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불균질지층내 지하수 유동의 확률론적 분석 : 무작위성 분포 재생을 통한 가상적 수리시험
Stochastic Simulation of Groundwater Flow in Heterogeneous Formations: a Virtual Setting via Realizations of Random Field

Lee, Kang-Kun  
  • 초록

    수리전도도의 대수값이 정규 분포를 갖고 또 공간적 상관관계를 갖는 무작위 변수라는 가정하에 지하수 유동영역 안에서 불균질한 수리전도도를 발생시켰다. 발생된 수리전도도의 거리에 따른 공분산값의 변화는 이론적으로 제시되는 변화와 잘 일치된다. 지하수위와 수리전도도는 확률론적으로 작용하는 무작위 변수들로 보고 수리 전도도와 지하수위에 대한 확률 통계적 분석을 위해 몬테카를로 시뮬레이션 방법과 유한요소법을 이용하였다. 지하수위와 수리전도도의 분산값은 지하수 유동영역의 점원, 경계조건, 수위구배, 흐름방향 및 상관 거리에 따라 특징적인 분포를 보인다. 특히 수위와 수리전도도간의 공분산값이 음수인 영역은 유동 시스템의 변화에 영향을 거의 받지 않는 영역으로 볼 수 있어서 영향권의 도출과 관계시킬 수 있다.


    Heterogeneous hydraulic conductivity in a flow domain is generated under the assumption that it is a random variable with a lognormal, spatially-correlated distribution. The hydraulic head and the conductivity in a groundwater flow system are represented as a stochastic process. The method of Monte Carlo Simulation (MCS) and the finite element method (FEM) are used to determine the statistics of the head and the logconductivity. The second moments of the head and the logconductivity indicate that the cross-covariance of the logconductivity with the head has characteristic distribution patterns depending on the properties of sources, boundary conditions, head gradients, and correlation scales. The negative cross-correlation outlines a weak-response zone where the flow system is weakly responding to a stress change in the flow domain. The stochastic approach has a potential to quantitatively delineate the zone of influence through computations of the cross-covariance distribution.


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    1. 1995 "난지도 매립지 일대의 지하수위 분포 추정을 위한 복합 크리깅의 응용" 지하수환경 = Journal of the Korean Society of Groundwater Environment 2 (2): 58~63    
    2. 1996 "지하수위 자료를 이용한 대수층의 수리상수 추정과 추정오차 분석" 지질공학 = The journal of engineering geology 6 (2): 83~93    
    3. 1996 "포항 지역 해안 투기 매립장의 수리 특성에 관한 연구" 지하수환경 = Journal of the Korean Society of Groundwater Environment 3 (1): 1~8    
    4. 1996 "GWW를 이용한 지하수 자료 관리" 지하수환경 = Journal of the Korean Society of Groundwater Environment 3 (1): 9~14    
    5. 1996 "난지도 매립지의 수리지질학적 자료를 이용한 데이터 베이스 구축 및 활용" 지하수환경 = Journal of the Korean Society of Groundwater Environment 3 (2): 80~94    
    6. 1997 "단열교차점에서 유체간섭에 관한 수치적 고찰" 지하수환경 = Journal of the Korean Society of Groundwater Environment 4 (3): 111~115    
    7. 1997 "부산 석대 폐기물 매립지 일원의 수질 환경" 지하수환경 = Journal of the Korean Society of Groundwater Environment 4 (4): 175~184    
    8. 1997 "부산 석대 폐기물 매립지 및 그 주변의 지하수 수리시스템 분석" 지하수환경 = Journal of the Korean Society of Groundwater Environment 4 (4): 191~198    
    9. 1997 "인천시 고잔동에서 제기된 유리섬유에 의한 건강피해 역학 조사" 예방의학회지 = Korean journal of preventive medicine 30 (1): 77~101    
    10. 1998 "포항 옥명 폐기물 매립지의 지하수 환경" 지하수환경 = Journal of the Korean Society of Groundwater Environment 5 (4): 223~232    

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