지표수의 확산 흐름을 고려한 광산 침출수 유출경로 예측
Prediction of Mine Leachate Pathway by Considering Divergent Flow of Surface Runoff
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초록
광산 폐기물로부터 배출되는 침출수는 폐광산 주변 지역의 토양 및 수질을 오염시킬 수 있다. 따라서 광산 침출수의 유출경로를 예측하여 상세한 조사가 필요한 오염 예상지역을 결정할 필요가 있다. 본 연구의 목적은 Multiple Flow Direction(MFD) 알고리즘과 D-Infinity 알고리즘을 이용하여 광산 침출수의 유출경로와 영향범위를 예측하는 것이다. MFD 알고리즘과 D-Infinity 알고리즘은 지표수 유출 분석시 일반적으로 사용되는 단일 흐름 방향 알고리즘과 비교했을 때 지표수의 확산 흐름을 고려할 수 있는 특성을 가진다. 본 연구에서는 MFD 알고리즘과 D-Infinity 알고리즘을 가상의 오목한 지형과 볼록한 지형 자료에 적용하여 각 알고리즘의 특성을 비교, 분석하였다. 가상의 폐광산 지역과 충청남도 청양군에 위치한 폐광산 지역에 대한 적용 결과 MFD 알고리즘과 D-Infinity 알고리즘이 기존의 단일 흐름 방향 알고리즘이 고려하지 못하는 지표수의 확산 흐름을 모델링할 수 있으며, 광산 침출수의 유출경로를 효과적으로 예측할 수 있음을 확인할 수 있었다.
Abstract
Mine leachate discharging from mine waste rocks and tailings can contaminate the surrounding environment including soil and water. Therefore, it is required to predict the mine leachate pathway to determine critically contaminated zones that require more detailed site investigations. The purpose of this study is to predict the mine leachate pathway using Multiple Flow Direction(MFD) and D-Infinity algorithms. The MFD and D-Infinity algorithms allow divergent flow of surface runoff in hydrological analyses, therefore they can make up for the weak points of conventional single flow direction algorithms. The characteristics of MFD and D-Infinity algorithms were examined by applying them to synthetic data representing concave and convex cones. Applications of MFD and D-Infinity algorithms in an abandoned mining area in Korea showed that they can account for the divergent flow of surface runoff and predict the mine leachate pathway effectively.
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