• 제목/요약/키워드: riverbank filtration

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강변여과 대수층의 투수량계수 추정을 위한 역해석 (Back-Analysis for Estimating Transmissivity in Riverbank Filtration)

  • 박서화;이상일;이상신
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제39권6호
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    • pp.503-510
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    • 2006
  • 강변여과는 원수를 강변의 대수층에 통과시켜 지층의 자체 정화능력을 이용하여 원수 중의 오염물질을 상당량 저감한 후 상수를 공급하는 방식이다. 본 연구에서는 지질정수를 추정하는 방법 중 하나인 역해석을 이용하여 강변여과 지역의 투수량계수를 추정하였다. 역해석이란 현장에서 직접 측정한 값과 프로그램을 통해 계산된 값의 차를 목적함수로 두고 이를 최소로 하도록 미지의 매개변수를 결정하는 것이다. 최적화 기법으로 BFGS(Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno)를 이용하였고, 정해석을 위해서는 지하수흐름을 2차원적으로 모의할 수 있는 MOC을 사용하여 역해석 프로그램을 개발하였다. 프로그램의 적용성을 검증하기 위해 실제 강변여과를 하고 있는 경남 창원시 대산면의 관측 지하수위를 이용하여 그 지역의 투수량계수를 추정하였다. 개발된 프로그램은 상이한 지하수위 조건에서의 역해석에서도 좋은 수렴성을 보였으며, 상용 역산모델과의 비교에서도 우월한 결과를 나타냈다.

강변여과에서 콜로이드 물질과 오염물의 거동에 관한 연구 (Transport of Colloids and Contaminant in Riverbank Filtration)

  • 이상일;김대환;이상신;유상연
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제39권6호
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    • pp.511-520
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    • 2006
  • 강변여과는 강물을 강변의 충적대수층에 통과시켜 지층의 자체정화능력을 이용하여 오염물질을 상당량 저감시킨 후 양수하는 방식이다. 국내에서는 대부분의 원수를 지표수에서 취수하여 사용하고 있는 실정이나, 오염물질의 증가로 인하여 지표수를 원수로 사용하기가 점점 어려워지고 있다. 강변여과를 이용하여 양질의 원수를 확보하기 위해서는 오염물 이동에 관한 이해가 중요하다. 본 연구에서는 대수층에 용존성 유기물질(DOM)과 박테리아가 동시에 존재할 경우를 대상으로 대수층을 4상(four-phase: 흙입자, 물, 박테리아, 용존성 유기물질)으로 모델링하고, 이들의 물리, 화학, 생물학적 특성을 고려하여 물질의 거동을 기술하는 수학적 모델을 제시하였다. DOM과 박테리아와 같은 콜로이드성 물질은 오염물의 이동을 가속시키고, 평형 분배계수가 중요한 역할을 하는 인자인 것으로 나타났다.

강변여과에서 파일럿규모 수평집수관의 수두분포 연구 (A Study on the Distribution of Hydraulic Head Along the Lateral in a Pilot-Scale Riverbank Filtration)

  • 정재민;박재영;이종진;김용운;김승현
    • 대한환경공학회지
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    • 제35권5호
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    • pp.334-339
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    • 2013
  • 강변여과용 수평집수관을 모사하는 파일럿 규모의 모래통 실험을 수행하였으며, 다양한 출구유속에 대한 수평집수관에서의 수두분포를 구하였다. Kim이 수행한 실험실 규모의 수평집수관에서의 손실수두에 Kim이 개발한 이론 즉, 작은 규모의 수평집수관에서의 손실수두로부터 큰 집수관의 손실수두를 계산하는 방법을 적용하여 본 연구의 관측치와 비교함으로써 Kim의 이론이 타당함을 알 수 있었다. 또한, 이들의 이론을 적용하여 본 연구에서의 관측치로부터 실규모 집수관에서의 수두분포를 구하는 방안을 예를 들어 설명함으로써 강변여과의 수평집수관 설계방법을 제시하였다.

창원시 대산면 강변여과수의 수질과 낙동강 수질의 관련성 연구

  • 장성;함세영;김형수;차용훈;정재열
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2004년도 총회 및 춘계학술발표회
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    • pp.451-454
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    • 2004
  • The study aims to assess the quality of bank filtrate in relation to streamflow and physico-chemical properties of the stream. Turbidity, pH, temperature and dissolved oxygen (DO) of Nakdong River and riverbank filtrate were statistically analyzed. The physico-chemical properties of riverbank filtrate were measured from irregularly different seven pumping wells every day. Autocorrelation analyses were conducted to the qualities of stream water and bank filtrated water. Temperature, pH and DO of streamflow shows strong linearity and long memory effect, indicating the effect of seasonal air temperature and rainy season. Temperature of riverbank filtrate shows weak linearity and weak memory, indicating differently from the trend of stream temperature. Turbidity of steramflow shows strong linearity and long memory effect, while turbidity of riverbank filtrate indicates weak linearity and weak memory. Cross-correlation analysis shows low relation between turbidity, pH, temperature and DO of riverbank filtrate and those of streamflow. Turbidity of streamflow was largely affected by the streamflow rate, showing a similar trend with autocorrelation function of streamflow rate. The turbidity of riverbank filtrate has a lag time of 25 hours. This indicates that turbidity of streamflow in a dry season has very low effect on the turbidity of riverbank filtrate, and a high turbidity of the stream in a rainy season has a fairly low effect on the turbidity of riverbank filtrate.

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시설원예 냉난방을 위한 온도차에너지 열원용 충적대수층 강변여과수 개발 (Riverbank Filtration Well Development for a Heat Source/Sink of Ground Water Heat Pumps)

  • 조용;이남영;이송이;문종필
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.171.1-171.1
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    • 2010
  • Riverbank filtration wells have been developed to supply a heat source/sink of water in the alluvium aquifer to ground water heat pumps for cooling and heating of a green house. In order to look for an appropriate site to carry out the research, two sites of Jinju and Gumi areas were investigated. In the results of the electrical resistivity surveys, Jinju and Gumi areas have the alluvium aquifer in the depth of 6~17 m and 10~20 m under the ground respectively. Two boreholes have been drilled in each site of both areas. The averaged water level at Jinju site is about 3 m under the ground, and 3.5 m and 6.5 m of sandy gravel aquifer layers are existed in each site. While Gumi site has 10 m water level and 2.5 m and 4.6 m of sandy gravel aquifer. Therefore, it is expected that $1,000m^3$/day of water could be withdrawn at Jinju site rather than Gumi site.

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강변여과수(충적층 및 하상)의 열원을 이용한 지열에너지 활용에 관한 연구 (A Study on Application of The Available Geothermal Energy From Riverbank(including Alluvial and Riverbed deposits) Filtration)

  • 김형수;정우성;안영섭;황기섭
    • 대한설비공학회:학술대회논문집
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    • 대한설비공학회 2006년도 하계학술발표대회 논문집
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    • pp.209-214
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    • 2006
  • In this study, application of groundwater thermal energy by use of riverbank filtration(RBF) system is reviewed and checked as an energy resources. Also, the cooling and heating system using RBF was developed in Chang-Won Waterwork site to examine the feasibility in real operation of the system. We estimates the roughly overall energy obtained from RBF system if the system is used in cooling and heating. The water temperature and room temperature have been monitored to evaluate the efficiency of the system and the preliminary results show that the geothermal energy obtained by RBF could be adopted in cooling and heating energy source efficiently.

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수평 방사형 집수정 활용 강변여과 취수 수치 분석 (Numerical Analysis of Horizontal Collector Well in Riverbank Filtration)

  • 김형수;정재훈
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제14권1호
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    • pp.1-10
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    • 2009
  • 지하수 유동 수치 모사 프로그램 (FEFLOW 5.1)을 이용하여 수평 방사형 집수정 취수에 따른 강변여과 지역의 지하수 유동을 분석하였다. 양수량, 대수층 두께, 취수정과 하천 사이의 이격거리, 하천 바닥의 투수 능력(Conductance)등의 조건 변화에 따른 집수정 인접 대수층의 수위강하가 계산되었다. 이들 조건 변화에 따라 지하수위 강하는 뚜렷한 변화를 보여주었다. 민감도 분석 결과, 대수층의 두께와 취수정과 하천 사이의 이격거리가 하천 바닥의 수리 전도에 비해 지하수위 강하에 더 민감하게 영향을 주는 것으로 평가되었다. 이러한 결과는 수평 방사형 집수정을 통한 강변여과 취수 가능지역을 선정하고 그 개발량을 추정할 때, 충적 대수층의 두께와 분포 특성이 중요한 요소임을 시사한다. 또한 FEFLOW의 1차원 선형 불연속 특징 요소를 활용한 수치 모사는 효과적으로 수평 방사형 집수정의 정량 평가와 강변여과 현장의 개발 가능량 추정을 할 수 있는 도구임이 밝혀졌다.

친수지역 강변여과수 열원을 활용한 냉난방시스템 개발 (Development of Water-Source Heat Pump System Using Riverbank Filtration Water on the Waterfront)

  • 조용;김대근;문종필
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.201.2-201.2
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    • 2011
  • A water-source heat pump system has been developed for cooling and heating of a green house on the waterfront in Jinju. In order to supply a heat source/sink of water in alluvium aquifer to the heat pump system, the riverbank filtration facility (two pumping wells and one recharge well) for water intake and injection has been constructed. To pump and recharge water sufficiently, the geometric design such as depth and diameter for the wells have been completed, and details of the well such as slot size and length of the screen and filter pack size have been designed based on the practical and theoretical design method including D30 technique. For the investigation of the hydrogeological characteristics, step-drawdown test, long-term pumping test, and recovery test have been carried out for two developed pumping wells. Step-drawdown test has been performed on 4 step flowrates of 150, 300, 450, $600m^3$/day for 1 hour, and long-term pumping test on flowrate of $500m^3$/day for 24 hours, and recovery test for 6 hours. Since the underground water filtrated by riverbank is flowing smoothly into the well, the water level goes down slightly for the long-term test. Consequently, the stable pumping flowrate for two pumping well has been predicted at least over $1,647m^3$/day which is larger than the flowrate of $1,000m^3$/day for a 60 RT heat pump system.

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