Analysis of Analytical Models and Numerical Model for Evaluating Induced Infiltration Rate

유도침투량의 정량화를 위한 해석모형과 수치모형의 분석

  • 이도훈 (경희대학교 토목·건축공학부) ;
  • 이은태 (경희대학교 토목·건축공학부)
  • Published : 1999.06.01

Abstract

In this paper a numerical model and two analytical models in the hydraulically connected stream-aquifer system were analyzed to compare the induced infiltration rate curves derived from each model. And we also examined the effects of anisotropy of hydraulic conductivity and the direction of the ambient ground water flow on the quantification of the induced infiltration rate. The induced infiltration rate curve determined by models is very simple and useful for estimating the induced infiltration rate since it contains only four physical variables such as the induced infiltration rate, the pumping rate, the distance between the pumping well and the stream, and the ambient ground water flow rate. Under the conditions tested in this paper the induced infiltration rate curves resulted from the Wilson's analytical model and FEWA numerical model were in good agreement, and the anisotropic ratio of hydraulic conductivity was evaluated as a physical factor which influences the behaviour of the induced infiltration rate curve. The methods and results of the paper might Icad to improve the understanding of the induced infiltration phenomenon and can be applied to the planning and disign of pumping well and the optimal determination of the induced infiltration rate and pumping rate for water quality management of the water supply wells.

본 연구에서는 하천-대수층 계에서 수치모형과 두 종류의 해석모형을 적용하여 유도침투량 곡선을 유도하여 비교하였으며, 투수계수의 이방성비 및 지하수 유입 방향이 유도침투량 산정에 미치는 영향을 평가하였다. 유도침투량 곡선은 단순한 그래프 형태로 표시되며, 유도침투량, 양수량, 하천과 우물사이의 거리, 유동 지하수 유입량 등의 4가지 인자만을 포함하기 때문에 유도침투량의 결정에 유용하게 적용될 수 있다. 검토된 조건 아래에서 Wilson 해석모형과 FEWA 수치모형의 유도침투량 곡선은 근사적으로 일치하였으며, 투수게수의 이방성비는 유도침투량에 큰 영향을 미치는 인자로 평가되었다. 본 연구에서 적용된 방법과 도출된 결과들은 유도침투 현상을 이해하는데 도움이 되며, 양수우물의 계획 및 설계, 용수공급 우물의 수질관리에 필요한 유도침투량과 양수량의 최적 결정에 적용될 수 있다.

Keywords

References

  1. 대한토목학회 1998년도 학술발표회 논문집(Ⅲ) 하천-대수층 시스템에서 유도침투량의 결정 이도훈;김인호;이희철
  2. 하상퇴적층의 수리특성을 이용한 취수원 활용 시범조사 보고서, IDP-95-1 한국수자원공사
  3. Ground Water v.26 no.6 Flow of ground water to a well near a stream - effect of ambient ground-water flow direction. Newsom, J. M.;Wilson, J. L.
  4. Water Resources Research v.29 no.10 Induced infiltration in aquifers with ambient flow Wilson, J. L.
  5. User's Manual: A finite element model of water flow through aquifers: Version 2.0. Yeh, G. T.;Chang, J. R.