염하구 지역 지하수 유동 측정 방법
Ground Water Movement Measurement Method for Estuary Region
특허 요약
본 발명은 염하구 지역 지하수 유동 측정 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 염하구 지역에서 지하수의 과도한 양수로 해수침투가 발생하는 경우 해안대수층에서의 지하수의 유동 양상을 분석하는 기술에 관한 것이다. 본 발명에 따른 염하구 지역 지하수 유동 측정 방법은 정호 내 유향유속 측정기를 투하하여 지하수 방향성과 선형유속을 측정하는 단계; 멀티 스펙트럼 스캐너와 테마틱 매퍼의 지구관측센서가 구비된 인공위성으로 상기 정호 상부의 수치지형도를 산출하는 단계; 상기 정호 내 암석코어를 회수하여 지반 물성을 산출하고자 NX규격으로 시추작업을 수행하는 단계; 상기 정호 내 지반상대밀도, 연경도 및 전단강도의 토질정수를 추정하기 위하여 표준관입시험을 수행하는 단계; 상기 정호 내 투수성을 산출하기 위하여 수위하강법으로 현장투수시험을 수행하는 단계;가 포함되는 것을 특징으로 한다.
청구항
번호청구항
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염하구 지역 지하수 유동 측정 방법에 있어서, 정호 내 유향유속 측정기를 투하하여 지하수 방향성과 선형유속을 측정하는 단계(S100); 멀티 스펙트럼 스캐너와 테마틱 매퍼의 지구관측센서가 구비된 인공위성으로 상기 정호 상부의 수치지형도를 산출하는 단계(S200); 상기 정호 내 암석코어를 회수하여 지반 물성을 산출하고자 NX규격으로 시추작업을 수행하는 단계(S300); 상기 정호 내 지반상대밀도, 연경도 및 전단강도의 토질정수를 추정하기 위하여 표준관입시험을 수행하는 단계(S400); 상기 정호 내 투수성을 산출하기 위하여 수위하강법으로 현장투수시험을 수행하는 단계(S500);가 포함되고, 상기 S100 단계는, 정호 내 슬롯이 구비된 정호 스크린을 설치하는 단계(S110); 정호 상태가 안정되도록 24시간을 대기하는 단계(S120); 프로브를 측정심도에 설치하는 단계(S130); 침출수가 작은 공극에서 큰 공극으로 유출 시 발생하는 와류를 방지하고자 상기 프로브에 퍼지 팩커를 장착하는 단계(S140); 상기 프로브가 상기 정호 내 침출수 온도와 열평형을 이루는 것을 확인하는 단계(S150); 캘리브레이션 센서를 북위 방향으로 설정하고 상기 프로브에서 열원을 발생시키는 단계(S160); 상기 프로브에서 발생된 열원을 사방위 센서로 감지하여 열원 변화를 수치로 변환하는 단계(S170); 유향 데이터는 시계 방향으로 각도를 계산하여 0~360도로 표기하고 측정심도별로 상기 유향 데이터를 로즈 다이어그램으로 표시하며 빈도수와 평균방향을 벡터로 분석하는 단계(S180);가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 염하구 지역 지하수 유동 측정 방법.

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제 1 항에 있어서, 상기 S100 단계에서 상기 선형유속은 측정지점에서의 지하수 이동경로를 산출하기 위한 것으로,…수식(1) 상기 수식(1)과 같이 동수구배(), 공극률(), 투수도() 및 동수구배()에 의한 함수인 것을 특징으로 하는 염하구 지역 지하수 유동 측정 방법.

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제 1 항에 있어서, 상기 퍼지 팩커는 자체에 수분을 포함하게 되면 부피가 팽창하는 부드러운 섬유로 외부가 피복되어 있고, 상기 섬유 내부에는 다수 개의 실리카 입자가 부착되어 정호 외부상태와의 에너지차를 저감시키며 삽입된 상기 프로브가 상기 정호 내 침출수의 온도에 안정되도록 소정의 시간을 대기한 후 측정을 개시하는 과정이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 염하구 지역 지하수 유동 측정 방법.

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제 1 항에 있어서, 상기 S200단계는 분석대상지형에 대한 지형지세 특성 파악과 지질구조해석이 가능하도록 상기 분석대상지형의 색조, 형태, 질감 및 형상이 포함되도록 하는 것을 특징으로 하는 염하구 지역 지하수 유동 측정 방법.

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제 1 항에 있어서, 상기 S200 단계에서 상기 수치지형도를 산출 시 지표면 기복, 경사방위각, 경사도 및 태양조사방향이 반영되고 방향성 분석과 연장성 분석을 수행하여 측정대상 지형의 총 선구조수와 우세방향을 산출하는 과정이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 염하구 지역 지하수 유동 측정 방법.

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제 1 항에 있어서, 상기 S300 단계에서 굴진속도, 슬라임 상태, 순환수 색조, 표준관입 시험에 의해 채취된 시료 및 N-치를 기반으로 지층 분포 상태를 확인하는 과정이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 염하구 지역 지하수 유동 측정 방법.

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제 1 항에 있어서, 상기 S400 단계에서 상기 표준관입시험을 적용 시 취득하는 데이터는 지반 내 토층분포, 토질종류, 지지층 분포심도, 압밀침하층 두께, 상대밀도, 내부마찰각, 기초지반 탄성침하지수, 기초지반 허용지지력, 액상화 가능성 지수, 일축압축강도, 비배수점착력인 것을 특징으로 하는 염하구 지역 지하수 유동 측정 방법.

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제 1 항에 있어서, 상기 S500 단계에서 상기 수위하강법을 적용 시 시험 구간이 지하수면 하부에 위치하면 수식(2)로 산출하고,…수식(2) 여기서, K는 투수계수(cm/sec), r은 케이싱 반경(cm), 은 상기 케이싱 상단에서 굴착깊이까지 거리(cm), 는 상기 케이싱 상단에서 상기 케이싱 하단까지 거리(cm), , 는 경과시간(sec), , 는 상기 경과시간에 따른 수위저하 거리(cm), 는 지상에 노출된 케이싱 길이(cm), 는 지중에 삽입된 케이싱 길이(cm)인 것을 특징으로 하는 염하구 지역 지하수 유동 측정 방법.

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제 1 항에 있어서, 상기 S500 단계에서 상기 수위하강법을 적용 시 시험 구간이 지하수면 상부에 위치하면 수식(3)으로 산출하고,…수식(3) 여기서, K는 투수계수(cm/sec), r은 케이싱 반경(cm), 은 상기 케이싱 상단에서 굴착깊이까지 거리(cm), 는 상기 케이싱 상단에서 상기 케이싱 하단까지 거리(cm), , 는 경과시간(sec), , 는 상기 경과시간에 따른 수위저하 거리(cm), 는 상기 케이싱 상단에서 지하수위까지 거리(cm)인 것을 특징으로 하는 염하구 지역 지하수 유동 측정 방법.