최근 10년 사이에 세계적으로 지진 활동이 매우 활발히 일어나고 있다. 그 중 많은 인명피해와 재산피해를 발생시킨 대규모 지진들은 2004 Sumatra earthquake (M=9.1), 2008 Wenchuan Earthquake (M=7.9), 2010 Chile earthquake (M=8.8) 그리고 2011 Tokoku earthquake (M=9.0) 등 이다. 수십 년 전부터, 지진에 의한 수리지질학적인 다양한 변화에 대해 수리지질학자들과 지진학자들에 의해서 많은 연구가 이루어져왔다. 또한, 국내에서도 지진에 의한 지하수의 변화에 대해 몇몇 연구가 이루어져왔다. 하지만, 이 연구들은 지하수위 측정 간격이 30분 내지 한 시간이므로 지진에 의한 순간적인 변화, 수위변동 패턴과 변화 시간을 평가하는데 있어 제약이 있었다. 게다가, 원거리 지진에 의한 지진파(P and Rayleigh wave etc.)로 인한 수위변화를 관측하기가 불가능하였다. 본 연구에서는 지진에 의한 지하수의 변화를 파악하기 위해 측정간격을 1분으로 지하수위 및 온도 그리고 ...
최근 10년 사이에 세계적으로 지진 활동이 매우 활발히 일어나고 있다. 그 중 많은 인명피해와 재산피해를 발생시킨 대규모 지진들은 2004 Sumatra earthquake (M=9.1), 2008 Wenchuan Earthquake (M=7.9), 2010 Chile earthquake (M=8.8) 그리고 2011 Tokoku earthquake (M=9.0) 등 이다. 수십 년 전부터, 지진에 의한 수리지질학적인 다양한 변화에 대해 수리지질학자들과 지진학자들에 의해서 많은 연구가 이루어져왔다. 또한, 국내에서도 지진에 의한 지하수의 변화에 대해 몇몇 연구가 이루어져왔다. 하지만, 이 연구들은 지하수위 측정 간격이 30분 내지 한 시간이므로 지진에 의한 순간적인 변화, 수위변동 패턴과 변화 시간을 평가하는데 있어 제약이 있었다. 게다가, 원거리 지진에 의한 지진파(P and Rayleigh wave etc.)로 인한 수위변화를 관측하기가 불가능하였다. 본 연구에서는 지진에 의한 지하수의 변화를 파악하기 위해 측정간격을 1분으로 지하수위 및 온도 그리고 전기전도도를 관측하였다. 이 연구는 제주도에 분포하고 있는 지하수 및 해수침투 관측정을 대상으로 약 1,000km 이상 떨어진 원거리에서 발생한 지진에 의한 지하수 변화에 대해 분석하였으며, 각각의 지진에 의해서 발생한 지진파와 지하수위 변화와의 관계에 대해 파악하고자 하였다. 특히, 2011년 3월 11일 일본 해역에서 발생한 Tohoku earthquake 로 인한 지하수 변화를 중심으로 분석하였으며, Tohoku earthquake 전 후의 지진에 의한 지하수위 변화, 그리고 약 1년 동안(2010년 5월부터 2011년 5월까지) 국외에서 발생한 지진에 의한 지하수위 변화와 반응에 대해서 연구하였다. 관측자료를 분석한 결과, 해안지역에 위치한 지하수 관측망에서는 지진에 의한 지하수위 변화가 진동형태를 나타내었으며 중산간 지역의 관측공에서는 진동형태와 지속적인 형태가 관측되었다. 온도 변화는 해안지역과 중산간지역에서 상승 또는 하강하는 형태가 관찰되었다. 또한, 제주도 동부 중산간지역의 전이대에서는 전기전도도와 온도 변화가 나타났다. 게다가, 규모 9.0의 대규모 지진 이후에는 이전 지하수위와 비교하여 불안정한 상태를 나타내는 것으로 파악되었다. 제주도에서 원거리 지진에 의한 지하수위 변화가 각 관측정마다 다르게 나타나는 이유는 관측정이 가지는 관정의 제원과 수리지질학적 특성 그리고 지하지질과 밀접한 관련이 있는 것으로 분석된다. 또한, 원거리 지진이 지하수에 미치는 영향은 지진의 규모와 거리 보다는 직접적인 지진파의 에너지에 의해서 지하수위 변화가 다르게 나타나며 지하수위 변동 지속시간과도 연관성이 있는 것으로 판단된다. 연구결과, 지진-지하수 상호작용 관측을 통해 다양한 수리지질학적 특성을 평가할 수 있었다. 지진에 의해서 지하수위가 변동함은 물론 투수성 변화로 인해 지하수 오염이 유발될 수 있으며 지하 페기물 안정성에도 영향을 미칠 수 있을 것으로 판단된다. 특히, 제주도의 경우 지하수가 수자원의 대부분을 차지하므로 지진에 의한 지하수의 유출 및 해수침투 등의 피해가 발생할 수 있다. 수자원 보호 측면에서 지진에 의한 지하수의 변화를 관측하기 위한 지속적인 연구가 필요하며 좀더 세밀한 관측을 요구한다. 또한, 지진에 의한 지하수위 변화를 파악할 수 있는 다양한 기법의 개발이 필요하다.
최근 10년 사이에 세계적으로 지진 활동이 매우 활발히 일어나고 있다. 그 중 많은 인명피해와 재산피해를 발생시킨 대규모 지진들은 2004 Sumatra earthquake (M=9.1), 2008 Wenchuan Earthquake (M=7.9), 2010 Chile earthquake (M=8.8) 그리고 2011 Tokoku earthquake (M=9.0) 등 이다. 수십 년 전부터, 지진에 의한 수리지질학적인 다양한 변화에 대해 수리지질학자들과 지진학자들에 의해서 많은 연구가 이루어져왔다. 또한, 국내에서도 지진에 의한 지하수의 변화에 대해 몇몇 연구가 이루어져왔다. 하지만, 이 연구들은 지하수위 측정 간격이 30분 내지 한 시간이므로 지진에 의한 순간적인 변화, 수위변동 패턴과 변화 시간을 평가하는데 있어 제약이 있었다. 게다가, 원거리 지진에 의한 지진파(P and Rayleigh wave etc.)로 인한 수위변화를 관측하기가 불가능하였다. 본 연구에서는 지진에 의한 지하수의 변화를 파악하기 위해 측정간격을 1분으로 지하수위 및 온도 그리고 전기전도도를 관측하였다. 이 연구는 제주도에 분포하고 있는 지하수 및 해수침투 관측정을 대상으로 약 1,000km 이상 떨어진 원거리에서 발생한 지진에 의한 지하수 변화에 대해 분석하였으며, 각각의 지진에 의해서 발생한 지진파와 지하수위 변화와의 관계에 대해 파악하고자 하였다. 특히, 2011년 3월 11일 일본 해역에서 발생한 Tohoku earthquake 로 인한 지하수 변화를 중심으로 분석하였으며, Tohoku earthquake 전 후의 지진에 의한 지하수위 변화, 그리고 약 1년 동안(2010년 5월부터 2011년 5월까지) 국외에서 발생한 지진에 의한 지하수위 변화와 반응에 대해서 연구하였다. 관측자료를 분석한 결과, 해안지역에 위치한 지하수 관측망에서는 지진에 의한 지하수위 변화가 진동형태를 나타내었으며 중산간 지역의 관측공에서는 진동형태와 지속적인 형태가 관측되었다. 온도 변화는 해안지역과 중산간지역에서 상승 또는 하강하는 형태가 관찰되었다. 또한, 제주도 동부 중산간지역의 전이대에서는 전기전도도와 온도 변화가 나타났다. 게다가, 규모 9.0의 대규모 지진 이후에는 이전 지하수위와 비교하여 불안정한 상태를 나타내는 것으로 파악되었다. 제주도에서 원거리 지진에 의한 지하수위 변화가 각 관측정마다 다르게 나타나는 이유는 관측정이 가지는 관정의 제원과 수리지질학적 특성 그리고 지하지질과 밀접한 관련이 있는 것으로 분석된다. 또한, 원거리 지진이 지하수에 미치는 영향은 지진의 규모와 거리 보다는 직접적인 지진파의 에너지에 의해서 지하수위 변화가 다르게 나타나며 지하수위 변동 지속시간과도 연관성이 있는 것으로 판단된다. 연구결과, 지진-지하수 상호작용 관측을 통해 다양한 수리지질학적 특성을 평가할 수 있었다. 지진에 의해서 지하수위가 변동함은 물론 투수성 변화로 인해 지하수 오염이 유발될 수 있으며 지하 페기물 안정성에도 영향을 미칠 수 있을 것으로 판단된다. 특히, 제주도의 경우 지하수가 수자원의 대부분을 차지하므로 지진에 의한 지하수의 유출 및 해수침투 등의 피해가 발생할 수 있다. 수자원 보호 측면에서 지진에 의한 지하수의 변화를 관측하기 위한 지속적인 연구가 필요하며 좀더 세밀한 관측을 요구한다. 또한, 지진에 의한 지하수위 변화를 파악할 수 있는 다양한 기법의 개발이 필요하다.
During the last ten years, several large earthquakes have caused huge losses of life and property, including the 2004 Sumatra earthquake (M 9.1), the 2008 Wenchuan earthquake (M 7.9), the 2010 Chile earthquake (M 8.8) and Tohoku earthquake (M 9.0). In the past decade, a variety of hydrogeologic chan...
During the last ten years, several large earthquakes have caused huge losses of life and property, including the 2004 Sumatra earthquake (M 9.1), the 2008 Wenchuan earthquake (M 7.9), the 2010 Chile earthquake (M 8.8) and Tohoku earthquake (M 9.0). In the past decade, a variety of hydrogeologic changes following earthquakes has been studied by several hydrogeologists and seismologists. Also, only a few studies have been performed on the groundwater changes to earthquakes in Korea. However, these previous studies used 30 minute or one hour intervals and had a limited success in evaluating the groundwater changes caused by earthquakes, such as transient changes, types of groundwater level changes, and response duration time. Furthermore, it was impossible to decide whether the groundwater level changes were due to seismic waves (P and S and/or Rayleigh wave etc.). This study observed the groundwater level, temperature and electric conductivity with evaluating of groundwater changes to the earthquake. The study discussed the groundwater changes related to earthquake occurred in the far field, more than 1,000km away from the epicenter. Also, the relationship between the groundwater level changes and seismic waves caused by each earthquake was evaluated. The study has focused the groundwater changes to the Tohoku earthquake, shows changes in groundwater level due to the fore and aftershock with the Tohoku earthquake, and discussed groundwater responses to the several earthquakes from May 2010 to May 2011. The groundwater level changes to the earthquake were oscillatory at 12 coastal wells and showed three different forms in the mid-elevation area: oscillatory, spike-like and persistent. Changes of groundwater temperature found to rise and fall at study area. Also, changes of EC and temperature at the transition zone for the mid-elevation wells were monitored. Furthermore, after the M9.0 earthquake, the groundwater levels in some wells showed irregular fluctuations relative to the pre-earthquake record. These irregular fluctuations ended after 5-7 days. The groundwater responses to the earthquake at each location were closely related to the geometric, hydrogeologic properties (transmissivity etc.) and surface geology. Also, the groundwater level changes and the response duration time due to far field earthquakes are related directly to seismic energy rather than the magnitude and distance from the epicenter. In addition, these results show that it evaluates various hydrogeologic characteristics through interaction with the earthquake and groundwater. Especially, groundwater in Jeju Island is the main water resource, and the extent of the damage resulting from seawater intrusion and groundwater discharge etc. might be caused by earthquakes. Therefore, concerning water resources conservation, it is strongly required to study continuously the earthquake-induced groundwater changes with high sampling (1Hz). Also, it is important to develop various technologies to detect the groundwater level changes to the earthquakes.
During the last ten years, several large earthquakes have caused huge losses of life and property, including the 2004 Sumatra earthquake (M 9.1), the 2008 Wenchuan earthquake (M 7.9), the 2010 Chile earthquake (M 8.8) and Tohoku earthquake (M 9.0). In the past decade, a variety of hydrogeologic changes following earthquakes has been studied by several hydrogeologists and seismologists. Also, only a few studies have been performed on the groundwater changes to earthquakes in Korea. However, these previous studies used 30 minute or one hour intervals and had a limited success in evaluating the groundwater changes caused by earthquakes, such as transient changes, types of groundwater level changes, and response duration time. Furthermore, it was impossible to decide whether the groundwater level changes were due to seismic waves (P and S and/or Rayleigh wave etc.). This study observed the groundwater level, temperature and electric conductivity with evaluating of groundwater changes to the earthquake. The study discussed the groundwater changes related to earthquake occurred in the far field, more than 1,000km away from the epicenter. Also, the relationship between the groundwater level changes and seismic waves caused by each earthquake was evaluated. The study has focused the groundwater changes to the Tohoku earthquake, shows changes in groundwater level due to the fore and aftershock with the Tohoku earthquake, and discussed groundwater responses to the several earthquakes from May 2010 to May 2011. The groundwater level changes to the earthquake were oscillatory at 12 coastal wells and showed three different forms in the mid-elevation area: oscillatory, spike-like and persistent. Changes of groundwater temperature found to rise and fall at study area. Also, changes of EC and temperature at the transition zone for the mid-elevation wells were monitored. Furthermore, after the M9.0 earthquake, the groundwater levels in some wells showed irregular fluctuations relative to the pre-earthquake record. These irregular fluctuations ended after 5-7 days. The groundwater responses to the earthquake at each location were closely related to the geometric, hydrogeologic properties (transmissivity etc.) and surface geology. Also, the groundwater level changes and the response duration time due to far field earthquakes are related directly to seismic energy rather than the magnitude and distance from the epicenter. In addition, these results show that it evaluates various hydrogeologic characteristics through interaction with the earthquake and groundwater. Especially, groundwater in Jeju Island is the main water resource, and the extent of the damage resulting from seawater intrusion and groundwater discharge etc. might be caused by earthquakes. Therefore, concerning water resources conservation, it is strongly required to study continuously the earthquake-induced groundwater changes with high sampling (1Hz). Also, it is important to develop various technologies to detect the groundwater level changes to the earthquakes.
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