대수층 특성화를 위한 관측정 분포 최적화
Optimizing the Distribution of Monitoring Wells for Aquifer Characterization
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초록
불균질한 대수층을 특성화하기 위하여 제한된 시추 코어 자료, 정호 자료들로 지구통계 기법 및 역산 모델링 등의 방법을 적용한다. 본 연구에서는 여러 개의 관측정에서 측정한 수두 자료와 반응성 없는 추적자의 농도 변화를 바탕으로 담금질 모사법을 통해 참조필드의 투수율을 추정하였다. 효과적인 전위 모델링을 위하여 CG(conjugate gradient)법을 이용하여 행렬방정식을 풀어 유동 시뮬레이션을 수행하였으며, 반응성 없는 추적자의 거동 모사를 위해 유선 시뮬레이션 기법을 사용하였다. 크리깅에 의한 결과와 담금질 모사법으로 추정한 결과를 비교하면, 대수층에서의 오염물 거동을 예측하는데 있어서 담금질 모사법이 더 신뢰성 있는 결과를 도출함을 알 수 있었다. 동적 특성을 재현할 수 있는 대수층 특성화를 위해서는 관측정의 분포가 큰 영향을 미친다. 관측정이 공간적으로 균일하게 분포하는 것보다 많은 유량이 관측정을 통과하도록 분포하는 것이 더 중요한 인자이다. 동일 유선 상에 여러 개의 관측정을 분포시키는 것은 역산 결과의 개선에 큰 영향을 미치지 않는다.
Abstract
Heterogeneous aquifers can be characterized by various geostatistical methods and inverse modeling methods with limited core and well data. In this paper, simulated annealing method is applied to find the permeability field that satisfies hydraulic head and breakthrough data obtained from the monitoring wells. For an effective forward modeling, flow is simulated by a finite difference method with conjugate gradient solution method, and tracer transport by streamline simulation. In comparison with simple Kriging, this approach gives more reliable permeability distribution and consequently better results on predicting the contaminant transport. Distribution of monitoring wells is one of very important factors for aquifer characterization. For an effective aquifer characterization, monitoring wells should be placed to cover as much as flow area rather than uniform distribution in the system of interest. Multiple wells on the same streamline path would not help for a better aquifer characterization.
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