministry of Construction and Transportation is going to establish 310 groundwater monitoring stations. 154 stations have been established and periodically managed since 1995. Most of stations have two monitoring boreholes which function is to monitor the unconsolidated and bedrock aquifer, and have the automatic monitoring equipment to observe groundwater level, temperature and hydraulic conductivity which are measured four times a day. Especially 44 stations are equipped with the Remote Terminal Unit. MOCT publish "an annual report of Groundwater monitoring stations" every year and everyone can get the monitoring data from Groundwater World web site(http://wamis.kowaco.or.kr/gww/)..kr/gww/).

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가남지역 대수층의 전기적, 수리적 특성 사이의 관계 (Relations between Electrical and Hydraulic Properties of Aquifer in the Ganam Area)

  • 이기화;최병수;한원석
    • 대한지하수환경학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.78-84
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    • 1995
  • 1983년 경기도 여주군 가남면에서 83점의 Wenner 배열 수직전기비저항탐사와 22점의 양수시험 이 농업진흥공사에 의해 수행되었으며, 10개의 시추공도 개발되었다. 이번 연구에서는 위의 결과로 얻어진 자료들을 바탕으로 하여 대수층의 전기적, 수리적 특성에 관하여 고찰하였다. 지하를 1차원 구조로 가정하여 수직탐사 자료를 해석한 결과, 이 지역은 4층의 비저항 구조를 가지며, 대수층으로 생각되는 10 m의 평균 두께와 506 ohm-m의 평균비저항을 갖는 제 3층은 비저항이 높은 기반암 위에 위치하는 것으로 해석되었다. 이러한 경우에는 전류의 대부분의 흐름이 대수층에 평행하여 수평 단위 컨덕턴스(longitudinal unit conductance)가 겉보기비저항 곡선을 결정하는 중요한 변수가 되고 이 지역에서는 이것과 대수층의 투수량 계수가 서로 밀접하게 연관될 수 있기 때문에 이들 두 량 사이의 관계가 얻어졌다. 수직탐사의 해석에 의해 각 층의 비저항과 두께가 구해지므로 투수량계수와 비저항의 관계식, 수리전도도와 비저항 사이의 관계식도 얻어졌다. 이 지역의 투수량계수와 수평 단위 컨덕턴스 사이에는 비례하는 관계, 투수량수와 비저항 사이에는 반비례하는 관계, 수리전도도와 비저항 사이에도 반비례하는 관계가 있음이 밝혀졌다.

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GIS를 이용한 경기도 평택군 지역의 지하수 오염 가능성 평가 연구 (A Study on Groundwater Contamination Potential of Pyungtaek-Gun Area, Kyunggi-Do Using GIS)

  • 조시범;민경덕;우남칠;이사로
    • 대한지하수환경학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.87-94
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    • 1999
  • 본 연구는 GIS를 활용하여 미국 EPA에서 개발한 DRASTIC 모델에 구조선 밀도, 토지이용을 추가한 변형된 DRASTIC 모델을 개발하고 경기도 평택군 지역의 지하수 오염 가능성을 평가하고자 하였다. 본 연구에서 부가적인 인자를 사용한 이유는 구조선 밀도의 경우 우리 나라의 수리지질 환경에서 대수층은 대부분 암반 대수층인 점을 고려했을 때, 지하수 및 오염 물질 유동에 있어서 구조선의 역할이 매우 중요하기 때문이며, 토지 이용은 점오염원 혹은 비점오염원의 영향을 간접적으로 연구지역에 적용할 수 있기 때문이다. 통계적인 분석을 위하여 각각의 인자별 벡터 레이어를 격자 레이어로 전환하고 각 인자별 상관계수. 3 방향의 주성분 분석에 의한 공분산. 고유치, 고유벡터 등을 구하여 인자들간의 상관관계를 비교 분석하였다. 또한 일반적인 DRASTIC 레이어와 구조선 밀도 레이어, 토지이용 레이어간의 상관계수를 각각 구하고, 이를 각각의 가중치로 적용하여 최종적인 변형된 DRASTIC 모델을 구축하였다. 변형된 DRASTIC 모델을 사용한 결과 일반적인 DRASTIC 모델에 비해 오염 가능 지역이 많이 세분화되었고. 그 결과 오염 가능성이 높은 취약 지역을 구체적으로 구분할 수 있었다.

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낙동강 하구 지하수 관정 주변 대수층의 리질리언스 평가 (Resilience Assessment for Aquifers close to Groundwater Wells in the Nakdong River Estuary)

  • 유순영;김호림;최은경;김성욱;류동우;김용철
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제28권3호
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    • pp.12-28
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    • 2023
  • Each national groundwater monitoring well showed distinct change patterns in groundwater levels and electrical conductivity (EC) in the Nakdong River Estuary, implying different external forces (EFs) on each well. According to the annual average data in 1997-2020, seawater was invaded into Well C. The desalination rate of -1,062 µS/cm/year represents the adaptive capacity of the well to seawater intrusion. The water levels and EC in Well E responded to precipitation, indicating the low absorptive capacity to climate changes. Meanwhile, Well B showed constant increases in water levels, suggesting that problems by rising groundwater should be considered in the study area where confined aquifers are overlaid by clay aquitards. The other wells showed consistent water levels and EC, indicating resilience to EFs. Here, resilience is the capacity of a well to resist changes by EFs, including the absorptive and adaptive capacity. The resilience of Wells E and F to climate changes was quantitatively compared using a resilience cost (RC). The RC showed Well F was more resilient than Well E, and the bedrock aquifer was more resilient than the alluvium aquifer, supporting the usefulness of RC. The resilience assessment against EFs (e.g., changes in land use and climate) helps sustainable groundwater management.

지하공간건설 시 해안인근 담수-해수 혼합대의 지화학적 진화 (Geochemical Evolution of Mixing Zone with Freshwater and Seawater near the Coast Area during Underground Space Construction)

  • 김지연;김병우;권장순;고용권
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제20권7호
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    • pp.90-102
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    • 2015
  • To understand the hyrogeochemical variation of bedrock aquifer during underground space construction, various graphical methods including multiple-component plots and chemical trends were used to estimate the mixing rate between seawater and freshwater and to investigate the evolution of water quality. The water chemistry and mixing rate between fresh and sea waters, which are generally localized in the construction area (MW-7, in land), shows typical characteristics of freshwater that doesn’t affect its validity as seawater intrusion. Especially, the water chemistry of a MW-4 (coastline) was classified as Na-Cl type, Na-HCO3 type, and Ca-Cl type due to the influence of the seawater intrusion. And hydrogeochemical and isotopic data show that local freshwater is subjected to geochemical processes, such as reverse ion-exchange. Throughout the Chadha’s diagrams, four different case histories with the temporal and spatial variation of groundwaters in the study area were proposed, which is recommended to interpret the hydrogeochemical reactions effectively.

Effect of land use and urbanization on groundwater recharge in metropolitan area: time series analysis of groundwater level data

  • Chae, Gi-Tak;Yun, Seong-Taek;Kim, Dong-Seung;Choi, Hyeon-Su
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2004년도 임시총회 및 추계학술발표회
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    • pp.113-114
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    • 2004
  • In order to classify the groundwater recharge characteristics in an urban area, a time series analysis of groundwater level data was performed. For this study, the daily groundwater level data from 35 monitoring wells were collected for 3 years (Fig. 1). The use of the cross-correlation function (CCF), one of the time series analysis, showed both the close relationship between rainfall and groundwater level change and the lag time (delay time) of groundwater level fluctuation after a rainfall event. Based on the result of CCF, monitored wells were classified into two major groups. Group I wells (n=10) showed a fast response of groundwater level change to rainfall event, with a delay time of maximum correlation between rainfall and groundwater level near 1 to 7 days. On the other hand, the delay time of 17-68 days was observed from Group II wells (n=25) (Fig. 1). The fast response in Group I wells is possibly caused by the change of hydraulic pressure of bedrock aquifer due to the rainfall recharge, rather than the direct response to rainfall recharge.

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열추적자를 이용한 지하수-하천수 혼합대 연구

  • 김구영;전철민;김태희;성현정;오준호;김용제;정재훈;박승기
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2006년도 총회 및 춘계학술발표회
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    • pp.277-281
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    • 2006
  • A study on stream-groundwater exchange was performed using head and temperature data of stream water, streambed, and groundwater. Groundwater level and temperature were obtained from multi-depth monitoring wells in small-scale watershed. In the summer time, time series of temperatrue data at streambed and groundwater were monitored for three months. In the winter time, we measured the temperature gradient between stream water and streambed. The observed data showed three typical types of temperature characteristics. First, the temperature of streambed was lower than that of stream water; second, the temperature of streambed and stream water was similar; and last, the temperature of streambed was higher than that of stream water. The interconnections between the stream and the streambed were not homogeneously distributed due to weakly developed sediments and heterogeneous bedrock exposed as bed of the stream. The temperature data may be used in formal solutions of the inverse problems to estimate groundwater flow and hydraulic conductivity.

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