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장주기 전기비저항 모니터링 기법을 이용한 필댐의 안정성 평가
A Study on the Estimation of Stability of Fill Dam by Long-term Electrical Resistivity Monitoring 원문보기

韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society, v.29 no.5, 2013년, pp.53 - 64  

김기호 (한국수자원공사 낙동강 통합물관리센터) ,  임희대 (충남대학교 토목공학과) ,  안희윤 ((주)희송지오텍)

초록
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전기비저항 모니터링 탐사법은 공극의 변화는 입자와 함수율의 변화에 기인한다는 사실에 근간을 두고 있다. 모든 댐에서 내부 침식은 시간이 지날수록 발생하며, 시간이 지남에 따라 누수가 집중되고 결국 댐의 파괴에 이르게 한다. 전기비저항은 제체내 공극의 변화에 매우 민감하게 변화하는 것으로 알려져 있어 전기비저항 모니터링 탐사법은 누수탐지에 효과적으로 적용되어 왔다. 그러나 전기비저항은 온도의 계절 변화와 총고용용존물, 운영수위 등의 변화에 큰 영향을 받는다. 본 논문에서 우리는 댐마루 중앙부에 영구적으로 전극을 설치하고 2011년 4월 3일부터 2012년 7월 31일까지 매 6시간 마다 전기비저항 모니터링 탐사 자료를 획득하였다. 모니터링 데이터의 해석을 위해 각 전기비저항 데이터의 2,950여개가 넘는 데이터를 분석하였다. 그 결과 전기비저항은 온도의 영향으로 계절변화에 따라 변화함을 확인할 수 있었으며, 전기비저항 모니터링탐사로부터 제체의 공극률을 산출하고 분석하였다. 댐체에서 전기비저항 모니터링 탐사의 적용성과 안정성을 확인하였으며, 신뢰할 만한 전기비저항 모니터링 데이터의 중요성을 강조할 수 있었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Resistivity monitoring is based on the fact that a change in the porosity leads to the changes in water content and fine particles, which alter the electrical resistivity. At every embankment dam, internal erosion always occurs as time passes. The internal erosion generally develops into piping over...

주제어

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
시간경과 역산의 목적은 무엇인가? 시간경과 역산은 미세한 지하의 변화 양상을 탐지하는 것이 목적이므로 잡음의 영향은 독립역산에 비하여더 크다고 할 수 있다. 따라서 효과적인 잡음 억제는 시간경과 역산의 성패를 좌우하는 매우 중요한 요소이다.
온도보상을 하는 방법은 어떻게 구분되는가? 상기 연구에 의하면 우리나라와 같이 계절 변화가 뚜렷한 경우 정량적인 전기비저항 값을 산출하기 위해서는 온도에 대한 보정과정의 필요성을 제시하고 있다. 온도보상을 하는 방법은 전기비저항을 경험식에 의거하여 변환하는 방법과 계측에 의한 온도와 전기전도도 정보를 이용하여 온도구배와 전기전도도와의 비를 이용하여 측정자료에 보상하는 방법으로 나눌 수 있다. 전자는 Schlumberger(1972)가 제안한 식 (2)와 같은 경험식으로 특정온도로 변환할 때 사용된다.
독립 역산에 근거한 전기비저항 모니터링 탐사의 해석은 어떤 취약점을 가지는가? 이러한 독립 역산에 근거한 해석방법은 다음과 같은 취약점을 갖는 다. 첫 번째는 독립역산에 의한 각각의 해석결과에 사용되는 초기값이 서로 다르다는 문제이다. 두 번째 문제는 역산의 유일해 문제이며, 마지막으로 지하 모델의 규모와 물성대비가 작아, 전기비저항 변화량이 작을 경우에는 역산잡음(artifact)으로 변화대를 탐지하기 어렵다는 문제점을 안고 있다. 반면에 시간경과 역산법(time-lapse inversion)은 이상에서 기술한 독립역산의 문제점에 대안으로 활발히 연구되고 있다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (13)

  1. Archie, G. E. (1942), The electrical resistivity log as an aid in determining some reservoir characteristics, Trans. AIME, 146, 54-62. 

  2. Ahn, H. B. and Lim, H. D. (2010), Analysis of Electrical Resistivity Change in Piping Simulation of a Fill Dam, Journal of the Korean geotechnical society, Vol.26, No.4, pp.59-68. 

  3. Cho, I. K., Kang, H. J., Lee, B. H., Kim, B. H., Lee, S. S., Park, Y. K., and Lee, B, H. (2006), Safety Index Evaluation from Resistivity Monitoring Data for a Reservoir Dyke, Geophysical exploration, Vol.9, No.2, pp.155-162. 

  4. Chung, S. H., Kim, J. H., Yang, J. M., and Kim, Y. W. (1992), Delineation of water seepage in earth-fill embankments by electrical resistivity method, The journal of engineering geology, Vol.2, No.1, pp.47-57. 

  5. Ha, M. J., Cho, I. K., and Yong, H. H. (2012), Time-lapse Inversion of Electrical Resistivity Monitoring, Korean Society for Geosystem Engineering Symposium, 2012 May 3, pp.1-20. 

  6. Hayley, K., L. R. Bentley, M. Gharibi, and M. Nightingale (2007), Low temperature dependence of electrical resistivity: Implications for near surface geophysical monitoring, Geophys. Res. Lett., 34, L18402, doi:10.1029/2007GL031124 

  7. Hayley, K., L. R. Bentley,and M. Gharibi (2009), Time-lapse electrical resistivity monitoring of salt-affected soil and groundwater, WATER RESOURCES RESEARCH, VOL. 45, W07425. 

  8. Heesong Geotek (2010), Real-time Resistivity Monitoring System (Heesong Geotek Co., Ltd.). 

  9. Park, S. K. and, Kim, H. J. (1999), The State-of-the-Art of Geophysical Exploration Technology applied to Site Characterization in Civil Engineering and Construction in Japan, Conference 1999 Aug. 01, pp.1-20. 

  10. Park, S. K., Song, S. H., Choi, J. H., Choi, K. B., and Lee, B. H. (2002), Applicability of Geophysical Prospecting for water leakage detection in water utilization facilities, Symposium, 2002 Sept. 01, pp.179-195. 

  11. Sam Johansson (1997), Seepage Monitoring in Embankment Dams, ISBN 91-7170-792-1. 

  12. Schlumberger (1972), Log Interpretation: V.I. Principles: New York (Schlumberger Ltd.) 

  13. Song, S. H., Yong, H. H., An, J. K., and Kim, K. P. (2003), Application of Electrical and Small-Loop EM survey to the Identification of the Leachate at a Waste Landfill in Jeiu Island Geophysical exploration, Vol.6, No.3, pp.143-152. 

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