$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

수리적 굴착손상영역에서의 지하수유동 특성에 관한 연구
Groundwater Flow Analysis around Hydraulic Excavation Damaged Zone 원문보기

터널과 지하공간: 한국암반공학회지 = Tunnel and underground space, v.17 no.2 = no.67, 2007년, pp.109 - 118  

박종성 (서울대학교 지구환경시스템공학부) ,  류동우 (한국지질자원연구원) ,  류창하 (한국지질자원연구원) ,  이정인 (서울대학교 지구환경시스템공학부)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

굴착손상영역(EDZ)은 굴착으로 인해 현지 암반이 역학적으로 손상을 입게 되어 응력상태, 변위상태, 암반의 안정성, 지하수의 흐름상태 등에 변화가 일어나는 영역을 의미한다. EDZ의 역학적 특성과 관련한 많은 연구들이 수행되었지만, EDZ에서의 지하수 유동 특성에 관한 연구는 아직 부족한 수준이다. 본 연구에서는 굴착으로 인한 수리-역학 상호작용(coupling)에 의해 굴착면 주변의 수리적 간극값이 변하는 영역을 수리적 굴착 thstkdduddudr이라 정의하고, 이를 3차원 분리단열망(DFN)에 적용시켜 보았다. 이를 통해 수리적 간극변화가 3차원 불연속 망에서의 전반적인 지하수 유동에 미치는 영향을 파악하였다. 또한 3차원 DFN 지하수 유동 해석 시 주로 이용되는 수두 조건과 유량 조건의 적용성을 고찰하였다. 해석 결과 수리-역학적 상호거동에 의해 발생하는 굴착면 주변의 수리적 간극변화는 터널 내부로 유입되는 유량에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 DFN 해석 시 다양한 경계조건에 따른 상이한 결과를 토대로 보다 합리적인 경계조건 설정에 대한 방향을 제시하였다. 마지막으로 실제 현장에서 수리해석을 실시한 자료를 바탕으로 수리적 간극 값의 변화를 고려할 때와 고려하지 않을 때의 유입유량 차이를 통해, 3차원 지하공동의 지하수 유동해석 시 수리적 간극 값의 변화를 고려하는 것이 보다 더 보수적인 결과를 나타내는 것을 확인하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The excavation damaged zone (EDZ) is an area around an excavation where in situ rock mass properties, stress condition. displacement. groundwater flow conditions have been altered due to the excavation. Various studies have been carried out on EDZ, but most studies have been focused on the mechanica...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

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

문제 정의

  • 타원형으로 간극변화 영역을 정의하게 되면 불연속면 군의 방향과 타원의 장-단축의 길이, 타원의 중점 정보만 가지고도 수리적 EDZ를 표현할 수 있다는 장점이 있다. 본 논문에서는 이 선행연구를 바탕으로 DFN에 수리적 간극변화를 반영시켰다.
  • 이 연구에서는 분리단열망(DFN) 모델을 이용하여 굴착 전후 굴착으로 인해 수리적 간극값이 변화된 영역을 모사하고 이 영역에서의 수리적 특성을 파악하였다. 이연구에서 얻어진 주요 결과들을 요약하면 다음과 같다.

가설 설정

  • Fracman/MAFIC 등의 불연속체 해석법을 이용한 지하수 해석은 일반적으로 쓰이는 연속체 모델링과는 달리 주변 매질을 불투수성이라 가정하고 불연속면의 투수특성만을 고려한다. 따라서 연속체 해석의 경우 터널의 축 방향에 따라 대체적으로 고르고 대칭적인 지하수유입량 결과가 나타나는 데 반해, MAFIC에서는 터널과만나는 불연속면의 개수와 방향에 따라 구간별로 지하수 유입량이 다르게 산정된다.
  • 결과를 얻어내기 힘들다. 따라서 수리-역학적 상 호작용에 의해 발생하는 굴착면 주변의 간극변화 영역의 산정은, 불연속면 군을 연속이라 가정하고 그 방향과 분산정도를 단순화시켜 해석하였다. 현장에서 얻어진 불연속면군의 방향은 위경사로 변환하였고, 이를 통해 생성시킨 2차원 불연속 망은 Fig.
  • 불연속면 군의 방향 분포는 Fisher분포를 따르고, 그 분산은 10으로 주었다. 불연속면의 크기 (fracture size)의 확률밀도함수(Probability density function)는 평균 30 m, 표준편차 10 m인 로 그 정규분포로 가정하였다. 불연속면의 형태는 계산상의 편리함과 암반면에나타난 절리선(joint trace) 길이의 관찰 결과를 근거로 하여 원판형을 가정하는 경우가 많기 때문에, 원형에근접한 12각형의 다각형으로 설정하였다.
  • 불연속면의 형태는 계산상의 편리함과 암반면에나타난 절리선(joint trace) 길이의 관찰 결과를 근거로 하여 원판형을 가정하는 경우가 많기 때문에, 원형에근접한 12각형의 다각형으로 설정하였다. 불연속면의밀도는 계산상의 효율성을 생각해 임의로 0.24로 가정하였다.
  • 수치해석 결과를 실제 현장에 적용하기 위해서는 해석 결과를 실제 영역으로 외삽하는 과정이 포함되어야 한다. 하지만 삼광광산에서 단층과 같은 대규모 불연속면이 발견되지 않았고 또한 불연속체 해석 방법이 일반적으로 다소 많은지하수 유입량을 나타내기 때문에 해석 결과인 100 m 구간을 5200 m길이로 단순 연장되었다고 가정하였다. 이에 따라 유량 값을 52배 하게 되면 각각 269.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (9)

  1. 김계남, 김천수, 김길정, 강일식, 1996, 삼광광산 주변에 분포한 열극대가 지하수 유동 체계에 미치는 영향 분석, 한국원자력학회 춘계학술발표회 논문집, 571-582 

  2. 배대석, 송무영, 1996, 분리단열망개념의 지하수유동해석을 위한 단열투수량계수의 정량화 연구, 대한지질공학회지, Vol. 6, No. 1, 1-13 

  3. 박종성, 류동우, 류창하, 이정인, 2007, 수리적 간극변화를 고려한 수리적EDZ의 정의에 관한 연구, 한국터널공학회 논문집(투고 중) 

  4. 이정호, 이영준, 이수재, 2005, 터널로 인한 지하수 저감방안 연구, 한국환경정책 평가연구원, 연구보고서 

  5. 정용훈, 2006, 발파에 의한 굴착손상영역의 수치해석적 산정, 공학박사학위논문, 서울대학교 

  6. 한정상, 1998, 지하수환경과 오염, 박영사 

  7. Attewell, P. B., Farmer, I. W., 1976, Principles of engineering geology, Chapman and Hall, 1045p 

  8. Kulatilake, P. H. S. W., 1993, Joint network modelling with a validation exercise in Stripa Mine, International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences, Vol. 30, 503-526 

  9. Sato, T., 1998, In-situ experiment on an excavation disturbed zone induced by mechanical excavation in Neogene sedimentary rock at Tono Mine, Central Japan, Engineering Geology, Vol. 56, 97-108 

저자의 다른 논문 :

LOADING...
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로