Hydrogeologic environment of the Mega City such as Seoul, suffers from rapid changes caused by urbanization, construction of underground subway or buildings, and contaminant loading by diverse anthropogenic activities. Understanding the present condition of groundwater environment and water budget is necessary to prevent natural and manmade disasters and to prepare for sustainable water resource management of urban environment. In this study, regional groundwater flow and water budget status of Seoul was analyzed using numerical simulation. Modeling result indicated that groundwater level distribution of Seoul generally followed the topography, but the significant decreases in groundwater level were observed around the subway network. Steady-state water balance analysis showed groundwater recharge by rainfall and leakage from the water supply network was about 550,495 m3/day. Surface water inflow and baseflow rate via Han River and major streams accounted for 799,689 m3/day and 1,103,906 m3/day, respectively. Groundwater usage was 60,945 m3/day, and the total groundwater leakage along the subway lines amounted to 114,746 m3/day. Modeling results revealed that the subway could decrease net groundwater baseflow by 40%. Our study result demonstrated that the subway system can have a significant influence on the groundwater environment of Seoul.
식생/모래기반 자연해빈에서의 파랑, 조석, 강우조건에 의한 지하수위 변동은 식생 환경과 밀접한 관련이 있으며 이는 식생 발달 및 지반 안정화에 크게 영향을 주는 요소이다. 본 연구는 낙동강 하구역의 사주섬 중 최서측에 위치하는 진우도를 대상으로 실험구를 구축한 후 해안선의 법선 방향으로 관측점 5곳을 선정하여 2012년 3월부터 2014년 9월까지(약 799일간) 관측된 수온, 전기전도도, 압력값을 이용하여 지하수위 변동해석을 하였다. 지하수위의 수온, 염분, 수위 변동과 조위, 파랑, 강수량 등의 외력조건과의 시계열 분석 및 상관분석을 통하여, 소상대 정점에서는 파랑 및 조위의 영향, 식생 및 모래지반 정점에서는 강수량 및 조위의 영향을 크게 받음을 알 수 있었다. 고파랑 내습시 관측점간의 지하수위 및 전기전도도의 공간적 거동을 살펴본 결과 Sand dune 및 Vegetation zone이 시작되는 인근에서 담수층과 해수층의 천이 영역(Transition zone)이 존재하였다.
본 연구는 지하수 수치 모델링을 통하여 인공 구조물 건설에 따른 하천주변 지역의 지하수 환경 변화를 평가하였다. 하성충적층의 지하수위는 강우 사건보다는 하천수위의 계절적인 변동에 민감하게 반응하며, 이것은 지하수가 하상퇴적층을 통해 하천수와 직접적으로 연결되어 있기 때문이다. 한편, 부정류 모델링 결과, 지하수위는 하성충적층 내부 저지대에 위치하는 독산의 남쪽과 동쪽 지역, 덤밑산 동쪽 지역에서 상승되고 있으며, 지하수위 상승폭은 6 m 이내로 평가되었다.
To utilize a closed municipal solid waste landfill site in environmentally secure conditions, it is necessary to verify the stabilization level of landfill leachate. To assess leachate stabilization of an open-dumping municipal solid waste landfill (Noeun Landfill) which is located at the upper drainage basin of Namhan River which flows into Lake Paldang utilized for Seoul Metropolitan water supplies, the surrounding characteristics of the landfill site was surveyed. After then, leachate, groundwater and soil samples from this landfill were chemically analyzed, and the analysis results were evaluated by "The Criteria of Landfill Waste Stabilization(CLWS)", "Discharge Criteria of Landfill Leachate", "The Criteria of Domestic Use in Groundwater Quality", and "Soil Contamination Criteria" promulgated by Korean Ministry of Environment. The closed open-dumping landfill was equipped with the final soil cover, 3 groundwater monitoring wells and poor landfill gas extraction devices for the post-closure management of the landfill. BOD/CODcr ratios in leachate were less than or slightly higher than 1/10. This results seemed to imply that the leachate stabilization level of this landfill based on the CLWS was almost completed. Qualities of groundwater sampled from monitoring wells located at outside of landfill were adequate for "The Criteria of Domestic Use in Groundwater Quality". Finally, concentrations of soil contaminants that were likely to be influenced by this landfill site were adequate to "Soil Contamination Criteria".
Most wells developed in Jeju island before the enactment of the Groundwater Management Ordinance in 2002 are vulnerable to aquifer contamination due to inflow of upper groundwater having the high concentration of nitrate nitrogen, likely due to incomplete grouting in upper section of the wells. Although these wells require entire reinstallation, it is often necessary to rehabilitate the existing wells due to various constraints. Therefore, to identified the inflow section of contaminants, the thermal level sensor (TLS) technique was firstly applied for three wells, which enables to monitor temperature variations in every 50 cm depth. Then, the grouting material was injected to the upper section to prevent the inflow of upper contaminated groundwater into the entire aquifer. By applying TLS technique, it was found that the temperature deviations in the upper groundwater inflow section decreased sharply. Moreover, both the change in the concentration of nitrate nitrogen in the rainy/dry seasons and the average concentrations were found to decrease rapidly after grouting material injection. Consequently, the application of TLS proposed in the study turned out to be appropriate to prevent aquifer contamination.
최근들어 방사형 집수정 방식의 대용량 강변여과수 개발에 따른 배후지의 지하수위 강하에 대한 우려가 존재하고 있다. 본 연구에서는 안성천의 방사형 집수정을 대상으로 Modflow를 활용하여 수평정의 취수량에 따른 배후지의 수위 강하를 예측하였으며, 이 데이터를 기반으로 배후지 수위 강하가 최소가 되는 수평정별 취수량을 결정하는 다층퍼셉트론 기반의 인공신경망 모델을 개발하였다. 하천 방향으로 굴착된 수평정 HW-6의 취수량을 높이는 것이 OW-7 및 OB-11 관측정의 지하수위를 높게 유지하는데 필요한 것으로 평가되었다. 또한, 모델 입력 자료의 수 및 훈련과 검증 자료의 분류는 인공신경망 모델 결과에 영향을 미치므로 유의하여야 한다. 향후 현장의 실제 운영 자료와 수치모델의 비교를 통하여 인공신경망 모델을 보완한다면 배후지의 지하수 관리에 기여할 것으로 본다.
This paper investigates the current status of Jeju special self-governing province (JSSGP)'s water infrastructure and recommends directions for improvement. JSSGP relies on groundwater for most of its water resources. Recently, water usage has been steadily increasing due to the increase of residents and tourists while the quality of groundwater has been steadily worsening. Deterioration in water quality of groundwater can be seen through the increase in concentration of nitrate nitrogen and microorganisms. To overcome such problems, water consumption must be reduced by water demand management in all fields including residential and agricultural water use. The quality of water resources should be preserved through the management of pollutants. For efficient management of water resources, great efforts should be made to reduce the leakage rates in household and agricultural water, which is currently at the highest level in the country. Furthermore, diversification of water intake sources other than groundwater is needed, especially for agricultural water supply. For water and sewerage facilities, compliance with drinking water quality standards and discharge water quality standards must be achieved through the optimization of operation management. This process requires recruiting professionals, improving existing workers' expertise, and improving facilities.
Jeong Seung-Woo;Kampbell Donald H.;An Youn-Joo;Masoner Jason R.
한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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한국지하수토양환경학회 2005년도 총회 및 춘계학술발표회
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pp.122-126
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2005
Groundwater monitoring wells (about 70 wells) were extensively installed in 28 sites surrounding Lake Texoma, located on the border of Oklahoma and Texas, to assess the impact of geochemical stressors to shallow groundwater quality. The monitoring wells were classified into three groups (residential area, agricultural area, and oil field area) depending on their land uses. During a two-year period from 1999 to 2001 the monitoring wells were sampled every three months on a seasonal basis. Water quality assay consisted of 25 parameters including field parameters, nutrients, major ions, and trace elements. Occurrence and level of inorganics in groundwater samples were related to the land-use and temporal change.
근래에 우리나라에서도 지하수부존량과 개발가능량의 산정방법에 관한 여러 연구가 수행되고있으나 대개 전국적이거나 광역적인 개념으로 검토되어 왔다. 지하수 이용계획 수립 또는 지하수 환경 영향평가의 관점에서는 소 구역의 지역단위 개념으로 지하수 개발가능량을 분석하여야 하므로 지역단위 지하수함양량 산정방법의 연구가 요구되고 있다. 지역단위 지하수함양량 산정에 대하여 실무적으로 쉽게 적용할수 있는 두가지 방법을 연구하여 제안하였다. 그 하나는 SCS-CN방법에 의하여 강우의 침투량을 구하고 여러해의 평균 침투량과 평균 강우량을 비교하여 지하수 함양율을 구하는 것이고 다른 하나는 자연상태의 지하수위 변동량을 관측 분석하여 지하수 함양율을 계산하는 것이다.
해안대수층은 조석의 영향을 받아 지하수위가 주기적으로 변동하는 곳이 많으며, 이러한 특성을 이용하여 대수층의 수리지질학적 특성을 평가할 수 있다. 본 연구에서는 제주도 동부 해안대수층에 구축되어 있는 해수침투 감시 관측망 에서 관측된 자료를 이용하여 조석의 영향에 의한 지하수위의 변동 특성을 분석하였다. 그리고 대수층의 수리인자를 추정하고 지하수위의 평균수리경사 산정 및 시간에 따른 수리경사 변화를 정량적으로 분석하였다. 제주도 동부지역의 경우 조석이 지하수위에 영향을 미치는 범위는 해안으로부터 3~5 km 사이이며, 수리확산계수는 2.94${\times}10^7m^2d^{-1}$ ~4.36${\times}10^7m^2d^{-1}$의 범위를 가진다. 71시간 모니터링한 연속자료에 대해 이동평균법을 이용하여 주기적으로 변동하는 지하수위의 수리경사를 산정한 결과, 수리경사는 대체로 ~$10^{-4}$ 내외의 범위를 보인다. 한동-1, 2호공 구간의 수리경사 는 ~$10^{-6}$으로 수리경사가 0에 가까우며, 해안으로부터의 거리 차이에 의해 지하수위의 변동폭이 다르게 나타난다. 그 결과 조석의 간·만조에 따라 두 관측공에서의 지하수위는 역전되는 현상이 나타나며, 지하수의 유동방향도 달라진다. 따라서 해안대수층에서의 지하수 유동방향을 해석할 때에는 반드시 조석에 의한 영향을 고려해야 할 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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