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지질공학 = The journal of engineering geology v.14 no.3 = no.40, 2004년, pp.259 - 272   피인용횟수: 2

지하원유비축기지 공동주변 지하수의 수질화학적 변화와 기밀성과의 관계
Relationship between Hydrochemical Variation of Groundwater and Gas Tigtness in the Underground Oil Storage Caverns

정찬호   (대전대학교 지구시스템공학과UU0000411  );
  • 초록

    이 연구는 임해지역 지하원유비축기지 주변에서의 지하수 수리화학적 변화를 관측하여 원유저장 후 운영에 따른 저장공동의 기밀성 확보에 수질화학적 영향을 평가하고자 한다. 연구지역의 모암은 편마암이지만 바다와 호수를 끼고 있어 지하수의 화학조성은 모암의 영향보다 해수의 혼합, 수벽공 주입수, 그라우팅 재료의 용해와 같은 외적인 요소에 의해 상당한 영향을 받은 것으로 보인다. 4차례에 걸친 지하수의 수질분석 결과 측정시 기와 관측정에 따라서 큰 수질변화를 보인다. 전반적 인 지하수의 특성은 알카리성의 높은 전기전도도 값을 보이고, 일부 관측정 지하수는 고알카리성과 고염분의 특성을 보인다. 지하수의 화학적 유형은 Na-Cl형 > Ca-Cl 형 > $Ca-HCO_3(CO_3)$ 형의 순으로 우세한 경향을 보인다. 열역학적 평형관계를 계산해 본 결과 대부분의 지하수가 탄산염광물에 대해서는 침전성 환경을 앨바이트에 대해서는 용해성 환경을 보인다. 그러나 단열의 충전효과가 큰 점토광물의 침전은 거의 확인되지 않아 암반 단열의 밀봉효과와 그로 인한 기밀성 확보에는 큰 효과가 없을 것으로 보인다. 총유기탄소량 (TOC)은 원유저장 후 약간의 증가하는 경향을 보인다. 관측정 지하수의 $EpCO_2$ 함량은 0 $\~$ 41.3의 범위를 보여 원유에 혼합으로 발생될 수 있는 높은 이산화탄소의 압력은 현재로서는 거의 무시할 수 있다.


    The purpose of this study is to investigate the effect of hydrochemical variation of groundwater on the gas tigtness in an unlined oil storage cavern. The groundwater chemistry is greatly influenced by the seawater mixing, the water curtain and the dissolution of grounting cements. The chemical composition of groundwater greatly varies ac-cording to both the location of monitoring wells and the sampling period. Most of groundwater shows alkaline pH and high electrical conductivity. The chemical types of groundwater show the dominant order as follows : Na-Cl type > Ca-Cl type > $Ca-HCO_3(CO_3)$ type. Thermodynamic equilibrium state between chemical composition of groundwater and major minerals indicates that carbonate minerals except clay minerals can be precipitated as a secondary mineral. It means that the secondary precipitates can not greatly exerts the clogging effect into fracture aperture in rock mass around oil storage cavern. The content of total organic carbon (TOC) shows a slightly increasing trend from initial stage to late stage. The $EpCO_2$ was computed so as to assess the gas contribution on the $CO_2$ in groundwater. The $EpCO_2$ of 0 $\~$ 41.3 indicates that the contribution of oil gas on $CO_2$ pressure in groundwater system can be neglected.


  • 주제어

    지하수 .   해수혼합 .   수리화학적 유형 .   열역학적 평형 .   밀봉효과 .   총유기탄소.  

  • 참고문헌 (9)

    1. 김경수, 정지곤 2002, 수치모텔링을 이용한 지하 원유비축시설의 수리지질학적 안정성 연구, 21권 35-51 
    2. Ball, J. W. and Nordstrom, D. K. (1992) User's manual for WATEQ4F, with revised thermodynamic data base and test cases for calculating speciation of minor, tracer and redox elements in natural waters, U. S., GeoI. Surv., Open File Rep. 91-183, 189p 
    3. Piper, A. M., 1944, A graphic procedure in the geochemical interpretation of water analyses. Transactions of American Geophysical Union, v. 25,914-923 
    4. Clark and Fritz, 1997, Environmental isotopes in hydrology, Lewis publishers, 328p 
    5. Soder, C. O., 1994, Water curtains in gas storage(anexperimental study), Ph. D. Thesis, Chalmers Dniv of Tech., Sweden, 201p 
    6. Neal, c., House, W.A. and Down, K., 1998a, An as-sessment of excess carbon dioxide partial pres-sures in natural waters based on pH and alkalinity measurements. The Science of the Total Environment, 210/211, 173-185 
    7. Appelo, C. P. J. and Postma, D. (1993) Geochemistry groundwater and pollution, A. A. Balkema Publisher, p.90-94 
    8. Jeong, C.H., 2001, Effect of land use and urbanization on hydrochemistry and contamination of groundwater from Taejon area, Korea, Journal of Hydrology, v. 253, 194-210 
    9. Neal, C., House, W. A., Jarvie, H. P. and Eatherall, A., 1998b, The significant of dissolved carbon dioxide in major lowland rivers entering the North Sea. The Science of the Total Environment, 210/211, 187-203 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (2)

    1. Lee, Jin-Yong ; Choi, Mi-Jung ; Kim, Hyun-Jung ; Cho, Byung-Wook 2009. "Characteristics of Seepage Water and Groundwater in a Coastal LPG Storage Cavern of Jeonnam" 지하수토양환경 = Journal of soil and groundwater environment, 14(4): 33~44     
    2. Jo, Yun-Ju ; Lee, Jin-Yong ; Choi, Mi-Jung ; Cho, Byung-Wook 2010. "Characteristics of Seepage Water and Groundwater in Incheon Coastal LPG Storage Cavern" 지질공학 = The journal of engineering geology, 20(1): 1~12     

 저자의 다른 논문

  • 정찬호 (28)

    1. 1998 "일라이트, 할로이사이트에 대한 중금속 원소의 흡착특성" 韓國鑛物學會誌 = Journal of the Mineralogical Society of Korea 11 (1): 20~31    
    2. 1998 "캐올리나이트의 셰슘-137 및 스트론튬-90 흡착에 대한 삼중층 표면복합반응 모델링: 지하수 이온성분 및 pH의 영향" 韓國鑛物學會誌 = Journal of the Mineralogical Society of Korea 11 (2): 106~116    
    3. 1998 "공주시 유구읍 명곡리지역 천부 및 심부지하수의 지화학적 수질특성과 오염" 자원환경지질 = Economic and environmental geology 31 (6): 485~498    
    4. 1999 "경북청송지역 달기 탄산약수의 지화학적 수질특성과 생성기원" 자원환경지질 = Economic and environmental geology 32 (5): 455~468    
    5. 1999 "방사성폐기물 처분장 공학방벽 재료로서의 국산 벤토나이트 및 제올라이트에 대한 물리화학적 특성 평가" 지질공학 = The journal of engineering geology 9 (2): 89~100    
    6. 2000 "경상계 퇴적암에서 산출되는 탄산지하수의 지화학적 특성과 생성기원" 지질공학 = The journal of engineering geology 10 (1): 51~62    
    7. 2001 "충청지역 탄산수의 산출양상, 지화학적 특성 및 생성기원" 자원환경지질 = Economic and environmental geology 34 (2): 227~241    
    8. 2002 "경북지역 탄산수의 생성기원과 수리화학적 특성" 자원환경지질 = Economic and environmental geology 35 (2): 121~136    
    9. 2002 "벤토나이트의 중금속 흡착에 대한 통계모델의 적용 및 열역학적 해석" 지질공학 = The journal of engineering geology 12 (2): 203~214    
    10. 2002 "대전지역 자연샘물 및 공동우물의 수질 및 수리화학적 특성" 자원환경지질 = Economic and environmental geology 35 (5): 395~406    

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