A study on the hydrogeological parameters of unconsolidated sediments at the Samrak Delta Area in Busan City, Korea

Abstract

본 연구의 퇴적물 시료는 한국 부산의 삼락지역 삼각주 충적 대수층에서 수집되었다. 입도분석, 실내 투수성 시험과 실내 추적자 시험을 통해 물리적 성질(입자 크기, 밀도, 비중, 공극률)과 대수층 인자(수리전도도, 유효공극률, 종분산지수)가 결정되었다. 36샘플은18개의 모래(S), 1개의 약자갈질 모래 (g)S, 7개의 자갈질 모래 (gS), 5개의 실트질 모래 (zS), 4개의 니질 모래(mS), 1개의 모래질 실트(sZ)로 구성되어 있다. 평균입경(d50)는 0.022에서 0.38mm로 나타나고, 유효입경(d10)은 0.28에서 0.00075사이로 나타났다. 다른 입경들(d17, d20, d30, d60)의 범위는 각각 0.0025~0.41mm, 0.003~0.27mm, 0.008~0.8mm, 0.13~0.45mm으로 나타났다. 균등 계수는 1.52~520의 범위로 나타났다. 수리전도도는 가적곡선을 이용하는 몇 개의 실험식으로 계산되었고 또한, 변수두시험을 통해 결정되었다. 변수두시험의 수리전도도는 9.2×10-5 ~ 2.9×10-2 cm/sec (0.08에서 25.06 m/day)의 범위로 나타났다. 미고결 퇴적물들의 경험적 수리전도도와 변수두 시험의 수리전도도 사이의 상관관계를 파악하기 위해 36개의 모든 퇴적물과 자갈질 모래(gS)와 순수 모래(S)의 26개 데이터들이 이용되었다. Beyer, Slitcher, USBR의 경험식은 변수두시험 결과와 좋은 상관관계를 나타내는 반면, Hazen과 Sauerbrei의 경험식은 약한 상관관계를 나타내었다. Slitcher의 경험식은 변수두시험 결과와 양의 상관관계를 나타내지만, 수리전도도는 변수두시험 결과보다 훨씬 작게 나타났다. 퇴적물들의 분산지수 결정하기 위해서 브롬(Br )용액을 사용하는 실내 주상시험이 수행되었다. 농도이력곡선으로부터 0.01~3.20cm의 분산지수가 결정되었다. 또한 주상시험을 통해 유효공극률과 평균 선형속도가 결정되었다. 유효공극률은 0.05~0.6의 범위로 나타나고, 평균 선형속도는 4.5x10-4~ 1.2x101 cm/sec의 범위로 나타났다. 미고결 퇴적물들의 분산지수와 수리전도도 사이의 상관관계를 파악하기 위해 36개의 모든 퇴적물과 자갈질 모래(gS)와 순수 모래(S)의 26개 데이터들이 이용되었다. 분산지수와 수리전도도 사이의 관계는 반비례이며, 분산지수와 유효공극률 또한 반비례 관계를 나타내었다. 그 이유는 분산지수가 지하수 유동속도에 반비례하고, 지하수 유동속도는 수리전도도와 유효공극률에 비례하기 때문이다. 또한, 이 연구로부터 유효공극률은 수리전도도와 비례 관계이고, 분산지수는 추적자 시험의 규모에 종속한다는 것을 알 수 있었다.