Quantitative Analysis for the Effects of Hydraulic Variables on the Formation of Freshwater-Saltwater Transition Zones in Aquifers

수리 변수들이 대수층 내의 담수 해수 - 확산대의 형성에 미치는 영향에 대한 정량적 분석

  • Published : 1995.04.01

Abstract

The location and the shape of freshwater-saltwater transition zones in coastal aquifers are affected by many hydraulic variables. To date most work to determine the effects of these variables are limited to qualitative comparison of transition zones. In this work characteristics of transition zones (maximum intrusion length, thickness, and degree of stratification) are quantified, and effects of principal hydraulic variables(velocity and dispersivity) on these characteristics are studied using a numerical model. Dimensional analysis is used to assemble entire model results. Effects of velocity and dispersivity are seen clearly. From this study, increase in velocity is found to cause shrinkage of transition zones. This observation contradicts claims by some that, because dispersion is proportional to velocity, increase in velocity would cause expansion of transition zones.

해안 대수층 내에서 담수와 해수 사이에 형성되는 확산대의 위치와 형태는 많은 변수들에 의하여 영향을 받는다. 현재까지 수행된 많은 연구는 확산대들의 정성적 비교로 국한되었다. 본 연구에서는 정량적 분석을 위하여 확산대 특성(최대 침투 길이, 두께, 성층 정도)을 계량화하고 수치 모형을 이용하여 주요 변수(유속과 확산지수)가 확산대 특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 차원해석을 통하여 정리된 실험 결과는 유속과 확산지수가 확산대의 특성에 미치는 영향을 명확히 규명하였다. 유속의 증가는 확산계수를 증가시키기 때문에 확산대가 팽창한다는 일부의 주장과는 달리 확산대는 축소하는 것으로 밝혀졌다.

Keywords

References

  1. 제주도 수자원 종함 개발계획 수립보고서 건설부
  2. 대한토목학회 1994년도 학술발표회 논문집 v.2 해수 침투로 인한 지하수 오염: 수학적 모형들에 대한 비교검토 박남식
  3. 한국수자원공사 연구보고서 WRRI-WR-3-5 해수의 지하수 침투 예측모형 연구 이상호
  4. HydroGeoLogic DSTRAM: Density-dependent solute transport analysis finite element model Huyakorn,P.S.;Panday,S.
  5. Computational methods in subsurface flow Huyakorn,P.S.;Pinder,G.F.
  6. J. of Geophysical Research v.66 no.12 Head and flow of ground water of variable density Lusczynsk,N.J.
  7. prepared for SWFWMD Density-dependent cross-sectional flow and solute transport modeling for Manatee-South Hillsborough Water Resources Assessment Project Park,N.S.
  8. J. of Math. and Physics Application of oscillation matrics to diffusion convection equations Price,H.S.;Varga,R.S.;Warren,J.E.
  9. J. of Hydrology v.89 Analysis of saltwater upconing beneath a pumping well Reilly,T.E.;Goodman,A.S.
  10. CBMS-NSF, Regional Conference Series in Applied Methematics Methods for solving systems of nonlinear equations Rheinboldt, W.C.
  11. J. of Hydrology v.56 An assessment of the importance of some parameters for seawater intrusion in aquifers and a comparison of dispersive and sharp interface modeling approaches Volker,R.E.;Rushton,K.R.
  12. Water Resources Research v.23 no.10 Variable density flow and solute transport simulation of regional aquifers containing a narrow freshwater-saltwater transition zone Voss,C.I.;Souza,W.R.