[표지] 1
제출문 2
목차 3
1. 서론 10
1.1. 과업명 10
1.2. 과업 배경 및 목적 10
1.3. 과업 기간 10
1.4. 과업의 내용 및 내역 11
1.4.1. 과업의 주요 내용 11
1.4.2. 과업 내역 11
1.5. 과업 대상지역 13
1.5.1. 화진포호의 일반 현황 13
1.5.2. 지하수 관측정 설치 현황 15
2. 석호 및 지하수의 수위·수질 조사결과 17
2.1. 석호 및 주변 지하수의 수위 조사 17
2.1.1. 석호 주변 지하수 수위를 통한 흐름 특성 파악 17
2.1.2. 석호 주변 대수층 수리지질특성 추가 조사 20
2.2. 석호 및 지하수 수질의 수직적 분포 및 변화 21
2.2.1. 지하수 현장수질의 수직적 분포와 계절별 Chemocline 특성 22
2.2.2. 지하수 EC 검층결과를 활용한 담수-염수 경계면 검토 26
2.2.3. 석호·지하수 수질의 수직 단면 분포 및 변화 특성 28
2.3. 석호 및 지하수 수위·수질 변동 장기모니터링 35
2.3.1. 조사지역 지하수 수위·수질 장기 모니터링 수행 37
2.3.2. 장기 모니터링을 통한 지하수 흐름 및 지표수와의 관계 추정 분석 42
2.3.3. 석호수위, 지하수위 및 해수면 변동의 시계열 상관분석 44
2.4. 지표수·지하수 수질 분석 및 시공간적 변화 특성 47
2.4.1. 수질시료 채취 및 분석 47
2.4.2. 수질시료 현장수질 측정결과 48
2.4.3. 주요 양·음이온 및 미량성분 50
2.4.4. 환경추적자(산소·수소 안정동위원소 및 탄소 안정동위원소) 66
3. 기수환경 형성 기작 검토 72
3.1. 대수층 내 담수-염수 경계면 분포 추정 72
3.1.1. 석호 주변지역 지하수 수질의 수직적 분포특성 검토 72
3.1.2. 이론식을 이용한 담수-염수 경계면 분석 73
3.2. 지구화학적인 염분 기원 검토 76
3.2.1. 이온성분 분석 결과를 활용한 해수 침투 및 염분 기원 검토 76
3.2.2. 환경추적자(물의 안정 동위원소) 분석 79
3.3. 석호 기수역 및 물수지 관련 연구사례 검토 82
3.3.1. 석호의 수리·수문 및 물수지 분석 관련 연구사례 82
3.3.2. 석호 기수환경 분석 및 수질오염 물질거동 예측 관련 연구사례 88
4. 결론 및 제언 91
4.1. 연구결과 요약 및 결론 91
4.2. 향후 연구방향 제언 95
참고문헌 97
부록 100
가. 현장수질 검층 결과 101
1) 지하수 관측정 101
2) 석호 호소수 112
3) 해수 113
〈표 1-1〉 과업 대상지역 지하수 관측정 제원 현황 16
〈표 2-1〉 지하수 및 석호 수위 측정 결과 18
〈표 2-2〉 지하수 및 호소수 수위 모니터링 결과의 기초통계분석 40
〈표 2-3〉 지하수 및 호소수 전기전도도 모니터링 결과의 기초통계분석 41
〈표 2-4〉 지하수위에 대한 각 항목별 교차상관분석 결과 45
〈표 2-5〉 수질시료 현장수질 측정 결과 - 1차(2020년 3월) 49
〈표 2-6〉 수질시료 현장수질 측정 결과 - 2차(2020년 9월) 49
〈표 2-7〉 수질시료 현장수질 측정 결과 - 3차(2020년 11월) 50
〈표 2-8〉 주요 이온성분 분석결과 - 1차(2020년 3월) 51
〈표 2-9〉 주요 이온성분 분석결과 - 2차(2020년 9월) 51
〈표 2-10〉 주요 이온성분 분석결과 - 3차(2020년 11월) 52
〈표 2-11〉 주요 이온성분 분석결과 통계값 - 1차(2020년 3월) 53
〈표 2-12〉 주요 이온성분 분석결과 통계값 - 2차(2020년 9월) 54
〈표 2-13〉 주요 이온성분 분석결과 통계값 - 3차(2020년 11월) 55
〈표 2-14〉 미량원소 및 기타 항목 분석결과 - 1차(2020년 3월) 56
〈표 2-15〉 미량원소 및 기타 항목 분석결과 - 2차(2020년 9월) 57
〈표 2-16〉 미량원소 및 기타 항목 분석결과 - 3차(2020년 11월) 57
〈표 2-17〉 주요 이온성분 분석결과 통계값 - 1차(2020년 3월) 58
〈표 2-18〉 주요 이온성분 분석결과 통계값 - 2차(2020년 9월) 59
〈표 2-19〉 주요 이온성분 분석결과 통계값 - 3차(2020년 11월) 60
〈표 2-20〉 물의 산소·수소 안정동위원소 분석결과 68
〈표 2-21〉 용존유기탄소(DIC) 중의 탄소안정동위원소(δ¹³C) 분석결과 70
〈그림 1-1〉 화진포호의 염분 분포 14
〈그림 1-2〉 과업 대상지역 지하수 관측정 설치 현황 15
〈그림 1-3〉 과업 대상지역 지하수 관측정 설치 모식도 및 자재 16
〈그림 1-4〉 과업 대상지역 관측정 설치 지점 측량 및 측량 지점 표시 16
〈그림 2-1〉 현장 측정수위에 따른 지하수 흐름 분포 모식도(계속) 18
〈그림 2-2〉 지하수 관측정의 양수시험 해석 결과 20
〈그림 2-3〉 다항목 수질측정기(YSI)를 이용한 현장수질 측정 21
〈그림 2-4〉 BH-1 관측정 지하수 수질 수직검층 결과 23
〈그림 2-5〉 BH-2 관측정 지하수 수질 수직검층 결과 24
〈그림 2-6〉 BH-3 관측정 지하수 수질 수직검층 결과 25
〈그림 2-7〉 관측정의 시기별 전기전도도(EC) 검층자료 27
〈그림 2-8〉 수질검층을 이용한 온도 공간분포도 29
〈그림 2-9〉 수질검층을 이용한 전기전도도(EC) 공간분포도 30
〈그림 2-10〉 수질검층을 이용한 염도(Salinity) 공간분포도 31
〈그림 2-11〉 수질검층을 이용한 pH 공간분포도 32
〈그림 2-12〉 수질검층을 이용한 용존산소(DO) 공간분포도 33
〈그림 2-13〉 수질검층을 이용한 산화환원전위(ORP) 공간분포도 34
〈그림 2-14〉 자동 모니터링에 사용된 LTC levelogger 35
〈그림 2-15〉 태풍으로 인한 연구지역 피해 현황 36
〈그림 2-16〉 관측정 별 지하수위, 조수위, 전기전도도 및 강수량 시계열 분석 38
〈그림 2-17〉 지하수 및 호소수 수위 모니터링 결과의 Box-Whisker plot 39
〈그림 2-18〉 지하수 및 호소수 전기전도도 모니터링 결과의 Box-Whisker plot 41
〈그림 2-19〉 지하수, 석호, 해수의 수위 변동 비교 42
〈그림 2-20〉 지하수, 석호의 전기전도도 비교 43
〈그림 2-21〉 지하수, 석호의 수온 비교 43
〈그림 2-22〉 강수량 - 수위 교차상관분석 45
〈그림 2-23〉 조위 - 수위 교차상관분석 46
〈그림 2-24〉 수위 - 전기전도도 교차상관분석 46
〈그림 2-25〉 수질시료채취 사진 및 현장수질측정 장비 47
〈그림 2-26〉 주요 이온성분 Box-Whisker plot - 1차(2020년 3월) 53
〈그림 2-27〉 주요 이온성분 Box-Whisker plot - 2차(2020년 9월) 54
〈그림 2-28〉 주요 이온성분 Box-Whisker plot - 3차(2020년 11월) 55
〈그림 2-29〉 미량원소 및 기타 항목 Box-Whisker plot - 1차(2020년 3월) 58
〈그림 2-30〉 미량원소 및 기타 항목 Box-Whisker plot - 2차(2020년 9월) 59
〈그림 2-31〉 미량원소 및 기타 항목 Box-Whisker plot - 3차(2020년 11월) 60
〈그림 2-32〉 Stiff diagram - 1차(2020년 3월) 61
〈그림 2-33〉 Stiff diagram - 2차(2020년 9월) 62
〈그림 2-34〉 Stiff diagram - 3차(2020년 11월) 62
〈그림 2-35〉 Piper diagram의 도시 예 64
〈그림 2-36〉 Piper diagram - 1차(2020년 3월) 65
〈그림 2-37〉 Piper diagram - 2차(2020년 9월) 65
〈그림 2-38〉 Piper diagram - 3차(2020년 11월) 66
〈그림 2-39〉 산소·수소 안정동위원소의 상관관계 - 1차 분석결과 68
〈그림 2-40〉 산소·수소 안정동위원소의 상관관계 - 2차 분석결과 69
〈그림 2-41〉 산소·수소 안정동위원소의 상관관계 - 3차 분석결과 69
〈그림 2-42〉 용존유기탄소(DIC)의 탄소 안정동위원소 분석결과(2차, 3차) 71
〈그림 2-43〉 전기전도도와 탄소동위원소의 상관관계 71
〈그림 3-1〉 EC 수직단면 분포도를 이용한 담수-염수 경계면 분석 72
〈그림 3-2〉 Ghyben-Herzberg 해석식에 대한 모식도 73
〈그림 3-3〉 현장 수위 측정을 통한 호소수 및 지하수 수위 비교 75
〈그림 3-4〉 수위 변화에 따른 담수-염수 경계면의 변동 추정 75
〈그림 3-5〉 과업지역의 Salinity에 대한 Gibs diagram 76
〈그림 3-6〉 Cl 값에 대한 Cl/Br의 질량비 77
〈그림 3-7〉 Cl 값에 대한 Na/Cl의 질량비 78
〈그림 3-8〉 심도에 따른 산소·수소 안정동위원소 분포(1차 분석) 80
〈그림 3-9〉 심도에 따른 산소·수소 안정동위원소 분포(2차 분석) 80
〈그림 3-10〉 심도에 따른 산소·수소 안정동위원소 분포(3차 분석) 80
〈그림 3-11〉 전기전도도와 산소·수소 안정동위원소의 관계(1차 분석) 81
〈그림 3-12〉 전기전도도와 산소·수소 안정동위원소의 관계(2차 분석) 81
〈그림 3-13〉 전기전도도와 산소·수소 안정동위원소의 관계(3차 분석) 81
〈그림 3-14〉 Eau Gallie 지하수 흐름 개념도 82
〈그림 3-15〉 해안지역 지하수 흐름 모식도 83
〈그림 3-16〉 마산 및 진해의 강수량과 지하수 함양량 83
〈그림 3-17〉 Koggala lagoon의 연간 물수지 분석(10⁶ m³/yr) 84
〈그림 3-18〉 제방(groyne)을 이용한 Simulated flow: (a) 구조물 삽입, (b) 슬라임 공법 84
〈그림 3-19〉 연구지역 시추지점 및 갯터짐에 의한 배수 85
〈그림 3-20〉 석호 수위, 해수면 및 총 배출량의 시계열분석 85
〈그림 3-21〉 석호 지역에서의 지표수-지하수 상호작용과 해수침투 쐐기 영향의 변화 86
〈그림 3-22〉 증발 모델의 결과로 PhreeqC 모델에 적용한 혼합 및 증발 변화 87
〈그림 3-23〉 산소동위원소에 대한 혼합 및 증발 결과 87
〈그림 3-24〉 AEM 조사 위치 및 심도별 평균 저항 값 88
〈그림 3-25〉 석호 하부의 AEM 조사결과 및 수문지질학적 설정 방법 88
〈그림 3-26〉 석호 북부 유역의 수심, 염분 및 라돈의 계절적 분포 89
〈그림 3-27〉 SEAWAT 모델 경계 및 Grid 설정 90
〈그림 3-28〉 모델링을 통하여 계산된 지하수위 및 모델 경계 90