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침투율을 고려한 경상도 지역의 지하수위와 강우이동평균의 상관관계
Correlation between Groundwater Level and the Moving Average of Precipitation Considering Infiltration Rate in Gyeongsang-Do Region 원문보기

한국수자원학회 2010년도 학술발표회, 2010 May 10, 2010년, pp.1991 - 1995  

김남기 (국민대학교 건설시스템공학부) ,  양정석 (국민대학교 건설시스템공학부) ,  강부식 (단국대학교 토목환경공학과)

초록
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도시화로 인한 토지 피복 상태의 변화로 인한 불투수면적의 증가와 강우강도가 증가함에 따라 지하수로 침투하지 못하고, 바다로 유출되는 강우량이 점차 증가하고 있다. 또한, 인구의 증가와 산업발달에 따른 무분별한 지하수의 사용은 심각한 지하수위의 하강으로 이어지고 있다. 지하수위와 강우량간의 상관관계를 분석하여 지하수의 체계적인 관리 및 운용을 하고자 본 연구를 진행하였다. 본 연구에서는 경상도 지역의 지하수위 관측소와 강우 관측소간의 거리가 10km 이내인 지점을 선정하여, 관측 자료와 분석결과를 토대로 13개 지점을 선정하였다. 침투현상이 침루과정을 거쳐 지하수에 유입되는 과정을 고려하면 강우가 발생한 시점보다 시간이 경과 한 후에 이 지점의 하루에 내린 강우량이 이틀에 걸쳐 지하수위에 영향을 준다고 가정하였고, 1일째의 강우를 실제 강우량의 최대 100%에서 50%까지로 설정하고 2일째에 나머지 강우가 내렸다고 가정하여 각각의 강우이동평균값과 지하수위간의 상관관계를 분석하였다. 또한, 한계침투량을 고려하여 강우이동평균값과 지하수위간의 상관관계를 분석하였다. 그 결과 한계침투량 고려시 상관계수가 0.5 이상인 지점들 중 약 70%가 강우량을 강우사상이 발생한 당일과 명일로 나누었을 때, 상관계수가 높게 나타났다. 그러므로 기존 강우와 지하수위 관측자료만 이용하여 강우이동평균과 지하수위의 상관관계를 분석하는 것 보다 침투율을 고려한 강우이동평균과 지하수위의 상관관계 분석으로 인해 지하수의 체계적인 관리와 분석이 가능할 것으로 사료된다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 이 과정을 반복하여 가장 높은 상관계수를 가지는 한계침투량을 산정하고, 이는 그 지역의 한계침투량으로 정한다. 본 연구에서는 경상도 지역의 13개 연구지점에서 침투율에 따른 강우이동평균과 한계침투량을 고려한 지하수위와의 상관관계를 구해보았다.

가설 설정

  • 그리고 일최대한계침투량을 가정하여 강우자료를 수정한 후, 이동평균하여 상관관계를 분석하였고, 이 방법을 반복하여 가장 높은 상관관계를 가지는 한계침투량과 이동평균일수를 정하였다. 강우사상이 발생하였을 때, 강우량이 지하수위에 영향을 미치는 기간을 최대 2일로 가정하였다. 당일의 경우 최대 100%에서 최소 50%까지의 강우량으로 변환 후, 나머지는 익일에 강우사상이 발생한 것으로 가정하여 강우 관측 자료를 변환하였다.
  • 본 연구에서는 강우 관측자료를 수집하여 강우사상이 발생한 경우 이틀에 걸쳐 지하수위에 영향을 준다고 가정을 하였다. 강우사상이 발생한 날의 경우 최대 100%에서 50%까지로 설정하고, 그 다음날 나머지의 강우사상이 발생한 것으로 가정하였다. 변경된 자료를 통하여 이동평균값(Moving Average, MA)을 산정한 후 지하수위와 상관관계를 분석하였고, 가장 높은 상관계수를 가지는 이동평균일수를 그 지점의 강우이동평균일수라고 정하였다.
  • 강우사상이 발생하였을 때, 강우량이 지하수위에 영향을 미치는 기간을 최대 2일로 가정하였다. 당일의 경우 최대 100%에서 최소 50%까지의 강우량으로 변환 후, 나머지는 익일에 강우사상이 발생한 것으로 가정하여 강우 관측 자료를 변환하였다. 침투율을 고려하여 연구지점당 총 6회의 상관관계 분석을 실시하였고, 그 중 가장 높은 상관관계를 가지는 침투율을 볼 수 있다.
  • 그 중 강우 관측 자료를 활용하여 이동평균과 한계침투량을 산정한 후, 지하수위와의 상관관계를 분석하는 연구는 2005년도부터 지속적으로 진행되어왔다. 본 연구에서는 강우 관측자료를 수집하여 강우사상이 발생한 경우 이틀에 걸쳐 지하수위에 영향을 준다고 가정을 하였다. 강우사상이 발생한 날의 경우 최대 100%에서 50%까지로 설정하고, 그 다음날 나머지의 강우사상이 발생한 것으로 가정하였다.
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