적정취수량 및 영향반경
1.각각의 대수성시험 결과를 이용하여 예정된 지하수개발 이용시설의 1일 적정취수량을 결정하고 그 영향반경을 산정한다.
2.이 조사에서 결정된 1일 적정취수량으로 지하수를 취수할 때에 5년 후 의 영향범위를 적절한 분석기법을 이용하여 분석․제시한다.
3.산정된 영향범위에 기존 시설물이나 잠재오염원이 있을 경우 기존 시설물이나 취수정에 미칠 수 있는 영향을 검토․제시한다.
가. 적정취수량의 산정
◦ 적정취수량이란 지하수 고갈, 오염물질의 유입, 지반침하 등과 같이 지하수장해를 일으키지 않으면서 우물에서 지하수위 강하를 가능한 범위 내에서 최대한 크게 하였을 때의 취수 가능한 지하수량을 의미한다. 적정취수량은 단계양수시험 결과와 연속대수성시험 결과를 이용하여 결정한다.
◦ 단계양수시험은 양수정에서 우물 및 대수층 특성에 따른 지하수위의 수두손실을 평가하기 위하여 실시하는 대수성시험의 한 종류로서, 초기에는 작은 양수율로 양수하다가 점차 단계적으로 양수량을 증가시켜 일련의 시간-수위강하 자료를 얻는 시험방법이다.
(1) 시험방법
◦ 단계양수시험은 양수량을 최소한 3단계 이상 나누어 실시하되, 각 단계별로 최소 1시간이상 지속적으로 양수하여야 한다(단, 수량에 따라 불가피한 경우에는 3단계이하 실시 가능).
◦ 양수량은 단계별로 점차 증가시키며 각 단계별로 양수량을 일정하게 유지시켜야 한다.
◦ 단계양수시험시 각 단계에서 수위강하 증분 Δs는 거의 동일한 시간 간격으로 결정한다.
(2) 적정취수량 산정
◦ 단계양수시험을 시행할 때 양수량 증가에 따른 수위강하량의 균형이 깨져 급격한 수위강하가 일어나는 시점을 한계취수량이라 한다. 적정취수량은 한계 취수량을 초과하지 않는 범위 내에서 정하여야 하며 지하수 함양조건, 인근 우물에 의한 수리간섭, 잠재오염원의 영향, 정호효율, 영향권, 양수시간 등을 고려하여 결정한다. 단계양수시험의 결과는 그림 3.5와 같이 각 단계별로 시간에 따른 수위의 강하를 나타낸 그림으로 표현할 수 있다. 그림에서 보는 바와 같이 각 단계별로 양수량을 변화시키면 일정한 수위강하가 일어난 후 수위가 안정되는 경향을 보이지만 어느 단계에서는 수위가 안정되지 못하고 계속 낮아지는 시점이 있다. 이 때 마지막으로 수위가 안정된 단계의 양수량(그림 3.5의 경우에는 90㎥/일)을 한계취수량으로 설정한다.
나. 영향범위 산정
◦ 우물에서 지하수를 양수할 때 우물 주변은 지하수위가 강하하여 원추를 뒤집어 놓은 모양의 영향추(cone of depression)가 형성된다. 영향반경은 우물중심으로부터 지하수위의 강하가 일어나지 않는 영향추의 가장자리까지의 수평거리를 의미하며 대수층이 균질하고 등방성일 경우에는 완전한 원형으로 나타나지만 지하수면이 경사를 이루고 있거나 불균질하고 이방성일 경우에는 타원이나 불규칙한 모습으로 나타난다. 이와 같이 양수에 의하여 영향을 받는 실제의 범위를 영향권 또는 영향구역(ZOI ; Zone of Influence)이라고 한다.
◦ 영향범위를 산정하는 방법은 경험식에 의한 방법, 거리-수위강하량을 해석하는 방법 및 지하수 흐름방정식을 이용하는 방법 등이 있다.
라. 오염영향 평가
(1) 오염영향구간
◦ 잠재오염원에 의한 오염영향구간은 포획구간(Capture Zone)으로 부르기도 하며, 이는 지하수 함양구역(ZOC ; Zone of Contribution)과 같은 의미로 볼 수 있다. 엄밀하게 보면 함양구역은 시간과 무관하게 지하수 유동경계까지의 고정된 구역을 의미하며 포획구간은 함양구역 중 오염물질의 거동시간에 따라 구분한 구간이므로 시간에 따라 그 범위가 커진다.
◦ 또한 함양구역(ZOC)과 영향구역(ZOI)은 흔히 혼동되는 용어이지만 영향구역(ZOI)은 양수에 의한 영향추가 형성되어 수위강하의 영향이 미치는 범위이며, 함양구역은 지하수 유동을 기준으로 양수정으로 지하수가 함양되는 구역을 의미한다. 영향구역은 함양구역에 포함되는 경우가 많으나 부분적으로 함양구역을 벗어나는 경우도 있다. 함양구역과 영향구역의 차이점을 그림으로 표현하면 그림 3.8과 같다. 그림에서 보듯이 영향구역은 양수로 인하여 지하수위의 강하가 일어나는 지점까지로 표시되며 함양구역은 지하수 수리구배(hydraulic gradient)에 따라 상류쪽으로 확장되어 형성됨을 알 수 있다.
◦ 포획구간은 지하수 개발 예정지를 중심으로 장기적인 오염물질 유입가능성을 예측하기 위하여 설정하는 것으로서 5년 이후의 포획구간을 설정하도록 한다.
◦ 잠재오염원에 의한 지하수 오염영향평가를 실시할 경우에는 영향구역(ZOI), 함양구역(ZOC), 포획구간(capture zone)을 도면에 표시하여 잠재오염원이 본 구역에 존재하는지 여부를 확인하고, 잠재오염원 중 중요오염원이 분포하고 있는 경우 적정한 분석 기법을 적용하여 오염가능성 예측 및 오염저감방안 수립을 위한 분석을 실시하여야 한다.
(2) 취수정보호구역의 선정 기준
◦ 정호 주변의 오염원에 의한 지하수 오염에 대비한 취수정보호구역(WHPA;Well Head Protection Area)의 설정기준(미국, EPA)은 다음과 같다.
◦ 거리기준
취수정에서 보호대상 지점까지의 거리와 반경으로 취수정보호구역을 설정한다.
◦ 수위강하량 기준
주변지역의 수위강하량을 측정하여 특정 수치까지 수위가 강하한 지역을 취수정보호구역으로 설정한다.
정호에서 양수시 정호주변에서 수위강하가 일어나는 구간을 취수정보호구역으로 지정하는 것으로 ZOI(Zone of Influence), 양수영향반경 또는 원추형 수위강하지역(Cone of Depression)과 같은 개념이다.
◦ 오염물질의 이동시간(TOT : Time of Travel)에 따른 기준
오염물질이 대수층 내에서 취수정까지 이동하는데 소요되는 시간을 기준으로 취수정보호구역을 설정한다. 오염물질 이동시간(TOT)은 지하수 유속에 좌우되며, 지하수 유속은 수리지질환경에 따라 달라진다.
◦ 흐름경계에 따른 기준
지하수의 흐름을 지배하는 분수령이나 물리적으로 또는 수문학적으로 이미 결정된 위치를 사용하는 개념이다. 수리지질 환경의 흐름경계 중에서 지표면의 특징으로는 산맥, 강, 운하와 호수들이 있고 그 외에 대수층과 지하에 고정된 광역지하수계 등이 있다.
◦ 동화능력에 따른 기준
동화능력에 따른 기준은 오염물질이 취수정으로 이동할 때 오염물질의 이동경로에 분포된 포화 및 비포화대의 동화능력에 따라 오염물질의 농도가 허용기준이하로 저감되는 능력을 이용한 개념이다.
(3) 취수정보호구역의 도형작업
◦ 임의의 고정반경
취수정을 중심으로 일정거리의 지역을 원을 그려 취수정 보호구역을 설정한다.
◦ 계산된 고정반경
특정 TOT 기준한계치에 따른 취수정을 중심으로 원을 그려 반경을 설정한다.
즉, 일정기간동안 취수정에서 지하수를 양수할 때 배수된 지하수의 양을 수식
으로 계산하여 반경을 구한다. 이 때 사용되는 인자는 양수율, 공극율, 수리전
도도, 소요시간 등이며 소요시간은 오염물질이 취수정에 도달하기 전에 오염된 지하수를 정화시킬 수 있는 충분한 시간과 오염물질이 분산되거나 희석되는데 소요되는 시간을 사용한다.
예1) 대수층의 두께가 평균 91.5m이고 공극율이 0.2인 자유면대수층에서 3,819㎥/일의 양수량으로 5년간 장기적으로 취수할 경우 고정반경을 계산하는 방법은 다음과 같으며, 계산된 고정반경은 348m 이다.
풀이) Qt= πr2nH
마. 종합분석
◦ 이상과 같은 방법으로 적정취수량을 산정하고 적정취수량으로 취수시 영향범위와 잠재오염원에 의한 오염영향평가를 토대로 지하수 개발․이용공의 개발가능량 및 산출특성을 분석․제시한다.
지하수 수질
현장조사를 통하여 원수의 수질상태를 조사해야 하며,수질검사의 방법과
항목은 시행령 제31조를 준용한다.
◦ 수질검사 항목․절차․방법, 시료채취방법, 수질검사기관 등에 관한 자세한 사항은 “2.9 수질검사”를 참조한다.
기타 사항
◦ 지하수개발․이용시설에 대한 변경허가를 신청하는 경우에는 적정취수량 및 영향범위에 관한 사항으로 조사항목을 한정할 수 있으며, 지하수법시행령제11조제1항제2호에 해당하는 경우(시설변경으로 인한 변경허가)에는 지하수영향조사서에 갈음하여 시행령 제30조제1항의 규정에 의한 수질검사전문기관이 작성한 수질검사서로 대체할 수 있다.
✔ 지하수법시행령 제30조제1항의 규정에 의한 수질검사전문기관
1. 지하수조사전문기관
2. 「먹는물관리법」제43조에 따른 검사기관
3. 「수도법」제3조제22호에 따른 일반수도사업자
4. 농촌진흥청 국립농업과학원
5. 「지방자치단체의 행정기구와 정원기준 등에 관한 규정」에 의한 도농업기술원
6. 국방․군사시설사업으로 설치된 시설에서 지하수를 개발․이용하는 경우에는 환경부령으로 정하는 수질검사기관(육군 각 군수지원사령부 식품검사대, 함대사령부 의무대, 전투비행단 의무대, 국군의학연구소)
◦ 지하수개발․이용시설의 연장허가를 신청하는 경우에는 적정취수량 및 영향범위와 수질에 관한 사항으로 조사항목을 한정할 수 있으며, 적정취수량 및 영향범위의 조사방법은 연속대수설시험과 수위회복시험으로 한정할 수 있다.
지하수영향조사서의 작성지침과 작성내용
◦지하수영향조사서는 본 지침에서 제시한 조사항목에 대하여 조사방법과 조사결과 등 핵심적인 내용에 대하여 간결, 명확하게 기술한다. 특히, 조사방법에 대한 일반적인 해설과 조사․분석의 이론적인 배경 등 영향조사 결과에 영향을 미치지 않는 내용과 영향조사서의 평가, 심사 등에 불필요한 내용은 수록하지 않도록 하여 인적․물적 낭비를 방지한다.
◦ 보고서의 내용은 체계적이고 논리적이어야 하며, 조사자료를 활용하여 최종결론을 유도하는 과정이 합리적이고 이치에 맞도록 하여 심사자가 영향조사서를 평가할 때 정확한 판단을 할 수 있도록 하여야 한다.
◦ 조사자료의 분석결과를 토대로 적정양수량, 영향범위, 원수수질의 적정성 등 평가기준에 대한 분명한 의견을 제시하여야 한다.
◦ 조사대상지역, 우물 및 샘, 잠재오염원 등의 위치도, 대수성시험일보, 수질검사성적표, 영향범위 분석에 사용된 기초자료 등을 참고자료로 첨부한다.
---- 잘 보셨으면 "좋아요" 부탁해요? 010-3816-1998. 감사함다. -----
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