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지질공학 = The journal of engineering geology v.14 no.1 = no.39, 2004년, pp.81 - 91   피인용횟수: 2

터널 건설에 따른 인근 하천 영향 평가를 위한 연구
Study on the Induced Interaction between Groundwater and Surface Water due to the Tunnel Construction

김태희   (한국지질자원연구원CC0186900  ); 김영식   (한국지질자원연구원CC0186900  ); 하규철   (한국지질자원연구원CC0186900  ); 김구영   (한국지질자원연구원CC0186900  ); 고동찬   (한국지질자원연구원CC0186900  ); 양인제   ((주)태조엔지니어링CC0035508  ); 홍순택   ((주)태조엔지니어링CC0035508  );
  • 초록

    본 연구는 마창대교 진입 터널 건설에 따른 지하수-지표수 연계 시스템에 대한 사례 분석을 그 주요 목적으로 하였다. 터널 노선의 약 300m에 이르는 구간은 본 연구지역을 흐르는 가포천의 직하부를 통과하고 있어 이에 대한 사전 영향 검토가 요구되었다. 하지만, 이와 유사한 사례는 국내외적으로 거의 존재하지 않으며, 다만 국내의 경우 터널 굴착에 따른 지하수계에 대한 영향 검토는 부분적인 조사 자료에 근거한 case modeling 연구가 수행된 사례는 빈번히 존재한다. 하지만 본 연구에서는 불확실성이 높은 자료에 근거한 모델링 연구를 지양하고, 자연적인 상태에서의 고도별 지표수 유량 변화를 관측하여 이를 통해 지하수-지표수 상호 작용을 해석하고자 하였다. 또, 이러한 해석 결과에 근거하여 터널 굴착 시 발생 가능한 문제점을 제시하고, 그에 따른 설계상의 보완점 제시를 그 주요 목적으로 하였다. 본 연구를 위해 터널 예정 노선 직상부를 흐르는 가포천에 대해 총 5개 지점에서 하천 유량 모니터링을 실시하였고, 이를 통해 하천 유량 중 지하수 기저 유출에 의한 기여 정도를 분석하였다. 분석결과 본 연구 지역에서 하천 유랑 중 평균 39%는 지하수의 기저 유출에 의한 것으로 추정되었으며, 터 널 굴착 시 최소 지하수 기저유출에 의한 하천 유출량(39%)이 감소할 개연성을 확인하였다. 이상의 연구 결과를 근거로 본 지역에서 터널 굴착에 따른 하천 유량에 대한 영향을 최소화 할 수 있는 방안으로 개수로 공사에 의한 터널 인접 구간에서의 지하수-지표수 상호 작용의 차단, 터널로의 지하수 유입량의 가포천으로의 환원 등 그 영향을 최소화 할 수 있는 방안을 설계 대안으로 제시하였다.


    The objective of this study is the evaluation of the tunneling effect on the goundwater-surface water interaction. The designed tunnel line is laid beneath the Hapo-cheon, which runs throughout the study area. And, the pre-evaluation of the tunnel-influence on the Gapo-cheon is urgently needed. However, it is very difficult to find out the similar domestic and/or foreign cases. In this study, the numerical modeling technique was not considered because of the insufficient data. Instead of the numerical modeling, the measurement and analysis of the stream flow rates 5 different points were adopted to evaluate the influence of the tunnel construction on the Gapo-cheon. Based on the analysis of flow monitoring data, it can be concluded that 39% of flow rate in Gapo-cheon is contributed by the groundwater discharge, as baseflow and the construction of tunnel can seriously decrease the flow rate in Gapo-cheon.


  • 주제어

    지하수-지표수 상호작용 .   터널 .   고도별 하천 유량 .   기저유출.  

  • 참고문헌 (13)

    1. Black,P.E. , Watershed Hydrology(second edition) / v.,pp.,
    2. Numerical Modeling of the Hydrogeological Response produced by Tunnel Construction in Fractured Bedrocks , Molinero,J.;Samper,J.;Juanes,R. , Engeering Geology / v.64,pp.369-386,
    3. 대청댐 유역의 기저유출분리를 통한 기저유량 산정에 관한 연구 , 김경수;조기태 , 한국지하수환경학회지 / v.7,pp.15-19,
         
    4. 낙동강 진동 및 왜관 수문자료를 이용한 기저유출 분리방식 지하수 개발가능량 산정 , 원이정;김형수;한찬 , 한국지학수토양환경학회 창립총회 및 춘계학술발표회 자료집 / v.,pp.157,
    5. MODFLOW를 이용한 터널의 지하수 유동해석 , 허창환 , 한국수자원학회논문집 / v.36,pp.129-142,
         
    6. 동해신광 터널굴착공사와 관련된 지표수 및 지하수의 유동변화에 대한 조사연구(Ⅰ)-수문학 및 암반수리학적 접근을 중심으로 , 이희근;전효택;이종운;이대혁;류동우;오석영 , 터널과 지하공간 / v.5,pp.347-362,
         
    7. Groundwater control and stability in an excavation in Magnesian Limestone near sunderland, NE England , Davis,G.M.;Horswill,P. , Engeering Geology / v.66,pp.1-18,
    8. 터널내 구간별 지하수 유입량 산정방법:유속계의 이동 , 조병욱;성익환;이병대;추창오;김통권;이인호;최경국;김정숙 , 자원환경지질학회 / v.32,pp.661-667,
         
    9. 남한 강수와 하천수의 산소와 수소 동위원소조성 , 이광식;이창수 , 지질학회지 / v.35,pp.73-84,
    10. Geological and hydraulic characterisation of the excavation disturbed zone in the Opalinus Clay of the Mont Terri Rock Laboratory , Bossart,P.;Meier,P.M.;Moeri,A.;Trick,T.;Mayor,J.C. , Engeering Geology / v.66,pp.19-38,
    11. Application of Environmental Isotope to Groundwater Study of the Quinling Railway Tunnel , Liu,D.;Yang,L.Z.;Mao,J. , Tunneling and Underground Space Technology / v.15,pp.147-151,
    12. 복류수와 포화지표 흐름을 고려한 경사면 유출 , 양지영 , 박사학위논문, 서울대학교 / v.,pp.,
    13. 금강 용담, 공주, 규암 수문 자료를 이용한 기저유출 분리방식 지하수 개발 가능량 예비 산정 , 김형수;원이정 , 한국지하수토양환경학회 2001년도 추계학술발표회 / v.,pp.143-147,
  • 이 논문을 인용한 문헌 (2)

    1. Lee, Jeong-Hwan ; Hamm, Se-Yeong ; Cheong, Jae-Yeol ; Jeong, Jae-Hyeong ; Kim, Nam-Hoon ; Kim, Ki-Seok ; Jeon, Hang-Tak 2009. "Estimation of Groundwater Flow Rate into Jikri Tunnel Using Groundwater Fluctuation Data and Modeling" 지하수토양환경 = Journal of soil and groundwater environment, 14(5): 29~40     
    2. Lee, Hyeonju ; Koo, Min-Ho ; Lim, Jinsil ; Yoo, Byung-Ho ; Kim, Yongcheol 2016. "Impacts of Seasonal Pumping on Stream Depletion" 지하수토양환경 = Journal of soil and groundwater environment, 21(1): 61~71     

 저자의 다른 논문

  • 김태희 (7)

    1. 2004 "해안대수층에서 지하수-지표수 상호작용에 의한 지하수위 변화" 지하수토양환경 = Journal of soil and groundwater environment 9 (4): 32~41    
    2. 2005 "제주도 동부지역 해안대수층의 조석에 의한 수리경사 변화 연구" 자원환경지질 = Economic and environmental geology 38 (1): 79~89    
    3. 2005 "파쇄대 응회암 대수층의 지하수 유동 특성화 기법" 지하수토양환경 = Journal of soil and groundwater environment 10 (4): 33~44    
    4. 2006 "열추적자를 이용한 지하수-하천수 혼합대 연구" 자원환경지질 = Economic and environmental geology 39 (5): 525~535    
    5. 2006 "지하수 함양량 추정시 공간상에서의 자료 Sampling 방법에 따른 Minimum Entropy Deconvolution의 적용성에 관한 검토" 지하수토양환경 = Journal of soil and groundwater environment 11 (3): 52~58    
    6. 2011 "암석 내 공극구조의 평가를 위한 전기임피던스의 적용" 지질공학 = The journal of engineering geology 21 (4): 323~336    
    7. 2011 "금강 수계 지하수 시스템의 연간 물수지 변화 추정" 자원환경지질 = Economic and environmental geology 44 (1): 49~57    
  • 김영식 (1)

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