우리나라 지하수 수위 현황

지하수 수위 현황

국가 지하수관측망의 2000년 관측자료를 토대로 전국적인 지하수 수위현황을 분석하였다. 2000년말 현재 설치․운영중인 국가 지하수관측소는 총 154개소로서, 이중 2000년중 이전한 의정부신곡관측소와 정읍옹동관측소의 2개 관측소를 제외한 152개 국가 지하수관측소의 지하수위 관측자료를 충적층지하수 관측정(87개)과 암반지하수 관측정(152개)으로 구분하여 지하수위의 개략적인 분포현황을 분석하였다. 동 분석에서는 2000년도 연평균 자료와 아울러 갈수기를 대표하는 2월과 풍수기를 대표하는 8월의 월평균 자료를 도시하여 지하수위의 분포와 변화를 비교하였다.

가. 지하수위 분포특성

일반적으로 지하수위는 지형고도와 유사한 형상으로 나타난다. 이는 지하수위가 관측지점의 고도와 포화대의 압력에 의한 합으로 나타나기 때문에, 결국에는 고도에 의한 영향이 반영되는 것으로 해석된다. 본 분석에서 사용된 충적층 지하수 관측정의 위치고도와 지하수위에 대한 자료를 비교한 결과, <그림 2-4>에서와 같이 선형상관관계가 잘 나타나고 있으며, 이러한 상관성은 상관계수(r2)=0.9991 로 표현된다. 이 상관관계에 의하면, 일반적으로 충적층지하수의 수위는 지표면에서 약 5.12m 하부에 나타난다.

암반지하수의 수위에 대하여 동일한 방법으로 분석한 결과, 지하수위와 고도는 역시 선형상관관계가 보이나, 몇몇 지점에서는 관계선에서 약간의 편이가 발생하고 있다(<그림 2-5> 참조). 그러나, 전체 자료의 상관계수(r2)는 0.9895로, 역시 고도와 지하수위의 상관성이 명확히 드러나고 있다. 다만, 충적층지하수의 수위와는 달리, 암반지하수의 수위는 0.9602×(지표면의 고도) - 3.4112 (m)로 표현되어, 고도가 높아질수록 약간씩 지하수위가 낮아지는 것을 보여준다. 관계식의 절편은 고도가 약 50m 이하인 지역에서는 암반지하수의 수위가 충적층지하수의 수위에 비하여 높게 형성됨을 지시한다.

                                        <그림 2-4> 충적층지하수 관측정에서의 고도와 지하수위의 상관관계

 

                                     <그림 2-5> 암반지하수 관측정에서의 고도와 지하수위의 상관관계

전술한 바와 같이, 지하수위와 고도의 관계는 충적층지하수관측정에서의 연평균 지하수위와 암반지하수관측정에서의 연평균 지하수위를 남한 내륙지역에 도시하였을 때 지역적인 특성과 함께 잘 나타난다. <그림 2-6>에서 충적층지하수의 수위가 광역적으로 한반도 지형고도의 분포와 유사하게 나타나는 것을 볼 수 있다.

암반지하수 관측정의 지하수위도 충적층지하수 관측정의 수위와 전반적인 분포형태가 유사하게 나타나, 지하수위가 높은 지역은 지형적으로 고도가 높은 백두대간을 따라서 관측된다(<그림 2-7> 참조). 이러한 현상은 충적층 지하수위와 마찬가지로 암반 지하수위 역시 관측정이 설치된 지형적인 고도에 비례하게 나타남을 의미한다. 나아가, 우리나라의 지하수계에서 백두대간은 광역적인 지하수의 분수령으로 작용하고 있음을 알 수 있다. 지하수위 분포자료에서 국지적으로 지하수위의 급격히 변화되는 지점들은 실질적인 지하수위의 급격한 변화라기보다는 관측지점 수의 분포와 이로 인한 편차에 기인하는 표현상의 오차이다.

충적층지하수 관측정에서 지하수면까지의 심도를 연평균치(<그림 2-8>)와 갈수기인 2월 및 풍수기인 8월(<그림 2-9>)로 도시하여 지역적인 분포와 변화를 분석하였다. 그림 5에 의하면, 충청남도 부여-공주와 충청북도 청원 지역에서 다른 지역에 비하여 상당히 지하수 심도가 깊게 나타난다.

 

<그림 2-6> 충적층지하수 관측정에서의 연평균 지하수위 분포도

<그림 2-7> 암반지하수 관측정에서의 연평균 지하수위 분포도

이러한 현상은 <그림 2-9>의 2월 갈수기 관측자료에서는 전라북도 정읍지역에까지 확장되어 지하수위가 낮아진 현상이 보인다. 풍수기인 8월자료에서는 전북 정읍지역에서는 다시 수위가 회복된 것으로 나타나지만, 부여-공주와 청원 지역에서는 지하수위가 낮은 상태로 유지되고 있다. 지형적으로 이들 지역에서 특별히 지하수위가 다른 지역에 비하여 낮아질 자연적인 원인이 없는 것으로 평가되어, 이렇게 낮은 지하수위는 지역적으로 과다하게 지하수를 개발한 결과가 지하수위 하강으로 반영되는 것으로 사료된다. 특히 청원 지역은 먹는샘물 공장들이 집중되어 지하수 고갈현상이 국지적으로 나타나는 것으로 보고되고 있다. 따라서 천부 지하수위 역시 이러한 국지적 지하수 고갈현상이 영향을 미치는 것으로 평가된다.

<그림 2-10~11>에 도시된 암반 지하수에서의 지하수위까지 심도분포는, 1) 지형적인 특성으로 인해 고도가 높은 지역으로 가면서 깊어지는 현상과, 2) 국지적으로 지하수의 과다개발로 인한 지하수위 하강현상 (충청남도의 서산-홍성-예산 지역과 충북 청원지역, 경기 이천 지역, 전남 목포-무안 지역 등) 등이 주요 원인인 것으로 해석된다. 암반 지하수위는 갈수기와 풍수기에도 뚜렷한 변화가 보이지 않는다.

 

<그림 2-8> 충적층지하수 관측정에서의 연평균 지하수 심도분포

<그림 2-9> 충적층지하수 관측정에서의 시기별 지하수 심도 분포

<그림 2-10> 암반지하수 관측정에서의 연평균 지하수위 심도분포

<그림 2-11> 암반지하수 관측정에서의 시기별 지하수 심도분포