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모래상자 수리모형실험을 통한 경계면 모델의 관정 염도 모의실험
시뢰 ( Lei Shi ),최뢰 ( Lei Cui ),이찬종 ( Chan Jong Lee ),홍성훈 ( Sung Hoon Hong ),박남식 ( Nam Sik Park ) 대한지질공학회 2009 지질공학 Vol.19 No.1
본 연구에서는 해안지역 대수층에서 담수와 해수의 흐름을 개략적으로 모의하는 경계면(sharp-interface)모델이 관정규모의 지하수 흐름 문제에도 적용될 수 있는 지 조사하였다. 해안 지역에서 지하수를 개발할 때 고려해야하는 중요한 인자 중의 하나는 해수침투이다. 관정규모의 지하수흐름 문제에서 해수침투 여부를 평가하기 위해서는 양수관정의 염분도를 모의할 수 있어야한다. 경계면 모델의 양수관정 염도 모의 능력을 검증하기 위하여 소규모 모래상자 수리모형실험을 수행하고 경계면모델의 모의능력을 평가하였다. 여러 가지 실험에서 측정된 관정의 염분도는 0%에서 12%의 범위를 보였으며 모의된 염분도는 측정치를 잘 나타내었다. In this work applicability of a sharp-interface model to well-scale problems is examined. In coastal areas one of the main concerns in groundwater development is saltwater intrusion. To determine the saltwater intrusion at a well one needs to evaluate the saltwater content from a pumpin g well. We conducted laboratory sand-tank experiments to determine if a sharp-interface model can simulate the saltwater content of a pumping well. Lateral saltwater intrusion experiments and freshwater lens experiments are conducted. A partially penetrating well and a fully penetrating well are used. Comparison between numerical results and observation results indicates that the sharp-interface model can determine saltwater contents reasonably well. We conclude that a sharp-interface model can be applied to well-scale groundwater flow problems in coastal areas.
지하수 해수쐐기 제어를 위한 인공주입-연직 2차원 단면 수치실험
홍성훈 ( Sung Hoon Hong ),시뢰 ( Lei Shi ),최뢰 ( Lei Cui ),박남식 ( Nam Sik Park ) 대한지질공학회 2009 지질공학 Vol.19 No.2
해안지역에서 과잉 양수정 보호를 위한 최적 해수쐐기 제어 전산모델을 개발하였다. 최적화 목적함수는 세 가지 종류의 관정에 대하여 유도되었다: 담수 양수, 담수 주입 그리고 해수 양수. 지하수 개발과 쐐기 제어로 인하여 지하수 체에 미치는 영향을 고려하기 위하여 환경인자를 도입하였다. 가상 연직단면에 대한 적용 예에서 담수 인공 주입을 통하여 해수침투로부터 과잉 양수정을 보호할 수 있음을 보였다. 연직 단면 수치실험에서는 주입량 조건이 만족되면 여러 주입 위치에서 동일하게 과잉 양수정을 보호할 수 있는 것으로 나타났다. 그러나 지하수 환경인자를 고려하면 최적 주입위치가 고유하게 결정된다. A simulation-optimization model is developed for development of groundwater and control of a saltwater wedge for protecting over-exploiting freshwater pumping wells. To achieve the goal an objective function is developed for three types of wells: freshwater pumping, freshwater injection and saltwater pumping. Integrity of groundwater environment is accounted for by including three indices. Illustrative cross-sectional examples show that both types of barriers can protect freshwater pumping wells from saltwater intrusion. A barrier well operating at the same rate located anywhere within a certain reach can protect a pumping well. However, the location of the reach appears to contradict the common practice of barrier placements. Consideration of the groundwater environment yields a unique optimal location for barrier wells.
최뢰,이찬종,박남식 東亞大學校 建設技術硏究所 2009 硏究論文集 Vol.32 No.2
A numerical model is used to analyze groundwater flow characteristics in a city area. Suyong District in Busan Metropolitan City is the target area. The groundwater flow in the District is strongly influenced by numerous pumping wells, subway tunnels and a power cable tunnel which drain groundwater. There are also a river and coastline. A numerical model which can simulate both freshwater and saltwater flow is used. It was found that subway tunnels have the largest impact on groundwater flow in the region.
박남식,홍성훈,서경수,김성윤,최뢰 東亞大學校 建設技術硏究所 2006 硏究論文集 Vol.30 No.1
An equation is developed to estimate potential groundwater resources available for development. This equation is useful for planning generally conducted prior to detailed design. The equation is a function of major factors such as aquifer characteristics, saltwater intrusion length, coastalgroundwater discharge and location of proposed pumping wells. Therefore, the equation is quite comprehensive. The equations are derived using well-known analytical solutions. Thus, the basis is scientifically sound. Use of the equation is quite simple since it is an explicit function of variables. A logical method is proposed to assess a radius of influence of a pumping well considering aquifer characteristics and pumping rate. Applications to a hypothetical problem and comparison with results from a more rigorous numerical simulation model indicatethat results obtained from the proposed equation are conservative.