[논문]지하수 개발 및 양수기간에 따른 수위 변동특성 분석

김민철; 양성기; 이준호

doi:10.5322/jesi.2016.25.1.135

[국내논문] 지하수 개발 및 양수기간에 따른 수위 변동특성 분석
Analysis of Water Level Fluctuations according to Groundwater Development and Pumping Duration 원문보기

Journal of environmental science international = 한국환경과학회지, v.25 no.1, 2016년, pp.135 - 146

김민철 (제주대학교 토목공학과) , 양성기 (제주대학교 토목공학과) , 이준호 (제주대학교 토목공학과)

Abstract ▼ AI-Helper

This study analyzed fluctuations of ground water level of ground water wells developed in Seongsan watershed of Jeju Island until 2013 using MODFLOW, a numerical analysis model. Ground water level shows greater fluctuations from increase of pump capacity compared to the number of ground water wells. The development of ground water at the top of watershed was found to have direct influence on ground water level. Ground water wells developed until 2013 were used to continue pumping for 50 days, and ground water level of coastal region was reduced below 50% compared to the standard water level. In addition, the range of fluctuation of water level was large in the east coast region, which represents the direction of flow of ground water.

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AI 본문요약
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문제 정의

이 연구는 제주도 성산유역의 2013년까지 연도별 지하수 개발량을 파악하고 관정의 양수능력을 고려한 지하 수위의 변동특성을 분석하였다. 또한 기후변화에 의한 가뭄사상에 따른 지하수 흐름의 분포특성을 재현하기 위하여 2013년까지 개발된 지하수 관정을 적용하여 양수 지속기간에 따른 수위변동의 특성을 분석하였다.

제안 방법

이러한 인자를 정확히 조사하여 지하수 유동 분석 및 수위예측 등이 수행되어야 하지만 현실적으로 공간적인 수리특성규명은 한계가 있다. 이에 본 연구에서는 대표적으로 관측·조사된 지하수의 수리특성을 유역의 평균값으로 적용하였으며, 적용된 수리전도도는 실제 관측된 지하수위를 이용하여 산출하였고, 저류상수는 기존 자료를 참고하여 중앙값인 0.15를 적용하여 분석하였다.

대상 데이터

본 연구대상지역인 성산유역에는 제주특별자치도 수자원본부에서 운영·관리하고 있는 지하수 관측정 8개소(JW-GS, JD-SS1 SS4, JD-SD1 SD3)가 일정하게 위치하고 있어, 유역 내 지하수위 파악이 비교적 용이한 유역이다(Fig. 1).

이론/모형

본 연구에서는 수리지질학적 구조를 보다 손쉽게 구현하여 해석할 수 있고, 과학적 타당성과 현장 적용성이 높아 지하수 전문 연구기관 및 미국지질조사국(USGS)에서 주로 사용되고 있는 MODFLOW(McDonald와 Harbaugh, 1988)를 적용하였다.

성능/효과

⦁ 성산유역의 해안지역은 소규모의 농업용관정, 상부 지역은 대규모의 공공용관정으로 2003년 이전에는 지하수 개발이 활발히 진행되었으나 2003년 이후 지하수개발이 감소된 것으로 확인되었다. 지하수관정별 평균 양수능력은 점차적으로 증가하였다.
⦁ 1993년까지 개발된 지하수관정을 적용하여 분석된 지하수위와 2003년까지 개발된 지하수관정을 적용하여 분석된 지하수위를 비교한 결과 개발된 지하수의 관정수보다 양수능력에 따라 수위하강이 크게 나타났다. 2003년부터 2013년까지 지하수개발은 유역의 상부에서 진행되었다.
2003년부터 2013년까지 지하수개발은 유역의 상부에서 진행되었다. 그러나 해안지역의 지하수위가 하강하는 것으로 분석되어 유역 상부의 지하수 개발은 해안지역 지하수위에 직접적인 영향이 나타나는 것을 확인되었다.

후속연구

⦁ 본 연구를 통해 지하수 관정의 양수량에 따라 지역적 지하수위 변화 크게 발생되고, 지속적인 양수에 따라 지하수 흐름방향으로부터 수위변화가 크게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 그러나 본 연구에 적용된 매개변수는 대표적인 값을 유역전체에 평균적으로 적용한 결과로 공간적 분포를 명확하게 구현하기에는 한계가 있으며, 향후 지질특성과 관정별 수리특성이 정확히 규명되어 적용된다면 지하수 고갈 등 수자원 보전 관리에 대하여 구체화 할 수 있을 것으로 기대된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	제주 지역의 주요 수자원으로 지하수가 이용될 수 있는 이유는 무엇인가?	제주도는 대부분 하천이 건천 형태로 유지되고 있어 지표수를 활용한 수자원 확보는 매우 어려운 실정이다(Jung and Yang, 2013). 그러나 함양률이 높은 지질특성으로 인해 지하수자원이 풍부하게 확보되고 있어 제주 지역의 주요 수자원은 지하수로 이용되고 있다.
	제주도에서 지표수를 활용한 수자원 확보가 어려운 이유는 무엇인가?	제주도는 대부분 하천이 건천 형태로 유지되고 있어 지표수를 활용한 수자원 확보는 매우 어려운 실정이다(Jung and Yang, 2013). 그러나 함양률이 높은 지질특성으로 인해 지하수자원이 풍부하게 확보되고 있어 제주 지역의 주요 수자원은 지하수로 이용되고 있다.
	집중호우 및 가뭄재해 등의 피해가 발생 시 제주지역의 지하수에 미치는 영향은 무엇인가?	, 2015). 특히 제주지역의 지하수는 기후변화인자의 변동성에 매우 취약하므로 대수층으로부터 지하수를 지속적으로 양수하면 지하수위 하강과 함께 해수침투 및 지하수 고갈 등 다양한 문제가 발생할 수도 있다(Jeju Development Institute, 2012; Song and Choi, 2012).

참고문헌 (20)

Ahn, S. S., Park, D. I., Oh, Y. H., 2013, Characteristics of ground water capture zone according to pumping rate, Journal of Environmental Sciences International, 22(7), 895-903.

원문보기 상세보기
Han, J. S., 1999, 3D groundwater model and application, Parkyoungsa.
Jejudo, 2003, Comperhensive survey of hydrogeolohgy and groundwater resources in Jeju Island(III).
Jeju Development Institute, 2012, Jeju water, 50.
Jeju Special Self-Governing Province, 2013a, Water resources management master plan.
Jeju Special Self-Governing Province, 2013b, Ground-water survey yearbook.
Jung, W. Y., Yang, S. K., 2009, Simulation on runoff of rivers in Jeju Island using SWAT model, Journal of the Environmental Sciences, 18(9), 1045-1055.

원문보기 상세보기
Kang, D. H., Yang, S. I., Kim, T. Y., Park, H. J., Kwon, B. H., 2008, The vriation characteristics of ground-water level with distance from shoreline in the Jeju Island, Journal of Engineering Geology, 18(2), 157-166.
Kim, B. S., 2011, Study on hydrogeological characteristics of volcanic rocks in Jeju Island, Ph. D. Dissertation, Pusan National University, Korea.
Kim, M. C., Yang, S. K., Oh, S. T., 2015a, Analysis on groundwater flow according to low permeable layer structure over Seongsan watershed of Jeju Island, Journal of Environmental Sciences International, 24(4), 449-459.

원문보기 상세보기
Kim, N. W., Na, H. N., Chung, I. M., 2013, Simulation of groundwater variation characteristics of Hancheon watershed in Jeju Island using integrated hydrologic modeling, Journal of Environmental Sciences International, 22(5), 515-522.

원문보기 상세보기
Kim, N. W., Chung, I. M., Na, H. N., 2015b, An integrated water budget analysis of oedocheon watershed in Jeju Island, Journal of Environmental Sciences International, 24(4), 471-480.

원문보기 상세보기
Kim, N. W., Chung, I. M., Yoo, S. Y., Lee, J. W., Yang, S. K., 2009, Integrated surface-groundwater analysis in Jeju Island, Journal of Environmental Sciences International, 18(9), 1017-1026.

원문보기 상세보기
Kim, N. W., Kim, Y. J., Chung, I. M., 2015c, Estimation of transmissivity using parameters of groundwater table fluctuation model, Journal of Environmental Sciences International, 24(4), 461-470.

원문보기 상세보기
Lee, J. H., Yang, S. K., Jung, W. Y., Yang, W. S., 2015, Estimation of design rainfall based on climate change scenario in Jeju Island, Journal of Environmental Sciences International, 24(4), 383-391.

원문보기 상세보기
McDonald, M. G., Harbaugh, A. W., 1988, A modular three-dimensional finite-difference groundwater flow model, Techniques of Water-Resources Investigations of the United States Geological Survey.
Park, N. S., Koh, B. R., Lim, Y. D., 2013, Impacts of fresh and saline groundwater development in Sungsan watershed, Jeju Island, Journal of Korea water Resources Association, 46(7), 783-794.

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Song, S. H., Choi, K. J., 2012, An appropriate utilization of agricultural water resources on Jeju Island with climate change(I), J. Soil Groundwater Environ., 17(2), 62-70.

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Song, S. H., Lee, B. S., Choi, K. J., Kim, J. S., Kim, G. P., 2014, Evaluation of drought effect on groundwater system using groundwater level date in Jeju Island, Journal of Environmental Sciences International, 23(4), 637-647.

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USGU, 1998, Basic ground-water hydrology.

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