• 제목/요약/키워드: saline intrusion

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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.

서천 길산천 소유역의 고염분 지하수 수질과 산출 특성 (Hydrogeochemical Characteristics and Occurrences of High-Saline Ground Water at Seocheon Area, Korea)

  • 문상호;이봉주;박권규;고경석
    • 자원환경지질
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    • 제42권3호
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    • pp.235-246
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    • 2009
  • 서천지역 금강하구둑 부근의 길산천 소유역에서 전기전도도 12,000${\sim}$21,000 $\mu$S/cm 의 고(高)염분 지하수가 산출된다. 이러한 고염분 지하수 대수층은 심도를 달리하는 2개 모래질 퇴적층과 1개 풍화대 및 부정합면으로 구성되어 었으며, 대수층 상호간에는 수리지질 및 수리지화학적으로 단절된 양상을 보인다. 연구지역에서 산출되는 고염분 지하수의 기원에 대하여 고찰해 보기 위해, 대수층의 산출 특성, 지하수의 수질 특성, 지하수위 및 전기전도도의 시계열 관측과 주기 분석이 검토되었다. 국내 서 남해안지역에서 해수의 영향을 받은 지하수 수질은 주로 현재 진행중인 해수침투 개념에 의해 설명되는 경향이었다. 하지만 이번 연구결과 길산천 소유역 하류지역에서 보이는 고(高)염분 지하수의 수질 및 산출 특성은 해수침투라는 역동적인 메카니즘에 의한 것이 아니라, 과거 지질시대의 조간대 퇴적물내 혹은 매립지내에 포켓상으로 고립 포획된 고(古)염분 성분에 의한 것으로 해석되었다.

공내수 치환기법을 이용한 연안지역 대수층의 수리특성 평가 (Detection of inflow permeable zones using fluid conductivity logging in coastal aquifer)

  • 황세호;박윤성;신제현;박권규;최선영;이상규
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2005년도 제7회 특별심포지움 논문집
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    • pp.83-92
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    • 2005
  • 연안지역에서 해수침투대의 특성을 파악하기 위하여 전기전도도 검층을 수행하였다. 검층의 목적은 투수성 파쇄대 및 고염분 지하수가 유입되는 구간의 확인이다. 전기전도도 검층은 시추공 내의 지하수를 전기적으로 다른 성질을 갖는 지하수로 치환하고 일정 양수 또는 자연 상태에서 시간에 따른 전기전도도의 변화를 측정한다. 따라서 시추공과 교차하는 투수성 파쇄대 또는 다공성의 대수층에서 시추공내로 유입되는 지층수 전기전도도의 변화 특성을 일정 시간 간격에 따라서 측정하면 지하수가 유입되는 구간의 확인이 가능하다. 현장 시험에 적용한 공내수 치환 시스템은 주입과 양수, 유량측정이 가능하며 내경이 작은 모니터링 PVC 케이싱도 적용이 가능하도록 제작하였다. 전남 영광의 연안지역에 위치하는 3개 시추공에 공내수 치환기법을 적용하여 전기전도도의 변화 특성을 측정한 결과, 연안지역의 고염분지하수는 균열암반을 통한 해수침투는 물론 간척사업으로 인한 잔류염분의 영향을 동시에 받고 있음을 확인할 수 있었다. 공내수 치환기법과 추가적으로 수행될 정량적인 해석 결과는 연안지역에서 수리상수 추정, 최적의 양수설계, 해수침투 특성 평가 등에 활용될 것으로 예상된다.

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해수침투 저감을 위한 균열암반 대수층 내 담수주입시험 (Fresh Water Injection Test in a Fractured Bedrock Aquifer for the Mitigation of Seawater Intrusion)

  • 신제현;변중무
    • 자원환경지질
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    • 제43권4호
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    • pp.371-379
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    • 2010
  • 연안지역 염수와 담수가 혼재하는 전이대에서 해수침투 피해개선을 목적으로 균열암반을 통한 담수주입시험을 수행하고 그 효과를 모니터링하였다. 담수주입은 절대적으로 그 지역의 지질학적, 수리학적 특성에 따라 좌우되며, 특히 파쇄대나 투수성 미고결 지층 등의 특성 파악이 중요하다. 연구 지역의 염담수 분포특성을 고려하여 두 개의 주요 연안 대수층인 충적층과 균열암반 구간을 통한 담수주입이 가능하도록 시추공을 설계 및 굴착하였으며, 균열암반 대수층 내 담수주입을 위하여 현장에서의 시험 준비, 이동, 조립 및 장비의 유지보수가 간단하도록 착탈식인 모듈화되어 있는 주입시스템을 제작하여 적용하였다. 시추공영상화검층을 통해 전체적인 균열의 특성을 파악하였고, 이를 바탕으로 주입공 및 관측공 간 투수성 파쇄대의 확인을 위한 구간별 담수주입 및 모니터링을 실시하여 담수주입 구간을 선정하였다. 담수주입시험 결과, 관측공의 일정 심도에서 담수가 유입되어 시간이 경과함에 따라 상부 구간의 전기전도도도 점진적으로 감소함을 보였으며, 담수주입 중단 및 패커를 해지한 후에도 유입된 심도에서 점진적으로 전기전도도값이 증가하기는 하지만 그 증가폭이 전체적으로 낮아 담수주입의 효과가 있음을 확인하였다. 또한 장기적으로 전기전도도값을 모니터링함으로써 담수주입의 효과가 수개월 후에도 지속됨을 확인하였으며, 이는 담수주입에 의해 일정 정도의 해수침투 피해에 대한 개선효과를 기대할 수 있음을 시사한다.

농어촌지하수 관측망 (Rural Groundwater Monitoring Network in Korea)

  • 이병선;김영인;최광준;송성호;김진호;우동광;설민구;박기연
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제19권4호
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    • pp.1-11
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    • 2014
  • Rural groundwater monitoring network has been managed by Korea Rural Community Corporation (KRC) since 1998. The network consists of two kinds of subnetworks; rural groundwater management network (RGMN) and seawater intrusion monitoring network (SIMN). RGMN has been operated to promote a sound and sustainable development of rural groundwater within the concerned area for groundwater quality and quantity. SIMN has been operated to protect the crops against hazards by the saline water in coastal areas in which the shortage of irrigation water become a main problem for agriculture. Currently, a total of 283 monitoring wells has been installed; 147 wells in 79 municipalities for RGMN and 136 wells in 52 ones for SIMN, respectively. Two subnetworks commonly monitor three hydrophysical properties (groundwater level, temperature, and electric conductivity) every hour. Monitored data are automatically transferred to the management center located in KRC. Data are opened to the public throughout website named to be the Rural Groundwater Net (www.groundwater.or.kr). Annual reports involving well logging and hydrochemical data of RGMN and SIMN have been published and distributed to the rural water management office of each municipalities. In addition, anyone who concerns about RGMN an SIMN can freely download these reports throughout the Rural Groundwater Net as well.

제주도 동부지역 지하수의 염수화에 관한 연구 (Study on The Salinization in Groundwater of the Eastern Area of Cheju Island)

  • 김지영;오윤근;류성필
    • 한국환경과학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.47-58
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    • 2001
  • According to the results of the groundwater quality investigation about 230 holes all over the country, the groundwater which was in excess of standard grows larger every year and closed holes increased to 23,457 holes in 1997 from 15,724 holes in 1996. This is the major reasons that water quality contamination, shortage of water quantity, increasing of salinity and so on. There are 7 groundwater salinization sources which are condisered as most important on a regional level. And among theses the Cheju Island groundwater salinization sources are (1) halite solution, (2) natural saline groundwater, (3) sea-water intrusion. The method of taking an isotopes is one of research methods of the origin of groundwater salinization and is used in so many studies because it has very high confidence. $^{18O}O, ^2H, ^3H, ^{14}C$ and so on in an isotopes are frequently used in the method of them. Consequently on this study we analyzed major ions and $^3H$ in groundwater, sea-water and rain of the eastern part of cheju island known as contaminated site from long time ago to examine the origin of groundwater salinization. Relation ratios of the major ions versus chloride ion shows similar tendency to sea-water. This indicates that sea-water entered the groundwater layer. And amount of $^3H$ in holes of the land side is higher than of the sea side. Relation of chloride ion versus $^3$H indicates negative character. Therefore we can think that the reason of groundwater salinization of this part is natural saline groundwater and halite solution by relation.

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Spatial and Temporal Aspects of Phytoplankton Blooms in Complex Ecosystems Off the Korean Coast from Satellite Ocean Color Observations

  • Ahn, Yu-Hwan;Shanmugam, Palanisamy;Chang, Kyung-Il;Moon, Jeong-Eon;Ryu, Joo-Hyung
    • Ocean Science Journal
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    • 제40권2호
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    • pp.67-78
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    • 2005
  • Complex physical, chemical and biological interactions off the Korean coast created several striking patterns in the phytoplankton blooms, which became conspicuous during the measurements of ocean color from space. This study concentrated on analyzing the spatial and temporal aspects of phytoplankton chlorophyll variability in these areas using an integrated dataset from a Sea-viewing Wide Field-of-view Sensor (SeaWiFS), Advanced Very High Resolution (AVHRR) sensor, and Conductivity Temperature Depth (CTD) sensor. The results showed that chlorophyll concentrations were elevated in coastal and open ocean regions, with strong summer and fall blooms, which appeared to spread out in most of the enclosed bays and neighboring waters due to certain oceanographic processes. The chlorophyll concentration was observed to range between 3 and $54\;mg\;m^{-3}$ inside Jin-hae Bay and adjacent coastal bays and 0.5 and $8\;mg\;m^{-3}$ in the southeast sea offshore waters, this gradual decrease towards oceanic waters suggested physical transports of phytoplankton blooms from the shallow shelves to slope waters through the influence of the Tsushima Warm Current (TWC) along the Tsushima Strait. Horizontal distribution of potential temperature $(\theta)$ and salinity (S) of water off the southeastern coast exhibited cold and low saline surface water $(\theta and warm and high saline subsurface water $({\theta}>12^{\circ}C; S>34.4)$ at 75dBar, corroborating TWC intrusion along the Tsushima Strait. An eastward branch of this current was called the East Korean Warm Current (EKWC), tracked with the help of CTD data and satellite-derived sea surface temperature, which often influenced the dynamics of mesoscale anticyclonic eddy fields off the Korean east coast during the summer season. The process of such mesoscale anticyclonic eddy features might have produced interior upwelling that could have shoaled and steepened the nutricline, enhancing phytoplankton population by advection or diffusion of nutrients in the vicinity of Ulleungdo in the East Sea.

해수침투와 농업활동에 의한 사천-하동 해안지역 지하수의 오염 특성 (Characteristics of Groundwater Contamination Caused by Seawater Intrusion and Agricultural Activity in Sacheon and Hadong Areas, Republic of Korea)

  • 김현지;함세영;김남훈;정재열;이정환;장성
    • 자원환경지질
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    • 제42권6호
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    • pp.575-589
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    • 2009
  • 연구지역인 사천-하동지역은 농업지역으로서 오랫동안 농업용 지하수를 사용하여 왔으며, 또한 남해에 인접해 있다. 본 연구에서는 해수침투와 농업활동에 의한 오염을 고찰하기 위해 연구지역의 지하수 화학성분을 분석하였다. 대부분의 지하수 시료들은 해안으로 갈수록 전기전도도($227{\sim}7,910\;{\mu}S/cm$)가 증가하는 경향을 보이며 해수(0.55)와 비슷한 Na/Cl 농도를 보였다. 또한, Cl과 $HCO_3$ 농도 확률누적곡선의 통계학적 해석에 의하면, 연구지역 지하수의 30.1%가 해수의 영향을 많이 받은 영역에 속하는 것으로 나타났다. 지하수 유형은 Ca-Cl과 Na-Cl 형을 나타냈으며, 이는 해수의 영향과 이에 수반된 양이온교환을 지시한다. 수소 산소동위원소 분석 결과, 사천-하동 지역 지하수의 산소 수소 동위원소비는 $\delta^{18}O$가 -8.53~-6.13‰, ${\delta}D$가 -58.7~-43.7‰로서 우리나라 전체 평균 산소 수소 동위원소비에 비해서 약간 더 무거운 경향을 보인다. 질소동위원소 분석 결과, $\delta^{15}N-NO_3$값이 -0.5~19.1‰의 범위로 나타나 질산염 오염의 기원은 주로 토양의 유기질소와 분뇨 기원 그리고 이들의 혼합기원으로 나타났다. 그러나, 부분적으로는 탈질효과도 있는 것으로 보인다. 요인분석 결과 4개의 요인이 도출되었으며, 전체 분산을 가장 많이 설명하는 요인 1 (고유치 6.21)은 해수침투의 영향을 지시한다. 군집분석 결과, 연구지역의 지하수는 담수, 담수-해수의 혼합지하수로 분류된다.

Influence of Varying Degree of Salinity-Sodicity Stress on Enzyme Activities and Bacterial Populations of Coastal Soils of Yellow Sea, South Korea

  • Siddikee, Md. Ashaduzzaman;Tipayno, Sherlyn C.;Kim, Ki-Yoon;Chung, Jong-Bae;Sa, Tong-Min
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제21권4호
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    • pp.341-346
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    • 2011
  • To study the effects of salinity-sodicity on bacterial population and enzyme activities, soil samples were collected from the Bay of Yellow Sea, Incheon, South Korea. In the soils nearest to the coastline, pH, electrical conductivity ($EC_e$), sodium adsorption ratio (SAR), and exchangeable sodium percentage (ESP) were greater than the criteria of saline-sodic soil, and soils collected from sites 1.5-2 km away from the coastline were not substantially affected by the intrusion and spray of seawater. Halotolerant bacteria showed similar trends, whereas non-tolerant bacteria and enzymatic activities had opposite trends. Significant positive correlations were found between EC, exchangeable $Na^+$, and pH with SAR and ESP. In contrast, $EC_e$, SAR, ESP, and exchangeable $Na^+$ exhibited significant negative correlations with bacterial populations and enzyme activities. The results of this study indicate that the soil chemical variables related with salinity-sodicity are significantly related with the sampling distance from the coastline and are the key stress factors, which greatly affect microbial and biochemical properties.

탄산염암 층준교대형 백전광상의 천열수 금-은 광화작용과 생성환경 (Epithermal Gold-Silver Mineralization and Depositional Environment of Carbonate-hosted Replacement Type Baegjeon Deposits, Korea)

  • 이찬희;박희인
    • 자원환경지질
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    • 제29권2호
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    • pp.105-117
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    • 1996
  • The Baegjeon Au-Ag and Sb deposits, small of disseminated-type gold deposits are formed as a result of epithermal processes associated a shallow-seated Cretaceous Yeogdun granitoids intrusion. The orebodies are formed by the replacement of carbonate minerals in thin-bedded oolitic limestone beds favorable for mineralization within the upper-most Cambrian Pungchon Limestone Formation. The mineralization can be recognized one stage, ore minerals composed of base metal sulfides, electrum, AgSb-S, Ag-Cu-S, and Sb-S minerals. Gold-bearing minerals consist of electrum and submicroscopic invisible gold in pyrite and arsenopyrite. The composition of electrums ranges from 33.58 to 63.48 atomic % Ag. Fluid inclusion studies reveal that ore fluids were low saline $NaCl-CO_2-H_2O$ system. Temporary fluid mixing and boiling occured in later stage. Fluid inclusion data indicates the homogenization temperatures and salinities of NaCl eqivalent wt% were 176 to $246^{\circ}C$ and from 0.0 to 4.8 wt%, respectively. And $-logfs_2$, of mineralization obtained by thermodynamic considerations as 12.4 to 13.8 atm. The ${\delta}^{34}S_{H_2S}$, values of hydrothermal sulfides were calculated to be 6.8 to 10.2‰ which was of sedimentary origin. The ${\delta}^{18}O_{H_2O}$ and ${\delta}^{13}C_{CO_2}$, range from -3.9 to 9.6‰, from -1.1 to -2.2‰, and ${\delta}D$ range from -89 to -118‰, respectively. The Au deposition during mineralization seems to have occurred as a result of decrease of temperature, $fs_2$, $fo_2$, and pH probably due to oxidation by meteoric water mixing, which destabilized original $Au(HS)^-{_2}$. The mineralization of the Baegjeon deposits is similar to the Carlin-type deposits characterized by sediments-hosted epithermal bedding replacement disseminated gold deposits.

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