[논문]변동유형 분석법을 이용한 해수침투 관측망 자료 평가

송성호; 이진용; 이명재

doi:10.5467/jkess.2007.28.4.478

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우리나라 서, 남해안에 지하수의 해수침투 현상을 관측하기 위해 설치된 관측망 자료를 이용하여, 해당지역별 대수층을 통한 해수침투의 유형을 분석하였다. 분석에 이용된 관측정은 25개 해안지역 소유역의 총 45개 암반관정으로, 지하수위, 수온, 전기전도도를 대상으로 기본통계분석, 상관성 분석 및 변동유형 분류를 수행하였다. 분석 결과 지하수위의 경우 강우 영향을 받거나 양수에 의한 수위강하가 나타나는 관측정에서 큰 폭으로 변동하고 있다. 지하수온은 대부분의 경우 변동폭이 $0.2^{\circ}C$ 이내로 안정적인 특징을 보여주고 있으며, 전체적으로 평균 온도가 $15^{\circ}C$ 이상으로 나타났다. 전기전도도의 경우 상대적으로 변동폭이 크고 불규칙한 특징을 가지고 있으며, 평균값이 $2,000\;{\mu}S/cm$ 이내의 관측정이 28개, $10,000\;{\mu}S/cm$를 초과하는 관측정은 9개소로 나타났다. 교차상관도 분석에 의하면, 지하수위는 강우의 영향을 받아 변동하는 형태가 많았지만 수온과 전기전도도는 상대적으로 강우의 영향이 없는 것으로 나타났다. 조석의 경우에는 일부 관측정에서 강우에 의한 영향보다 높은 교차상관도가 나타났다. 본 연구에서는 장기관측자료를 변동형태에 따라 정상형, 추세형, 주기형, 충동형, 계단형, 경사형 등 6가지로 분류하였다. 지하수위의 경우 강우나 양수의 영향을 받는 충동형이 가장 많은 73.3%이며, 조석의 영향은 13.4%에 해당되었다. 지하수온의 경우 변동폭이 일정한 정상형태가 51.2로 가장 높게 나타났으며, 강우나 양수에 의한 충동형이 26.7%에 해당되었다. 전기전도도의 경우는 지하수위나 지하수온과 달리 추세형, 계단형, 경사형 등의 변동형태가 우세한 것으로 나타났다. 전체적으로 동일한 해안지역에 설치된 관측정별로 관측자료의 변동 특성이 상이한 경우가 나타남에 따라, 향후 각 소유역별로 관측정 자료의 정기적인 변동 경향성을 분석하는 것이 필요하다.

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With groundwater data of seawater intrusion monitoring network in coastal areas of Korea's main land, we analyzed types of seawater intrusion through the coastal aquifer. The data including groundwater level, temperature and electrical conductivity obtained from 45 monitoring wells at 25 watershed r...

With groundwater data of seawater intrusion monitoring network in coastal areas of Korea's main land, we analyzed types of seawater intrusion through the coastal aquifer. The data including groundwater level, temperature and electrical conductivity obtained from 45 monitoring wells at 25 watershed regions were evaluated. Based on statistical analysis, correlation analysis and variation type analysis, groundwater levels were mainly affected by rainfall and artificial pumping. About 78% of the monitoring wells showed average temperature higher than $15^{\circ}C$ and about 58% of them showed minimum variations less than $0.2^{\circ}C$. Electrical conductivities showed a large magnitude of variation and irregular characteristics compared with groundwater levels and temperatures. Average electrical conductivities lower than $2,000\;{\mu}S/cm$ were observed at 28 monitoring wells while those of higher than $10,000\;{\mu}S/cm$ were done at 9 monitoring wells. From the cross-correlation analysis, groundwater levels were mostly affected by precipitation while temperature and electrical conductivity showed very low correlation. Meanwhile tidal variations strongly affected the groundwater levels comparing to precipitation. We classified the long-term monitoring data according to variation types such as constant process, linear trend, cyclic variation, impulse, step function and ramp. Impulse type was dominant for variations of groundwater level, which was largely affected by rainfall or artificial pumping, the constant process was dominant for temperature. Compared with groundwater level and temperature, electrical conductivities showed various types like linear trend, step function and ramp. According to the discrepancy of variation characteristics for monitoring data at each well in the same region, periodical analysis of monitoring data is essentially required.

주제어

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