A study on induced polarization characteristics of sand and clay for alluvium investigation

충적층 조사를 위한 모래와 점토의 유도분극 특성 고찰

  • Choi, Sang-Hyuk (Department of Earth and Environmental Sciences, Chungbuk National University) ;
  • Kim, Hyoung-Soo (Korea Institute of Water and Environment, Kwater) ;
  • Kim, Ji-Soo (Department of Earth and Environmental Sciences, Chungbuk National University)
  • 최상혁 (충북대학교 지구환경과학과) ;
  • 김형수 (한국수자원공사 수자원연구원) ;
  • 김지수 (충북대학교 지구환경과학과)
  • Published : 2008.10.09

Abstract

Silt or clay alluvium fully saturated with water generally shows low resistivity. Sometimes it is believe that the low resistivity layer is considered as good aquifer but this makes problems in the development of groundwater. To overcome this problem, we adopted induced-polarization(IP) method with resistivity method. Laboratory experiments and resistivity/IP field surveys with non-polarization electrodes were conducted for the study. Laboratory experiments shows that the increase of clay contents in the sample mixed with sand and clay give low resistivity and high chargeability. We used this experiment results in the interpretation of resistivity/IP field data which were obtained in riverbank filtration. Finally, the layer which has low resistivity and chargeabilty would be regarded as a good aquifer for the development of groundwater intake.

충적층 구성 물질 중 포화된 실트 혹은 점토층은 상대적으로 낮은 전기비저항 값을 나타낸다. 낮은 전기비저항 값은 이 지층을 투수성이 높은 대수층으로 오인하는 문제를 발생시킨다. 이러한 문제를 극복하고 충적층 내 포화된 실트 혹은 점토층과 모래 혹은 자갈 대수층을 구분하기 위해 전기비저항 조사와 함께 유도분극 조사를 활용하는 방안을 검토하였다. 본 연구에서는 우선, 실내 실험을 통해 충적층 구성 물질별 전기비저항(resistivity)과 충전성(chargeability)을 조사하였고, 비분극 전극을 활용한 현장 수직 전기비저항/유도분극 조사를 수행하였다. 실내 실험을 통해 모래/점토 혼합층에서 점토함량이 증가함에 따라 비저항은 낮아지고, 충전성은 높아짐을 확인하였다. 이러한 실험 결과를 바탕으로 강변여과 현장에서 전기비저항/유도분극 조사를 수행하였다. 자료의 정량적 해석을 통해, 낮은 비저항과 낮은 충전성을 갖는 지층이 상대적으로 투수성이 우수하고 지하수 산출성이 높은 충적 대수층에 해당되는 것으로 최종 해석하였다.