Abstract

Groundwater flow in fractured rock masses is controlled by combined effects of fracture networks, state of geostafic stresses and crossflow between fractures and rock matrix. Furthermore the scaie dependent, anisotropic properties of hydraulic parameters results mainly from irregular paftems of fracture system, which can not be evaluated properly with the methods available at present. The basic assumpfion of discrete fracture network model is that groundwater flows only along discrete fractures and the flow paths in rock mass are determined by geometric paftems of interconnected fractures. The characteristics of fracture distribution in space and fracture hydraulic parameters are represented as the probability density functions by stochastic simulation. The discrete fracture network modelling was aftempted to characterize the groundwater flow in the vicinity of existing large cavems located in Wonjeong-ri, Poseung-myon, Pyeungtaek-kun. The fracture data of $1\textrm{km}^2$ area were analysed. The result indicates that the fracture sets evaluated from an equal area projection can be grouped into 6 sets and the fracture sizes are distributed in longnormal. The conductive fracture density of set 1 shows the highest density of 0.37. The groundwater inflow into a carvem was calculated as 29ton/day with the fracture transmissivity of $10^{-8}\textrm{m}^2/s$. When the fracture transmissivity increases in an order, the inflow amount estimated increases dramatically as much as fold, i.e 651 ton/day. One of the great advantages of this model is a forward modelling which can provide a thinking tool for site characterization and allow to handle the quantitative data as well as qualitative data.

암반지하수유동 해석의 복잡성은 열극과 공극간의 유동관계, 응력의 영향, 열극체계의 복잡한 기하학적 분포상태에 기인한다. 열극체계의 불규칙한 발달로 인한 규모종속과 이방성 특성은 지금까지의 해석방법으로는 만족할 만한 결과를 얻을 수 없다. 분리열극망(Discrete Fracture Network) 모델은 암반 지하수가 근본적으로 분리된 열극을 통하여 유동한다는 가정하에서 출발한다. 유동경로(flow path)는 열극의 기하학적 분포 및 상호간의 연결형태에 의하여 결정되며, 열극분펴 및 수리특성은 현장조사자료의 통계학적 처리에 의한 접근방법을 시도하고 있다. 본 모델을 적용한 연구지역은 평택군 포승면 원정리 일대 $1\textrm{km}^2$지역으로서, 열극자료 분석은 등면적투영도로부터 6개의 set를 도출하였으며, 열극의 크기는 lognormal분포를 나타냈다. 6개 열극 set가 차지하는 총투수성열극확률밀도(conductive fracture intensity)는 1.52로 나타났으며, set 1의 투수성열극밀도가 0.37로 가장 높게 나타났다. 지하공동으로으 유입량 계산은 열극투수계량계수를 $10^{-8}\textrm{m}^2/s$으로 하였을 경우, 29ton/일로 산출되며, $10^{-7}\textrm{m}^2/S$로 하였을 때 약 22배가 큰 65ton/일로 계산되었다. 본 모델은 지하공동건설시 부지특성조사나 평가시에 해석도구로 사용될 수 있으며, 정량적인 자료뿐만 아니라 정상적인 자료도 해석 및 평가과정에 응용될 수 있는 반복적인 실행을 통한 Forward 모델링방법을 사용하는 장점이 있다.

Keywords