한국지하수토양환경학회 춘계학술발표회 2013년 4월 11일-12일 한화리조트 제주
방조제 해수유입 규명을 위한 수리학적인 고찰
임성근*․김보업․심규성․장병철․박현주․강상진
한국농어촌공사 기술본부 기술품질팀(KRC)
*e-mail : [email protected]
Abstract
For the precise safety inspection of embankments, geophysical methods and hydrogeological methods were carried out to appraise the applicability of those methods to a seawater intrusion problem. This research area, located at the Jinchon-myeon in Incheon city, was the steady farming-based reclamation to overcome a vicious cycle of drought and flood.
According to the previous report, the water in embankment was inappropriate for agricultural use due to a small amount of annual average rainfall and the highly saline water since 2006.
Electrical resistivity method, EM method and in-situ borehole tests were applied at the embankment and then the results were considerately compared with those of hydrogeological monitoring surveys. The results of geophysical methods were respectively well applicable to inflow zones in embankment material around the base rock in the shallow depth. We also confirmed that the high variation of water level and electrical conductivity in boreholes were observed around the final collapsed segment of embankment in the past..
Key Words : embankment, seawater intrusion, electrical resistivity, water level, electrical conductivity
서 론
수리시설물 제체에서 누수 취약구간을 규명하는데 물리탐사 방법들이 효과적인데, 이러한 방법들 은 수리학적인 다양한 방법들과 함께 수행하여 해석되어지기도 한다(Song et al., 2005). 본 연구에 서는 방조제 정밀안전진단을 위하여 백령지구에서 물리탐사를 수행하였으며, 동일한 측선 상에 시추 조사를 함께 수행하였다. 그 결과 방조제 최종 제철구간을 확인할 수 있었으며, 이 구간을 중심으로 해수유입을 보다 정확히 규명하기 위하여 조석변화에 따른 담수호 내 전기전도도 분포 변화, 시추공 내 지하수위 변화, 그리고 시추공내 전기전도도 변화 모니터링을 실시하였다. 최종적으로 물리탐사, 시추조사 그리고 반복적인 수리학적인 관측 결과를 상호 비교․고찰하여 제체를 통한 해수침투 양 상을 밝히고자 하였다.
현황 및 결과 고찰
본 연구지역은 인천광역시 백령면 진촌면 일원에 위치한 ○○방조제로 이 일대의 가뭄과 홍수의 악순환을 극복하여 안정영농기반을 조성하기 위한 미완공 간척개발사업으로 2006년에 준공(방조제 는 1995년 준공)되어 약 4년이 경과된 담수호, 방조제 및 배수갑문으로 구성된 시설물이다. 본 방조 제는 담수호를 이용하여 경작지에 용수를 공급하는 목적으로 시공되었으며, 제체 높이와 길이는 각
각 8.4 m와 840.0 m이다. 하지만 준공보고서에 따르면 연평균 강수량이 작아 담수화가 지연되고 있 으며, 담수호에 염도가 높아 장기간 농업용으로 사용하고 있지 않다. 따라서 방조제를 통한 주된 해 수유입 구간을 파악하기 위하여 해측사면과 내측사면 각각에서 물리탐사 및 시추조사를 수행하였으 며, 그 결과로 확인된 해수유입 가능성이 높은 지점을 중심으로 담수호 전기전도도, 시추공별 지하 수위, 그리고 공내수 전기도도 모니터링을 실시하였다.
방조제 축조로 조성된 담수호의 염분농도는 농업용수 공급에 있어 매우 중요하며, 일반적으로 염 해 피해가 없는 염분농도는 0.1%(1,000ppm) 이하이고, 벼의 생육단계별로 염해 피해정도가 차이나는 것으로 알려져 있다. Fig. 1은 제체 No.7+40∼No.14+10 구간의 내제측과 담수호와의 접촉부 표층수 의 전기전도도를 만조 후 약 5시간 후에 10m 간격으로 모니터링하면서 측정한 결과를 나타낸 것인 데, 표층수의 전기전도도는 19,670∼20,900 µS/cm로 전 구간에 걸쳐 비교적 높은 범위의 분포도를 보였다. 특히, No.9+00～No.11+00 구간에서 전기전도도는 다른 구간에 비해서 상대적으로 낮게 나타 났는데, 이는 간조시기에 측정한 결과로 유향이 외제 측으로 향하여 내륙에서 흘러 들어온 전도성 낮은 담수호 영향으로 이 부근이 주된 해수유입 경로로 해석된다.
Fig. 1. 담수호 내 전기전도도 분포도
결 론
본 방조제에서 수행한 물리탐사 방법으로 대략 No.8+30∼No.11+30 구간에서 저비저항 이상대를 확인할 수 있었으며, 이 구간은 청문조사 시 최종 체절구간으로 확인된 것과 일치하여 방조제 축조 당시에 해수범람으로 붕괴된 최종 체절구간으로 판단된다. 그리고 이 구간을 중심으로 수행한 담수 호 내 전기전도도 및 시추공 공내수 전기전도도 모니터링 조사를 수행한 결과 방조제 최종 끝막이 구간으로 판단되는 곳에 위치한 시추공에서는 조위에 따른 수위변화 및 전기전도도 변화가 크게 나 타났다. 따라서 본 제체는 돌망태 및 바닥보호공 공극을 통한 해수유통이 상당부분 이루어지고 있 고, 제체 일부는 해수침투에 의한 유로가 형성된 것으로 판단된다.
참고문헌
1. Song, S. H., Song Y., and Kwon, B. D., Application of hydrogeological and geophysical methods to delineate leakage pathways in an earth fill dam, Exploration Geophysics, 36, 92-96, 2005.
