[논문]해수침투 해석해 기반 제주 동부 담해저 지하수 유출의 정량적 산정

장선우; 김일환

doi:10.3741/jkwra.2022.55.12.1011

해수침투 해석해 기반 제주 동부 담해저 지하수 유출의 정량적 산정
Assessment of a fresh submarine groundwater discharge in eastern Jeju Island using analytic seawater intrusion models 원문보기

Journal of Korea Water Resources Association = 한국수자원학회논문집, v.55 no.12, 2022년, pp.1011 - 1020

장선우 (한국건설기술연구원 수자원하천연구본부) , 김일환 (한국건설기술연구원 수자원하천연구본부)

초록
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기존 해저 지하수 유출의 진단은 국지적으로 많은 양의 해안 유출이 관측되는 곳을 대상으로 수행되었으며, 넓은 영역을 대상으로 해안선을 따라 유출되는 유역 규모의 해저 지하수 유출 진단은 지금까지 국내를 대상으로 연구되어온 적이 없다. 본 연구에서는 제주 동부 지역을 대상으로 해수 침투 진단 및 예측에서 널리 사용되는 해석학적 모형을 기반으로 해저 지하수 유출을 유역별 또는 지역적으로 분석할 수 있는 해저 지하수 유출 진단 모형을 개발하였다. 본 연구에서 연구 방법으로 제안하는 해저 지하수 유출 진단 모형은 이론적으로 개념화된 기존의 해수 침투 경계면 기반 해석식을 발전시켰다. 다수의 관측 지하수위 및 수리 지질학적 자료를 해석식의 입력값으로 활용하기 위해 고안되었으며, 유량 평균 유출 산정식과 단면 평균 유출 산정식으로 구분되는 담해저 지하수 유출량 산정 방법이다. 모형 개발을 위하여 해수 침투의 해석학적 모형의 개념 응용 및 수정, 기존에 보고된 제주 동부의 국지적 해저 지하수 유출 진단 결과를 활용한 보정 및 검증 등을 포함하는 연구를 수행하였다. 연구 결과 성산 유역의 담해저 지하수 유출은 함양량의 약 2.65%에서 9.15%에 이르는 것으로 추정되었다. 본 연구에서는 해석학적 해수침투 모델이 결합된 유역 규모의 해안 유출수의 정량적 평가를 최초로 확립함으로써 보다 합리적인 해안지역 수자원 관리 방안 수립에 대한 과학적 분석 방법 제공이 가능할 것으로 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Previous studies for the assessment of submarine groundwater discharge (SGD) were perfomed for areas where a large amount of SGD was observed. Newly developed assessment methods were proposed that was based on an analytic solution using sharp interface model. The proposed mathematical equations used the existing observed groundwater level and hydrogeological data of Jeju Island as input data. The quantitatively assessed FSGD values were compared to the basin-scale recharge estimation values in Seong-San area in eastern Jeju. As a result of the study, it was estimated that the amount of FSGD in the Seongsan area ranges from about 2.65 to 9.15% of the amount of areal-recharge. Through the analysis of the FSGD combined with the analytic model, it is to be provided as a scientific tool to establish a more reasonable coastal water resource management plan.

주제어

표/그림 (8)

그림 Fig. 1. Cross-sectional views of a conceptualized island
그림 Fig. 2. Groundwater zone by occurrence type and location of study area in Jeju (modified from Jeju Province (2013))
그림 Fig. 3. Monitoring well arraignment and divide of basin area according to line A-A' and B-B'
표 Table 1. Input value of analytical solution for the assessment of FSGD
그림 Fig. 4. Groundwater level and estimation of sharp interface using EC and G-H ratio
표 Table 2. Submarine groundwater discharge each monitoring well by average flux method (Unit: ×10³ m²/year)
표 Table 3. Estimation of fresh submarine groundwater discharge (FSGD) by average flux and average cross section methods (Unit: ×10³ m²/year)
표 Table 4. Comparison of FSGDs to estimated recharge in study area (Unit: ×10⁶m³/year)

참고문헌 (24)

Chang, S.W., and Clement, T.P. (2013). "Laboratory and numerical？investigation of transport processes occurring above and within？a saltwater wedge" Journal of Contaminant Hydrology, Vol. 147,？pp. 14-24.

상세보기
Chang, S.W., Chung, I.M., Kim, M.G., Tolera, M., and Koh, G.W.？(2019). "Application of GALDIT in assessing the seawater？intrusion vulnerability of Jeju Island, South Korea." Water,？Vol. 11, No. 9, 1824.
Chang, S.W., Chung, I.-M., Kim, M.-G., and Yifru, B.A. (2020).？"Vulnerability assessment considering impact of future ground-water exploitation on coastal groundwater resources in north-eastern Jeju Island, South Korea." Environmental Earth Sciences,？Vol. 79, No. 22, pp. 1-17.

상세보기
Chesnaux, R., and Allen, D. (2008). "Groundwater travel times for？unconfined island aquifers bounded by freshwater or seawater."？Hydrogeology Journal, Vol. 16, pp. 437-445.

상세보기
Destouni, G., and Prieto, C. (2003). "On the possibility for generic？modeling of submarine groundwater discharge." Biogeochemistry,？Vol. 66, No. 1, pp. 171-186.

상세보기
Freeze, R.A., and Witherspoon, P.A. (1967). "Theoretical analysis of？regional groundwater flow: 2. Effect of water-table configuration and subsurface permeability variation." Water Resources？Research, Vol. 3, No. 2, pp. 623-634.

상세보기
Ghyben, W. B. (1888) Nota in Verband met de voorgenomen？putboring Nabij Amsterdam, Tijdschrift van het Kononklijk？Instituut van Ingenieurs, The Hague, Netherlands, pp. 8-22.
Hem, J.D. (1985). Study and interpretation of the chemical characteristics of natural water (Vol. 2254). Department of the？Interior, US Geological Survey, Washington, D.C., U.S.
Herzberg, A. (1901). "Die Wasserversorgung einiger Nordseebader."？Journal fur Gasbeleuchtung und Wasserversorgung, Vol. 44,？815-819, pp. 842-844.
Jeju Province (2013). Water resources management plan in Jeju？Province 2013-2022. p. 59.
Johannes, R.E. (1980). "The ecological significance of the submarine？discharge of groundwater." Marine Ecology Progress Series,？Vol. 3, No. 4, pp. 365-373.

상세보기
Kang, K.-m., Kim, D.-j., Kim, Y., Lee, E., Kim, B.-G., Kim, S.H., Ha,？K., Koh, D.-C., Cho, Y.-K., and Kim, G. (2019). "Quantitative？estimation of submarine groundwater discharge using airborne？thermal infrared data acquired at two different tidal heights."？Hydrological Processes, Vol. 33, pp. 1089-1100.

상세보기
Korea Institute of Geosciencs and Mineral Resources (KIGAM)？(2015). Assessment of mass exchange in hydrospheric interface？through eco-hydrogeological technologies. GP2013-021-2015.
Lee, E., Kang, K.-m., Hyun, S.P., Lee, K.-Y., Yoon, H., Kim, S.H.,？Kim, Y., Xu, Z., Kim, D.-j., and Koh, D.-C. (2016a). "Submarine groundwater discharge revealed by aerial thermal？infrared imagery: A case study on Jeju Island, Korea." Hydrological Processes, Vol. 30, pp. 3494-3506.

상세보기
Lee, E., Shin, D., Hyun, S., Ko, K.-S., Moon, H., Koh, D.-C., Ha, K.,？and Kim, B.-Y. (2017). "Periodic change in coastal microbial？community structure associated with submarine groundwater？discharge and tidal fluctuation: Changes in coastal microbial？community." Limnology and Oceanography, Vol. 62, No. 2,？pp. 437-451.

상세보기
Lee, E., Yoon, H., Hyun, S.P., Burnett, W.C., Koh, D.-C., Ha, K.,？Kim, D.-j., Kim, Y., Kang, K.-m. (2016b). "Unmanned aerial？vehicles (UAVs)-based thermal infrared (TIR) mapping, a？novel approach to assess groundwater discharge into the？coastal zone." Limnology and Oceanography: Methods, Vol.？14, pp. 725-735.

상세보기
Li, L., Barry, D.A., Stagnitti, F., and Parlange, J.Y., (1999). "Submarine groundwater discharge and associated chemical input？to a coastal sea." Water Resources Research, Vol. 35, No. 11,？pp. 3253-3259.

상세보기
Ministry of Land, Infrastructure and Transport (MLIT) (2015). Water？cycle analysis and establishment of water resources infrastructure in Jeju Island.
Moore, W.S. (1996). "Large groundwater inputs to coastal waters？revealed by 226Ra enrichments." Nature, Vol. 380, No. 6575,？pp. 612-614.

상세보기
Robinson, C., Li, L., and Prommer, H., (2007). Tide-induced recirculation across the aquifer-ocean interface. Water Resources？Research, Vo. 43, No. 7, W07428.

상세보기
Smith, A.J. (2004). "Mixed convection and density-dependent sea-water circulation in coastal aquifers." Water Resources Research,？Vol. 40, No. 8, W08309.
Taniguchi, M., Burnett, W.C., Cable, J.E., and Turner, J.V. (2002).？"Investigation of submarine groundwater discharge." Hydrological？Processes, Vol. 16, pp. 2115-2129.

상세보기
Werner, A.D., and Simmons, C.T. (2009). "Impact of sea-level rise？on sea water intrusion in coastal aquifers." Groundwater,？Vol. 47, pp. 197-204.

상세보기
Younger, P.L. (1996). "Submarine groundwater discharge." Nature,？Vol. 382, No. 6587, pp.121-122.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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