Preliminary evaluation of groundwater solute behavior in a coastal confined aquifer of the Nakdong River area

이성호; 박대희; 이영동; 원경식

doi:10.14770/jgsk.2016.52.3.237

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저자정보: 이성호 (지오텍컨설탄트) 박대희 (지오텍컨설탄트) 이영동 (지오텍컨설탄트) 원경식 (지오텍컨설탄트)

저널정보: 대한지질학회 지질학회지 지질학회지 제52권 제3호

발행연도: 2016.6

수록면: 237 - 245 (9page)

DOI: 10.14770/jgsk.2016.52.3.237

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지하수 인공함양을 통한 지하수 자원 확보 및 해수 침투 저감 가능성을 평가하기 위해 부산광역시 낙동강 삼각주내 해안 피압대수층을 대상으로 담수 주입 시험을 수행하였다. 2개의 시험정을 이용하여 담수 주입에 의한 시험정 내부와 주변 피압대수층의 염수 치환 그리고 기존 염수와 주입 담수의 수리학적 거동특성을 파악하였다. 관측 결과, 두 시험정 모두에서 지하수의 압력 수두는 깊이에 따라서는 정수압 상태에 있으며, 시간에 따라서는 증감이 눈에 띄지 않음을 보여준다. 이는 기존의 염수와 주입된 담수의 밀도 차이가 크지 않으며, 시험정에 압력 주입이 아닌 중력 배수로 담수를 주입하였기 때문인 것으로 판단된다. 두 시험정 모두에서 지하수의 온도는 압력 수두와는 다르게 시간에 따라서 증감이 뚜렷하다. 그리고 담수 주입 후에 시간이 지남에 따라서 지하수의 온도가 염수 취수 이전의 지하수의 온도로 빠르게 회복된다. 이는 주입된 담수가 PVC 파이프 면을 따라 주변 지층과 열전도에 의한 열교환을 빠르게 하였기 때문인 것으로 판단된다. 두 시험정 모두에서 지하수의 전기전도도 변화는 압력 수두 및 온도의 변화와 분명하게 다른 양상을 보여준다. 그리고 담수 주입 후에 시간이 지남에 따라서 지하수의 전기전도도가 유공관 구간에서는 상대적으로 빠르게 증가하지만 무공관과 유공관의 경계면과 점토층(반대수층) 하부면 사이 구간에서는 상대적으로 점진적으로 증가한다. 이와 같은 깊이에 따른 지하수의 전기전도도 분포의 시간적 변화 양상은 시험정 주변 지층의 수리전도도, 무공관과 유공관의 경계면 위치, 유공관의 개공률, 염수 취수율, 담수 주입율 등과 밀접하게 관계가 있는 것으로 판단된다.

In order to evaluate the possibility of artificial recharge of fresh water injection ensuring reduction of seawater intrusion and preserving groundwater resources, a series of injection tests were carried out in the coastal confined aquifer of Nakdong River delta, Busan Korea. Two boreholes were used to identify saline water replacement and hydraulic behavior between existing saline water and injected fresh water in the test holes and around the confined aquifer. The results of the fresh water injection tests and groundwater monitoring show that the pressure head of groundwater in the test wells is under hydrostatic condition and remains constant with time. This may be ascribed to the fact that the difference in density of saline water and fresh water is not significant, because fresh water is injected via gravity drain not pressure injection. In contrast to the pressure head, the temperature of groundwater in the test wells shows distinct distributional changes with time. In addition, after fresh water injection, the temperature of groundwater recovers rapidly to its original value of saline water temperature before pumping. This may arise because of the heat exchange through heat conduction between injected fresh water and surrounding geologic formations, which occurs quickly through the PVC pipe. The electrical conductivity of groundwater in the test wells shows clearly different patterns in contrast to the pressure head and temperature. After fresh water injection, the electrical conductivity of groundwater increases relatively rapidly with time in the region of the perforated drainpipe, whereas it increases gradually in the regions near the boundary of the non-perforated and perforated drainpipes, and the lower boundary of the clay layer (aquitard). Such patterns of the temporal changes of the electrical conductivity in vertical depth profiles may be closely related to the hydraulic conductivity of geologic formations surrounding the test wells, the boundary location of the non-perforated and perforated drainpipes, the opening ratio of the perforated drainpipes, the pumping rate of saline water, and the injection rate of fresh water.

#낙동강 삼각주 #해안 피압대수층 #염수 치환 #담수 주입 #지하수 관측 #Nakdong River delta #coastal confined aquifer #salt water replacement #fresh water injection #groundwater monitoring

참고문헌 (19)

참고문헌 신청

[학술대회논문] - Abd-Elhamid, H. F. / 2008 / An investigation into control of saltwater intrusion considering the effects of climate change and sea level rise / Proceedings of the Twentieth Salt Water Intrusion Meeting (SWIM) : 4 ~ 7

[학술대회논문] - Abd-Elhamid, H.F. / 2010 / A simulation-optimization model to study the control of seawater intrusion in coastal aquifers using ADR methodology / Proceedings of the Twenty-First Salt Water Intrusion Meeting (SWIM) : 173 ~ 176

[단행본] - Atkinson, S. F. / 1986 / Salt Water Intrusion : Status and Potential in the Contiguous United States / Lewis Publishers : 390 ~

[보고서] - Booh, S. A. / 2005 / A study on prevent seawater intrusion and artificial groundwater recharge : 55 ~

[학술지(정기간행물)] - Bouri, S. / 2010 / A thirty-year artificial recharge experiment in a coastal aquifer in an arid zone : The Teboulba aquifer system(Tunisian Sahel) / Comptes Rendus Geoscience 342 : 60 ~ 74

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