• Proceedings of the Korea Contents Association Conference
• /
• 2012.05a
• /
• pp.429-430
• /
• 2012

3차원 유한요소 지하수 모형인 FEMWATER를 이용하여 실험실내에 축조된 모형 제방의 정상상태 침투흐름을 분석하였다. 수치 모형의 비교와 검증을 위해 실험실내에 모형 제방을 축조하였다. 홍수위 증가에 따른 비정상 상태의 침투수위 변화를 모의하였으며, 제외지 수위는 0.15 m, 0.20 m, 0.25 m, 0.30 m의 4가지 수심(각각 Case1~4) 조건으로 하였다. FEMWATER 모형의 매개변수는 투수계수, 수리전도도가 있으며, 각 매개변수에 대한 민감도 분석을 수행하였다. 수치모델링은 수리모형실험과 실험조건을 동일하게 하였으며, 수리모형실험에서 사용한 제방재료의 투수계수를 사용하였으며 제방의 투수계수는 1.35 m/day이다. 수치모형에 사용한 3차원 ?자의 층별 최대 높이는 0.05 m로 제한하였으며 3차원 유한요소망은 삼각형 요소를 사용하였다. 수치해석 결과는 수리모형실험 결과와 비교적 같은 양상을 보였으며, 침윤선의 상태를 확인할 수 있었다.

• Journal of The Korean Society of Agricultural Engineers
• /
• v.47 no.5
• /
• pp.3-13
• /
• 2005

The present study examined the 3 dimensional space distribution characteristics of sea water intrusion using data available from previous observations. For this study, we used 3D FEMWATER, which is a 3 dimensional finite element model. The target area was around Daechang-ri, Gimje-si, Jeollabuk-do. The area is relatively easy to formulate a conceptual model and has observation wells in operation for surveying sea water intrusion. Considering the uncertainty of numerical simulation, we analyzed sensitivity to hydraulic conductivity, which has a relatively higher effect. According to the result of the analysis, the variation of TDS concentration had an error range of $-1,336{\~}+107 mg/{\iota}$. Taking note that the survey data from observation wells were collected when the boundary between fresh water and sea water in the aquifer was in equilibrium, we set the range of time for numerical simulation and estimated the spatial distribution of TDS concentration as the range of sea water intrusion. According to the result of estimation, the spatial distribution of TDS concentration calculated when 1,440 days were simulated was taken as the range of sea water intrusion. Using the result of calculation, we can draw not only vertical views for a certain section but also horizontal views of different depth. These views will be greatly helpful in understanding the spatial distribution of the range of sea water intrusion. In addition, the result of this study can be used rationally in proposing an optimal quantity of water pumping through investigating the moving route of sea water intrusion over time in order to prevent excessive water pumping and to maintain an optimal number of water pumping wells per interval.

• Environmental Engineering Research
• /
• v.15 no.2
• /
• pp.117-121
• /
• 2010

The continual extraction and indiscriminante use of groundwater for residential sectors could cause a decrease in the groundwater level in Para$\tilde{n}$aque river and Las Para$\tilde{n}$aque City; and allows saltwater to penetrate into the aquifer due to the proximity of Manila Bay. This study models the present condition and extent of saltwater intrusion in the aquifer bounded by Para$\tilde{n}$aque river River and Manila Bay. The model is simulated using a 3D finite element modeling software (FEMWATER) that is capable of modeling the groundwater flow condition in the aquifer. Moreover, the model can also be used to predict the future condition of the aquifer for better groundwater management. This study aims to raise public awareness of the extent of the problem and the possible side effects incurred. The model will serve as a basis for further studies on remediation techniques and saltwater intrusion control in the coastal aquifer of Para$\tilde{n}$aque river City.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2010.05a
• /
• pp.1982-1985
• /
• 2010

해수침투는 대수층의 염분 농도를 증가시켜 지하수 염분화에 의한 용수의 부족 등을 야기시키며 다른 지하수 오염과 마찬가지로 회복에 대한 막대한 비용과 시간이 소모되어 피해지역에 대한 정확한 현황파악이 어려워 피해방지대책의 수립이 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 흐름과 이송을 모의할 수 있는 GMS-FEMWATER 모델을 이용하여 대상지역의 지층구조를 구분하고 실제 대상지역의 지층과 동일하게 모델링하여 해안지역의 해수침투에 대한 특성을 규명하였다. 분석결과 양수기간이 길어 질수록 지하수두강하 폭이 양수기간 30일, 60일, 90일 및 180일 경과 시 초기 수위에서 점차 4.25m (1.36%), 3.5m (1.13%), 2.96m (0.97%), 1.97m (0.65%)으로 감소하는 것을 알 수 있었다. 또한 양수량이 많은 관정일수록 해수 침투가 큰 것을 알 수 있다. 양수기간 30일 0.59mg/l, 채수 60일 1.65mg/l, 채수 90일 3.14mg/l, 180일 5.55mg/l으로 분석되었다. 이결과로 볼 때 양수기간 초기에서 기간이 지날 수록 해수침투가 큰영향을 주는 것을 알 수 있었다.

• Economic and Environmental Geology
• /
• v.40 no.2 s.183
• /
• pp.209-221
• /
• 2007

Numerical analysis was performed to investigate the effect of heavy metal contamination on neighboring environment in case a dam is constructed by using rockfill materials contaminated by heavy metals. The numerical simulation carried out in this research includes both subsurface flow and contaminant transport in the inside of the CFRD(Concrete Faced Rockfill Dam), using two commercial programs, SEEP2D and FEMWATER. The three representative cases of scenarios were chosen to consider a variety of cases occurring in a dam site; (1) Scenario 1 : no crack in the concrete face slab, (2) Scenario 2 : a crack In the upper part of face slab, and (3) Scenario 3 : a crack between plinth and face slab in the lower part of face slab. As a result of seepage analysis, the amount of seepage in scenario 2 was calculated as $14.31\sim14.924m^3/day$ per unit width, corresponding to the 1,000 times higher value than that in other scenarios. Also, in the simulation of contaminant transport by using FEMWATER, specified contaminant concentration of 13 ppb in main rockfill zone was set to consider continuous leakage from the rock materials. Through the analysis of contaminant transport, we found that elapsed times to take for the contaminant concentration of about 2 ppb to arrive at the end of a dam are as follows. Scenario 1 has the elapsed time of 55,000 years. In Scenario 2. it is 50 years. Finally, scenario 3 has 27,000 years. The rapid transport of the contaminant in scenario 2 was attributed to greater seepage flow by 500 times than other scenarios. Although, in case of upper crack in the face slab, it was identified that the contaminant might transport to the end of a dam within 100 years with about 2 ppb concentration, however, it happened that the contaminant was hardly transported out of the dam in other scenarios, which correspond to either no crack or a crack between plinth and face slab. In conclusion, the numerical analysis showed that the alternative usage of the contaminated sand and gravel as the dam embankment material can be one of the feasible methods with the assumption that the cracks in a face slab could be controlled adequately.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2012.05a
• /
• pp.540-540
• /
• 2012

강우 발생시 유역에 집수된 물이 하천에 이르는 경로에 따른 유출은 지표유출, 지표하유출, 지하수유출로 구분된다. 정확한 수문순환 과정의 해석을 위해서는 지표 흐름뿐만 아니라 지표하 및 지하수 흐름의 해석이 중요한 실정이나 일반적으로 실무에서 사용되는 강우-유출해석 모형은 지표유출을 해석하기 위한 모형이 대부분이며, 지표하 유출과 침투량을 산정하는데 어려움이 있다. 일반적인 강우-유출해석 모형은 Horton 방법, NRCS 방법, Green-Ampt 방법에 의해 유효우량을 분리하며, 이 과정은 침투량을 직접적으로 모형화 할 수 없으므로 지표 및 지표하, 지하수 흐름을 복합적으로 해석할 수 있는 모형이 질적이나 양적으로 부족한 실정이다. 이러한 지표하 흐름과 침투량을 산정하기 위하여 FE-FLOW, PM, MS-VMS, GMS, GW-VISTAS, ARGUS 및 MODFLOW와 같은 지하수 모형을 사용하고 있다. 본 연구에서는 지표하유출 산정을 위한 침투량의 비교분석을 위해 현재 가장 범용되는 지하수 유동 모델링 프로그램인 Visual Modlfow 모형과 GMS 모형을 이용하여 침투량 산정을 위한 수치 모의를 진행하였다. 각 모형의 입력자료는 2009년 국립방재연구원에서 수행한 침투실험시설 자료를 이용하여 동일한 조건을 부여하고, 두 모형의 비교를 위해 Visual Modflow에서는 MODFLOW의 기본 해석방법인 유한차분법(FDM)을 이용하고, GMS 모형에서는 3차원 유한요소해석이 가능한 GMS-FEMWATER를 이용하였다. 두 모형의 수치모의 조건으로 2009년 국립방재연구원에서 수행한 침투실험방법과 동일하게 공극률에 따른 투수성 보도블럭의 구분과 50mm/hr, 100mm/hr, 150mm/hr, 200mm/hr의 강우강도별 선행함수조건에 따른 수치모의를 진행하였으며, 수치모의된 침투량의 적정성을 판단하기 위하여 국립방재연구원의 침투실험 결과자료와 비교분석하였다. 침투실험 자료와 각각 수치모의된 침투량을 비교분석한 결과 서로 유사한 경향을 보이고 있으나 초기 침투시 상대오차가 비교적 크게 발생하였다. 이는 수치모형의 경우 수리실험과는 다르게 모의시작과 동시에 해당 강우강도의 침투가 시작되므로 초기 유입 유출량 발생시간의 차이가 종료시간까지 누적 침투량에 미치는 것으로 판단되며, 매개변수에 많은 영향을 받는 것으로 판단된다.