서귀지역의 강수량 변화에 따른 함양률 산정과 지하수위 변동 특성

Abstract

서귀지역의 강수량 변화에 따른 함양률 산정과 지하수위의 변동 특성을 파악하기 위하여 서귀포 기상대에서 관측된 강수 자료와 환경자원연구원에서 관리하고 있는 지하수위 관측망 자료를 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 강수량 측정을 시작한 1961년부터 1984년(A)과 최대강수량이 나타난 1985년부터 2008년(B) 동안의 강수 사례를 비교분석 한 결과 연구지역의 연강수량은 증가하는 추이를 보이고 있으며, 사분위수범위에서 변동성은 커지는 것으로 분석되었다. 또한 강수량은 증가하고 강수일수는 감소함에 따라 강우강도는 증가하고 있는 것으로 분석되었다. 2. 모든 계절에서 강수량이 증가하고 있는 것으로 분석되어 연강수량 증가가 모든 계절에서 나타나는 것으로 보이며, 강수량 변동성은 가을이 가장 크게 나타나는 것으로 분석되었다. 또한 강수일수 역시 사분위수범위에서 변동성이 크게 나타나는 것으로 분석되었다. 3. 2003년부터 2007년까지의 지하수위 강하곡선법을 이용(신뢰도 확보를 위하여 결정계수 0.950 미만은 제외)한 각 관정별 평균 함양률 산정 결과는 용흥 27.5%, 토평2 37.2%, 토평1 36.5%, 신례 23.9%로 나타났으며, 이 결과를 이용한 각 지점별 비산출률 산출 결과는 용흥 0.021, 토평2 0.092, 토평1 0.043, 신례 0.032로 산정되었다. 4. 이렇게 산정된 비산출률 값과 WTF법을 이용한 기간별 강수 사례에 의한 함양률 산정 결과는 용흥 18.5∼40.1%, 토평2 28.6∼49.4%, 토평1 21.6∼59.2%, 신례 20.5∼47.7%의 변화를 보였으며, 평균 함양률은 용흥 25.1%, 토평2 38.1%, 토평1 34.5%, 신례 28.4%로 분석되었다. 5. WTF법을 이용한 함양률 산정시 무시될 수 있는 자연배수율을 고려한 기간별 강수 사례에 의한 함양률 산정 결과는 용흥 27.6∼50.2%, 토평2 45.5∼72.1%, 토평1 30.8∼72.5%, 신례 32.6∼79.4의 변화를 보였으며, 평균 함양률은 용흥 37.0%, 토평2 55.8%, 토평1 48.4%, 신례 44.2%로 분석되었다. 6. 지속적인 지하수의 유동과정을 고려한 자연배수율은 연구기간 동안 실제 강수의 평균 14.8%에 해당하며, 자연배수율을 고려시 함양률 자체에 대해서 약 30%의 영향력을 보이므로 강수현상에 의해 발생하는 지하수 함양률 평가시에는 자연배수에 의한 함양률을 고려해야 할 것으로 판단된다. 7. 이러한 자연배수율을 고려한 함양률 산정은 기존 연구에서 산정된 함양률과 비슷한 결과를 보여 장기 지하수위 측정자료를 이용한 관정별 비산출률 산정과 함양률 산정의 적용이 가능할 것으로 판단되며, 수문 변화에 따른 적정 개발량 산정과 지하수 관리의 기초자료로 활용 가능할 것으로 판단된다.

The climate changes such as global warming result in inevitably affecting hydrological variables and it is necessary to conduct long-term research on qualities of climate variables through the statistical analysis on observation data. In addition, the change of water resources in relation to the variability of precipitation has increasingly intensified the change between the field and the region, which altogether needs water resources. Therefore, with the purpose of preserving groundwater, one of the most valuable resources in Jeju Island, this study is focused on changes of precipitation, respective values of specific yield at sampling points and its recharge rate with analysis on precipitation data provided by the Seogwipo Weather Station and groundwater level data observed by the Institute of Environmental Resource Research. 1. According to the analysis on precipitation data provided by Seogwipo Weather Station, the amount of precipitation has shown an increase with a decrease of the number of raining days and, therefore, the rainfall intensity has been keeping on growing. In addition, it is analyzed that all seasons has shown an increase of amount of precipitation while autumn has seen a widest range of precipitation. 2. In terms of groundwater level changes, the summer season where most of precipitation during the year takes place displays an upward trend in the groundwater level while the winter season with relatively less precipitation does a downward trend, which is periodically cycled. All the tube wells within the studied regions demonstrate a similar type of groundwater level variation curve. 3. The respective values of specific yield calculated through the Drawdown Curve Method are as follows: Yongheung 0.021, Topyeong 2 0.092, Topyeong 1 0.043 and Sinrye 0.032. With the application of those values and WTF Method, respective values of averaged groundwater recharge rate are as follows:Yongheung 25.1%, Topyeong 2 38.1%, Topyeong 1 34.5% and Sinrye 28.4%. 4. In the case of considering drainage rate which could be neglected in the calculation of groundwater recharge rate through the WTF Method, the respective values of the averaged rate are as follows:Yongheung 37.0%, Topyeong 2 55.8%, Topyeong 1 48.4% and Sinrye 44.2%. 5. The drainage rate during the studied period has remained at the level of averaged 14.8% of the actual precipitation. As the consideration of drainage rate has explained a 30 % increase in value of groundwater recharge rate, the drainage rate should be taken into consideration with the aim of valuation of groundwater recharge rate. 6. This calculation of groundwater recharge rate, with drainage rate under consideration, has shown values similar to those derived from the precedent studies, which is deemed to enable the calculation of specific yield and groundwater recharge rate for respective tube wells and be also used as fundamental data in estimating optimal development level in association with hydrologic alteration as well as in maintaining groundwater.