지하수자원 관리를 위한 기술적 대책

(1) 지역 수자원의 통일된 계획과 합리적인 배치

지하수, 지표수, 대기수 사이에는 분리할 수 없는 내부 연결이 있으며 물 순환에서 지속적으로 존재합니다. 서로 변신했습니다. 지역의 다양한 수자원을 정확하게 평가하고 기술적으로나 경제적으로 합리적인 수자원 개발 및 이용 계획을 수립하기 위해서는 지역의 모든 수자원에 대해 통일된 조사, 연구, 평가를 수행할 필요가 있다.

올바른 수자원 관리 계획을 수립하려면 먼저 지역 전체 수자원과 다양한 유형의 수자원 간의 상호 변환 관계를 찾아야 하며, 두 번째로 다양한 물 균형 간의 관계를 이해해야 합니다. 지역 수자원을 구성하는 프로젝트. 향후 지속적인 물 공급의 중요성과 채굴 전후에 발생할 수 있는 변화, 마지막으로 개발 및 활용에 있어서 총체적이고 균형 잡힌 관점이 있어야 합니다.

현재 세계 여러 나라의 수자원 개발 계획의 공통적인 특징은 하천유역(또는 수역)의 수자원을 종합적으로 관리하고, 수자원 개발 계획. 향후 지하수의 개발, 보호 및 관리는 주로 지표수와 지하수의 결합 이용에 관한 것입니다. 지하수 자원 개발을 위한 최선의 계획은 지표수와 지하수의 병용 이용, 인공 함양, 지하 저수지 건설, 지역적 지하수 과잉 이용 통제, 지역 지하 염수 이용 및 수질 조정에 기초해야 한다. 기존 펌핑 우물의 레이아웃.

(2) 물 공급원의 구조를 조정하고 양질 분리형 물 공급 및 물 재활용을 구현합니다.

수자원은 부족하며 특히 고품질 수원은 제한되어 있습니다. 따라서 수자원 이용은 산업 및 농업 산업 구조의 수질 요구 사항을 기반으로 해야 하며, 품질 기반의 물 공급과 고품질의 최적 사용을 구현해야 하며 이는 제한된 수자원의 포괄적인 활용을 위한 효과적인 조치입니다. 생활용수는 지하수 또는 고품질 지표수를 기반으로 하며, 공업용수는 크게 보일러용수, 세척용수, 냉각수, 생활용수로 구분할 수 있으며, 재이용수를 사용할 수 있습니다. 기수 분포 지역의 경우, 적절한 양의 기수를 농지 관개용으로 활용하여 농업용수 부족을 보충할 수 있습니다. 동시에 산업 간 물 사용을 조정하고 재활용해야 합니다. 물 절약과 종합적 이용을 달성하기 위해서는 산업 용수 사용 경계를 허물고 폐수 재이용의 종합적 이용 모델을 채택하며 하나의 물을 다용도로 점진적으로 추진해야 합니다. 예를 들어, 화력발전수는 농지 관개에 최대한 재사용해야 하고, 화력온수는 겨울 온실 채소재배 개발에 활용해야 하며, 화력배수는 난방, 어업 및 기타 용도로 물과 더 결합되어야 한다.

(3) 산업 구조 조정 및 지역 생산성 배치 최적화

현재 수자원은 생산 및 건설 계획과 배치에 제약이 되고 있습니다. 수자원 여건에 따라 조정 및 최적화가 필요합니다. 산업 구조, 지역 생산성의 합리적인 분배, 물 절약형 경제 구조 형성, 수자원과 국가 경제의 합리적인 분배 실현, 경제 및 환경적 이익의 최적화가 필요합니다.

계획된 목표 산출값 보장을 전제로 산업 구조의 최적화 및 조정을 통해 한정된 수자원을 경제 시스템에 합리적으로 분배하여 이익을 극대화하고 "물 기반 산업"을 고려합니다. "산업으로서 구조조정과 생산성 배분을 위한 기본 원칙이자, 한정된 수자원을 합리적으로 활용하기 위해 필요한 수단이기도 합니다. 공업 생산 배치에서 수자원 상황을 충분히 고려하고 공급원에 따라 수요와 공급을 이행하며 경제 발전 문제를 거시적으로 고려하고 계획하며 경제 협력 구역의 보완 및 조정 역할을 충분히 발휘해야 합니다. 수자원이 풍부한 산업은 수자원이 풍부한 지역에 배치되고 지역적으로 개발 및 사용되어야 합니다. 이렇게 하면 도시 물 공급에 대한 압력을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 과도한 물 집중으로 인한 물 수요 증가를 피할 수 있습니다. 도시 산업과 지하수 개발의 강도는 허용 가능한 채굴량을 훨씬 초과하여 발생하는 부정적인 환경 영향입니다. 동시에 장거리 해상 운송 비용도 절감해 막대한 사회적, 경제적, 환경적 이익을 얻을 수 있습니다.

(4) '수입 증대'와 지출 절감에 동등한 관심을 기울이십시오.

통계에 따르면 현재 우리나라 지표수의 개발 및 이용률은 17%에 불과합니다. 연간 하천 유출량의 %, 얕은 지하수의 비율 이용률은 24%에 불과해 일부 지역에서는 아직 새로운 수원을 찾을 가능성이 있습니다. 그러나 많은 분야에서는 수입 증대를 위한 다른 대책(지하저수지 건설, 지하수 인공함양 등)에 더 많은 관심을 기울여야 하며, 지출을 줄이는 것은 미룰 수 없는 중요한 과제이다.

1. 하천 유역에 걸쳐 배수와 공급을 결합하고 수자원을 할당합니다.

광산 배수를 물 공급원으로 활용하는 것은 수자원을 최대한 활용하고 문제를 해결하는 최선의 방법 중 하나입니다. 공급과 배수의 모순을 적극적으로 홍보할 가치가 있습니다. 현재 우리나라 북부 태항산맥의 많은 탄전의 하부 석탄층은 바닥의 고압 지하수 위협으로 인해 채광이 불가능합니다. 연간 배수량은 약 5억 m3에 달할 수 있는 것으로 추산됩니다. 해당 지역의 탈수 및 용수 공급을 종합적으로 계획하고 배수수를 도시 또는 공업용수, 농업용수 공급에 활용할 수 있다면 국지적인 급배수 모순을 완화할 수 있습니다. 현재 전국의 많은 광산의 광산 배수는 주로 수질이 오염되어 생활용수와 공업용수로 사용하기에 적합하지 않거나 심지어 농경지의 관개용수에도 적합하지 않기 때문에 발생합니다. 이는 주변 지표수와 지하수의 오염원이 되었으며, 광산 지역의 배수 깔때기 확장으로 인해 주변 물 공급이 줄어들고 지질 환경이 악화되었습니다. 배출을 줄이기 위해 미리 물을 취하는 경우 배수용으로 사용하고 위에서 준설하고 먼저 배수하고 나중에 방류하고 배수와 공급을 결합하는 경우 커튼 차단, 내부 준설 및 외부 공급도 가능합니다. 이 문제를 해결하기 위해 이 내용은 2장에서 논의될 것입니다. 세 개의 기사에서 추가로 소개될 것입니다.

지하수위가 너무 높아서 토양의 염류화나 늪지대가 발생하는 지역에서는 양수와 배수를 병행하여 물공급도 할 수 있으며, 우물관개와 우물배수를 실시하여 지하수위를 낮추는 것도 가능하며, 토양 담수화를 가속화하고, 얕은 담수를 개선하고 농업 생산 증가 목적을 달성하는 능력을 향상시킵니다.

한 지역의 수자원이 전체 할당 후에도 생활 및 생산 수요를 충족할 수 없을 때, 잉여 수자원이 있는 강 유역에서 지표수를 이동할 수 있습니다.

2. 물 절약

세계는 전반적으로 담수 자원 부족 문제에 직면해 있기 때문에 모든 국가는 물 절약 기술 연구에 큰 중요성을 부여하고 있습니다. 중국에서는 많은 지역에 물 공급이 부족함에도 불구하고 수자원이 광범위하고 막대하게 낭비되고 있습니다. 이에 대해서는 아직까지 효과적인 관리가 부족한 실정이다. 우리나라의 "수자원법"은 다음과 같이 명확하게 규정하고 있습니다. "국가는 물 절약을 엄격히 실시하고 절수 조치를 적극적으로 추진하며 새로운 절수 기술과 공정을 장려하고 절수 산업, 절수 농업 및 서비스 산업을 발전시키고 국가를 설립합니다. 물을 절약하는 사회 경제적 구조 시스템, 단위 및 개인은 물을 절약할 의무가 있습니다. 물 절약 대책을 적극적으로 추진하는 것은 수자원의 수요와 공급의 모순을 해결할 뿐만 아니라, 하수 배출량을 줄이고 환경을 개선하며 기업의 경제적 이익을 증대시키는 효과적인 대책입니다. 수자원이 부족한 일부 지역에서는 오픈소스가 수요와 공급의 모순을 해결하기 어렵고 유일한 해결책은 물을 절약하는 것입니다. 물 절약은 우리나라의 물 부족 문제를 해결하는 출구이자 중요한 방법입니다.

(1) 폐기물(하수) 수질을 처리하고 재사용하여 재사용률을 향상시킵니다. 현재 일부 선진국의 폐수 재사용률은 85%~98%에 달합니다. 국내에서는 산업 및 도시의 물 소비량이 많지만 재사용률은 매우 낮습니다. 대부분의 도시는 여전히 20~50%에 머물고 있으며 이는 큰 잠재력을 가지고 있습니다.

(2) 선진적인 물 절약 조치를 장려합니다. 첫 번째는 생산 관리 시스템을 구축하고 산업, 농업 및 가정용 물 사용에 있어 물 절약 조치를 추진하는 것입니다. 산업적으로는 첨단 절수형 산업을 건설하고 공업용수 할당량을 줄여 청정생산을 실시하고, 생산공정을 개선하며, 물을 최대한 적게 사용하는 생산공정을 활용해 단위제품당 물 소비량을 줄여야 한다. 농업에 있어서 우리나라는 1무당 평균 물 소비량이 448m3에 달할 정도로 물을 많이 사용하는 국가입니다. 그러나 우리나라의 농업용수 이용률은 30~40%에 불과한 반면 외국은 그 수준입니다. 우리나라 농경지의 관개면적은 70~80%에 달하며, 연간 관개용수 소비량은 약 4,000억m3에 달하며, 관개수 이용률을 10% 높이면 400억m3 이상이다. 매년 m3의 물을 절약할 수 있습니다. 따라서 관개 기술을 개선하고 현장 엔지니어링 지원 시설을 개선해야 하며 관개 수로는 누출 방지 또는 개방형 파이프(플라스틱 호스)를 사용하고 홍수 관개 및 경계 관개는 스프링클러 관개로 변경해야 합니다. , 점적 관개, 누출 관개 및 미세 관개 이런 방식으로 물을 절약할 수 있을 뿐만 아니라 관개 면적도 확장할 수 있습니다.

(3) 생활용수를 절약하세요. 물의 낭비는 일상생활에서 흔히 발생합니다(흘러내리는 물, 물이 새는 것, 물이 새는 것, 오래 흐르는 물 등). 특히 서비스 산업에서 사용되는 물과 생활용수에서 사용되는 물의 종류와 양은 어마어마합니다. 그러므로 물 절약에 대한 사람들의 인식을 높이기 위해 물 절약을 적극적으로 추진해야 하며, 물 절약에 대한 처벌보다 보상이 더 큰 시스템을 구현해야 합니다. 생활용수 절약에는 다양한 측면이 있으며, 절수형 위생도기(화장실, 샤워실, 주방용 위생도기, 의료용 등 포함)의 홍보는 중요한 절수 조치로 간주되어야 합니다. 아울러 생활폐수 처리 및 재이용도 적극 확대해야 한다.

(4) 여러 용도로 사용할 수 있도록 하나의 물을 휴대하십시오. 예를 들어 앞서 언급한 하수처리 및 재이용, 산업폐수(직접 또는 처리 후)는 관개용수, 냉각수, 녹화용수, 방화용수, 오락용수, 관상용수 등으로 활용되고, 절약된 양질의 물은 생활용수로 활용된다. 물.

(5) 지하수 모니터링 작업

수자원 관리 계획의 이행을 이해하고 지하수의 미래 자연 및 채굴 역학과 환경 변화 추세를 예측하기 위해 적시에 관리를 조정하기 위해 특히 지하 저수지 지역과 재활용 폐수가 인공 재충전에 사용되는 지역의 지하수 역학에 대한 계획 및 예방 조치를 포괄적이고 체계적으로 모니터링해야 합니다. 따라서 지하수 동적 모니터링은 수자원 관리의 필수 구성 요소입니다. 많은 국가에서는 지하수 모니터링 데이터 없이 수자원 관리 업무를 하는 것은 법적으로 절대 허용되지 않는다는 점을 수자원법에 명확히 규정하고 있으며, 우리나라도 이에 대해 명확한 규정을 두고 있습니다.

지하수 동적 모니터링의 내용은 관리계획에 따라 결정되어야 한다. 주요 내용은 지하수 수위 역학, 수질 변화, 추출 및 재충전량 통계의 세 가지 측면을 포함합니다. 지하수계에 수자원 개발로 인한 환경재난이 발생할 경우 그 변화도 모니터링해야 한다.

지하수 동적 모니터링 네트워크의 배치 범위는 원칙적으로 수자원 관리 지역 전체를 포함해야 하며, 때로는 해당 지역의 수자원 형성과 관련된 인접 지역으로 확장되어야 합니다. 모니터링 네트워크 및 지점의 배치는 전체 지역의 수자원의 동적 변화 제어를 고려해야 하며, 지하수 수원의 수질과 수량에 가장 큰 영향을 미치는 지역과 지질 재해가 발생할 수 있는 지역을 모니터링하는 데 중점을 두어야 합니다. 모니터링 네트워크와 지점의 레이아웃은 수량과 수질을 계산하기 위해 선택한 수학적 모델과도 호환되어야 합니다. 관찰 지점을 선택하는 구체적인 원칙은 하나의 우물이 다양한 목적으로 사용될 수 있도록 먼저 대표성을 가져야 하며 기존 우물 지점을 최대한 활용해야 한다는 것입니다. 대표성은 채취한 수질 시료나 관찰한 수위 및 유량 데이터가 장소와 시간에 따른 수역의 실제 조건과 일치할 수 있고 특정 공간과 시간을 제어할 수 있음을 의미합니다. 예를 들어, 우물 깊이가 다르거나 필터 아래의 층이 다르기 때문에 수위와 수질의 차이가 발생하지 않습니다. 장기간 중단해도 물 속 미량 원소와 박테리아의 실제 함량에는 영향을 미치지 않습니다.

또한 관측점의 위치는 가급적 쉽게 변경하지 않도록 주의해야 한다. 관측점을 자주 변경하면 관측 결과의 가치가 크게 저하될 수 있기 때문이다.

지하수 동적관측을 위한 일반적인 요구사항은 6장에서 소개하였습니다. 여기서는 몇 가지 특별한 요구사항만을 소개합니다.

채굴 조건 하 지하수위 동적 관찰의 기본 작업: ① 특정 기간 동안 전체 침투장의 유체 역학적 조건을 파악하는 것이 주요 작업입니다. , 지하수의 흐름 방향, 이동 패턴, 양수 또는 주입정(인공 재충전)의 영향 범위, 해수 침입 등을 분석하기 위해. 동시에 이러한 종류의 도면은 수자원 계산의 수학적 모델을 구축하기 위한 기본 도면이기도 합니다. 고품질의 유동장 지도를 작성하기 위해서는 전체 지역의 유동장 변화를 제어할 수 있는 관측 네트워크가 필요하며, 수위 낙하 깔대기, 재충전 마운드 및 기타를 통과하는 1~2개의 주요 관측선이 있어야 합니다. 해당 지역의 경계 유형. 관측점은 종단선에서 지하수면 경사가 변하는 지점에 최대한 멀리 배치해야 한다. 수면 경사가 변하지 않는 지역은 몇 ​​개의 관측 지점에 의해서만 통제될 수 있습니다. ② 시간에 따른 수위 변화의 확실한 추세와 그 변화 속도를 파악합니다. 지하수 추출 조건이 수자원 관리 계획에서 예상한 방향으로 발전하고 있는지 확인하는 것이 주요 업무이며, 편차가 있는 경우 지하수 자원을 보호하기 위한 적절한 조치를 취해야 합니다. 이 관측점은 지역 지하수 변화 추세를 정확하게 나타낼 수 있는 수위 낙하 깔때기의 중앙에 설정되어야 합니다. 깔때기 중앙의 수위는 모든 펌핑 우물의 간섭 효과를 반영하기 때문에 깔때기 가장자리에 있는 우물의 수위가 반드시 대표적인 것은 아닙니다. 둘째, 시간에 따른 채굴 강도의 변화로 인해 수위 관측에 미치는 영향을 제거하기 위해 비생산정을 수위 동적 관측정으로 활용하는 것이 필요하다.

지하수 수질 모니터링에 있어서는 다음 사항에 유의해야 한다. ① 수질 모니터링 사업은 일반적으로 '기본 모니터링 사업'과 '선택적 모니터링 사업'의 두 가지 범주로 나눌 수 있다. 전자는 해당 지역의 모든 모니터링 지점에서 반드시 물 시료를 측정해야 하는 항목을 의미하고, 후자는 각 모니터링 지점의 위치 특성과 다양한 목적에 따라 테스트되는 특정 항목을 의미합니다. 지하수계 전체의 수리지화학적 상태 변화 추이를 파악하기 위해서는 소수의 기존 화학성분을 기본 모니터링 항목으로 규정하는 것이 필요하지만, 모니터링 사업의 초점은 유해영향을 미칠 수 있는 화학성분에 맞춰져야 한다. 지하수 품질에 대해. 또한 특정 기간의 수질 정보를 바탕으로 발견된 특정 수질 이상 사항에 대해 추적성 모니터링도 수행할 수 있습니다. ② 현재 국내외 수자원 관리 업무에서는 일상적인 수질 모니터링 외에도 인체에 유해한 중금속 이온, 유기물, 병원성 세균, 바이러스 등의 미량 모니터링에 특히 중점을 두고 있습니다. 유기물의 위험성은 무기물이나 미생물의 오염 위험성보다 훨씬 더 큰 것으로 간주되어 왔습니다. 따라서 지하수가 유기물로 오염된 지역에서는 미량유기물에 대한 모니터링 항목을 늘려야 한다. ③지하수의 미량 중금속 원소와 유기 오염물질의 함량은 일반적으로 매우 낮습니다(종종 리터당 마이크로그램 또는 밀리그램으로 측정됨). 따라서 샘플링이 요구 사항에 따라 엄격하게 수행되지 않거나 저장 과정에서 물 샘플 자체의 화학적 또는 생화학적 변화로 인해 실험실에서 측정된 이러한 구성 요소의 결과가 실제 상황과 일치하지 않아 물 샘플이 왜곡될 수 있습니다. 수질 평가 또는 동일한 물 샘플이 나타납니다. 여러 그룹의 샘플 결과가 일치하지 않아 평가 결론을 내릴 수 없습니다. 따라서 먼저 물 샘플 수집 및 보관에 대한 기술 규정을 엄격하게 시행해야 합니다. 둘째, 샘플 샘플링 및 분석 시간을 최대한 통일하고 중앙 집중식 샘플링과 체계적인 샘플링을 수행하여 영향을 제거해야 합니다. 분석 결과에 대한 인적 요인의. ④ 환경지질에 대한 모니터링 항목, 위치 및 요건은 국지적 지질, 수문지질학적 조건, 예상되거나 존재하는 환경지질학적 문제를 토대로 마련되어야 하며, 일반적으로 환경지질의 생성, 변화, 관리의 전 과정을 모니터링하는 것이 요구된다.

(6) 지하수 자원의 과학적 관리를 위해 지하수 자원 관리 모델을 사용합니다.

지하수 자원 관리 모델은 확립된 특정 관리 목표를 달성하기 위해 운영 연구의 최적화 기술을 사용하여 확립됩니다. . 수학적 시뮬레이션 모델 세트. 본질적으로 여기서 언급하는 지하수 자원 관리 모델은 지하수 흐름과 같은 수치 모델이나 선형 프로그래밍과 같은 용질 수송 및 관리 모델이 결합된 복합 모델입니다. 이 모델의 계산을 통해 시스템의 구체적인 목표가 최적화될 수 있으며 지하수는 장기적으로 인간의 삶과 생산에 가장 유익한 상태가 되어 최대의 경제적, 사회적, 환경적 이익을 얻을 수 있습니다. 즉, 지하수 관리 모델은 특정 관리 목표를 달성하기 위해 최적의 지하수 관리 결정을 수립하기 위해 운영 연구 방법과 시스템 분석 원리를 사용하는 수학적 모델입니다. 일반적으로 지하수 시스템의 상태 시뮬레이션 모델(예: 지하수 흐름 시뮬레이션 모델, 지하수 용질 시뮬레이션 모델)과 최적화 모델로 결합됩니다. 이러한 지하수 관리 모델은 최적의 결정을 추구하는 운영 과정에서 지하수의 이동 법칙을 엄격하게 준수할 수 있으며 수리지질학적 개념 모델의 시뮬레이션 요구 사항을 실현할 수 있습니다(Lin Xueyu, 1995). 지하수 관리 모델은 지하수 관리 연구의 중요한 부분입니다. 지하수 자원 관리 모델을 사용하면 지하수 자원을 보다 과학적으로 관리할 수 있습니다. 수자원관리 발전의 역사적 분석에 따르면 수자원관리의 가장 중요한 기술적 관리방법 중 하나는 시스템이론, 시스템분석방법 등 현대과학기술을 활용하여 수자원 또는 지하수자원 시스템 관리모델을 구축하는 것이다. 가장 합리적인 지하수 개발계획을 최적화합니다. 이는 국제적으로 일반적으로 사용되는 중요한 관리 조치가 되었습니다.

우리나라에서는 1980년대부터 지하수계통론, 비정상류 이론, 수치해법이나 해석해법으로 대표되는 현대 응용수학의 도입과 컴퓨터 기술 등 신기술의 도입으로 인해 널리 사용되는 지하수 자원에 대한 연구는 근본적인 변화를 겪었습니다. 즉, 지하수 자원 평가에서 관리까지의 전 과정이 시스템 공학의 궤도로 옮겨져 합리적으로 개발, 활용, 규제 및 보호하는 방법이 이루어졌습니다. 지하수 자원을 인간의 생명과 생산에 가장 유리한 위치에 두는 것입니다. 따라서 수문지질학의 다양한 분야뿐만 아니라 지하수 개발 활동과 관련된 자연환경, 사회환경, 기술적, 경제적 환경과 관련된 문제를 다루며, 궁극적으로 교육모델과 최적화 기법을 통해 지하수 관리모델을 구축한다. 경영목표를 달성하기 위해

현재 지하수 관리 모델 연구 내용은 지표수-지하수 공동 파견, 지하수 수량-수질 종합 관리, 지하수의 과학적 추출 및 관리 모델, 지하수의 지속 가능한 이용 관리 모델 등에 중점을 두고 있다.