GIS를 이용한 지하수 관리시스템 개발연구 = Development study of groundwater management system making use of GIS

국문 초록 (Abstract)

지하수개발 기술의 발전과 생활여건 개선으로 지하수의 사용이 증가되면서 지하수에 대한 관리상 어려움과 여러 문제점들이 발생하고 있다. 지하수관리체계의 부실, 관리 인원의 부족, 무분별한 개발 등으로 지하수 오염 및 수량부족 현상이 가중되고 있고, 또한 지하수관정의 관리가 어려워 지역적인 과잉개발이나 폐공이 방치되는 현상이 나타나고 있다. 본 논문은 GIS를 이용한 지하수관리의 시스템구축 모델을 제시하고, 지하수 관리시스템에 필요한 분석기능 및 지하수관리 방법을 구현하여 효율적인 지하수관리가 이루어질 수 있도록 하는데 목적이 있다.
지하수개발의 위치정보를 기록하고 개발자료와 현장조사자료 등의 여러 자료를 D/B화 하였다. 또한 위성영상을 이용한 선구조 분석 자료와 수리시험 자료, 수질조사 자료 등을 활용하여 지역별 특성 값을 주제도로 작성하였고, 이러한 자료들을 활용하여 지하수 모델링 기초자료를 자동 생성할 수 있도록 하였다. 신규 지하수 개발 위치에 대하여 주변의 지하수 개발현황 및 오염원 현황, 선구조의 발달, 수질조사 등의 자료를 손쉽게 파악할 수 있는 장점이 있다. 지하수 관리시스템은 이러한 기능들을 이용하여 지하수개발 적지선정이 가능하다.
관정분석-관정주제도, 지하수위 등고선도/지하수 유동방향도, 가상관정 포획구간도, 관정 포획구간도(WHPA)의 주제도 등의 검색으로 관정의 적지선정 및 주변여건을 분석이 가능하도록 하여 지하수개발 기초자료로 활용할 수 있도록 프로그램을 작성하였다.
지하수 모델링 연계-지하수 관리시스템의 D/B, 각종 주제도, 기본도 등을 이용하여 별도의 모델링자료를 입력하지 않고 구축되어있는 자료의 활용으로 모델링입력자료가 자동 생성되도록 프로그램을 작성하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The growth of groundwater development skills and the improvement of life circumstances increase groundwater uses. So managerial difficulties and various problems about groundwater occur. Poor groundwater management organization, lack of management person, thoughtless developments add groundwater pollution and lack of water volume. And local excessive developments or abandoned wells occur. This paper presents groundwater management system model making use of GIS and helps an effective management by realizing necessary analysis functions in groundwater management system and groundwater management methods.
The local information of groundwater is recorded and development data, site examination data is made D/B. And lineament analysis data making use of a satellite image data, hydraulic test data, the quality of water examination data, these local characteristic values made out thematic maps and making use of these data can form the elementary data of groundwater modeling. It makes easy to understand environmental development conditions and pollution source conditions about new groundwater development location, lineament growth, the quality of water examination. Groundwater management system making use of these functions can choose the right locations of groundwater.
Well analysis - It is possible to choose the right locations of wells and to analyze circumstances by referring to Indication of well location map, Groundwater level analysis, Simulation well head protection area, Fixing of well head protection area. So I made out this program to use the elementary data of groundwater developments.
The connections of groundwater modeling - This program is made out to be formed automatically by using D/B of rural groundwater management system, various thematic maps, basic map and primary data without importing additional modeling data.
The outline of pollution analysis - Reference to Fixing of well head protection area, Predictive map of pollution, Piper Diagram, Stiff Diagram.
The outline of location analysis - Reference to Distribution map of regional water volume/water quality, Present position map of water use, Location map of geophysical prospecting, Lineament/Lineament density map.
This rural groundwater management system making use of GIS is possible to use effectively the data of political establishment about groundwater developments and uses, the elementary data of groundwater environment because of using well groundwater management, the water quality of well pollution sources.
Therefore we can expect to choose the right locations furnish authorization information, prevent abandoned wells, stop the thoughtless developments of rural groundwater, keep off the pollution of water quality with near wells and influential range confirmation. We must hand over clear groundwater to our descendants after establishing pollution prevention plans about anxious regions of groundwater pollution as the proper uses and managements of groundwater using rural groundwater management system.

목차 (Table of Contents)

• 목차
• List of Figures = iv
• List of Table = vi
• 1. 서론 = 1
• 1.1. 연구목적 및 배경 = 1
• 1.2. 연구방법 = 3
• 1.3. 시스템 개발 S/W선정 = 5
• 2. 지형 및 지질 = 6
• 2.1. 지형 = 6
• 2.2. 지질 = 7
• 3. 지하수 관리시스템 개요 = 9
• 3.1. 판정분석 = 12
• 3.1.1. 관정 위치도 = 12
• 3.1.2. 지하수위 등고선도/지하수유동 방향도 = 13
• 3.1.3. 가상 관정 포획구간도 = 14
• 3.1.4. 관정 포획구간도(WHPA) = 15
• 3.2. 오염분석 = 16
• 3.2.1. 잠재오염 분포도 = 16
• 3.2.2. 오염 예측도 = 17
• 3.2.3. PiDer Diagram = 18
• 3.2.4. Stiff Diagram = 19
• 3.3. 지역분석 = 20
• 3.3.1. 수량 분포도 = 20
• 3.3.2. 간이수질 분석 = 21
• 3.3.3. 용수이용 현황도 = 22
• 3.3.4. 물리탐사 측전도 = 23
• 3.3.5. 선구조도/선구조 밀도도 = 24
• 3.4. 관리자모드 = 25
• 3.4.1. 주제도 분석 = 25
• 3.4.2. 일반 D/B 자료구축 = 25
• 3.4.3. 분석 D/B 자료구축 = 25
• 4. 관정분석프로그램 = 26
• 4.1. 이론적 배경 = 26
• 4.1.1. 경험식에 의한 영향반경의 산정 = 26
• 4.1.2. 지하수의 흐름방정식을 이용한 영향반경의 산정 = 27
• 4.1.3. WHPA를 이용한 영향반경의 산정 = 30
• 4.2. 분석프로그램 작성 = 31
• 4.2.1. 관정 위지도 분석 = 31
• 4.2.2. 지하수위 분석프로그램 = 32
• 4.2.2. 영향반경 분석프로그램 = 34
• 5. 지하수 모델링연계 프로그램 = 37
• 5.1. 이론적 배경 = 37
• 5.1.1. 평형상태 분석 (Steadv State Simulation) = 40
• 5.1.2. 비평형상대 분석 (Transient Simulation) = 41
• 5.2. 연계프로그램의 작성 = 43
• 5.2.1. 모델의 구축 = 43
• 5.2.2. 지하수 모델링 자료생성 = 44
• 5.2.3. VISUAL MODEL0W를 이용한 지하수 모델링 = 46
• 6. 토의 = 49
• 6.1. GIS 소프트웨어의 선정 = 49
• 6.2. 지하수 관리시스템의 개발 = 50
• 6.3. 지하수 관정분석 = 52
• 6.4. 지하수 모델링연계 = 54
• 7. 결론 = 55
• 참고문헌 = 57
• 초록 = 60