수리지질과 지하수모델링

Chapter 01 지구상의 물자원과 광역 및 국지규모의 지하수환경
1.1 서언
1.1.1 수문학에서 지하수의 역할과 지하수관련 학문의 정의
1.1.2 수리지질학의 역사
1.1.3 지하수의 기원에 관한 설의 발전
1.2 물과 수문순환
1.3 지구 시스템에서 물
1.3.1 기권수
1.3.2 지표수
1.3.3 표면하수
1.4 물의 기원과 지하수의 성인
1.5 광역 및 국지적인 규모의 지하수환경
1.5.1 광역규모의 지하수계
1.5.2 국지규모의 지하수계
1.5.3 복류수와 충적층 지하수

Chapte 02 대수층의 저유성과 수리특성
2.1 포화대의 수리지질 특성인자
2.1.1 대수층의 저유성
2.1.2 대수층의 투수성
2.2 대수성 수리특성과 지하수 수리학의 기본개념
2.2.1 지하수위 강하구역
2.2.2 수위 강하
2.2.3 부분 및 완전 관통정
2.2.4 자유면대수층
2.2.5 압력수두, 위치수두와 등포텐셜선
2.2.6 정류상태에서 지하수위 강하구역과 함양
2.2.7 피압대수층과 자유면대수층에서 지하수위 강하구역의 비교

Chapter 03 지하수의 운동과 유동특성
3.1 Darcy 법칙
3.2 대수층의 수리성과 수리전도도
3.3 수리전도도의 분포특성
3.4 지하수의 수평흐름 조건
3.4.1 수평흐름 상태에서 수리수두, 압력수두와 위치수두와의 관계
3.4.2 지하수 수평흐름 상태에서 유선과 등포텐셜선
3.5 지하수의 수직흐름 조건
3.6 복잡한 수리지질 조건에서 지하수흐름
3.6.1 이방성
3.6.2 불연속적인 소규모 투수성 구간이 지하수유동에 미치는 영향
3.6.3 지하수의 굴절흐름
3.7 등수위선도와 유선망 분석
3.7.1 등수위선도 작도시 주의해야 할 사항
3.7.2 등방 균질 대수층에서 유선망
3.7.3 유선망 작도와 분석

Chapter 04 지하수의 변동과 물수지 분석
4.1 자연유황곡선과 장단기 지하수위 변동 특성
4.1.1 자연유황곡선
4.1.2 장기적인 지하수위 변동
4.1.3 단기적인 지하수위 변동
4.1.4 다른 요인에 의해 발생하는 지하수위 변동
4.2 물수지 분석
4.2.1 안전 채수량과 지하수 산출 분석
4.2.2 물수지 분석과 수문 평형 방정식
4.2.3 지하수 함양과 물수지
4.3 지하수 함양량 산정법들
4.3.1 수문곡선과 기저유출분리법 및 지하수 함량량 산정법(제1방법)
4.3.2 SCS 방법으로 직접유출량 산정법
4.3.3 기저유출량으로부터 지하수 함양량 산정방법(제2방법)
4.3.4 무강우 지속일수 동안 지하수 감수곡선을 이용하는 방법
4.3.5 염소이온 농도를 이용하여 함양률 산정하는 방법
4.4 지하수개발시 대수층의 지하저수지로서 능력 검토

Chapter 05 지하수 수리학과 대수성 시험분석
5.1 지하수의 운동방정식
5.1.1 Darcy 법칙의 적용한계
5.1.2 정류와 부정류
5.1.3 지하수 유동 지배식
5.1.4 지하수의 3차원 유동 지배식
5.2 정류상태의 우물수리와 분석
5.2.1 정류-자유면대수층
5.2.2 정류-피압대수층
5.3 피압-부정류상태의 우물수리와 분석
5.3.1 부정류-피압 대수층
5.3.2 부정류-누수피압대수층
5.4 부정류-자유면 상태의 우물수리와 분석법
5.4.1 개념모델
5.4.2 수학적인 모델
5.4.3 해석학적인 해
5.4.4 분석방법과 순서
5.5 부정류-파쇄형-단열매체의 우물수리와 분석
5.5.1 패쇄형-단열대수층의 종류
5.5.2 2층 다공질 블록과 단열계 모델(비누수 피압상태)
5.6 순간충격시험(slug test)
5.6.1 피압-무한~반무한 심도의 이방성 및 비압축성 대수층
5.7 단계 대수성시험(step drwdown test)
5.7.1 제1분석법
5.7.2 제2분석법
5.7.3 직선법
5.7.4 대수층 수두손실과 선형의 공벽 수두손실
5.7.5 단계 대수성시험 결과를 이용한 우물 평가방법

Chapter 06 우물의 종류와 비양수량 및 지하수의 인공함양
6.1 우물 일반
6.2 우물의 분류
6.2.1 인력관정 혹은 수굴정
6.2.2 타설관정
6.2.3 소형관정
6.2.4 기계관정
6.2.5 연립관정
6.3 우물 굴착(착정)방법과 우물 설치
6.3.1 재래식 충격 착정법(percussion drilling)
6.3.2 직접회전식 착정법(rotary drilling)
6.3.3 압축공기를 이용한 회전 굴착법(hammer drilling)
6.4 우물구경과 채수량과의 관계
6.4.1 우물구경 증가에 따른 채수량의 변화
6.5 비양수량과 투수량계수와의 관계
6.5.1 비양수량과 투수량계수와의 일반적인 관계
6.5.2 비양수량으로부터 투수량계수 산정법
6.6 미고결암에 설치한 우물의 가채량 산정법
6.6.1 가채량 산정 곡선법
6.6.2 비양수량 자료의 응용(walton법)
6.7 양수량 측정법
6.7.1 간이유량 측정법
6.7.2 Orifice을 이용하여 측정하는 법
6.7.3 Orifice bucket을 이용하여 측정하는 법
6.7.4 V-notch에 의한 유량측정법
6.8 지하수의 인공함양
6.8.1 지하수 인공함양의 개념과 연혁
6.8.2 목적
6.8.3 지하수 인공함양의 방법
6.8.4 인공함양의 자연 입지 조건
6.8.5 인공함양시 수질 변화와 수질 개선

Chapter 07 관정과 대용량 수평집수정의 설계(well design)
7.1 미고결 대수층에 설치하는 관정(tube well) 설계
7.1.1 우물과 케이싱 구경
7.1.2 우물심도
7.1.3 스크린의 길이
7.1.4 자연개량 우물에서 유공관의 개공크기
7.1.5 스크린 구경, 개공면적과 개공율
7.1.6 스크린의 통수능력과 소요 스크린 길이
7.1.7 스크린의 재질
7.1.8 스크린의 내구력
7.1.9 부분관통에 따른 비양수량과 채수량의 보정
7.2 고결암(암반) 대수층에서 관정(우물)설계
7.2.1 외국의 심정설계
7.2.2 심정에 사용하는 무공관인 강관의 종류와 사양
7.2.3 우리나라의 암반관정
7.3 우물개량(well development)과 여과력(filter pack)
7.3.1 인공여과력 설치
7.3.2 여과력의 설계
7.4 수평방사 집수정(RCWL)과 강변여과수 취수시설(RBF system)
7.4.1 일반
7.4.2 수평방사 집수정과 RBF 시설에서 지하수 흐름
7.4.3 기타 강변여과 취수시설과 대구경 수평집수정의 채수 가능량 산정법
7.4.4 대구경 수평 집수관거(Infilteration gallery)의 설계
7.4.5 사이펀식 방사 집수정
7.4.6 지하댐
7.5 우물사이의 적정 이격거리
7.5.1 경제적인 면을 고려한 우물 간격
7.5. 22개 이상의 우물을 설치했을 경우 취수정 사이의 적정 이격거리
7.6 우물소독과 우물재생
7.6.1 CaHCl
7.6.2 NaHCl
7.6.3 착정 굴진작업 중의 염소소독
7.6.4 피막현상
7.6.5 산처리법

Chapter 08 지하수 조사와 평가 방법
8.1 지하수 조사와 평가 방법
8.1.1 지하수의 산출 및 부존조사
8.1.2 지하수환경 영향조사
8.2 광역 지하수 조사(유역별 지하수 조사)
8.2.1 기존자료 수집
8.2.2 정천 현황조사
8.2.3 용수 이용조사
8.2.4 지하수 관리망 설정･운영
8.2.5 지하수 수질관리망 설정･운영
8.2.6 수문지질조사
8.2.7 저수량 측정과 기저유출
8.2.8 정량적인 대수성시험
8.2.9 잠재오염원조사와 지하수 오염취약성 조사
8.2.10 실내작업
8.3 지표지질조사
8.3.1 지형 및 수계조사
8.3.2 위성사진 판독과 선구조 및 지표지질조사
8.4 지하수탐사에 이용되는 지구물리탐사
8.4.1 전기비저항 탐사
8.4.2 탄성파탐사
8.4.3 전자탐사
8.5 직접 지하지질 조사
8.5.1 시추조사의 종류
8.5.2 미고결암 시추조사
8.5.3 고결암의 시추조사
8.5.4 공내검층

Chapter 09 암반지하수와 결정질 단열매체의 수리시험 분석
9.1 암반지하수와 지질구조와의 관계
9.1.1 암반에서 지하수의 산출상태
9.1.2 지체구조와 암반지하수의 산출성
9.2 파쇄 결정질 매체의 수리특성
9.2.1 일 반
9.2.2 개념모델
9.2.3 수리성(hydraulic properties)
9.2.4 결정질 암체의 이론적인 모델
9.2.5 단공시험 분석(Interpretation of single hole test)
9.3 단열매체의 단공시험시 공벽효과(skin effect)와 우물 저장효과(well storage effect)
9.3.1 일 반
9.3.2 공벽효과(skin effect)
9.3.3 시험정의 저장효과(borehole storage effect)
9.4 단열균질매체에서 주입 및 수위강하 시험분석
9.4.1 일반
9.4.2 방사흐름(radial flow)
9.4.3 구면흐름(spherical flow)
9.4.4 정류주입시험(st-st injection test)
9.5 단열균질대수층에서 수위회복(상승), 강하시험(회복) 분석 (build up/fall off test in homogeneous formation)
9.5.1 일반
9.5.2 방사흐름
9.4.3 구면 흐름
9.6 2중 공극매체(dual porosity formation)에서 수리시험
9.6.1 파쇄매체의 분류
9.6.2 2중 공극매체의 이론적 모델
9.6.3 이론과 시험분석
9.7 분리단열대와 교차하는 시험정에서 수리시험(borehole intersected by discrete fractures) 9.7.1 일반
9.7.2 계념모델
9.7.3 원리와 해석
9.8 단열매체에서 순간충격시험(pulse response test)
9.8.1 일반
9.8.2 순간충격시험(slug test)
9.8.3 압력충격시험(pressure pulse test)
9.8.4 충격회복시험(drill stem test, DST)
9.9 파쇄매체의 Moench법
9.9.1 가상 정류상태
9.9.2 부정류 상태

Chapter 10 지하수 모델링
10.1 지하수 모델링(modeling)과 모델(model)
10.1.1 모델링의 목적
10.1.2 지하수 모델의 분류와 종류
10.1.3 모델의 사용
10.1.4 모델의 규약(protocol)
10.2 3-D와 2-D의 지하수 흐름의 표현
10.2.1 3-D 지하수유동 지배식
10.2.2 2-D 피압대수층의 지하수유동 지배식
10.3 해석학적인 방법(analytical method)
10.4 수치적인 방법(numerical method)
10.4.1 수치적인 방법의 종류
10.4.2 유한차분법(finite difference model, FDM)과 종합유한차분법(integrated finite difference method, IFDM)
10.4.3 유한요소법(finite element method, FEM)
10.5 모델링 시 고려해야 할 사항
10.5.1 수치적인 고려
10.5.2 실제 적용 시 고려사항
10.6 수치모델의 보정, 민감도 분석 및 검증
10.6.1 모델 설정
10.6.2 보정(calibration)과 민감도분석(sensitivity analysis)
10.6.3 모델의 확인(validation), 검증(model verification) 및 예측(prediction)
10.6.4 지하수자원 관리와 오염 지하수 정화에 관련된 전산프로그램

- 부록
부록 1. 마이크로컴퓨터 우물 함수(well function)의 해석모델
부록 2. 우물함수의 우물함수의 값에 따른 W()와 ･W()
부록 3. 단위 환산표
부록 4. 우물저장효과와 공벽효과를 감안한 표준곡선들

- 참고문헌