지하수유동해석을 위한 한국형 분석시스템의 개발

최윤영

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자료유형: 학술저널

저자정보: 최윤영 (경도대학 건설환경계열)

저널정보: 한국방재학회 한국도시방재학회 논문집 한국도시방재학회 논문집 제3권 제3호

발행연도: 2003.1

수록면: 151 - 163 (13page)

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본 연구에서는 한국형 지하수 프로그램 개발(3-DFM, 3-Dimensional Finite Difference Method)을 위하여 대수층에 있어 지형 지질상태가 지하수유동시스템내에서 동적거동을 하는 것으로 취급하여 유동과정의 알고리즘을 확립토록 하였다. 본 연구에서 개발된 3-DFM모델은 입력변수 자료에 대한 설정이 모두 한글로 구성되어 있으며, 각 입력자료와 매개변수들의 이해와 적용치에 대한 도움말을 설정하여 두었다. 따라서, 입력변수에 대해서는 아이콘을 입력변수에 두면 각각에 대한 상세한 정보를 알 수 있도록 설계하였다. 또한, 각 지층의 지질경계 상태나 초기수위자료를 지정할 때는 work sheet상에서 간단히 지정할 수 있도록 설계되어 있다. 그리고 각 대수층의 특성과 더불어 정류 및 부정류 해석시에 각 매개변수들에 대한 입력은 기존의 모델과 같이 복잡하지 않도록 활성칸이 설정되도록 설계되어 있다. 최종 입력자료를 이용한 분석결과에서는 우측에 입력자료에 대하여 설명과 더불어 좌측에 분석 결과치를 나타나게 하였으며 이에 대한 결과는 TXT파일로도 출력할 수 있도록 설정하였다. 본 연구에서 개발된 모델은 유한차분법을 이용한 수치모델이며, 실제 함양량을 적용하고 매개변수들을 결정하여 관측 지하수두치와 모의발생으로 얻은 계산 지하수두치를 비교 분석하여 개발모델의 적용성을 검토하였다. 본 연구에서는 제주도 세화리 및 송당리일대의 양수에 따른 지하수 유동시스템 해석을 위하여 3-DFM모델을 적용 분석한 결과, 정류상태에서 따른 관측치와 계산된 지하수두와의 상대오차백분율(E.P.)이 $0.03{\sim}0.07$의 범위로서 관측치와 거의 일치하였다. 그리고 분석유역의 양수 전의 모의발생분석 결과를 이용하여 지하등수두분포와 유속벡터를 산정한 결과 지하수 유동분포는 높은오름과 문석이오름 등에서 월랑봉, 용눈이오름 및 손자봉 등 각 방향으로 고르게 유출되고 있는 것으로 분석되었다. 이러한 분석결과는 MODFLOW모델과 비교할 때 일치된 결과를 나타내었다.

In this study, the algorithm of groundwater flow process was established for koreanized groundwater program development dealing with the geographic and geologic conditions of the aquifer have dynamic behaviour in groundwater flow system. All the input data settings of the 3-DFM model which is developed in this study are organized in Korean, and the model contains help function for each input data. Thus, it is designed to get detailed information about each input parameter when the mouse pointer is placed on the corresponding input parameter. This model also is designed to easily specify the geologic boundary condition for each stratum or initial head data in the work sheet. In addition, this model is designed to display boxes for input parameter writing for each analysis condition so that the setting for each parameter is not so complicated as existing MODFLOW is when steady and unsteady flow analysis are performed as well as the analysis for the characteristics of each stratum. Descriptions for input data are displayed on the right side of the window while the analysis results are displayed on the left side as well as the TXT file for this results is available to see. The model developed in this study is a numerical model using finite differential method, and the applicability of the model was examined by comparing and analyzing observed and simulated groundwater heads computed by the application of real recharge amount and the estimation of parameters. The 3-DFM model is applied in this study to Sehwa-ri, and Songdang-ri area, Jeju, Korea for analysis of groundwater flow system according to pumping, and obtained the results that the observed and computed groundwater head were almost in accordance with each other showing the range of 0.03 - 0.07 error percent. It is analyzed that the groundwater flow distributed evenly from Nopen-orum and Munseogi-orum to Wolang-bong, Yongnuni-orum, and Songja-bong through the computation of equipotentials and velocity vector using the analysis result of simulation which was performed before the pumping started in the study area. These analysis results show the accordance with MODFLOW's.

#MODFLOW #3-DFM model #Groundwater analysis system

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