• A comparative study on characteristics of waterlevel responses to rainfall in the two aquifer systems
  • 강우에 대한 지하수위 반응양상 비교분석 : 강원도 원주지역과 경기도 의왕지역
  • 이진용;이강근;
  • ㈜지오그린21;서울대학교 지구환경과학부;
Abstract
We analyzed hydrologic time-series data obtained from a fractured aquifer in Wonju and a porous shallow aquifer in Uiwang area. Auto-correlation, spectral density, and cross-correlation functions were used for the analyses. Water level at a shallow well in Wonju was weakly auto-correlated and it was sensitive to direct infiltration from rainfall through soil zone while that at a well screened in the fractured zone showed a relative stability to an outer stress (rainfall), which was derived from a delayed transmission of recharge stress through a fracture network from a remote area. Characteristics of time-series data in Uiwang area were similar to those in the fractured zone in Wonju. This was caused by a regional recharge from a distant area rather than a direct infiltration. This study demonstrated a usefulness of time series analyses for identification of recharge mechanism.

강원도 원주지역 암반대수층과 경기도 의왕지역 천층대수층에서 측정한 연속지하수위자료에 대해 시계열분석을 하였다. 연구에 사용한 시계열특성함수는 자기상관함수, 스펙트럼밀도함수, 그리고 상호상관함수이다. 분석결과 강원도 원주지역의 천층대수층의 지하수위는 자기상관성이 상대적으로 작고 상부토양층을 통한 강우의 직접적 침투에 민감하고 단열암반대수층의 지하수위는 상대적으로 외부자극(강우)에 안정적인데 이는 먼 곳으로부터 단열망을 통한 자극의 전파에 기인하거나 혹은 중간에 투수성이 낮은 비풍화편마암대의 영향으로 보인다. 의왕지역의 지하수위의 시계열적 특성은 원주지역의 단열암반대수층의 그것과 유사하다. 이는 지하수위측정 지역의 지하수함양이 직접적 강우침투보다는 광역적 함양과 그 스트레스의 전파에 기인하는 것으로 판단된다. 본 연구에서는 강우와 지하수위와의 시계열 분석이 지하수 함양기작 이해에 어떻게 이용되는지를 보여주었다.

References
  • 1. 최병수,안중기 '지역단위 지하수 자연함양율 산정방법 연구', 지하수환경 5(2), pp.57-65(1998)
  •  
  • 2. 박재성, 김경호, 전민우, 김지수 '소유역의 지하수 함양율 추정기법', 지하수환경 6(2), pp.76-86(1999)
  •  
  • 3. 문상기, 우남칠 '누적강수량과 지하수위 곡선을 이용한 지하수 함양율 산정기법', 추계학술대회 논문집 , 한국지하수토양환경학회, pp.23-30(2000)
  •  
  • 4. 박창희, 구민호, 김형수, 안경환 '지하수 수위의장 기관측 자료를 이용한 함양율 산정기법', 추계학술대회 논문집, 한국지하수토양환경학회, pp.246(2000)
  •  
  • 5. Lee, J. Y., and Lee, K. K. 'Use of hydrologic time series data for identification of recharge mechanism in a fractured bedrock aquifer system', J. Hydrol., 229, pp. 190-201(2000)
  •  
  • 6. 이명재, 이강근 '불규칙 한관측주기를 갖는 지하 수자료를 이용한 지하수위 변동의 시계열분석', 추계 학술대회 논문집, 한국지 하수토양환경 학회, pp.64-68(2000)
  •  
  • 7. 김규범, 최영진, 유영권, 류정아, 손영철 '국가 지하수관측소의 장기관측자료에 의한 지하수 변동특성 분석', 추계학술대회 논문집, 한국지하수토양환경학회, pp.36-39(2000)
  •  
  • 8. Kim, T., Lee, K. K., Ko, K. S., Chang, H. W. 'Groundwater flow system inferred from hydraulic stresses and heads at an underground LPG storage cavern site', J. Hydrol., 236(3-4), pp. 165-184(2000)
  •  
  • 9. Larocque, M., Mangin, A., Razack, M., and Banton, O. 'Contribution of correlation and spectral analyses to the regional study of a karst aquifer (Charente, France)', J. Hydrol., 205, pp.217-231(1998)
  •  
  • 10. 이진용, 이강근, 정형재, 배광옥 '강원도 흥호리 지역 암반대수층의 수리지질 및 지하수 오염취약성 예비조사', 지질공학 10(1), pp.27-38(2000)
  •  
  • 11. Lee, J. Y., and Lee, K. K. 'Analysis of the quality of parameter estimates from repeated pumping and slug tests in a fractured aquifer system in Wonju, Korea', Ground Water, 37(5), pp. 1531-1537(1999)
  •  
  • 12. Cheon, J. Y., Field and numerical studies on groundwater and soil environments of an LNAPL-contaminated site, M.S thesis, Seoul National University(2000)
  •  
  • 13. Lee, C. H., Site assessment and in-situ remediation technology application for contaminated sites, Ph.D dissertation, Seoul Nadonal University(2000)
  •  
  • 14. 농어촌진흥공사, 지하수내 오염 물질의 거동에 관한 연구, 농어촌연구원 연구보고서 96-05-04(1996)
  •  
  • 15. 이석영, 이민효, 윤정기, 박종환, 이문순, 강진규 '오염부지의 자연정화법적용 전망', '99세계환 경의 날 기념 국제세미나: 21세기 토양환경관리 를 위한 발전 방향, 국립환경연구원, pp. 131-146(1999)
  •  
  • 16. Cho, J. C., Cho, H. B., and Kim, S. J. 'Heavy contamination of a subsurfarce aquifer and a stream by livestock wastewater in a stock farming area, Wonju, Korea', Environ. Pollution, 108, pp. 1-10(1999)
  •  
  • 17. Lee, J. Y., Cheon, J. Y., Lee, K. K., Lee, S. Y., and Lee, M. H. 'Statistical evaluation of geochemical parameters distribution in a ground water system contaminated with petroleum hydrocarbons', J. Environ. Quat., 35(5), pp.1548-1563(2001)
  •  
  • 18. Lee, J. Y., Cheon, J. Y., Lee, K. K., Lee, S. Y., and Lee, M. H. 'Factors affecting the distribution of hydrocarbon contaminants and hydrogeochemical parameters in a shallow sand aquifer', J. Cont. HydroI., 50(1-2), pp.139-158(2001)
  •  
  • 19. 이진용, 이강근, 정형재, 배광옥 '순간수위변화및 양수시험을 통한 수리상수추정의 문제점 분석', 지하수환경 6(1), pp.14-22(1999)
  •  
  • 20. KIER (Korea Institute of Energy and Resources), Geological report of the Munmak sheet, KIER, pp.1- 17(1989)
  •  
  • 21. Angelini, P. 'Correlation and spectral analysis of two hydrogeological systems in Central Italy', Hydrot. Sci. J., 42(3), pp.425-439(1997)
  •  
  • 22. Mangin, A. 'Pour une meilleure connaissance des systmes hydrologiques parttr des analyses corrlatoire et spectrale', J. Hydrol., 67, pp.25-43(1984)
  •  
  • 23. Padilla, A., and Pulido-Bosch, A. 'Study of hydrographs of karstic aquifers by means of correlation and cross-spectral analysis', J. Hydrol., 168, pp.73-89(1995)
  •  
  • 24. Yi, M. J., Transfer function-noise modeling of irregularly observed groundwater heads with precipitation data, M.S thesis, Seoul National University(2001)
  •  

This Article

  • 2002; 7(1): 3-14

    Published on Mar 1, 2002