본 연구는 경상북도 경주시 양북면 지역의 결정질 암반의 지하수위 모니터링 자료를 이용하여 지하수 유동 특성을 평가하였다. 시계열분석 결과, 수리 지질 특성과 강우 사건을 반영한 4가지 변동 유형으로 분류할 수 있다. 유형 1(DB1-1, DB1-2)은 지하수위가 강우 사건의 영향을 가장 크게 받고 있다. 유형 2(DB1-3, DB1-7, KB-1, KB-2, KB-3, KB-7, KB-14, KB-15)는 공간적으로 단열대 주변에 분포하여 지하수투수특성대 발달이 우수하기 때문에, 강우의 직접적인 침투와 주단열대를 통한 지하수 유동이 동시에 나타난다. 유형 3(DB-5, DB1-6, DB2-2, KB-10, KB-11, KB-13)은 주단열대와 원거리에 분포한 결정 질 암반에 위치되기 때문에 강우의 직접적인 침투 영향보다는 고지대의 함양지역에서 소규모의 단열대를 통한 지하수 유동이 우세하게 일어난다. 유형 4(DB1-8, KB-9)는 결정질암반의 다양한 불균질성에 의해 지하수위 변동이 영향을 받고 있다.
Groundwater in the Waikatoregion is a valuable resource for agriculture, water supply, forestry and industries. The 434,000 ha study area comprises the upper Waikato River catchment from the outflow of Lake Taupo (New Zealand's largest lake) through to Lake Karapiro (a man-made hydro lake with high recreational value) (Figure 1). Water quality in the area is naturally high. However, there are indications that this quality is deteriorating as a result of land use intensification and deforestation. Compounding this concern for decision makers is the lag time between land use changes and the realisation of effects on groundwater and surface water quality. It is expected that the effects of land use changes have not yet fully manifested, and additional intensification may take decadesto fully develop, further compounding the deterioration. Consequently, Environment Waikato (EW) have proposed a programme of work to develop a groundwater model to assist managing water quality and appropriate policy development within the catchment. One of the most important and critical decisions of any modelling exercise is the choice of the modelling platform to be used. It must not inhibit future decision making and scenario exploration and needs to allow as accurate representation of reality as feasible. With this in mind, EW requested that two modelling platforms, MODFLOW/MT3DMS and FEFLOW, be assessed for their ability to deliver the long-term modelling objectives for this project. The two platforms were compared alongside various selection criteria including complexity of model set-up and development, computational burden, ease and accuracy of representing surface water-groundwater interactions, precision in predictive scenarios and ease with which the model input and output files could be interrogated. This latter criteria is essential for the thorough assessment of predictive uncertainty with third-party software, such as PEST. This paper will focus on the attributes of each modelling platform and the comparison of the two approaches against the key criteria in the selection process. Primarily due to the ease of handling and developing input files and interrogating output files, MODFLOW/MT3DMS was selected as the preferred platform. Other advantages and disadvantages of the two modelling platforms were somewhat balanced. A preliminary regional groundwater numerical model of the study area was subsequently constructed. The model simulates steady state groundwater and surface water flows using MODFLOW and transient contaminant transport with MT3DMS, focussing on nitrate nitrogen (as a conservative solute). Geological information for this project was provided by GNS Science. Professional peer review was completed by Dr. Vince Bidwell (of Lincoln Environmental).
본 연구에서는 예산군에 위치한 질산성 질소 오염 지하수 부지를 대상으로 오염지하수의 지중정화현장 적용성 평가를 수행하고자, 영가철/바이오 환경정화소재를 이용한 Injected PRB(Permeable Reactive Barrier)와 관측정을 현장 오염지하수부지에 적용하고 주요 정화지표에 대한 변화를 모니터링하였다. 질산성질소, 아질산성질소, 암모니아성질소, 철 이온, TOC, 탁도 등의 항목 등을 조사하고 미생물 분석을 실시하여 지중정화기술의 현장 적용성을 평가하였다. 연구대상 부지는 농경지역으로 북쪽 경계는 하천이 서쪽에서 동쪽으로 흐르며 하천 경계를 형성하고 남쪽은 불투수 경계로 이루어져 있다. 질산성질소는 전반적으로 지하수 흐름과 유사하게 하천으로 흐르는 것으로 분석되었다. 모델링 결과, 약 3년에서 5년정도 경과 후 안정 상태로 도달하는 것으로 판단되었다. 이는 추가적인 오염원 유입이 없는 현재 상태만 고려한 것으로 지속적 오염이 유입된다면 오염범위 및 안정화 기간이 증가할 수 있다. 모니터링 결과, PRB설치 전, 후 철 이온, TOC, 탁도 값이 큰 차이를 보이지 않아 PRB의 음용수 관정 영향은 없는 것으로 판단되어 해당 지중정화기술의 지중 주입 적합성을 확인하였다. 질산성질소는 PRB 설치 42일 차까지 5 mg/L보다 낮은 농도가 유지되었으나 84일 차부터 PRB 내부의 질산성질소 제거 유효 기간이 끝나 원래의 농도를 회복하였다. PRB 설치 후 아질산성 질소와 암모니아성 질소의 검출은 PRB에 의한 질산성 질소의 환원에 의한 감소를 보여주었으며, 미생물 분석 결과 종 다양성이 증가하고 탈질 미생물을 포함하고 있는 Betaproteobacteria Class 군집이 크게 증가한 결과는 질산성 질소가 생물학적 환원작용에 의한 정화 가능성도 보여주었다.
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 site (Salmi Landfill) which is located at the vicinity of Chungju Reservoir which flows into Paldang Reservoir utilized as Seoul Metropolitan water supplies, the landfill history and surrounding characteristics of the landfill site were surveyed. In this investigation, waste, leachate, groundwater and surfacewater samples from this landfill were physically and 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 'The Criteria of Domestic Use in Surfacewater Quality' that promulgated by Korean Ministry of Environment. From the analysis results on the Salmi open-dumping landfill, C/N ratio was 18.9 and $BOD/COD_{Cr}$ ratios in leachate were higher than 1/10. Based on the CLWS, this results seemed to imply that the process of leachate stabilization at this landfill was still proceeding.
Flow and transport at fracture intersections, and their effects on network scale transport, are investigated in three-dimensional random fracture networks. Fracture intersection mixing rules complete mixing and streamline routing are defined in terms of fluxes normal to the intersection line between two fractures. By analyzing flow statistics and particle transfer probabilities distributed along fracture intersections, it is shown that for various network structures with power law size distributions of fractures, the choice of intersection mixing rule makes comparatively little difference in the overall simulated solute migration patterns. The occurrence and effects of local flows around an intersection (local flow cells) are emphasized. Transport simulations at fracture intersections indicate that local flow circulations can arise from variability within the hydraulic head distribution along intersections, and from the internal no flow condition along fracture boundaries. These local flow cells act as an effective mechanism to enhance the nondiffusive breakthrough tailing often observed in discrete fracture networks. It is shown that such non-Fickian (anomalous) solute transport can be accounted for by considering only advective transport, in the framework of a continuous time random walk model. To clarify the effect of forest environmental changes (forest type difference and clearcut) on water storage capacity in soil and stream flow, watershed had been investigated.
If water flows through a narrow passage into a medium that keeps the equilibrium of temperature, it causes small temperature difference and makes a temperature anomaly. The seepage or leakage often observed at old dams is a representative example of bringing about a temperature anomaly. Therefore, temperature measurements have been regarded as one of excellent methods that can detect the situation of seepage or leakage. However, because existing temperature measurement methods are based on a single sensor, the application of the method to the whole structure is nearly not possible in technical and economical phases. This paper introduces a temperature monitoring system using a thermal sensor cable that is comprised of addressable thermal sensors connected in parallel at many positions within a single cable. Through various laboratory and field experiments, it has been proved that the temperature monitoring technique can give an useful information about permeability of a medium or connectivity of fractures which have been regarded as difficult problems.
Urbanization leads to a change of hydrologic responses because impervious area is increased by urbanization. Decrease of groundwater recharge and increase of overland flow are general hydrologic characteristics caused by urbanization. This can be a source of damages such as increased flooding and reduced groundwater levels. Daily streamflow in Gabcheon watershed, South Korea is simulated by ARCSWAT model, an extension of SWAT2005. After calibration and validation of model, the simulated daily streamflow from 1997 to 2001 are statistically analyzed. The phenomenon that $T_{Qmean}$ is inversly proportional to coefficient of variation for the simulated daily streamflow is demonstrated. Also, hydrologic response was more influenced by weather than land use for high flow. This study also examines the effect of land use change on daily streamflow with spatially and quantitatively different land use maps. The simulated stream flow is tested by Mann-Whitney method. The median between stream flows simulated for 1990 and 2000 land use maps is significantly different, but the simulated streamflow for spatially different land use maps is almost unchanged.
Nepal is bestowed with abundant water. With more than 1500 mm average annual rainfall in the country, a vast quantity of underutilized groundwater in the Terai belt, and the water stored in snowcaps in the Himalayas, aquifers in the mountains and glacial lakes, Nepal is potentially in an advantageous position in terms of per capita availability. However, low emphasis in management aspect of water and high emphasis in infrastructural developments related to water resources management has resulted in conversion of water in Nepal from a resource to a burden. The global climate change, reduction in number of rainy days, increase in intensity of rainfall during wet monsoon season, encroachment of river banks for settlement, inadequate release of environmental flows from hydropower plants, and attempt to tame the mighty and high velocity rivers of Nepal have resulted in increasing number of water induced disasters (flood and landslide), rise in conflict between local residents and hydropower developers, higher number of devastating landslides, and in some extreme cases mass migration of residents resulting in climate refugees. There is a ray of hope; the awareness level of the people regarding sustainable use of water resources is increasing, the benefit sharing mechanism is gradually being implemented, the role of interdisciplinary and integrated water resources management is appreciated at a higher level and the level of preparedness against flood and landslides is at a higher degree compared to a couple of decades ago. With the use of renewable energy sources, the possibilities for sustainable and productive use of water are on the rise in Nepal.
본 연구에서는 암반의 수리적 거동을 다공성매체로 간주하고 개별균열 연결망을 통해 구해진 암반의 등가수리전도도와 수리이방성을 입력 자료로 하여 유한요소법 프로그램을 사용한 2차원 수리해석을 수행하였다. 입력변수에 의한 결정론적인 해를 얻게 되는 연속체 해석의 단점과 입력자료의 불확실성을 보완하기 위하여 입력변수에 대한 민감도 분석을 실시하고, 터널과 단층파쇄대의 다양한 위치관계를 고려한 가상의 시나리오 단면에 대하여 해석을 수행하였다. 이때 암반의 포화 불포화 특성을 반영하기 위한 수리전도도함수와 체적함수율 함수를 구하여 해석에 반영하였다. 해석대상지역은 경부고속철도 13-3공구, 원효터널의 고산 습지(무제치 3늪, 대성뒷늪, 대성큰늪) 하부통과구간과 간천계곡하부 통과구간으로서 부정류 해석을 통하여 터널 굴착 후 10년 경과시까지의 터널 내 유입수량과 인접지역의 지하수위를 살펴봄으로써 수리학적 안정성과 습지 및 계곡에 미치는 영향을 검토하였다. 그라우팅을 시행하지 않은 경우에는 무제치늪과 대성뒷늪 주변의 지하수위가 강하하지만, 그라우팅을 통해 수리전도도를 1/50 이하로 감소시킬 경우 지하수위는 강하하지 않는 것으로 나타났다. 그리고 단층파쇄대가 터널에 인접하여 위치하더라도 터널을 관통하지 않는 경우에는 단층파쇄대가 터널내 유입수량에 미치는 영향은 크지 않은 것으로 나타났다.
강원도의 대표적인 토지이용 방법인 방목지와 초지의 유출수 및 지하수의 수질 특성을 구명하기 위한 연구이다. 강원대학교 농장과 목장에 시험유역을 설치하고 Flume과 지하수 관측정을 이용하여 1993년 8월부터 1994년 8월까지 수질을 관측하였다. 수질관측 항목은 NO3-N, TP 및 TKN 이었다. 조립질 토양인 방목지의 유출은 대부분 지하수를 통하여 배출되었으며 호우시만 지표면 유출이 발생하였고 유출량은 급격히 증가하였다. 유출수의 $NO_3$-NO 농도는 0.241~3.962mg/l로 비교적 안정되어 있었다. 평시 유출수의 TP와 TKN 농도는 안정되어 있었으나 호우시는 급격히 증가하였다. 지하수의 $NO_3$-N 농도는 관측정의 깊이에 관계없이 비교적 일정하였으나 TP와 TKN 농도는 깊은 관측정에서 농도가 작았다. 평지에 조성되고 Sudan Grass로 잘 피복된 초지유출수의 수질은 유출량에 관계없이 비교적 일정하였다. 초지 지하수의 $NO_3$-N 농도는 상류에서 하류로 흐를수록 2.2mg/l 정도 증가하였다. 상류부와 하류부의 TP와 TKN 농도는 유의성 있는 차이를 보이지 않았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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