대수층 인공함양에 의한 수질개선의 장단기 효과 분석 |
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학술지명 한국지하수토양환경학회
저자 백건하,김태형,김덕근,우동광
발표일 2016-10-13
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지하수 인공함양 기술은 강수, 지하수 및 하수처리수의 여유 수자원을 관정, 인공함양분지 및 습지, 수로, 지하댐, 우수 침투시설 등 인위적인 시설 또는 지표조건을 변경하여 강제로 지하로 침투시키거나 불포화대 및 충적층의 투수성 및 정화능력을 이용하여 양질의 수자원을 확보하는 기술을 말한다(김형수, 2003). 인공함양 기술은 확산주입방식, 유도함양, 관정주입방식, 수로변형법과 지표 유출수 수확 등이 있고, 이를 통해 수자원 저장, 수질개선, 지하수위 회복, 하천 유지용수 공급, 상수도 보급시스템 보완과 지표 저류시설 대체와 같은 용도로 적용가능하다(김용철과 김용제, 2010) 본 연구에서는 인공함양 기술 중 관정주입방식을 적용하여 염지하수의 수질개선 효과를 분석하였다. Testbed는 인천지역이며, 주입정의 지층구성은 지표면에서 하부로 갈수록 실트 섞인 모래질자갈(GM), 실트질점토(CL), 모래질실트(ML) 및 실트질모래(SM)로 이루어져 있으며, 주대수층으로 판단되는 실트질모래층(GL. -14.0~-17.5 m)을 대상으로 인공주입을 실시하였다. 관측정은 주입정을 중심으로 5 m 이격된 OB-3 관측정, 10m 이격된 OB-2 관측정, 15m 이격된 OB-1 관측정을 설치하였다. 대수층 인공함양시 단기주입을 시행하여 7시간 동안 약 79m3/day의 담수를 주입하였으며, 장기주입은 12일에 걸쳐 570 m3/day(일평균 48m3/day)의 담수를 주대수층에 주입하였다. 대수층 인공함양에 의한 주입효과는 주입정 및 관측ㅈ정에서 전기전도도(EC) 검층을 시행하였으며, 전기비저항탐사를 실시하여 주입전 중 후를 비교분석하였다. 대수층 인공함양 결과, 주입정을 중심으로 약 10m 반경에서 염지하수의 EC 가 저감되는 효과가 나타났으며, 상부층보다는 주대수층인 하부층에서 저감효율이 높은 것으로 나타났다. 이러한 결과는 대수층의 매지 특성, 주입정 및 관측정에서 유향유속, 담수의 주입량 등에 기인하는 것으로 판단된다. 진행 중인 연구는 담수의 주입량, 주입정 배치간격, 하천과의 이격거리 등 여러가지 인자들을 고려하여 세부 모델링을 시행하고, 대수층 인공함양에 의한 수질개선의 장단기 효과 분석을 시행하고자 한다. |