$\require{mediawiki-texvc}$

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.

해수면 상승으로 인한 지하수 해수침투 및 토양 염류화 합성 평가모델
Composite model for seawater intrusion in groundwater and soil salinization due to sea level rise 원문보기

Journal of Korea Water Resources Association = 한국수자원학회논문집, v.50 no.6, 2017년, pp.387 - 395  

정은태 (동아대학교 토목공학과) ,  박남식 (동아대학교 토목공학과) ,  조광우 (한국환경정책평가연구원)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

기후변화에 따른 해수면 상승으로 인하여 해안지역의 지하수계에 해수침투가 가중된다. 지하수의 염분농도가 증가하면 지하수면 상부의 불포화 토양에서도 염분 농도가 증가할 수 있으며, 이는 농경지에서 작물피해를 일으킬 수 있다. 해수면이 상승함에 따라 내륙의 지하수위도 함께 상승한다. 이는 불포화 토양층의 두께를 감소시켜 해안 저지대의 경작에 피해를 끼칠 수 있다. 본 연구에서 지하수 해수침투는 3차원 모델, 토양 염류화 평가는 연직 1차원 모델을 합성 적용하여 해안 농경지에 대한 해수면 상승 피해를 평가하는 방법을 개발하였다. 3차원 해수침투 모델에서 지하수면의 수위와 농도분포를 계산하고 최상부 절점 중에서 염분 농도가 기준 값 이상인 절점에서 지하수면과 지표면 사이의 토양층에서 연직 1차원 모델링으로 토양층의 염분 농도와 불포화대 두께를 계산하였다. 농경지의 토양 염류화는 작물의 뿌리 심도에서 보통 작물의 생육한계 염분농도를 기준으로 판단하였다. 개발된 모델링 방법을 가상의 간척농경지에 적용하였다. 해수면 상승자료로 IPCC의 RCP 4.5와 8.5 시나리오를 사용하였다. 평가 결과는 2050년과 2100년에 대하여 제시하였다. 연구결과 대상지역에서 기후변화 시나리오 RCP 8.5에서 2100년에는 지하수 염류화 피해 면적은 간척지 육지면적 대비 7.8%, 염류화 토양 면적은 6.0%, 불포화층의 두께가 뿌리심도보다 적은 지역의 면적은 1.6% 증가하는 것으로 분석되었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Sea level rise, accompanied by climate change, is expected to exacerbate seawater intrusion in the coastal groundwater system. As the salinity of saturated groundwater increases, salinity can increase even in the unsaturated soil above the groundwater surface, which may cause crop damage in the agri...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

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

문제 정의

  • 본 연구에서는 2100년까지 기후변화 시나리오 별로 예상되는 해수면 상승 예측 자료를 경계조건으로 취급하여 농경지에 미치는 영향을 평가하였다. 그러나 상승하는 해수위 경계조건에 지하수계가 반응하는 데 상당한 시간이 걸리므로 2100년 시점에 대한 예측 결과에 2100년까지의 해수면 상승량이 완전하게 반영된 것이 아니라는 점은 언급될 필요가 있다.

가설 설정

  • 3차원 SUTRA 유한요소망에서 최상부면의 절점 중 염분농도가 기준값을 초과하는 경우 해당 절점과 지표면 사이의 토양층에 대하여 연직 1차원 불포화 흐름 모델링을 수행하였다. 대상 농경지의 불포화 토양층의 두께가 작아 불포화 흐름은 정상상태로 가정하였다. 토양층은 총 40개 요소, 41개 절점으로 이산화하였다.
  • 7%), 담수의 밀도는 1,000kg/m3, 해수의 밀도는 1,024kg/m3를 적용하였다. 대수층의 두께는 80m로, 투수계수는 10.7m/d, 유효공극률은 0.3, 종분산지수는 10m, 횡분산지수는 1 m로 가정하였다. 담수호의 관리 수위는 -0.
  • 담수호에 속한 절점에는 담수호 수위를 일정 수두로 지정하였다. 지하수 함양량과 담수호 수위는 모의기간 동안 일정하게 유지되는 것으로 가정하였다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
지하수의 염분농도가 증가하면 어떤 문제점이 발생할 수 있는가? 기후변화에 따른 해수면 상승으로 인하여 해안지역의 지하수계에 해수침투가 가중된다. 지하수의 염분농도가 증가하면 지하수면 상부의 불포화 토양에서도 염분 농도가 증가할 수 있으며, 이는 농경지에서 작물피해를 일으킬 수 있다. 해수면이 상승함에 따라 내륙의 지하수위도 함께 상승한다.
해안지역의 지하수계에 해수침투가 가중되는 이유는? 기후변화에 따른 해수면 상승으로 인하여 해안지역의 지하수계에 해수침투가 가중된다. 지하수의 염분농도가 증가하면 지하수면 상부의 불포화 토양에서도 염분 농도가 증가할 수 있으며, 이는 농경지에서 작물피해를 일으킬 수 있다.
어떤 점이 불포화 토양층의 두께를 감소시켜 해안 저지대의 경작에 피해를 끼칠 수 있는가? 지하수의 염분농도가 증가하면 지하수면 상부의 불포화 토양에서도 염분 농도가 증가할 수 있으며, 이는 농경지에서 작물피해를 일으킬 수 있다. 해수면이 상승함에 따라 내륙의 지하수위도 함께 상승한다. 이는 불포화 토양층의 두께를 감소시켜 해안 저지대의 경작에 피해를 끼칠 수 있다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (19)

  1. Dehaan, R. L., and Taylor, G. R. (2002). "Field-derived spectra of salinized soils and vegetation as indicators of irrigation-induced soil salinization." Remote sensing of Environment, Vol. 80, No. 3, pp. 406-417. 

  2. Essink, G. H. P., Van Baaren, E. S., and De Louw, P. G. (2010). "Effects of climate change on coastal groundwater systems: a modeling study in the Netherlands." Water Resources Research, Vol. 46, No. 10. 

  3. Ferguson, G., and Gleeson, T. (2012). "Vulnerability of coastal aquifers to groundwater use and climate change." Nature Climate Change, Vol. 2, No. 5, pp. 342-345. 

  4. Huyakorn, P. S., and Buckley, J. E. (1987). VADOFT: finite element code for simulating one-dimensional flow and solute transport in the vadose-zone. Technical Report Prepared for the US Environmental Protection Agency, Athens, GA. 

  5. IPCC (2007). Impacts, adaptation and vulnerability. contribution of working group II to the fourth assessment report of the intergovernmental panel on climate change. Cambridge University Press, Cambridge. UK. 

  6. Kang, J. W., Moon, S. R., and Oh, N. S. (2005). "Sea level rise at the southwestern coast." Korean Society of Civil Engineers, Vol. 25, No. 2B, pp.151-157. 

  7. Kim, S. G. (2014). "Development of reclaimed farm lands for future agriculture." Proceedings Symposium on Revitalization of Agriculture in Reclaimed Land, Grand Hall, aT Center, Korea Rural Community Corporation and Rural Development Administration, pp. 83-99. 

  8. Kitamura, Y., Yano, T., Honna, T., Yamamoto, S., and Inosako, K. (2006). "Causes of farmland salinization and remedial measures in the Aral Sea basin - research on water management to prevent secondary salinization in rice-based cropping system in arid land." Agricultural Water Management, Vol. 85, No. 1, pp. 1-14. 

  9. Korea Meteorological Administration (2012). Korea climate change report. No. 11-1360000-000861-01, Korea 

  10. Korea Rural Community Corporation (1999). Studies on tidal land reclamation and creation of environmental amenity. Ministry of Agriculture, Food and Rural Affairs, pp. 27. 

  11. Korea Rural Community Corporation (2015a). Seawater intrusion estimation report. KRCC Publication No. 11-1543000-001105-10, pp. 301-308. 

  12. Korea Rural Community Corporation (2015b). Seawater intrusion estimation report. KRCC Publication No. 11-1543000-001105-10, pp. 269-275. 

  13. Narayan, K. A., Schleeberger, C., and Bristow, K. L. (2007). "Modelling seawater intrusion in the Burdekin Delta irrigation area, North Queensland, Australia." Agricultural Water Management, Vol. 89, No.3, pp. 217-228. 

  14. Oh, Y. J., Kim, M. H., Na, Y. E., Hong, S. H., Paik, W. K., and Yoon, S. T. (2012). "Vulnerability assessment of soil loss in farm area to climate change adaption." Korean Society of Soil Sciences and Fertilizer, Vol. 45, No. 5, pp. 711-716. 

  15. Park, J. J. (2009). "Vulnerability and adaptation to sea level rise and storm surge." The Geographical Journal of Korea, Vol. 43, No. 3, pp. 435-454. 

  16. Van Genuchten, M. Th. (1980). "A closed-form equation for predicting the hydraulic conductivity of unsaturated soils." Soil Science Society of America Journal, Vol. 44, No. 5, p. 892-898. 

  17. Vinsome, P. K. W. (1976). "Orthomin, an iterative method for solving sparse sets of simultaneous linear equations." SPE Symposium on Numerical Simulation of Reservoir Performance, Society of Petroleum Engineers. 

  18. Voss, C. I. (1984). SUTRA (Saturated-Unsaturated Transport). A Finite-Element Simulation Model for Saturated-Unsaturated, Fluid-Density-Dependent Ground-Water Flow with Energy Transport or Chemically-Reactive Single-Species Solute Transport No. USGS/WRI/84-4369. Geological Survey Reston VA Water Resources DIV. 

  19. Werner, A. D., and Si mmons, C. T. (2009). "Impact of sea-level rise on sea water intrusion in coastal aquifers." Ground Water, Vol. 47, No. 2, pp. 197-204. 

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