초록이 없습니다.

AI 본문요약

엑셀 다운로드 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

• 연구 주제
• 연구 방법
• 연구 결과

문제 정의

• WINFLOW모델은 분석유역에 대한 DXF(Drawing Interchange Format)파일을 기본도면으로 하여 축척이 주어지면 격자를 자동으로 분할하며 Streamline, particle traces와 지하등수두선을 다양하고 손쉽게 묘사할 수 있는 장점이 있다. 따라서, 본 연구에서는 지하수유동시스템 모델 (WINFLOW)을 이용한 분석을 실시하기 위해 최적 매개변수들을 통한 실제 함양량을 산정하고 초기 매개변수들을 결정하여 관측 지하수두치와 모의발생으로 얻은 계산 지하수두치를 비교 분석하여 유역에 대한 모델의 적용가능성을 검토하였으며, 모의발생을 통한 최종수리매개변수를 산정하고 지하수두 분포 및 유동경로등 분석유역의 광역적인 지하수 유동시스템을 해석하였다.
• 본 분석에서는 WINFLOW 모델을 이용하여 부정류 상태하에서 분석유역의 각 관정에 대한 오염경로를 추정하기 위하여 입자추적 해석을 실시하였다.

제안 방법

• 경계설정에 있어서 유역 분수계를 지하수 분리선 (Water Devide Line)으로서 비공급 경계로 지정하였다. 동측과 북측지 역은 소하천, 서측 및 남북측지 역은 분수계를 경계지역으로 설정하였으며 이에 따른 경계조건으로서 상부경계는 일정수두경계, 측면 및 하부경계는 불투수경 계로 하였다.
• 하류부로 완만하게 유동하고 있다. 그림 9에서 보는 바와 같이 양수량이 24m7day인 비정상류 모의발생일 경우에 P1 관정이 위치하고 있는 지역의 상류지역에 대한 입자추적을 실시하였다. 이에 대한 계산결과를 보면 P1 지점에 있어 입자경로도 직선에 가까운형태를 가지는 것으로 분석되었다.
• 871m로가장 낮은 수치를 보이고 있다. 다음으로, 모의발생을위한 지하수 함양량은 갈수기 및 풍수기를 고려하지않고 모델링의 주목적인 지하수 유동을 파악하기 위하여 일반적으로 지하수 함양에 직접적인 영향을 미치는 강우, 증발산 하천유입 등을 고려하여 상주시의년평균강우량에 대한 평균침투량율을 고려한 약 21%(낙동강 하천정비기본계획연구보고서, 1992. 경상북도)를 계산에 적용하였다. 본 분석에서 지하수유동 해석을 위한 유한요소망의 격자망(X, Y) 구성은 종 .
• 또한, 그림 4에서 보는 바와 같이 양촌유역에 있어 계산치에 의한 지하수두 분포를 이용하여 벡터 추적을 실시하였다. 벡터추적을 한 결과를 보면 양촌 유역은 지하수가 북측방향으로 모든 지점에서 고르게 유출되고 있는 것으로 분석되었으며 이와 같은 결과는지하수두 분포가 지형과 하천의 수로방향을 잘 반영하는 것으로 나타났다.
• 하류부로 안정되게 유동하고 있다. 먼저, 그림 8에서 보는 바와 같이 양수량이 120m=7day인 비정상류 모의발생일 경우에 P관정이 위치하고 있는 지역의 상류지역에 있어서 입자추적을 실시하였다. 계산결과에서 보면 P지점에 있어 입자경로는 하류 병성천유역으로 거의 직선에 가까운 형태를 가지는 것으로 분석되었다.
• 본 분석에서는 WINFLOW모델을 이용하여 실제분석대상 유역인 양촌유역에 대한 부정류상태하의 지하등수두분포 변동분석을 실시하였으며 P지점 양수량 120m3/day, Pl지점 24m3/day일 때 각각에 대한모의발생 결과는 다음의 그림 5~7과 같다. 먼저, 양수량(P지점)에 따른 양수기간 24일 경과 후의 지하수두 포텐셜 분포를 보면 P 및 Pl지점에 대한 수두저하 현상을 제외하고는 다른 지점에서의 지하수두는 정류 상태일 경우와 유사한 분포를 나타내고 있어 타 관정 주변의 지하수유동계는 거의 변동이 없음을 보이고 있다.
• 본 분석에서는 상주시 양촌유역의 지하수 유동해석을 위하여 WINFLOW 모델의 이론과 알고리즘에 관측값을 매개변수로 적용 분석한 결과를 토대로 수두분포, 유동경로 및 양수량의 영향권을 검토하였다.
• 본 연구대상유역(그림 2)에 대하여 지형측량을 실시하여 지질조사와 더불어 관측지점에 대한 세부사항을 도시하였다. 펌프를 설치하여 양수를 하는 지점은 P와 P1 지점이고 관측정은 P2, P3, P4지점이다.
• 본 연구에서는 양촌유역의 정류상태하의 지하수두분포 해석을 위해서 WINFLOW 모델을 제안하였으며, 분석결과는 계산된 지하수두와 관측수두를 비교할 수 있도록 정호에 따른 수두분포표를 작성하여 비교하였다. 먼저, 표 3에 나타낸 바와 같이 관측치와각 방법에 따라 계산된 지하수두와의 오차백분율 (E.
• 연구유역의 수리지질학적인 특성을 파악하여 이를 근거로 모델링을 실시하였다. 유역의 수리 지질학적인 특성을 고려하여 유역을 구분하고 그 유역을 포함하는 요소망을 구성하였다.
• 모델링을 실시하였다. 유역의 수리 지질학적인 특성을 고려하여 유역을 구분하고 그 유역을 포함하는 요소망을 구성하였다. 상주시 양촌유역은 비 피압대수층으로서 Theis 방법에 의해 결정된 투수량 계수는 Pl, P2, P3 및 P4지점의 경우에 각각 0.

대상 데이터

• 본 연구 대상유역은 2개소로서 먼저, 행정구역상경북 상주시 양촌동 150번지 일대이며 좌표는 동경 127 ° 51' ~128 ° 13', 북위 36 ° 25' ~36 ° 50' 사이 에위치하고 있다. 지형특성은 완만한 구릉지이고 인근에병성천이 유하하고 있으며 총 관정수는 5개(P, P1, P2, P3, P4)지점으로 이 중에서 2개 지점(P, P1)이 양수정이다.
• 본 연구 유역의 지형형태는 대부분 제4기 충적층으로 구성되어 있으며, 지층구성은 상부로부터 토사층, 풍화토층, 풍화암층 및 연암층 순서로 형성되어 있다. 지질분포형태는 연암층인 기반암층 상부로는 기반암의 풍화대층이 기반암의 풍화 및 변질정도에 따라 분포범위가 국부적으로 불규칙하게 나타나고 있고, 또한 풍화대층 상부로는 퇴적층이 풍화대층과는 부정합으로 분포하고 있으며, 이러한 퇴적층을 매립층, 또는 전.
• 있다. 지형특성은 완만한 구릉지이고 인근에병성천이 유하하고 있으며 총 관정수는 5개(P, P1, P2, P3, P4)지점으로 이 중에서 2개 지점(P, P1)이 양수정이다. 각 관측정의 제원은 다음의 표 1과 같다.

데이터처리

• 본 분석에서는 WINFLOW모델을 이용하여 실제 분석대상 유역인 양촌유역에 대한 정류상태하의 지하등수 두 분포 분석을 실시하였으며 모의발생 결과에 의한 지하수두의 포텐셜 분포도는 다음의 그림 3과 같다. 그리고 청하면유역에 대한 지하수두의 포텐셜 분포를 구하기 위하여 이용한 실측 지하수두와 분석 결과치에 대한 통계 분석은 다음의 표 2와 같다.

이론/모형

• 본 연구에 있어서 수치해석에 의한 실제유역에서의지하수유동계를 파악하기 위하여 사용된 WINFLOW 모델은 유한요소법에 근거한 모델로서 분석유역에 대한 모델구축이 매우 쉬우며 MODFLOW(McDonald and Harbaugh, 1988)모델과 유사한 분석 결과를 나타내는 것으로 입증된 바 있다(Doug Rumbaugh, 1996). WINFLOW모델은 2차원모델로서 3차원모델인 MODFLOW와 달리 다양한 지질조건하의 지하수유동해석에는 다소 문제점을 가지고 있으나 대수층조건이 비교적 단순한 조건하에서는 쉽게 모델구축을할 수 있는 장점을 가지고 있으며 관정의 지하수두, 저수지, 하천 및 지질구조 등의 지형 및 지질조건과몇가지의 수리매개변수 등을 이용하여 지하수 유동, 우물의 영향분포 및 오염원 경로추적 등을 해석할 수 있다.
• 름에 대해 설명하였다. 이 연구에서 그들은 the OldWives Lake내부 배수유역의 상부유역에 있어서 수치모델을 적용하였다. 하지만 그들의 모의실험 지점들은복잡한 지하수면또는넓은 지역의복잡한지질학적구성(배열)을 표현하기에는 불충분하였다.
• 지하수유동시스템 해석에 있어 모델 매개변수의 초기치는 지형 .지질상태에 전적으로 지배된다는 가정하에 본 연구에 적용된 모델은 유한요소법을 이용한 WINFLOW모델이다. 적용모델은 정류 및 부정류상태의 지하수 흐름을 해석할 수 있으며 부정류해석의 피압및 누수대수층에 대해서는 Hantrush와 Jacob(1955) 의 방정식을 이용하고 있다.

성능/효과

• P 및 P1 관정의 동시양수인 경우에 대한 분석 결과를 보면, P 및 P1 지점에서 각각 단일정일 경우보다 영향반경의 크기가 증가한 것보다는 다소 복잡해진 양상을 나타내고 있으며 입자경로는 직선에 가까운 형태를 가지는 것으로 분석되었다.
• 하지만 상류지역에서 P 지점으로 근접할수록 입자의 영향반경은 다소 작아지는 경향을 나타내고 있었으며 양수량이 24m7day 인 상류 모의발생일 경우에 P1 관정이 위치하고 있는 지역의 입자추적을 결과는 P지점보다 상대적으로 양수량이 적은 관계로 영향반경이 작게 나타났다. P 및 P1 관정의 동시양수인 경우에는 P 및 P1지점에서 각각 단일정일 경우보다 영향반경의 크기가 증가한 것보다는 다소 복잡해진 양상을 보였으며 입자경로는직 선에 가까운 형태를 가지는 것으로 분석되었다. 양수량의 변화에 따른 지하수두 영향원 변동을 살펴보면 지하수가 남측에서 북측(병성천)으로 유동할 경우에 상류부보다 관정 측면과 하류부에서 더욱 지하수두가 감소하는 변화경향을 나타내는 것으로 분석되었다.
• 먼저, 그림 8에서 보는 바와 같이 양수량이 120m=7day인 비정상류 모의발생일 경우에 P관정이 위치하고 있는 지역의 상류지역에 있어서 입자추적을 실시하였다. 계산결과에서 보면 P지점에 있어 입자경로는 하류 병성천유역으로 거의 직선에 가까운 형태를 가지는 것으로 분석되었다. 하지만 상류지 역에서 P지점으로 근접할수록 입자의 영향반경은 다소 작아지는 경향을 나타내고 있다.
• 그리고 모의발생한 결과치를 이용하여 지하수 입자추적 및 영향원 해석을 실시한 결과, 지하수는 대체적으로 상류부에서 하류부로 안정되게 유동하고 있으며 양수량이 120ni7day인 P관정이 위치하고 있는 지역의 분석결과를 보면 P지점에 있어 입자 경로는 하류 병성천유역으로 거의 직선에 가까운 형태를 가지는 것으로 분석되었다. 하지만 상류지역에서 P 지점으로 근접할수록 입자의 영향반경은 다소 작아지는 경향을 나타내고 있었으며 양수량이 24m7day 인 상류 모의발생일 경우에 P1 관정이 위치하고 있는 지역의 입자추적을 결과는 P지점보다 상대적으로 양수량이 적은 관계로 영향반경이 작게 나타났다.
• 그리고 양수량의 변화에 따른 지하수두 영향원 변동을 살펴보면 지하수가 남측에서 북측(병성천)으로유동할 경우에 상류부보다 관정 측면과 하류부에서더욱 지하수두가 감소하는 변화경향을 나타내는 것으로 분석되었다.
• 먼저, 양수량(P지점)에 따른 양수기간 24일 경과 후의 지하수두 포텐셜 분포를 보면 P 및 Pl지점에 대한 수두저하 현상을 제외하고는 다른 지점에서의 지하수두는 정류 상태일 경우와 유사한 분포를 나타내고 있어 타 관정 주변의 지하수유동계는 거의 변동이 없음을 보이고 있다. 다음으로, 양수량（PL지점）에 따른 양수기간 24 일 경과 후의 지하수두 포텐셜 분포를 보면 P1지점에 대한 수두저하 현상을 제외하고는 다른 지점에서의 지하수유동계는 거의 변동이 없음을 보이고 있다. 마 지막으로, 동시 양수량（P지점, P1지점）에 따른 양수 기간 24일 경과 후의 지하수두 포텐셜 분포를 보면 P 및 P1지점에 대한 수두저하 현상이 단일공일 경우보다 차이를 보이고 있으며 다른 관정주변의 지하수유동계도 다소 변동폭을 나타내고 있다.
• 011의 값을 나타내었다. 따라서, 본 분석에 있어 WINFLOW 모델에 의해 산정된계산치와 관측치의 오차를 비교해 볼 때 본 분석에 의한 모의발생 결과치는 양촌유역에 대한 정류상태하에서의 지하수두 분포를 신뢰도 수준에 있어 잘 반영하고 있는 것으로 판단되며 남북방향으로는 완만하고안정된 수두경사를 이루는 것으로 분석되었다. 다음의 표 4는 부정류상태하에서 P 및 P1의 단일양수와동시양수일 경우에 대한 인근 관정의 수두분포를 나타낸 것이다.
• 011의 값을 나타내었다. 따라서, 본 분석에 있어 WINFLOW 모델에 의해 산정된계산치와 관측치의 오차를 비교해 볼 때 본 분석에 의한 모의발생 결과치는 양촌유역에 대한 정류상태하에서의 지하수두 분포를 신뢰도 수준에 있어 잘 반영하고 있는 것으로 판단되며 남북방향으로는 완만하고안정된 수두경사를 이루는 것으로 분석되었다. 다음의 표 4는 부정류상태하에서 P 및 P1의 단일양수와동시양수일 경우에 대한 인근 관정의 수두분포를 나타낸 것이다.
• 결과는 다음의 그림 5~7과 같다. 먼저, 양수량(P지점)에 따른 양수기간 24일 경과 후의 지하수두 포텐셜 분포를 보면 P 및 Pl지점에 대한 수두저하 현상을 제외하고는 다른 지점에서의 지하수두는 정류 상태일 경우와 유사한 분포를 나타내고 있어 타 관정 주변의 지하수유동계는 거의 변동이 없음을 보이고 있다. 다음으로, 양수량（PL지점）에 따른 양수기간 24 일 경과 후의 지하수두 포텐셜 분포를 보면 P1지점에 대한 수두저하 현상을 제외하고는 다른 지점에서의 지하수유동계는 거의 변동이 없음을 보이고 있다.
• 유동하고 있다. 먼저, 양수량이 120m7day 인 P관정이 위치하고 있는 지역의 분석결과를 보면 P 지점에 있어 입자경로는 하류 병성천유역으로 거의 직선에 가까운 형태를 가지는 것으로 분석되었다. 하지만 상류 지역에서 P지점으로 근접할수록 입자의 영향반경은 다소 작아지는 경향을 나타내고 있다.
• 실시하였다. 벡터추적을 한 결과를 보면 양촌 유역은 지하수가 북측방향으로 모든 지점에서 고르게 유출되고 있는 것으로 분석되었으며 이와 같은 결과는지하수두 분포가 지형과 하천의 수로방향을 잘 반영하는 것으로 나타났다.
• 본 분석에서 모의발생한 결과치를 이용하여 지하수입자추적 및 영향원 해석을 실시한 결과(그림 11~13)를살펴보면, 지하수는 대체적으로 상류부에서 하류부로 안정되게 유동하고 있다. 먼저, 양수량이 120m7day 인 P관정이 위치하고 있는 지역의 분석결과를 보면 P 지점에 있어 입자경로는 하류 병성천유역으로 거의 직선에 가까운 형태를 가지는 것으로 분석되었다.
• 본 연구에서는 양촌리유역의 지하수유동 해석을 위해서 WINFLOW 모델을 제안하였으며, 분석결과에서오차백분율(E.P)은 0.011~0.080의 범위를 나타내었다. 모의발생한 결과에 있어 관측치와 계산치가 가장큰 차이를 나타내고 있는 지점은 P지점으로서 오차백분율이 0.
• 0631로 나타났다. 분석유역에 대한 정류상태에서의 지하수두 분포를 보면 전체적으로 지하수두는 완만한 경사를 이루며 관측정 하류의 병성천과 소하천으로 유하하고 있는 것으로 분석되었으며 이는 관측치와 거의 유사한 결과를 나타내었다.
• 그리고 양수량의 변화에 따른 지하수두 영향원 변동을 살펴보면 지하수가 남측에서 북측(병성천)으로유동할 경우에 상류부보다 관정 측면과 하류부에서더욱 지하수두가 감소하는 변화경향을 나타내는 것으로 분석되었다.
• 양촌유역에 있어 관측치와 계산치에서 가장 작은변동폭을 나타낸 관정은 P2지점으로서 Q016m, 가장 큰 변동폭을 나타낸 관정은 P지점으로서 0.151m 로 산정되었고 관측치와 계산치의 잔차 평균은 0.028, 잔차합계의 제곱은 0.0312, 절대오차 평균은 0.0631로 나타났다. 분석유역에 대한 정류상태에서의 지하수두 분포를 보면 전체적으로 지하수두는 완만한 경사를 이루며 관측정 하류의 병성천과 소하천으로 유하하고 있는 것으로 분석되었으며 이는 관측치와 거의 유사한 결과를 나타내었다.
• 것으로 분석되었다. 하지만 상류지역에서 P 지점으로 근접할수록 입자의 영향반경은 다소 작아지는 경향을 나타내고 있었으며 양수량이 24m7day 인 상류 모의발생일 경우에 P1 관정이 위치하고 있는 지역의 입자추적을 결과는 P지점보다 상대적으로 양수량이 적은 관계로 영향반경이 작게 나타났다. P 및 P1 관정의 동시양수인 경우에는 P 및 P1지점에서 각각 단일정일 경우보다 영향반경의 크기가 증가한 것보다는 다소 복잡해진 양상을 보였으며 입자경로는직 선에 가까운 형태를 가지는 것으로 분석되었다.

본문요약 정보가 도움이 되었나요? 예 아니오 제출

이 논문을 인용한 문헌

더보기