연구기반, 연구아이디어 및 주요 연구내용

(1) 연구 근거

1950년대부터 구 지질광물자원부 및 관련 부서에서는 지하수와 그 환경지질학적 문제에 대한 수많은 조사와 평가를 실시해 왔다. 지역 수문지질학, 물 공급 수문지질학, 환경 수문지질학, 지하수 자원 및 신기술 및 방법의 적용에 대한 평가를 포함합니다. 50년 이상의 수문지질학적 연구를 통해 우리나라 지하수 자원의 지역적 분포 패턴이 기본적으로 파악되었으며, 지하수는 수권과 암석권의 구성 요소이자 물 순환과 중요한 환경 요인으로 간주되기 시작했습니다. 지구변화는 지하수의 순환이동을 연구하기 위해 대면적, 동위원소 등의 기술을 활용하고 있으며, 수문지질정보기술 수준이 지속적으로 향상되어 지하수 평가에 대한 심층적인 연구가 가속화되고 있습니다.

50년 넘게 지하수를 평가하는 과정에서 국가의 의지를 부각시키고 국가 목표를 달성하는 것은 기초 수문지질학 연구의 장점을 최대한 발휘하고 조사 및 평가하는 지하수 과학의 기초입니다. 지하수의 지역적, 지역적 특성에 초점을 맞춘 조사 및 평가 기본적이고 미래 지향적인 연구는 시대 발전과 경제 및 사회 발전의 새로운 요구에 따라 국가의 기본적이고 전략적 요구인 공공 복지입니다. 지하수 평가 이론과 방법을 지속적으로 개선하고 사회에 봉사할 수 있는 지하수 평가 업무의 능력을 향상시키는 것이 그 특징입니다.

1970년대부터 응용수학과 지하수 역학의 상호 침투, 컴퓨터 기술의 보급과 응용으로 인해 전통적인 수문지질학의 내용이 풍부해졌습니다. 정상유동에서 비정상유동으로, 2차원유동에서 3차원유동으로, 일반평형법과 유추법에서 해석법, 유한요소나 유한차수법, 상관분석법 등 지하수를 지속적으로 육성해 나가겠습니다. 수량 평가 방법 개선 및 개발. 따라서 이론적으로나 구체적인 컴퓨팅 기술 모두에서 이전보다 새로운 수준으로 향상되었습니다. 1970년대 후반부터 지하수 자원평가에서는 '4대 매장량' 개념이 더 이상 사용되지 않고 자원 개념으로 대체되었다.

1980년대 후반 지하수자원 연구의 중요한 징후는 점차 주요 목표가 관리모델 연구, 즉 지하수를 합리적으로 개발, 활용, 규제, 보호하는 방법에 대한 연구로 전환되었다는 점이다. 인간의 생명과 생산에 가장 유리한 위치에 있도록 자원을 확보합니다. 따라서 수문지질학의 다양한 분야뿐만 아니라 지하수 개발활동과 관련된 자연환경, 사회환경, 기술적, 경제적 환경과 관련된 다양한 이슈를 수학적 모델과 최적화 기법을 통해 수립하여 관리를 달성한다. 표적.

그러나 21세기 지속가능한 발전의 요구에 직면하여 지하수 평가방법에 대한 연구작업은 다양한 정도의 새로운 요구에 적응하지 못하는 문제를 안고 있다. 1980년대부터 시작된 1차 국가지하수자원 평가는 자원을 소모하고 환경을 희생하는 개발과정을 기반으로 하였으며, 평가지침, 평가개념, 평가방법에 있어 역사적 한계가 있어 시급한 필요성이 있었다. 새로운 요구 사항을 개선하고 개발합니다. 예를 들어 당시의 인지능력과 기술수준의 한계로 인해 지하수자원, 환경·생태적 자연기능적 속성, 사회적 기능적 속성에 대한 기본적인 이해와 평가방법이 부족하여 지속가능한 발전과 물순환 개념을 반영할 수 없었다. 혹은 과거의 평가방법의 한계로 인해 현재의 지하수 남용과 환경지질학적 문제에 대한 이해에 인간의 편견이 있을 수도 있다.

요컨대 현재의 지하수 평가방법은 기본적으로 여전히 1984년 제1차 국가지하수평가의 개념과 방법을 따르고 있으며, 지하수자원의 기능평가에 중점을 두고 있으며, 정량적 평가에는 충분히 고려되지 않고 있다. 환경, 생태 및 저장 기능에 대한 평가 평가 작업의 지도 이념이나 관련 개념, 평가 방법 및 핵심 기술에 있어서 지속 가능한 개발 개념에 적합하지 않은 측면이나 한계가 있습니다. 동시에 21세기에는 지구적 변화와 인간 활동의 영향으로 지하수 순환 환경이 변화하고 있으며, 물 순환 이론과 동위원소 기술, "3S" 기술, 컴퓨터 기술이 성숙해지고 널리 응용되고 있습니다. 및 관련 응용이론을 연구하여 우리나라 지하수 평가의 과학적 수준을 종합적으로 향상시킬 수 있는 기반을 마련하였습니다. 그러나 지속가능한 발전의 개념과 물순환 진화의 과학적 이론을 바탕으로 지하수 평가 방법을 어떻게 정리하고 개발하며, 전통적 방법의 본질을 계승하고, 선진 이론과 기술을 최대한 활용하고 소화하며, 이 평가 작업을 중심으로 지속 가능한 개발 아이디어와 기술을 완전히 구현하는 것은 물 순환 진화 개념과 다양한 지역 목표를 기반으로 한 지하수 평가를 위한 과학적 방법이 모두 중요한 문제입니다.

이 책의 저자는 국가 '6차 5개년 계획' 38차 항목 '중국 북부 및 그 구획의 지하수 침투 재충전의 시간적·시간적 변화에 관한 연구' 프로젝트에 참여했다. 1983년부터 핵심 과학기술 연구 프로젝트. , 중국과 유엔 개발계획 협력 프로젝트 "황화이하평원 얕은 지하수 자원 연구", "제7차 5개년 계획" 국가 과학기술 연구 프로젝트 "에 관한 연구" 중국 화북 수자원 및 산시 에너지 기지', 지질광물자원부 중점 기본 사업 '8차 5개년 계획', '화북 평야 지하수의 진화와 미래 생활 환경에 미치는 영향', 중국 국립자연과학재단의 핵심 프로젝트인 "인간 활동의 영향으로 화북평원 지하수 환경의 진화와 발전", 중국 공정원의 여섯 번째 프로젝트인 "지속 가능한 수자원 전략 연구" 중국의 발전' 주제 연구.

'8차 5개년 계획'과 '9차 5개년 계획' 기간 동안 그가 주재했거나 조직 및 완료를 담당한 관련 프로젝트는 다음과 같습니다. 층간 물순환' 구 지질자원부 첨단과학기술계획 사업 ② 정리 완료 前 지질자원부 핵심 기초연구과제 '지역 지하수 진화과정과 상호작용' 지층간'(주석과학자 Zhang Zonghu), ③ 국토자원부 백인계획 프로젝트 '홀로세 이후 화북평원 지역 지하수 진화 과정' 주관 및 완료, ④ '해하강 유역' 프로젝트 완성 주관 수자원기획" 수자원부 특별주제2 - "하이강유역 지하수자원 현황평가 및 환경지질학적 영향 분석" ⑤ 국토부 첨단과학기술 핵심과제 주관 국토자원부 "서북특별계획" "서북전형유입유역 물순환법과 지하수자원 형성 및 진화모델" ⑥ 과학기술부 공공복지기본사업 주관 "지하규제 및 저류가능성 연구" 타이항 피에몬테 평야 남북 수로 전환의 이점' ⑦ 국립자연과학재단 프로젝트 '건조 지역의 지하수 순환 변동성에 관한 인간 활동' '영향 임계값 식별' 주최 및 완료, ⑧ 국가 과학 및 과학 대회 주최 기술지원 사업사업 "지역 수자원 특성 및 작물 레이아웃 구조 적응성 연구" 및 국가 "973" 사업 "하이허 유역 이중 물 순환 모델 및 수자원 진화 메커니즘" ⑩ 국토자원부 기초연구 적용 "중국 북서부의 수자원 진화와 수자원 및 토양 자원의 지속 가능한 이용" 프로젝트를 통해 우리는 일정량의 과학 연구와 실제 경험을 축적하고 대량의 측정 및 실험 연구 데이터와 연구 결과를 이해하고 숙달했으며 이 연구의 기초.

(2) 전반적인 연구 구상(그림 1-1)

1) 신중국 건국 이후 지난 50년간의 지하수자원 평가방법 및 연구결과를 바탕으로, 특히 지난 20년 동안 국내외 지역 지하수 평가의 경험과 교훈을 충분히 흡수하고 국가 경제의 지속 가능한 발전 전략과 국가 생태 안보 시스템 건설 계획의 요구에 긴밀히 초점을 맞춰 재단을 이끌었습니다. 물순환의 과학이론과 지하수계통이론을 바탕으로 다학문적 방법을 종합적으로 활용하여 지하수계를 하나의 단위로 하여 평가의 깊이와 폭을 조정하고 지하수의 양과 질, 다양한 속성함수를 평가하여 과학적으로 제공한다. 그리고 프로젝트에 대한 기술 지원.

그림 1-1 전반적인 연구 아이디어

2) 지역평가와 주제평가의 조합, 지하수자원평가와 지역별 지하수 속성 및 기능평가의 조합을 반영한다. 평가업무 핵심분야 평가업무로 전환하고, 지하수 현황평가에서 지하수의 지속가능한 이용에 대한 동적평가로 전환합니다.

3) 국가 지하수 체계의 구분을 바탕으로 국가, 지역, 주제별 평가가 통합되어 있다.

4) 지점 간 작업 방식을 강조하고, 새로운 이론과 신기술을 체계적으로 적용하며, 어느 정도 앞서 나가고, 지점 기반 작업의 혁신을 활용하여 전반적인 수준 향상을 주도하고, 새로운 것을 반영합니다. 지질학적 응용의 근본적인 변화를 반영하는 지하수 평가의 개념과 새로운 이론.

5) 모든 수준과 지역의 평가 작업 간의 유기적 연결을 강조하고 항상 국가 작업, 지역 작업 및 일반 작업의 전반적인 조화로운 발전, 상호 지원 및 상호 홍보를 유지합니다. 자원 평가와 환경 평가에 동등한 주의를 기울이십시오.

6) 지하수 시스템의 구분을 바탕으로 시스템 이론 및 분석 계층 프로세스의 아이디어에 따라 지하수 평가 방법과 관련된 문제를 연구하고 적절한 모델 및 방법을 선택합니다. 지하수 시스템을 계산 단위로 삼아 지하수 함양 자원, 가용 자원, 저장 자원, 지하수 수질 상태 및 규제 및 저장 용량, 환경 및 생태 기능의 평가 방법에 대한 변화 추세에 대한 연구에 중점을 둡니다. 지하수 시스템이 시행됩니다.

7) 지하수 자원 평가는 주로 지역 지하수 자원 평가를 기반으로 하며 그 정확도는 중점 도시 및 핵심 지역에서 1/250,000 요구 사항에 도달해야 하며 정확도는 1/50,000에서 1/100,000 정확도 평가, 도시 수자원 및 산업 배치, 도시 환경 및 생태 건설에 대한 관련 연구를 수행하고, 수급 분석을 기반으로 도시 지하수 자원 보장 수준을 분석합니다. 지하수 이용가능성 평가는 평가대상 제약사항 중 하나로서 생태보전을 위한 최소 물 요구량의 유지를 보장하기 위한 제약사항인 환경질을 기반으로 한다.

8) 지하수 기능 평가 및 구역화 방법에 대한 연구, 유리한 기능 및 취약성 평가를 강조하고 지점과 지역, 지역과 지역, 일반과 일반의 결합 원칙을 채택하고 지역 특성을 반영하고 핵심지역의 특징 지역 지하수 환경질의 변화추이, 인간활동에 따른 지하수 기능의 비정상적 변화의 특징 등 문제현황과 공간적, 시간적 분포 패턴을 다룬다. 북중국평원의 과잉 개발 지역에 깊숙이 갇혀 있는 지하수의 가용성, 북서 내륙 지역의 지하수 개발 및 이용이 생태 환경에 미치는 영향 등 취약 지역의 지하수 기능에 대한 특별한 평가에 주의를 기울이십시오.

(3) 주요 연구 내용

1. 지하수량 평가방법에 관한 연구

구체적인 내용에는 평가지침이념, 개념, 원리, 개념모델, 및 평가 프로그램 등, 기본 수량 개념의 정의 및 평가 방법.

1) 재충전 자원에 ​​대한 연구: 개념, 구성, 평가 규모, 평가 방법 및 효율성 방법을 연구합니다. 관개 반환 재충전의 속성 정의, 평야 및 산간 지역의 반복 양의 합리적인 구분 및 지하수와 지표수 사이의 관계 반복되는 양의 과학적 제거 자연 함양 자원의 공간적 분포와 깊은 제한수역의 범람 함양 구성과 깊은 제한수 함양 자원의 평가.

2) 예비자원 연구 : 개념, 구성, 평가규모, 평가방법 및 검증방법, 가용성 평가방법.

3) 광산자원에 관한 연구: 개념, 구성, 평가규모 및 평가방법.

4) 저장변수(저장변수) 연구: 평가척도 및 평가방법.

5) 채굴량 연구: 대표적인 평가 방법에 대한 논의.

6) 지하수 함양능력 평가방법 및 지역 지하수자원의 지속가능한 활용에 관한 논의.

2. 지하수 수질 평가 방법에 관한 연구

구체적인 내용에는 지하수 수질 분포 패턴 및 오염에 따른 지하수 수질 평가(지하수 수질 분류 및 구역 설정 포함) 및 지하수 오염 평가가 포함됩니다. (오염상태, 오염원인, 오염정도 등)을 파악하고, 도시, 농업지역, 지하수원지 등 핵심지역에 대한 지역별 평가, 특별·개별 조사 및 평가방법 등 지하수 수질평가 방법을 정리하고 개선하며, 주요 환경 물 문제도 마찬가지입니다.

1) 지역 지하수 수질 평가 방법: 통일된 수질 기준이나 지침에 따라 지하수 수질 상태 및 변화를 체계적으로 구분하여 평가합니다.

2) 지하수 오염 평가 방법: 지하수 배경값, 오염원, 오염 방법, 오염 경로 및 오염 조건을 고려하여 평가합니다.

3) 농업지역 지하수 수질평가 방법: 품질평가 시에는 중화인민공화국 국가표준 '농지관개수질기준' 및 관련 국내외 농업용수질기준을 참조한다. 농업용 관개수의 나트륨 흡착율(A), 관개 계수(Ka), 총 염분도(M)는 얕은 지하수의 나트륨 흡착율(A), 관개 계수(Ka)를 주요 평가 지표로 선택합니다. 지하수 평가지표로는 pH 값을 주요 평가지표로 선정하였다.

4) 도시 지하수 수질 평가 방법: 도시마다 환경 수문지질학적 조건이 다르고, 산업 및 농업 구조와 개발 규모가 다르며, 오염 물질 배출 및 주요 오염 물질 지표가 다르기 때문에 도시마다 고유한 특성이 있습니다. 지하수 오염 현황에 대한 평가지표도 다르며, 주로 지하수 오염에 더 뚜렷한 영향을 미치고 인체에 더 해로운 핵심 지표를 고려합니다.

5) 지하수원수 수질평가방법 : 국내 먹는물원수 수질은 2단계로 구분되며, 2단계 기준의 한계는 인민공화국의 '먹는물'에서 확인할 수 있다. 중국 및 국가 도시 건설 산업 표준 수질 표준 "및 보건부의 식수 위생 표준.

6) 지하수 수질변화의 동적과정과 추세분석 및 평가방법에 대해 논의한다.

3. 지하수 기능 평가 및 구역화 방법 연구

우수 기능과 취약성을 중심으로 자원 기능, 지질 환경 기능, 생태 기능 평가 등 지하수 기능 평가 방법 연구 지역 지하수 시스템 평가 방법에 대한 연구.

1) 지하수 기능 평가를 위한 기본 방법, 원칙, 평가 척도 및 지표에 대한 연구를 수행합니다.

2) 평가를 강조하는 지하수 기능 구역 설정 방법 및 원리에 대한 연구를 수행합니다. 유리한 기능 및 취약성 특성 파악 ;

3) 지하수 기능 평가 수행: 개념, 구성 요소, 핵심 제약 조건, 평가 척도 및 평가 방법에 대한 연구;

4) 최적화 모델 평가 탐색 지하수 기능 활용 방법.

4. 핵심 기술 및 방법에 대한 연구

지하수 기능의 평가 및 구역 설정에는 기상학, 수문학, 지질학, 지리, 토지 등 다양한 측면에서 방대한 기초 데이터가 필요합니다. , 생태환경, 지하수 등의 데이터가 있으며, 데이터에는 불규칙 수치 데이터(채굴량 등), 정규 수치 데이터(지하수위 역학), 정성 데이터(토지 사막화 또는 지하수 수질 분류), 종이 지도, 전자 디지털 지도가 있습니다. 또는 수천 개의 세분화 단위 사이의 데이터에 대한 여러 변환 및 작업이 있습니다. 이러한 복잡한 데이터 처리 및 계산 과정은 수동으로 빠르고 정확하게 완료하기 어렵습니다. 위와 같은 문제점을 해결하고 지하수 기능평가 방법의 활성화 및 적용을 촉진하기 위해 다음과 같은 연구가 수행되었다.

1) 지하수 기능 평가 및 구역화에 관련된 기상학, 수문학, 지질학, 지리학, 토지, 생태환경, 지하수 기초자료의 시공간적 분포 패턴을 연구하고, 폭넓은 적응성을 갖춘 데이터를 선정 표준화 표준화 방법과 기술.

2) 이러한 지저분한 대용량 기초데이터를 MapGIS 기술을 통해 빠르고 정확하게 처리하는 방법을 정리한 『지하수 기능 평가를 위한 기초 데이터 처리 방법 및 기술』.

3) 지하수 기능 평가의 이론 및 방법을 바탕으로 개인용 컴퓨터(PC) 및 Windows 시스템을 기반으로 지하수 기능 평가를 위한 계산 시스템(GFS)을 개발하고 "GFS 사용자 운영"을 컴파일합니다. 수동".

4) 지하수 기능 평가 및 구역 설정의 적용을 위해 분류, 분류 및 평가 기준을 포함하여 지하수 기능 평가 프로세스의 각 링크에 대한 구체적인 기술 요구 사항을 명확히하고 "지하수 기능에 대한 기술 요구 사항"을 편찬합니다. 평가 및 구역 설정' 및 “지하수 기능 평가 및 구역 설정을 위한 작업 규칙”.