4대강 보 개방이 암반관정 지하수 취수량에 미치는 영향 : 모델을 이용한 수치해석적 분석 A groundwater flow model analyzing effect of river-stage decline by weir opening on groundwater use of bedrock wells원문보기
2017년 11월 4대강의 수질 개선과 수생태계의 자연성 회복을 목적으로 낙동강, 금강 및 영산강의 9개 보 수문이 개방되었다. 보 수위저하 과정중 상류지역 일부 수막재배 농경지에서 지하수 취수량 감소 또는 이용 장애로 인한 농작물 피해가 발생하였다. 본 연구에서는 4대강 보 개방으로 인해 지하수 장애가 발생한 창녕함안보 상류 광암들 농경지를 대상으로 현장의 수리, 수문관측 자료를 검토하였으며, 정밀 시추조사 및 Visual MODFLOW 프로그램을 이용한 지하수 흐름모델 개발을 통하여 보 개방에 의한 지하수 영향을 정량적으로 평가하고, 지하수 장애 발생 원인을 알아보았다. 광암들에는 668동의 ...
2017년 11월 4대강의 수질 개선과 수생태계의 자연성 회복을 목적으로 낙동강, 금강 및 영산강의 9개 보 수문이 개방되었다. 보 수위저하 과정중 상류지역 일부 수막재배 농경지에서 지하수 취수량 감소 또는 이용 장애로 인한 농작물 피해가 발생하였다. 본 연구에서는 4대강 보 개방으로 인해 지하수 장애가 발생한 창녕함안보 상류 광암들 농경지를 대상으로 현장의 수리, 수문관측 자료를 검토하였으며, 정밀 시추조사 및 Visual MODFLOW 프로그램을 이용한 지하수 흐름모델 개발을 통하여 보 개방에 의한 지하수 영향을 정량적으로 평가하고, 지하수 장애 발생 원인을 알아보았다. 광암들에는 668동의 시설재배 하우스가 밀집되어 분포하며, 동절기 수막재배를 통한 지하수 이용량이 매우 많은 지역이다. 총 161개 관정 중 104개(65%)가 암반관정이며, 수막재배 지하수 이용량은 약 25,000 m3/day이다. 시추조사 결과, 광암들은 상부에 실트질 점토층, 하부에 모래자갈층이 분포하는 전형적인 하상퇴적층으로 지하수위가 상부에 위치하는 피압대수층이다. 양수시험 결과 대수층(모래자갈층)의 투수량계수는 3,200 m2/day로 매우 높은 값을 보였으며, 이로 인하여 보 개방에 의한 지하수위 강하가 매우 빠르게 발생한 것으로 확인된다. 2017년 12월에 관측된 지하수위는 보 개방의 영향과 지하수 양수(수막재배)의 영향이 중첩되어 나타났으며, 보 개방에 의해 발생한 추가적인 지하수위 강하는 최대 1.5 m로 낙동강의 수위저하 값을 넘지 않는 것으로 확인되었다. 보 개방 이후에도 지하수위는 여전히 대수층의 상부에 위치하고 있어, 대수층의 물 공급능력의 손실은 전혀 발생하지 않았다. 따라서, 보 개방 시 광암들에서 발생한 지하수 장애는 개별 관정의 지하수 공급능력 저하와 관련된 것으로 보인다. 지하수 모델링 기법을 이용하여 보 개방에 따른 관정의 지하수 공급능력 저하를 정량적으로 평가하였다. 광암들 전체 관정의 65%를 차지하는 암반관정은 충적층 구간에 설치된 케이싱 하단부의 누수 또는 천부 암반균열을 통하여 충적층 지하수가 유입될 것으로 예상되며, 이 경우 보 개방 시 암반관정의 지하수 공급능력은 최대 15%까지 감소하는 것으로 계산되었다. 또한, 일부 암반관정에서는 양수량 감소와 함께 펌프의 양정변화로 인하여 관정 지하수위가 크게 강하하면서 지하수 이용 장애가 가중되었을 것으로 추정된다.
2017년 11월 4대강의 수질 개선과 수생태계의 자연성 회복을 목적으로 낙동강, 금강 및 영산강의 9개 보 수문이 개방되었다. 보 수위저하 과정중 상류지역 일부 수막재배 농경지에서 지하수 취수량 감소 또는 이용 장애로 인한 농작물 피해가 발생하였다. 본 연구에서는 4대강 보 개방으로 인해 지하수 장애가 발생한 창녕함안보 상류 광암들 농경지를 대상으로 현장의 수리, 수문관측 자료를 검토하였으며, 정밀 시추조사 및 Visual MODFLOW 프로그램을 이용한 지하수 흐름모델 개발을 통하여 보 개방에 의한 지하수 영향을 정량적으로 평가하고, 지하수 장애 발생 원인을 알아보았다. 광암들에는 668동의 시설재배 하우스가 밀집되어 분포하며, 동절기 수막재배를 통한 지하수 이용량이 매우 많은 지역이다. 총 161개 관정 중 104개(65%)가 암반관정이며, 수막재배 지하수 이용량은 약 25,000 m3/day이다. 시추조사 결과, 광암들은 상부에 실트질 점토층, 하부에 모래자갈층이 분포하는 전형적인 하상퇴적층으로 지하수위가 상부에 위치하는 피압대수층이다. 양수시험 결과 대수층(모래자갈층)의 투수량계수는 3,200 m2/day로 매우 높은 값을 보였으며, 이로 인하여 보 개방에 의한 지하수위 강하가 매우 빠르게 발생한 것으로 확인된다. 2017년 12월에 관측된 지하수위는 보 개방의 영향과 지하수 양수(수막재배)의 영향이 중첩되어 나타났으며, 보 개방에 의해 발생한 추가적인 지하수위 강하는 최대 1.5 m로 낙동강의 수위저하 값을 넘지 않는 것으로 확인되었다. 보 개방 이후에도 지하수위는 여전히 대수층의 상부에 위치하고 있어, 대수층의 물 공급능력의 손실은 전혀 발생하지 않았다. 따라서, 보 개방 시 광암들에서 발생한 지하수 장애는 개별 관정의 지하수 공급능력 저하와 관련된 것으로 보인다. 지하수 모델링 기법을 이용하여 보 개방에 따른 관정의 지하수 공급능력 저하를 정량적으로 평가하였다. 광암들 전체 관정의 65%를 차지하는 암반관정은 충적층 구간에 설치된 케이싱 하단부의 누수 또는 천부 암반균열을 통하여 충적층 지하수가 유입될 것으로 예상되며, 이 경우 보 개방 시 암반관정의 지하수 공급능력은 최대 15%까지 감소하는 것으로 계산되었다. 또한, 일부 암반관정에서는 양수량 감소와 함께 펌프의 양정변화로 인하여 관정 지하수위가 크게 강하하면서 지하수 이용 장애가 가중되었을 것으로 추정된다.
In November 2017, nine weirs of the Nakdong river, Geumgang river and Yeongsan river were opened for the purpose of improving the water quality of the four major river. During the weir water level lowering process, some of the water curtain cultivation farmland in the upper part of weir has suffered...
In November 2017, nine weirs of the Nakdong river, Geumgang river and Yeongsan river were opened for the purpose of improving the water quality of the four major river. During the weir water level lowering process, some of the water curtain cultivation farmland in the upper part of weir has suffered crop damage due to the decrease in groundwater usage or the use disorder. In this study, field surveys and groundwater modeling were conducted on the Gwangamdle farmland where groundwater use disorder occurred due to Changnyeonghaman weir opening. Through this, we quantitatively assessed the impact of groundwater due to weir opening and examined the cause of groundwater use disorder. Gwangamdle is an area with very high groundwater usage due to water curtain cultivation in winter. The drilling results show that Gwangamdle is a typical alluvial deposit in which the silty clay layer is located at the top and the sand gravel layer is located at the bottom. It is also a confined aquifer because the groundwater level is located above the aquifer. The results of the pumping test showed that the transmissivity of aquifer was very high at 3,200 m2/day. As a result, it was confirmed that the drawdown due to weir opening occurs very quickly. The groundwater level observed in December 2017 showed that the effect of weir opening and the influence of groundwater pumping were superimposed. Additional groundwater drawdown caused by weir opening is up to 1.5 m and it has been confirmed that it dose not exceed the water level lowering value of the Nakdong river. Even after the opening of the weir, the groundwater level is still located at the upper part of the aquifer, so there was no loss of water supply capacity in the aquifer. Therefore, it is estimated that the groundwater use disorder that occurred in gwangamdle when weir is opened is related to the decrease of groundwater supply capacity of individual wells. Using groundwater modeling techniques, we quantitatively evaluated the deterioration of groundwater supply capacity of wells due to weir opening. The bedrock wells installed in gwangamdle are supplied with groundwater in two ways. the first method is groundwater leakage at the bottom of the casing installed in the alluvium section, and the second method is groundwater supply through fracture zone connected to the upper alluvium. In this case, the groundwater supply capacity of bedrock wells is calculated to decrease by up to 15% when weir opening. In addition, in some bedrock wells, the well water level is greatly lowered due to the reduction of the pumping amount and the head change of the pump. As a result, it is estimated that groundwater use disorders have been increased.
In November 2017, nine weirs of the Nakdong river, Geumgang river and Yeongsan river were opened for the purpose of improving the water quality of the four major river. During the weir water level lowering process, some of the water curtain cultivation farmland in the upper part of weir has suffered crop damage due to the decrease in groundwater usage or the use disorder. In this study, field surveys and groundwater modeling were conducted on the Gwangamdle farmland where groundwater use disorder occurred due to Changnyeonghaman weir opening. Through this, we quantitatively assessed the impact of groundwater due to weir opening and examined the cause of groundwater use disorder. Gwangamdle is an area with very high groundwater usage due to water curtain cultivation in winter. The drilling results show that Gwangamdle is a typical alluvial deposit in which the silty clay layer is located at the top and the sand gravel layer is located at the bottom. It is also a confined aquifer because the groundwater level is located above the aquifer. The results of the pumping test showed that the transmissivity of aquifer was very high at 3,200 m2/day. As a result, it was confirmed that the drawdown due to weir opening occurs very quickly. The groundwater level observed in December 2017 showed that the effect of weir opening and the influence of groundwater pumping were superimposed. Additional groundwater drawdown caused by weir opening is up to 1.5 m and it has been confirmed that it dose not exceed the water level lowering value of the Nakdong river. Even after the opening of the weir, the groundwater level is still located at the upper part of the aquifer, so there was no loss of water supply capacity in the aquifer. Therefore, it is estimated that the groundwater use disorder that occurred in gwangamdle when weir is opened is related to the decrease of groundwater supply capacity of individual wells. Using groundwater modeling techniques, we quantitatively evaluated the deterioration of groundwater supply capacity of wells due to weir opening. The bedrock wells installed in gwangamdle are supplied with groundwater in two ways. the first method is groundwater leakage at the bottom of the casing installed in the alluvium section, and the second method is groundwater supply through fracture zone connected to the upper alluvium. In this case, the groundwater supply capacity of bedrock wells is calculated to decrease by up to 15% when weir opening. In addition, in some bedrock wells, the well water level is greatly lowered due to the reduction of the pumping amount and the head change of the pump. As a result, it is estimated that groundwater use disorders have been increased.
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