KR102475074B1 - Groundwater flow control and pollution spread prevention system - Google Patents

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고려대학교 산학협력단
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Abstract

지하수의 흐름제어 및 오염 확산방지 시스템에 관한 것으로, 지하에 상하 방향으로 설치되며, 오염된 지하수가 유입되는 적어도 하나의 양수정; 상기 양수정으로부터 이격 배치되어 지하에 상하 방향으로 설치되고, 상기 양수정으로부터 지하수를 공급받아 외부로 배출하는 적어도 하나의 주입정; 및 상기 양수정으로 유입되는 지하수에 포함된 오염물질과 반응하여 제거하는 반응벽체;를 포함하며, 상기 양수정과 상기 주입정의 개수, 유량, 설치 위치 중 적어도 하나를 제어하여 상기 지하수의 흐름을 제어할 수 있다. It relates to a system for controlling the flow of groundwater and preventing the spread of contamination, comprising: at least one pumping well installed underground and into which contaminated groundwater flows; at least one injection well spaced apart from the pumping well, installed underground in a vertical direction, receiving groundwater from the pumping well and discharging it to the outside; and a reaction wall that reacts with and removes contaminants contained in the groundwater flowing into the pumping well, wherein the flow of the groundwater can be controlled by controlling at least one of the number, flow rate, and installation location of the pumping well and the injection well. have.

Description

지하수의 흐름제어 및 오염 확산방지 시스템{Groundwater flow control and pollution spread prevention system}Groundwater flow control and pollution spread prevention system

본 발명은 지하수의 흐름제어 및 오염 확산방지 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 양수정과 주입정의 개수, 유량, 설치 위치 중 적어도 하나를 제어하여 시스템 가동시 양수정과 주입정 사이에 다양한 수리적 경계를 형성함으로써, 오염된 지하수의 흐름을 원하는 방향으로 제어하여 지하수에 포함된 오염물질을 효과적으로 처리할 수 있는 동시에 양수정 주변의 오염된 지하수가 주입정 측으로 확산되는 것을 방지할 수 있는 지하수의 흐름제어 및 오염 확산방지 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a system for controlling the flow of groundwater and preventing the spread of contamination, and more particularly, by controlling at least one of the number, flow rate, and installation location of pumping wells and injection wells to form various hydraulic boundaries between pumping wells and injection wells during system operation. By controlling the flow of contaminated groundwater in a desired direction, the pollutants contained in the groundwater can be effectively treated, and at the same time, the flow control and contamination diffusion of groundwater that can prevent the spread of contaminated groundwater around the pumping well to the injection well It's about the prevention system.

최근 인구가 증가하고 산업이 발전함에 따라, 생활용수, 농업용수, 공업용수 등의 각종 용수의 수요가 급격히 증가하고 있다. 따라서, 새로운 용수의 공급원으로서 지하수의 개발 및 활용이 꾸준히 진행되고 있다.Recently, as the population increases and the industry develops, the demand for various types of water such as living water, agricultural water, and industrial water is rapidly increasing. Therefore, the development and utilization of groundwater as a new water supply source is steadily progressing.

그러나, 현재의 지하수는 환경오염 등의 영향으로 인하여 각종 용수로 직접 사용하기에는 적합하지 않은 수질을 갖는 경우가 대부분이다. 따라서, 오염된 지하수를 정화하기 위한 방안들이 활발히 연구되고 있는 분야 중의 하나가 반응 벽체에 의한 지하수중의 오염물질 제거이다. However, most of the present groundwater has a water quality that is not suitable for direct use as various types of water due to the influence of environmental pollution and the like. Therefore, one of the fields in which methods for purifying contaminated groundwater are being actively researched is the removal of contaminants from groundwater by a reactive wall.

반응 벽체란, 지하수 중의 오염물질을 물리적으로 흡착한 후 화학적 반응을 통하여 지하수 중의 오염물질 농도를 낮출 수 있는 반응 매질(예컨대, 철이온이 담지된 제올라이트 등)을 포함하는 투수성 벽체로서, 지중에 지하수 흐름의 연직방향으로 설치하고 여기에 지하수를 통과시키면 지하수 중의 오염물질이 벽체 내부에 포함된 반응 매질 중의 활성 물질과 접촉되어 물리적/화학적으로 제거된다. A reaction wall is a water-permeable wall containing a reaction medium (eg, zeolite loaded with iron ions, etc.) capable of lowering the concentration of contaminants in groundwater through a chemical reaction after physically adsorbing contaminants in groundwater. When it is installed in the vertical direction of the groundwater flow and the groundwater is passed through, contaminants in the groundwater come into contact with active materials in the reaction medium included in the wall and are physically/chemically removed.

이러한 반응 벽체는 한번 설치되면 장기간에 걸쳐 사용되는데, 시간이 지남에 따라 주변 지역의 오염 상황이 달라져서 지하수 중의 주 오염물질이 설치 초기와는 달라지는 경우가 있다. 따라서, 반응 벽체를 거친 후의 지하수에 대한 정확하고 주기적인 모니터링이 필요하며, 모니터링결과 반응 벽체의 교체가 필요하다고 판단되면 신속하고 용이하게 교체가 가능해야 한다. Once such a reactive wall is installed, it is used for a long period of time. Over time, the contamination situation of the surrounding area may change, and the main pollutant in the groundwater may be different from the initial installation. Therefore, it is necessary to accurately and periodically monitor the groundwater after passing through the reaction wall, and if it is determined that the replacement of the reaction wall is necessary as a result of the monitoring, it must be possible to replace it quickly and easily.

그러나 이러한 반응 벽체는 통상 대규모의 토목 공사를 통해 지반에 좁고 긴 트렌치(trench)를 굴착한 후 지중에 설치되기 때문에 반응 벽체를 과도하게 설치하는 경우 공벽으로 인하여 지반이 붕괴되는 문제가 있으며, 설치시 심도 제한이 있어 심부 지하수 처리에는 적용할 수 없는 한계가 있었다. 또한, 일방향으로 길게 형성된 반응 벽체의 구조상 설치면적이 증가하고, 이는 반응 벽체를 설치하기 위한 초기 공사의 규모를 증가시켜 경제적으로 좋지 못한 문제가 있었다. However, since these reactive walls are usually installed in the ground after excavating a long and narrow trench in the ground through large-scale civil engineering work, there is a problem in that the ground collapses due to the hollow wall when the reactive wall is installed excessively. Due to the depth limit, there was a limit that could not be applied to deep groundwater treatment. In addition, the installation area increases due to the structure of the reaction wall formed long in one direction, which increases the scale of the initial construction for installing the reaction wall, which is economically unfavorable.

등록특허공보 10-1972700(2019.04.25 공고)Registered Patent Publication No. 10-1972700 (announced on April 25, 2019)

본 발명의 과제는 양수정과 주입정의 개수, 유량, 설치 위치 중 적어도 하나를 제어하여 시스템 가동시 양수정과 주입정 사이에 다양한 수리적 경계를 형성함으로써, 오염된 지하수의 흐름을 원하는 방향으로 제어하여 지하수에 포함된 오염물질을 효과적으로 처리할 수 있는 동시에 양수정 주변의 오염된 지하수가 주입정 측으로 확산되는 것을 방지하는 지하수의 흐름제어 및 오염 확산방지 시스템을 제공함에 있다.An object of the present invention is to control the flow of contaminated groundwater in a desired direction by controlling at least one of the number, flow rate, and installation location of pumping wells and injection wells to form various hydraulic boundaries between pumping wells and injection wells during system operation. An object of the present invention is to provide a system for controlling the flow of groundwater and preventing the diffusion of contamination, which can effectively treat the contained contaminants and at the same time prevent the spread of contaminated groundwater around the pumping well to the side of the injection well.

상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 지하수의 흐름제어 및 오염 확산방지 시스템은 지하에 상하 방향으로 설치되며, 오염된 지하수가 유입되는 적어도 하나의 양수정; 상기 양수정으로부터 이격 배치되어 지하에 상하 방향으로 설치되고, 상기 양수정으로부터 지하수를 공급받아 외부로 배출하는 적어도 하나의 주입정; 및 상기 양수정으로 유입되는 지하수에 포함된 오염물질과 반응하여 제거하는 반응벽체;를 포함하며, 상기 양수정과 상기 주입정의 개수, 유량, 설치 위치 중 적어도 하나를 제어하여 상기 지하수의 흐름을 제어할 수 있다. A system for controlling the flow of groundwater and preventing the spread of contamination according to the present invention for achieving the above object is installed underground in a vertical direction, and includes at least one pumping well into which contaminated groundwater flows; at least one injection well spaced apart from the pumping well, installed underground in a vertical direction, receiving groundwater from the pumping well and discharging it to the outside; and a reaction wall that reacts with and removes contaminants contained in the groundwater flowing into the pumping well, wherein the flow of the groundwater can be controlled by controlling at least one of the number, flow rate, and installation location of the pumping well and the injection well. have.

또한, 일측이 상기 양수정과 연통되어 상기 양수정을 통과한 지하수를 공급받으며, 타측이 상기 주입정 내에 배치되어 상기 양수정으로부터 공급받은 지하수를 상기 주입정으로 배출하는 양수관과, 상기 양수관에 연결되어 상기 양수정 내의 지하수를 상기 주입정으로 공급하는 양수펌프를 더 포함할 수 있다. In addition, a water pumping pipe having one side communicated with the pumping well to receive groundwater passing through the pumping well and the other side disposed in the injection well and discharging the groundwater supplied from the pumping well to the injection well, and connected to the pumping pipe A water pump for supplying groundwater in the pumping well to the injection well may be further included.

또한, 상기 양수정 내에 설치되며, 상기 오염된 지하수를 공급받아 정화하는 필터부를 더 포함할 수 있다. In addition, it is installed in the pumping well, and may further include a filter unit for receiving and purifying the contaminated groundwater.

또한, 상기 필터부는 상기 오염된 지하수에 포함된 오염물질과 반응하는 반응성 소재를 포함할 수 있다. In addition, the filter unit may include a reactive material that reacts with contaminants included in the contaminated groundwater.

또한, 상기 양수정의 직경에 따라 상기 양수량과, 상기 필터부의 공극부피 중 적어도 하나를 제어하여 상기 양수정 내로 유입되는 지하수의 체류시간을 제어할 수 있다. In addition, it is possible to control the retention time of groundwater flowing into the pumping well by controlling at least one of the amount of pumping water and the pore volume of the filter part according to the diameter of the pumping well.

또한, 상기 반응벽체는 상기 주입정보다 상기 양수정과 더 가깝게 배치될 수 있다. In addition, the reaction wall may be disposed closer to the pumping well than to the injection well.

또한, 상기 반응벽체는 투수성 반응벽체 또는 관정형 반응벽체로 제공될 수 있다. In addition, the reaction wall may be provided as a permeable reaction wall or a tubular reaction wall.

또한, 상기 관정형 반응벽체는 측면에 복수의 관통홀이 형성된 반응관정과, 상기 반응관정 내부에 충진되고, 상기 오염된 지하수에 포함된 오염물질과 반응하는 반응성 소재를 포함할 수 있다. In addition, the tubular reaction wall may include a reaction tube having a plurality of through-holes formed on a side surface, and a reactive material filled in the reaction tube and reacting with contaminants included in the contaminated groundwater.

또한, 상기 반응성 소재는 주변의 지중 매질보다 높은 투수계수(Hydraulic conductivity)를 갖는 재질로 제공될 수 있다. In addition, the reactive material may be provided as a material having a higher hydraulic conductivity than the surrounding underground medium.

또한, 상기 반응관정은 상기 반응성 소재와 상기 매질과의 투수계수의 비율을 제어하여 상기 지하수에 포함된 오염물질의 포획 너비(capture zone)의 제어가 가능하고, 상기 포획 너비는 상기 반응관정 직경의 1.0 ~ 2.0배로 제공될 수 있다. In addition, the reaction well can control the capture zone of contaminants contained in the groundwater by controlling the ratio of the permeability coefficient between the reactive material and the medium, and the capture zone is equal to the diameter of the reaction well. It can be provided in 1.0 to 2.0 times.

또한, 상기 반응성 소재는 상기 반응관정 내에 교체 가능한 카트리지 형상으로 제공될 수 있다. In addition, the reactive material may be provided in the form of a replaceable cartridge in the reaction tube.

또한, 상기 매질의 투수성과 상기 반응관정의 직경에 따라 상기 반응성 소재의 공극률과 투수계수 중 적어도 하나를 제어하여 상기 반응관정 내로 유입되는 지하수의 체류시간을 제어할 수 있다. In addition, the retention time of groundwater flowing into the reaction well may be controlled by controlling at least one of the porosity and the permeability coefficient of the reactive material according to the permeability of the medium and the diameter of the reaction tube well.

또한, 상기 지하수의 흐름 방향으로부터 경사지게 배열된 적어도 3개의 반응관정이 하나의 짝을 이루어 관정형 반응벽체를 형성할 수 있다. In addition, at least three reaction tube wells arranged obliquely from the flow direction of the groundwater may be paired to form a tube type reaction wall.

또한, 상기 짝을 이루는 복수의 반응관정들은 각각 동일한 간격으로 이격 배치될 수 있다. In addition, the plurality of reaction tubes forming the pair may be spaced apart from each other at equal intervals.

또한, 상기 관정형 반응벽체는 지하수의 흐름 방향으로부터 수직되는 방향으로 상기 포획 너비만큼 이격 배치되어, 상기 지하수 내 오염물질이 하류로 유출되는 것을 차단할 수 있다. In addition, the tubular reaction wall is spaced apart from the flow direction by the trapping width in a direction perpendicular to the flow direction of the groundwater, so that pollutants in the groundwater can be prevented from leaking downstream.

또한, 상기 관정형 반응벽체는 복수로 구비되고, 상기 지하수의 흐름 방향으로부터 수직되는 방향을 따라 이격 배치되어, 상부에서 보았을 때 톱니 구조로 배열(sawtooth array)될 수 있다. In addition, a plurality of the tubular reaction walls may be provided, spaced apart along a direction perpendicular to the flow direction of the groundwater, and arranged in a sawtooth array when viewed from above.

또한, 상기 관정형 반응벽체의 말단에 배치된 반응관정과, 상기 관정형 반응벽체와 이웃한 관정형 반응벽체의 선단에 배치된 반응관정은 상기 지하수의 흐름 방향에 수직되는 방향으로 이격 배치될 수 있다. In addition, the reaction tube well disposed at the end of the tube-shaped reaction wall and the reaction tube well disposed at the front end of the tube-shaped reaction wall adjacent to the tube-shaped reaction wall may be spaced apart in a direction perpendicular to the flow direction of the groundwater. have.

또한, 상기 관정형 반응벽체의 말단에는 수리적 경계의 끝부분으로 빠져나가는 오염물질을 처리할 수 있도록 상기 양수정 측에 배치되고, 상기 지하수의 흐름 방향으로부터 경사지게 배열된 보조 반응관정을 더 포함할 수 있다. In addition, an auxiliary reaction well may be further included at an end of the tubular reaction wall, disposed at the side of the pumping well to treat pollutants escaping to the end of the hydraulic boundary, and arranged obliquely from the flow direction of the groundwater. .

또한, 상기 양수정보다 상류에 배치되고, 상기 오염된 지하수를 정화하여 상기 양수정으로 제공하는 투수성 반응벽을 더 포함할 수 있다. In addition, it may further include a permeable reaction wall disposed upstream of the pumping well and purifying the contaminated groundwater and supplying the purified groundwater to the pumping well.

또한, 상기 투수성 반응벽은 상기 지하수의 흐름 방향에 수직되는 방향으로 긴 폭을 갖도록 형성될 수 있다. In addition, the permeable reaction wall may be formed to have a long width in a direction perpendicular to the flow direction of the groundwater.

또한, 상기 양수정과 상기 주입정의 개수는 동일하게 형성되어 쌍을 이루며, 상기 하나의 양수정은 상기 하나의 주입정으로 정화된 지하수를 공급할 수 있다. In addition, the pumping well and the injection well are formed in the same number to form a pair, and the one pumping well can supply purified groundwater to the one injection well.

또한, 상기 양수정은 양수량을 조절하여 상기 지하수에 포함된 오염물질의 포획 너비의 제어가 가능할 수 있다. In addition, the pumping well may control the capture width of contaminants included in the groundwater by adjusting the amount of pumped water.

또한, 상기 양수정은 복수로 구비되고, 상기 지하수의 흐름 방향에 수직되는 방향으로 이격 배치될 수 있다. In addition, the pumping well may be provided in plural and spaced apart from each other in a direction perpendicular to the flow direction of the groundwater.

또한, 상기 양수정과 상기 주입정 사이의 거리를 조절하여 상류의 지하수와 하류의 지하수 사이에 수리적 경계의 제어가 가능할 수 있다. In addition, it may be possible to control a hydraulic boundary between upstream groundwater and downstream groundwater by adjusting the distance between the pumping well and the injection well.

또한, 상기 양수정 및 주입정은 복수로 구비되고, 각각 상기 지하수의 흐름 방향에 수직되는 방향으로 이격 배치되되 서로 마주하지 않도록 어긋나게 배열될 수 있다. In addition, a plurality of pumping wells and injection wells may be provided, and may be spaced apart from each other in a direction perpendicular to the flow direction of the groundwater, but may be staggered so as not to face each other.

또한, 상기 주입정은 상기 양수정의 상류 측에 설치되고, 상부에서 보았을 때 상기 양수정과 상기 주입정 사이에 상기 양수정 측으로 폭이 좁아지는 "V"자 형상의 수리적 경계를 형성하고, 상기 주입정이 상기 양수정 측으로 가까워질수록 상기 "V"자 형상의 수리적 경계의 폭은 넓어질 수 있다. In addition, the injection well is installed on the upstream side of the amniotic fluid, and when viewed from above, a "V" shaped hydraulic boundary is formed between the amniotic fluid and the injection well, narrowing toward the amniotic fluid, and the injection well forms a hydraulic boundary between the amniotic fluid and the amniotic fluid. The width of the “V”-shaped hydraulic boundary may widen as it gets closer to the side.

또한, 상기 주입정은 상기 양수정의 하류 측에 설치되어 상기 양수정과 상기 주입정 사이에 일자 형상의 수리적 경계를 형성할 수 있다. In addition, the injection well may be installed on the downstream side of the pumping well to form a linear hydraulic boundary between the pumping well and the injection well.

본 발명에 따른 지하수의 흐름제어 및 오염 확산방지 시스템은 지하에 상하 방향으로 설치되며, 오염된 지하수가 유입되는 적어도 하나의 양수정; 상기 양수정 내에 설치되며, 상기 오염된 지하수를 공급받아 정화하는 필터부; 상기 양수정으로부터 이격 배치되어 지하에 상하 방향으로 설치되고, 상기 필터부로부터 정화된 지하수를 공급받아 외부로 배출하여 상기 양수정 사이에 수리적 경계를 형성하는 적어도 하나의 주입정; 및 상기 주입정으로부터 배출되는 지하수에 포함된 오염물질과 반응하여 제거하는 복수의 반응관정을 상기 수리적 경계에 상하 방향으로 설치하여 형성된 관정형 반응벽체;를 포함하며, 상기 관정형 반응벽체는 상기 지하수의 흐름 방향으로부터 경사지게 배열된 적어도 3개의 반응관정이 하나의 짝을 이룬 상태로 일방향으로 이격 배치되어, 상부에서 보았을 때 톱니 구조로 배열(sawtooth array)될 수 있다. A system for controlling the flow of groundwater and preventing the spread of contamination according to the present invention includes at least one pumping well installed underground and into which contaminated groundwater flows; a filter unit installed in the pumping well to receive and purify the contaminated groundwater; at least one injection well spaced apart from the pumping well and vertically installed underground, receiving purified groundwater from the filter unit and discharging it to the outside to form a hydraulic boundary between the pumping wells; and a tube-type reaction wall formed by vertically installing a plurality of reaction wells that react with and remove contaminants contained in groundwater discharged from the injection well at the hydraulic boundary, wherein the well-type reaction wall includes the groundwater At least three reaction tubes arranged at an angle from the flow direction of are spaced apart in one direction in a paired state, and may be arranged in a sawtooth array when viewed from the top.

또한, 상기 반응관정은 측면에 복수의 관통홀이 형성된 반응관정과, 상기 반응관정 내부에 충진되고, 상기 오염된 지하수에 포함된 오염물질과 반응하는 반응성 소재를 포함할 수 있다. In addition, the reaction well may include a reaction well formed with a plurality of through-holes on the side thereof, and a reactive material filled in the reaction well and reacting with contaminants contained in the contaminated groundwater.

본 발명에 따르면, 시스템의 가동시 주입정 주변의 수위가 증가하고 양수정 주변의 수위가 감소됨에 따라 양수정과 주입정 사이에는 수리적 경계가 생성되고, 이러한 수리적 경계에 의해 양수정 주변의 지하수에 포함된 오염물질이 주입정 측으로 확산하는 것을 방지할 수 있다. According to the present invention, as the water level around the injection well increases and the water level around the pumping well decreases during operation of the system, a hydraulic boundary is created between the pumping well and the injection well, and the contamination contained in the groundwater around the pumping well is generated by the hydraulic boundary. It is possible to prevent substances from diffusing toward the injection well.

또한, 양수정과 주입정의 개수, 유량 및 설치 위치를 제어하여 지하수의 흐름을 제어함으로써, 최소한의 양수정과 주입정으로 오염된 지하수를 효과적으로 처리할 수 있는 동시에 다양한 수리적 경계를 형성하여 오염물질이 하류로 확산되는 것을 방지하고, 원하는 방향으로 유도할 수 있다.In addition, by controlling the flow of groundwater by controlling the number, flow rate, and installation location of pumping wells and injection wells, polluted groundwater can be effectively treated with a minimum number of pumping wells and injection wells, while forming various hydraulic boundaries to allow pollutants to flow downstream. It can be prevented from spreading and can be induced in a desired direction.

특히, 양수정의 상류에 주입정을 설치하여 V자 형태의 수리적 경계를 제공하는 경우, 오염 지하수의 폭을 좁게 형성함으로써 관정형 반응벽체의 설치면적을 축소할 수 있으며, 이는 반응관정의 과도한 설치를 방지하여 공사의 규모를 줄일 수 있다. In particular, when an injection well is installed upstream of a pumping well to provide a V-shaped hydraulic boundary, the installation area of the well-type reaction wall can be reduced by narrowing the width of the contaminated groundwater, which prevents excessive installation of the reaction well. This can reduce the size of the project.

특히, 반응관정을 톱니 구조로 배열하여 관정형 반응벽체로 제공하는 경우, "V"자 형상의 수리적 경계에 대응하여 효과적인 오염물질의 포획 너비를 구현할 수 있으며, 최소간격을 확보하지 못한 반응관정 간 공벽으로 인해 지반 및 인접한 반응관정이 붕괴되는 등의 사고를 예방할 수 있게 된다. In particular, when the reaction wells are arranged in a sawtooth structure and provided as a tube-shaped reaction wall, it is possible to implement an effective contaminant trapping width in response to the “V”-shaped hydraulic boundary, and between reaction wells where the minimum distance is not secured. Accidents such as collapse of the ground and adjacent reaction wells can be prevented due to the hollow walls.

또한, 양수정의 상류에 위치한 투수성 반응벽을 통해 1차로 오염물질을 포획하고, 양수정 내부에 위치한 필터부를 통해 2차로 오염물질을 포획할 수 있으므로, 정화 효율을 향상시킬 수 있다. In addition, since pollutants can be firstly captured through the permeable reaction wall located upstream of the pumping well and secondarily captured through the filter unit located inside the pumping well, purification efficiency can be improved.

아울러, 반응관정이 관정 형태로 형성되므로 설치면적이 줄어들어 초기 설치를 위한 공사의 규모를 줄일 수 있으며, 심부 오염 지하수의 확산 방지할 수 있으며, 시공 중 발생하는 지하의 교란 및 오염을 방지할 수 있다. In addition, since the reaction well is formed in the form of a well, the installation area is reduced, so the scale of construction for initial installation can be reduced, the spread of deep-contaminated groundwater can be prevented, and disturbance and contamination of the underground that occurs during construction can be prevented. .

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지하수의 흐름제어 및 오염 확산방지 시스템의 구성도.
도 2는 도 1에 도시된 지하수의 흐름제어 및 오염 확산방지 시스템을 이용한 양수와 주입시 지하 수위를 나타낸 도면.
도 3은 도 1에 도시된 반응벽체를 개략적으로 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반응벽체를 개략적으로 도시한 도면.
도 5는 도 1에 도시된 투수성 반응벽을 개략적으로 도시한 도면.
도 6 내지 도 8은 주입정의 설치위치에 따른 투수성 반응벽체의 설치 예를 개략적으로 도시한 도면.
도 9는 주입정이 양수정보다 상류에 설치된 상태의 수리적 경계를 개략적으로 도시한 상측면도.
도 10은 주입정과 양수정이 동일한 지점에 설치된 상태의 수리적 경계를 개략적으로 도시한 상측면도.
도 11은 주입정이 양수정보다 하류에 설치된 상태의 수리적 경계를 개략적으로 도시한 상측면도.
도 12는 도 3의 반응벽체가 톱니 구조로 배열된 상태를 개략적으로 도시한 도면.
도 13은 도 12의 반응벽체가 양수정 및 주입정에 의해 형성된 수리적 경계 내에 설치된 상태를 개략적으로 도시한 도면.
도 14는 도 12에 도시된 반응벽체의 오염 물질의 차단 효율을 계산하기 위한 반응벽체 사이의 거리를 표시한 도면.
도 15는 반응벽체의 오염 물질의 차단 효율을 이용한 성능 곡선을 나타낸 도면.
도 16은 도 1에 도시된 양수정 내에 필터부가 설치된 상태를 개략적으로 도시한 사시도.
도 17(a)는 양수정과 주입정의 운영 전 수리적 경사를 도시한 도면이고, 도 17(b)는 양수정과 주입정의 운영 후 수리적 경계를 도시한 도면이다.
도 18은 양수정과 주입정 사이의 설치 거리에 따른 포획 너비를 개략적으로 도시한 도면.
1 is a block diagram of a system for controlling the flow of groundwater and preventing the spread of contamination according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing the groundwater level during pumping and injection using the system for controlling the flow of groundwater and preventing the spread of contamination shown in FIG. 1;
3 is a schematic view of the reaction wall shown in FIG. 1;
Figure 4 is a view schematically showing a reaction wall according to another embodiment of the present invention.
5 is a schematic view of the permeable reaction wall shown in FIG. 1;
6 to 8 are views schematically showing examples of installation of a permeable reaction wall according to the installation location of an injection well.
9 is an upper side view schematically showing a hydraulic boundary in a state in which an injection well is installed upstream of a pumping well.
10 is an upper side view schematically showing a hydraulic boundary in a state in which an injection well and a pumping well are installed at the same point.
11 is an upper side view schematically showing a hydraulic boundary in a state in which an injection well is installed downstream of a pumping well.
12 schematically shows a state in which the reaction walls of FIG. 3 are arranged in a sawtooth structure.
13 is a view schematically showing a state in which the reaction wall of FIG. 12 is installed within the hydraulic boundary formed by the pumping well and the injection well.
FIG. 14 is a view showing the distance between reaction walls for calculating the blocking efficiency of contaminants of the reaction walls shown in FIG. 12;
15 is a diagram showing a performance curve using the blocking efficiency of contaminants of a reaction wall.
16 is a perspective view schematically illustrating a state in which a filter unit is installed in the pumping well shown in FIG. 1;
17(a) is a diagram showing the hydraulic gradient before operation of the pumping well and the injection well, and FIG. 17(b) is a diagram showing the hydraulic boundary after the operation of the pumping well and injection well.
18 is a view schematically showing the capture width according to the installation distance between the pumping well and the injection well.

이하 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시예에 따른 지하수의 흐름제어 및 오염 확산방지 시스템에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 사용하며, 반복되는 설명, 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다. Hereinafter, a system for controlling the flow of groundwater and preventing the spread of contamination according to a preferred embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Here, the same reference numerals are used for the same components, and repeated descriptions and detailed descriptions of known functions and configurations that may unnecessarily obscure the subject matter of the invention are omitted. Embodiments of the invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shapes and sizes of elements in the drawings may be exaggerated for clarity.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지하수의 흐름제어 및 오염 확산방지 시스템의 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 지하수의 흐름제어 및 오염 확산방지 시스템을 이용한 양수와 주입시 지하 수위를 나타낸 도면이고, 도 3은 도 1에 도시된 반응벽체를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반응벽체를 개략적으로 도시한 도면이다. 1 is a block diagram of a system for controlling the flow of groundwater and preventing the spread of contamination according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram of a system for controlling the flow of groundwater and preventing the spread of contamination shown in FIG. , FIG. 3 is a schematic view of the reaction wall shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a view schematically showing a reaction wall according to another embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 지하수의 흐름제어 및 오염 확산방지 시스템(100)은 양수정(110)과, 주입정(120), 및 반응벽체(130)를 포함할 수 있으며, 양수정(110)과 주입정(120)의 개수, 유량, 설치 위치 중 적어도 하나를 제어하여 지하수(W)의 흐름을 제어할 수 있다. 1 to 4, the groundwater flow control and contamination prevention system 100 may include a pumping well 110, an injection well 120, and a reaction wall 130, and the pumping well 110 The flow of the groundwater W may be controlled by controlling at least one of the number, flow rate, and installation location of the injection well 120 .

양수정(110)은 적어도 하나 이상 구비되어 지하에 상하 방향으로 설치되며, 오염된 지하수(W)가 유입될 수 있다. 예를 들어, 양수정(110)은 지하수(W)의 흐름 방향에 있어 오염 지역보다 하류에 설치될 수 있으며, 복수로 구비되어 지하수(W)의 흐름 방향에 수직되는 방향으로 이격 배치될 수 있다. At least one pumping well 110 is provided and installed underground in a vertical direction, and contaminated groundwater (W) may be introduced. For example, the pumping well 110 may be installed downstream from the contaminated area in the flow direction of the groundwater W, and may be provided in plurality and spaced apart in a direction perpendicular to the flow direction of the groundwater W.

양수정(110)은 하측 둘레에 오염된 지하수(W)가 유입되는 복수의 유입홀(110a)이 형성된 중공의 파이프 형상으로 형성될 수 있다. 이러한 양수정(110)의 길이는 오염물질의 심도에 따라 달라질 수 있으며, 양수정(110)의 양수량을 조절하여 지하수(W)에 포함된 오염물질(M)의 포획너비의 제어가 가능해질 수 있다. Pumping well 110 may be formed in the shape of a hollow pipe having a plurality of inlet holes 110a through which contaminated groundwater W flows into the lower circumference. The length of the pumping well 110 may vary according to the depth of the contaminant, and the capture width of the contaminant M included in the groundwater W may be controlled by adjusting the pumping amount of the pumping well 110.

주입정(120)은 적어도 하나 이상 구비되어 지하에 상하 방향으로 설치될 수 있으며, 양수정(110)으로부터 이격 배치되어 양수정(120)으로부터 지하수(W)를 공급받아 외부로 배출할 수 있다. 이렇게 주입정(120) 외부로 배출된 지하수(W)는 다시 지중으로 주입되어 수리적 경계(L)를 형성할 수 있다. At least one injection well 120 may be installed underground in a vertical direction, and may be spaced apart from the pumping well 110 to receive groundwater W from the pumping well 120 and discharge it to the outside. The groundwater W discharged to the outside of the injection well 120 may be injected back into the ground to form a hydraulic boundary L.

예를 들어, 주입정(120)은 양수정(110)보다 상류에 설치될 수 있으며, 지하수(W)를 외부로 공급하기 위하여 하측 둘레에 복수의 배출홀(120a)이 형성된 중공의 파이프 형상으로 형성될 수 있다. 이러한 주입정(120)의 직경 및 길이는 한정되지 않으며 주변 환경에 따라 달라질 수 있다.For example, the injection well 120 may be installed upstream of the pumping well 110, and is formed in a hollow pipe shape with a plurality of discharge holes 120a formed around the lower side to supply groundwater W to the outside. It can be. The diameter and length of the injection well 120 are not limited and may vary depending on the surrounding environment.

이와 같이, 주입정(120)이 양수정(110)과 이격 배치되고, 양수정(110) 주변의 지하수(W)가 지속적으로 양수정(110) 내로 유입되어 주입정(120)으로 공급됨에 따라, 양수정(110)과 주입정(120) 사이는 수리적 경계(L)가 생기게 된다. 즉, 주입정(120) 주변의 수위 증가와 양수정(110) 주변의 수위 감소에 의해 수리적 경계(L)가 형성되는 것이다. 이러한 수리적 경계(L)에 의해 양수정(110) 주변의 지하수(W)에 포함된 오염물질(M)이 주입정(120) 측으로 확산하는 것을 방지할 수 있다. In this way, as the injection well 120 is spaced apart from the pumping well 110, and the groundwater W around the pumping well 110 is continuously introduced into the pumping well 110 and supplied to the injection well 120, the pumping well ( 110) and the injection well 120, a hydraulic boundary (L) is created. That is, the hydraulic boundary L is formed by the increase in the water level around the injection well 120 and the decrease in the water level around the pumping well 110. The diffusion of contaminants M included in the groundwater W around the pumping well 110 to the injection well 120 can be prevented by the hydraulic boundary L.

주입정(120)은 양수관(121)을 통해 양수정(110)으로부터 정화된 지하수(W)를 공급받을 수 있다. 예를 들어, 양수관(121)은 일측이 양수정(110)과 연통되어 양수정(110)을 통과한 지하수(W)를 공급받으며, 타측이 주입정(120) 내에 배치되어 양수정(110)으로부터 공급받은 지하수(W)를 주입정(120)으로 배출할 수 있다. 그리고, 양수관(121)에는 양수 펌프(122)가 설치되어 있어, 양수관(121)은 양수정(110) 내의 지하수(W)를 주입정(120)으로 공급할 수 있게 된다. 이에 따라, 양수 펌프(122)의 압력을 조절하면 주입정(120)으로 공급되는 양수량을 제어할 수 있게 된다. The injection well 120 may receive purified groundwater W from the pumping well 110 through the pumping pipe 121 . For example, one side of the pumping pipe 121 communicates with the pumping well 110 to receive groundwater (W) passing through the pumping well 110, and the other side is disposed in the injection well 120 and supplied from the pumping well 110. The received groundwater (W) may be discharged to the injection well (120). In addition, since the pump 122 is installed in the pumping pipe 121, the pumping pipe 121 can supply groundwater W in the pumping well 110 to the injection well 120. Accordingly, by adjusting the pressure of the amniotic pump 122, the amount of amniotic fluid supplied to the injection well 120 can be controlled.

본 발명에 따르면, 양수정(110)과 주입정(120)의 개수는 동일하게 형성되어 쌍을 이루며, 하나의 양수정(110)은 하나의 주입정(120)으로 정화된 지하수(W)를 공급할 수 있다. 이러한 양수정(110) 및 주입정(120)의 개수는 예시된 바에 한정되지 않으며, 필요에 따라 달라질 수 있다. According to the present invention, the number of pumping wells 110 and injection wells 120 are formed identically to form a pair, and one pumping well 110 can supply purified groundwater W to one injection well 120. have. The number of pumping wells 110 and injection wells 120 is not limited to those illustrated and may vary as needed.

예를 들어, 여러 지역에 대한 수처리를 수행해야 하는 경우, 양수정(110)의 개수를 주입정(120)의 개수보다 적게 구비하고, 하나의 양수정(110)이 복수의 주입정(120)으로 지하수(W)를 공급하도록 형성할 수 있다. 또한, 양수 및 정화 효율을 증대시키기 위하여 양수정(110)의 개수를 주입정(120)의 개수보다 많게 구비하고, 복수의 양수정(110)이 하나의 주입정(120)으로 지하수(W)를 공급하도록 형성할 수 있다. For example, when water treatment for several regions is to be performed, the number of pumping wells 110 is less than the number of injection wells 120, and one pumping well 110 is used as a plurality of injection wells 120 to supply underground water. (W) can be formed to supply. In addition, in order to increase pumping and purification efficiency, the number of pumping wells 110 is provided more than the number of injection wells 120, and a plurality of pumping wells 110 supply groundwater (W) to one injection well 120. can be formed to

반응벽체(130)는 양수정(110)으로 유입되는 지하수(W)에 포함된 오염물질(M)과 반응하여 제거할 수 있다. 즉, 반응벽체(130)는 양수정(110)의 상류에서 오염물질(M)을 제거하기 위한 일종의 필터로서, 관정형 반응벽체(130A) 또는 투수성 반응벽체(130B)로 제공될 수 있다. The reaction wall 130 may react with and remove contaminants M included in the groundwater W flowing into the pumping well 110 . That is, the reaction wall 130 is a kind of filter for removing pollutants M from the upstream of the pumping well 110, and may be provided as a tubular reaction wall 130A or a permeable reaction wall 130B.

반응벽체(130)가 관정형 반응벽체(130A)로 제공되는 경우, 관정형 반응벽체(130A)는 반응관정(131)과, 반응성 소재(132)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 관정형 반응벽체(130A)는 천부 및 심부 대수층의 처리시에 적용될 수 있으며, 천공장비를 이용하여 지반에 반응관정(131)을 설치한 후, 내부에 반응성 소재(132)를 포함하는 필터를 충진함으로써 형성될 수 있다. When the reaction wall 130 is provided as a tubular reaction wall 130A, the tubular reaction wall 130A may include a reaction tube 131 and a reactive material 132 . For example, the tubular reaction wall 130A can be applied when treating shallow and deep aquifers, and after installing the reaction well 131 on the ground using a drilling equipment, the reactive material 132 is included therein. It can be formed by filling a filter that

반응관정(131)은 측면에 복수의 관통홀(131a)이 형성된 파이프 형상으로 형성될 수 있다.The reaction tube well 131 may be formed in a pipe shape in which a plurality of through holes 131a are formed on the side surface.

반응성 소재(132)는 반응관정(131) 내부에 충진되고, 오염된 지하수(W)에 포함된 오염물질(M)과 반응하여 오염수를 처리할 수 있다. 예를 들어, 반응성 소재(132)는 반응관정(131) 내에 교체 가능한 카트리지 형상으로 형성될 수 있으며, 주변의 지중 매질보다 높은 투수계수(Hydraulic conductivity)를 갖는 재질로 제공될 수 있다. 그리고, 반응성 소재(132)와 매질과의 투수계수의 비율을 제어하여 지하수에 포함된 오염물질(M)의 포획 너비(capture zone)의 제어가 가능할 수 있다. 예를 들어, 오염물질(M)의 포획 너비는 반응관정(131) 직경의 1.0 ~ 2.0배로 제공될 수 있다. The reactive material 132 is filled in the reaction tube 131 and reacts with the contaminant M included in the contaminated groundwater W to treat the contaminated water. For example, the reactive material 132 may be formed in the shape of a replaceable cartridge in the reaction tube 131, and may be provided with a material having a higher hydraulic conductivity than the surrounding underground medium. In addition, it is possible to control the capture zone of the contaminant M included in the groundwater by controlling the ratio of the permeability coefficient between the reactive material 132 and the medium. For example, the capture width of the contaminant M may be 1.0 to 2.0 times the diameter of the reaction well 131 .

한편, 반응관정(131)을 통해 지하수(W) 내에 포함된 오염물질(M)을 효과적으로 제거하기 위해서는 충분한 반응시간이 필요하다. 따라서, 지중 매질의 투수성과 반응관정(131)의 직경에 따라 반응성 소재(132)의 공극률과 투수계수 중 적어도 하나를 제어하여 반응관정(131) 내로 유입되는 지하수의 체류시간을 제어함으로써, 충분한 체류시간을 확보할 수 있다. Meanwhile, a sufficient reaction time is required to effectively remove the contaminants M included in the groundwater W through the reaction well 131 . Therefore, by controlling the residence time of groundwater flowing into the reaction well 131 by controlling at least one of the porosity and the permeability coefficient of the reactive material 132 according to the permeability of the underground medium and the diameter of the reaction tube 131, sufficient retention time can be secured.

반응벽체(130)가 투수성 반응벽체(130B)로 제공되는 경우, 투수성 반응벽체(130B)는 사각 기둥 형상으로 제공될 수 있으며, 내부에 미생물, 중금속, 유기오염물질 등의 다양한 오염물질(M)들을 흡착 및 처리하기 위한 반응성 소재가 충진된 다공성 필터로 형성될 수 있다.When the reaction wall 130 is provided as a permeable reaction wall 130B, the water permeable reaction wall 130B may be provided in a rectangular column shape, and various contaminants such as microorganisms, heavy metals, and organic pollutants ( M) may be formed as a porous filter filled with a reactive material for adsorbing and treating them.

이와 같이, 반응성 소재를 구비한 반응벽체(130)가 양수정(110)의 상류에 설치되는 경우 양수정(110)에서 주입정(120) 측으로 유입되는 오염물질(M)을 제거할 수 있으므로, 주입정(120) 주변에 위치한 지하수(W)의 오염도는 지속적으로 낮아져 맑은 상태를 유지할 수 있게 된다. In this way, when the reaction wall 130 having a reactive material is installed upstream of the pumping well 110, contaminants M flowing from the pumping well 110 to the injection well 120 can be removed, so the injection well (120) The contamination level of the groundwater (W) located in the vicinity is continuously lowered to maintain a clear state.

본 실시예에서는 반응벽체(130)가 양수정(110)의 상류에 설치된 것으로 도시 및 설명하였으나, 양수정(110)과 주입정(120) 사이에 설치되어 수리적 경계(L) 주변의 오염물질(M)을 제거할 수도 있다. In this embodiment, the reaction wall 130 has been shown and described as being installed upstream of the pumping well 110, but it is installed between the pumping well 110 and the injection well 120 and pollutants M around the hydraulic boundary L can also be removed.

도 5는 도 1에 도시된 투수성 반응벽을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 6 내지 도 8은 주입정의 설치위치에 따른 투수성 반응벽체의 설치 예를 개략적으로 도시한 도면이다. 5 is a view schematically showing the permeable reaction wall shown in FIG. 1, and FIGS. 6 to 8 are views schematically showing installation examples of the permeable reaction wall according to the installation position of the injection well.

도 5 내지 도 8을 참조하면, 양수정(110)의 상류에는 오염된 지하수(W)를 정화하여 양수정(110)으로 제공하는 투수성 반응벽(140)이 설치될 수 있다. 이와 같이, 양수정(110)의 상류에 투수성 반응벽(140)이 제공됨에 따라, 양수정(110)은 정화된 지하수(W)를 제공받을 수 있다. Referring to FIGS. 5 to 8 , a water permeable reaction wall 140 may be installed upstream of the pumping well 110 to purify the contaminated groundwater W and provide it to the pumping well 110 . In this way, as the permeable reaction wall 140 is provided upstream of the pumping well 110, the pumping well 110 can receive purified groundwater W.

투수성 반응벽(140)은 앞서 설명한 투수성 반응벽체(130B)와 동일하게 제조될 수 있다. 즉, 투수성 반응벽(140)은 사각 기둥 형상으로 제공될 수 있으며, 내부에 미생물, 중금속, 유기오염물질 등의 다양한 오염물질(M)들을 흡착 및 처리하기 위한 반응성 소재가 충진된 다공성 필터로 형성될 수 있다. The water-permeable reaction wall 140 may be manufactured in the same manner as the previously described water-permeable reaction wall 130B. That is, the permeable reaction wall 140 may be provided in the shape of a square pillar, and is a porous filter filled with a reactive material for adsorbing and treating various contaminants M such as microorganisms, heavy metals, and organic pollutants therein. can be formed

반응벽체(130)와 투수성 반응벽(140)은 모두 설치되는 것도 가능하나, 반응벽체(130)가 투수성 반응벽체(130B)로 제공되는 경우 둘의 형상 및 기능은 동일하므로, 투수성 반응벽체(130B)만 양수정(110)의 상류에 설치될 수 있다. Both the reaction wall 130 and the permeable reaction wall 140 may be installed, but when the reaction wall 130 is provided as the permeable reaction wall 130B, the shape and function of the two are the same, so the water permeability reaction Only the wall (130B) may be installed upstream of the pumping well (110).

투수성 반응벽(140)은 주입정(120)의 설치 위치에 따라 배치가 달라질 수 있다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이 주입정(120)이 양수정(110)의 하류에 설치되는 경우 투수성 반응벽(140)은 양수정(110)의 상류에 설치될 수 있다. 이때에는 투수성 반응벽(140)이 오염된 지하수의 폭 전체를 커버할 수 있도록 오염된 지하수의 폭보다 길게 연속적인 구조로 설치될 수 있다. The arrangement of the permeable reaction wall 140 may vary depending on the installation location of the injection well 120 . For example, as shown in FIG. 6 , when the injection well 120 is installed downstream of the pumping well 110, the permeable reaction wall 140 may be installed upstream of the pumping well 110. In this case, the permeable reaction wall 140 may be installed in a continuous structure longer than the width of the contaminated groundwater so as to cover the entire width of the contaminated groundwater.

도 7에 도시된 바와 같이 주입정(120)과 양수정(110)이 동일한 위치에 설치되는 경우에도 투수성 반응벽(140)은 양수정(110)의 상류에 설치될 수 있다. As shown in FIG. 7 , even when the injection well 120 and the pumping well 110 are installed at the same location, the permeable reaction wall 140 may be installed upstream of the pumping well 110 .

도 8에 도시된 바와 같이 주입정(120)이 양수정(110)의 상류에 설치되는 경우 투수성 반응벽(140)은 양수정(110)과 주입정(120) 사이에 배치될 수 있다. 이 때에는 주입정(120) 간의 간격보다 작은 폭을 갖는 투수성 반응벽(140)을 듬성듬성 설치하여 오염물질(M)의 차단 효과를 얻을 수 있다. 여기서, 단절된 수개의 투수성 반응벽(140)의 전체 폭은 오염된 지하수(W)의 폭 보다 작기 때문에, 투수성 반응벽(140)의 설치 공사 규모를 감소시킬 수 있고, 이는 반응성 소재의 양을 줄여 설치비의 절감을 도모할 수 있다. As shown in FIG. 8 , when the injection well 120 is installed upstream of the pumping well 110 , the permeable reaction wall 140 may be disposed between the pumping well 110 and the injection well 120 . In this case, the water permeable reaction wall 140 having a width smaller than the spacing between the injection wells 120 may be sparsely installed to obtain an effect of blocking contaminants M. Here, since the total width of the several disconnected permeable reaction walls 140 is smaller than the width of the contaminated groundwater W, it is possible to reduce the installation construction scale of the permeable reaction walls 140, which is due to the amount of reactive material. can reduce installation costs.

도 9는 주입정이 양수정보다 상류에 설치된 상태의 수리적 경계를 개략적으로 도시한 상측면도이고, 도 10은 주입정과 양수정이 동일한 지점에 설치된 상태의 수리적 경계를 개략적으로 도시한 상측면도이고, 도 11은 주입정이 양수정보다 하류에 설치된 상태의 수리적 경계를 개략적으로 도시한 상측면도이다. 9 is an upper side view schematically showing a hydraulic boundary in a state in which an injection well is installed upstream of a pumping well, and FIG. 10 is an upper side view schematically showing a hydraulic boundary in a state in which an injection well and a pumping well are installed at the same point, and FIG. 11 is It is a top view schematically showing the hydraulic boundary in a state where the injection well is installed downstream of the pumping well.

도 9 내지 도 11을 참조하면, 양수정(110)과 주입정(120) 사이의 거리를 조절하여 상류의 지하수와 하류의 지하수 사이에 수리적 경계(L)의 제어가 가능해질 수 있다.Referring to FIGS. 9 to 11 , it is possible to control the hydraulic boundary L between upstream groundwater and downstream groundwater by adjusting the distance between the pumping well 110 and the injection well 120 .

예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이, 양수정(110) 및 주입정(120)은 복수로 구비되고, 각각 지하수(W)의 흐름 방향에 수직되는 방향으로 이격 배치되되 서로 마주하지 않도록 어긋나게 배열될 수 있다. 그리고, 주입정(120)은 양수정(110)의 상류 측에 설치되어 양수정(110)과 주입정(120) 사이에 양수정(110) 측으로 폭이 좁아지는 “V”자 형상의 수리적 경계(L)를 형성할 수 있다. For example, as shown in FIG. 9, a plurality of pumping wells 110 and injection wells 120 are provided, and are spaced apart in a direction perpendicular to the flow direction of the groundwater W, but arranged staggered so as not to face each other. It can be. In addition, the injection well 120 is installed on the upstream side of the pumping well 110, and between the pumping well 110 and the injection well 120, a “V” shaped hydraulic boundary (L) narrowed toward the pumping well 110 can form

이와 같이, 양수정(110)과 주입정(120) 사이에 “V”자 형상의 수리적 경계(L)가 형성되는 경우, 오염된 지하수(W)의 확산을 방지하고 주입정(120)으로부터 배출된 지하수(W)가 폭이 좁아지는 “V”자 형상의 수리적 경계(L)를 따라 양수정(110) 측으로 흐르도록 지하수(W)의 흐름을 제어할 수 있게 된다. As such, when a “V” shaped hydraulic boundary L is formed between the pumping well 110 and the injection well 120, the diffusion of the contaminated groundwater W is prevented and discharged from the injection well 120 The flow of the groundwater (W) can be controlled so that the groundwater (W) flows toward the pumping well (110) along the “V”-shaped hydraulic boundary (L) where the width is narrowed.

그리고, “V”자 형상의 수리적 경계(L)를 이용하면 소수의 반응벽체(130)만으로 지하수(W)의 오염물질(M)을 효과적으로 제거할 수 있다. 예를 들어, 반응벽체(130)를 “V”자 형상의 수리적 경계(L)에서 폭이 좁은 쪽, 즉, 주입정(120)보다 양수정(110)과 더 가깝게 배치시키면 최소한의 반응벽체(130)를 이용하여 양수정(110)으로 유입되는 지하수(W)의 오염물질(M)을 빠짐없이 제거할 수 있다. In addition, when the “V” shaped hydraulic boundary L is used, contaminants M of the groundwater W can be effectively removed with only a small number of reaction walls 130 . For example, when the reaction wall 130 is placed closer to the pumping well 110 than the injection well 120, the narrower side of the “V” shaped hydraulic boundary L, that is, the minimum reaction wall 130 ) can be used to remove all contaminants (M) of the groundwater (W) flowing into the pumping well (110).

한편, 주입정(120)이 양수정(110) 측으로 가까워질수록 “V”자 형상의 수리적 경계(L)의 폭은 넓어질 수 있으며, 도 10에 도시된 바와 같이 주입정(120)과 양수정(110)이 동일한 지점에 설치되는 경우, 양수정(110)과 주입정(120) 사이에 형성된 “V”자 형상의 수리적 경계(L)의 폭은 최대가 될 수 있다. On the other hand, as the injection well 120 approaches the pumping well 110, the width of the “V” shaped hydraulic boundary L may widen, and as shown in FIG. 10, the injection well 120 and the pumping well ( 110) is installed at the same point, the width of the “V” shaped hydraulic boundary L formed between the pumping well 110 and the injection well 120 can be maximized.

또한, 도 11에 도시된 바와 같이, 주입정(120)은 오염된 지하수(W)의 흐름 방향에 있어 양수정(110)보다 하류 측에 설치되어 상부에서 보았을 때 일자 형상의 수리적 경계(L)를 형성할 수도 있다. 이 밖에도 오염물질(M)이 하류로 확산되는 것을 차단하기 위하여, 양수정(110)와 주입정(120)의 위치를 조절하여 U”자 형상의 수리적 경계를 형성할 수도 있다. In addition, as shown in FIG. 11, the injection well 120 is installed downstream of the pumping well 110 in the flow direction of the contaminated groundwater W to form a straight-line hydraulic boundary L when viewed from the top. can also be formed. In addition, in order to block the diffusion of contaminants M downstream, the pumping well 110 and the injection well 120 may be adjusted to form a U "shaped hydraulic boundary.

도 12는 도 3의 반응벽체가 톱니 구조로 배열된 상태를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 13은 도 12의 반응벽체가 양수정 및 주입정에 의해 형성된 수리적 경계 내에 설치된 상태를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 14는 도 12에 도시된 반응벽체의 오염 물질의 차단 효율을 계산하기 위한 반응벽체 사이의 거리를 표시한 도면이고, 도 15는 반응벽체의 오염 물질의 차단 효율을 이용한 성능 곡선을 나타낸 도면이다. 12 is a view schematically showing a state in which the reaction walls of FIG. 3 are arranged in a sawtooth structure, and FIG. 13 is a view schematically showing a state in which the reaction walls of FIG. 12 are installed within a hydraulic boundary formed by pumping wells and injection wells. 14 is a view showing the distance between the reaction walls for calculating the blocking efficiency of contaminants of the reaction walls shown in FIG. 12, and FIG. it is a drawing

도 12 내지 도 15를 참조하면, 지하수(W)의 흐름 방향으로부터 경사지게 배열된 적어도 3개의 반응관정(131)이 하나의 짝을 이루어 관정형 반응벽체(130A)를 형성할 수 있다. 그리고, 짝을 이루는 복수의 반응관정(131)들은 각각 동일한 간격으로 이격 배치될 수 있으며, 관정형 반응벽체(130A)는 지하수(W)의 흐름 방향으로부터 수직되는 방향으로 포획 너비(dc)만큼 이격 배치되어 지하수 내 오염물질이 하류로 유출되는 것을 차단할 수 있다. 여기서, 반응관정(131)의 오염물질(M)의 포획 너비(dc)는 반응관정(131) 직경의 1.0 ~ 2.0배로 형성될 수 있으며, 아래의 수학식1을 통하여 결정될 수 있다. Referring to FIGS. 12 to 15 , at least three reaction wells 131 arranged obliquely from the flow direction of groundwater W may form a pair to form a tube shaped reaction wall 130A. In addition, the plurality of reaction tubes 131 that form a pair may be spaced apart from each other at equal intervals, and the tube-type reaction wall 130A is formed by the capture width d c in a direction perpendicular to the flow direction of the groundwater W. By being spaced apart, it is possible to block pollutants in groundwater from leaking downstream. Here, the capture width (d c ) of the contaminant M of the reaction well 131 may be formed to be 1.0 to 2.0 times the diameter of the reaction well 131, and may be determined through Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

dc = a*d1 (a: 1.0 ~ 2.0 사이의 임의의 상수)d c = a*d 1 (a: any constant between 1.0 and 2.0)

- dc: 반응관정의 오염물질 포획 너비- d c : contaminant capture width of the reaction well

- d1: 반응관정의 직경- d 1 : Diameter of the reaction tube

본 발명에 따른 관정형 반응벽체(130A)는 복수로 구비되고, 지하수(W)의 흐름 방향으로부터 수직되는 방향을 따라 이격 배치되어, 상부에서 보았을 때 톱니 구조로 배열(sawtooth array)될 수 있다. The tubular reaction walls 130A according to the present invention may be provided in plurality, spaced apart from each other in a direction perpendicular to the flow direction of the groundwater W, and arranged in a sawtooth array when viewed from above.

예를 들어, 관정형 반응벽체(130A)의 말단에 배치된 반응관정(131')과, 상기 관정형 반응벽체(130A)와 이웃한 관정형 반응벽체(130A)의 선단에 배치된 반응관정(131'')은 지하수(W)의 흐름 방향에 수직되는 방향으로 이격 배치될 수 있다. 이에 따라, 각각의 반응관정(131)들의 중심선을 이었을 때, 톱니 배열(>)로 배치될 수 있다. For example, a reaction tube well 131′ disposed at the end of the tube-shaped reaction wall 130A, and a reaction tube well disposed at the tip of the tube-shaped reaction wall 130A adjacent to the tube-shaped reaction wall 130A ( 131'') may be spaced apart from each other in a direction perpendicular to the flow direction of the groundwater W. Accordingly, when connecting the center lines of each of the reaction tube wells 131, they may be arranged in a sawtooth arrangement (>).

이와 같이, 반응관정(131)을 톱니 구조로 배열하는 이유는 오염물질(M)의 차단 효율을 극대화시키기 위해서는 반응관정(131)들 사이의 간격을 최소로 확보하는 것이 좋으나, 실제 시공 현장에서 반응관정(131)들을 설치할 때에는 안전을 고려한 최소의 이격 거리(dm)가 요구되기 때문이다. 즉, 본 발명과 같이 톱니 구조로 배열하였을 때 최적의 간격으로 반응관정(131)을 설치할 수 있다. In this way, the reason for arranging the reaction tubes 131 in a sawtooth structure is to minimize the distance between the reaction tubes 131 in order to maximize the blocking efficiency of the contaminant M, This is because when installing the wells 131, a minimum separation distance (d m ) considering safety is required. That is, when arranged in a sawtooth structure as in the present invention, the reaction tube wells 131 can be installed at optimal intervals.

다시 말하면, 지하수 흐름의 수직방향으로 반응관정(131)들 사이의 이격 거리(d3)가 멀면 포획 범위 바깥쪽을 통해 빠져나가는 오염물질(M)의 유출로 인해 정화 효율이 저하될 수 있으며, 반응관정(131)들 사이의 이격 거리(d3)가 너무 가까운 경우에는 반응관정(131)들이 과도하게 설치되어 기술적 안정성을 확보할 수 없어 지반이 붕괴될 수 있기 때문이다. 따라서, 반응관정(131)을 “V”자 형상의 수리적 경계(L)에 대응되는 구조인 톱니 구조로 배열함으로써, 효과적인 포획 너비를 구현할 수 있으며, 이는 반응관정(131)의 과도한 설치를 방지하여 공벽으로 인한 지반이 붕괴되는 등의 사고를 예방할 수 있다. In other words, if the separation distance (d 3 ) between the reaction wells 131 in the vertical direction of the groundwater flow is long, the purification efficiency may be lowered due to the outflow of the contaminant M escaping through the outside of the capture range, This is because when the separation distance (d 3 ) between the reaction wells 131 is too short, the reaction wells 131 may be excessively installed and technical stability may not be secured, and the ground may collapse. Therefore, by arranging the reaction wells 131 in a sawtooth structure corresponding to the “V” shaped hydraulic boundary L, it is possible to realize an effective capture width, which prevents excessive installation of the reaction wells 131 Accidents such as ground collapse caused by empty walls can be prevented.

예를 들어, 선단에 배치된 반응관정(131)들 사이의 간격(d2)은 현장의 지반상태를 고려하여 요구되는 관정 중심간의 최소 이격 거리(dm) 이상이고, 반응관정(131)의 오염 포획 너비(dc)의 정수배가 되도록 산정할 수 있다. 그리고, 반응관정(131) 사이의 종방향 간격(d3)은 현장의 지반상태를 고려하여 요구되는 반응관정(131) 중심간의 최소 이격 거리(dm)를 고려하여

Figure 112020142957712-pat00001
이상이 되도록 산정할 수 있다. For example, the distance (d 2 ) between the reaction wells 131 disposed at the front end is equal to or greater than the minimum separation distance between the centers of the wells (d m ) required in consideration of the ground condition of the site, and the reaction wells 131 It can be calculated to be an integer multiple of the contamination capture width (d c ). In addition, the longitudinal distance (d 3 ) between the reaction wells 131 is determined by considering the minimum separation distance (d m ) between the centers of the reaction wells 131 required in consideration of the ground condition of the site.
Figure 112020142957712-pat00001
It can be calculated to be more than .

한편, 관정형 반응벽체(130A)의 오염물질 차단효율(Re)은 아래의 수학식 2를 통하여 결정될 수 있다. Meanwhile, the contaminant blocking efficiency (R e ) of the tubular reaction wall 130A may be determined through Equation 2 below.

[수학식 2][Equation 2]

Figure 112020142957712-pat00002
Figure 112020142957712-pat00002

여기서, 오염물질(M)의 분포너비(Sw)를 반응벽체(130)의 선단에 위치한 반응관정(131)들 사이의 이격 거리(d2)라고 가정하면, 반응벽체(130)의 오염물질 차단효율(Re)은 아래의 수학식 3을 통하여 결정될 수 있다.Here, assuming that the distribution width (S w ) of the contaminant (M) is the separation distance (d 2 ) between the reaction tubes (131) located at the tip of the reaction wall (130), the contaminant in the reaction wall (130) The blocking efficiency (R e ) may be determined through Equation 3 below.

[수학식 3][Equation 3]

Figure 112020142957712-pat00003
Figure 112020142957712-pat00003

- Re: 오염물질 차단효율- R e : Contaminant blocking efficiency

- C0: 오염물질 농도- C 0 : contaminant concentration

- n: 반응관정의 개수- n: number of reaction tubes

- Sw: 오염물질의 분포너비- S w : distribution width of contaminants

- d2: 선단에 위치한 반응관정들 사이의 간격- d 2 : Gap between reaction tubes located at the tip

한편, 반응벽체(130)를 구성하는 반응관정(131)의 직경(d1) 및 선단에 위치한 반응관정(131)들 사이의 이격 거리(d2)에 따른 오염물질 차단 효율(Re)로부터 도 15에 도시된 성능곡선을 작성하고, 이를 이용하여 반응관정(131)의 적정 직경 및 간격을 선택할 수 있다. 도 15의 성능곡선은 현장 지질 매질의 불균질성 등으로 인한 관정형 반응벽체(130A)의 성능 저하를 고려하여, 안전율을 반영할 수 있다. On the other hand, from the pollutant blocking efficiency (R e ) according to the diameter (d 1 ) of the reaction tube 131 constituting the reaction wall 130 and the separation distance (d 2 ) between the reaction tubes 131 located at the tip A performance curve shown in FIG. 15 may be prepared, and an appropriate diameter and interval of the reaction well 131 may be selected using the performance curve. The performance curve of FIG. 15 may reflect the safety factor in consideration of performance degradation of the tubular reaction wall 130A due to inhomogeneity of the in situ geological medium.

한편, 반응벽체(130)의 말단에는 수리적 경계(L)의 끝부분으로 빠져나가는 오염물질을 처리할 수 있도록 양수정(110) 측에 배치되고, 지하수(W)의 흐름 방향으로부터 경사지게 배열된 보조 반응관정(150)을 더 포함할 수 있다. On the other hand, the end of the reaction wall 130 is disposed on the side of the pumping well 110 so as to treat pollutants escaping to the end of the hydraulic boundary L, and an auxiliary reaction arranged inclined from the flow direction of the groundwater W A tube well 150 may be further included.

이와 같이, 반응벽체(130)에 보조 반응관정(150)이 더 설치됨에 따라, “V"자 형상의 수리적 경계(L)의 끝단으로 빠져나가는 오염물질(M)까지 빠짐없이 포획하여 처리 효율을 향상시킬 수 있게 된다. In this way, as the auxiliary reaction well 150 is further installed in the reaction wall 130, the treatment efficiency is improved by capturing all the contaminants M escaping to the end of the “V” shaped hydraulic boundary L. be able to improve

도 16은 도 1에 도시된 양수정 내에 필터부가 설치된 상태를 개략적으로 도시한 사시도이다. 16 is a perspective view schematically showing a state in which a filter unit is installed in the pumping well shown in FIG. 1;

도 16을 참조하면, 지하수의 흐름제어 및 오염 확산방지 시스템(100)은 필터부(160)를 더 포함할 수 있다. Referring to FIG. 16 , the groundwater flow control and contamination prevention system 100 may further include a filter unit 160 .

필터부(160)는 반응벽체(130)의 오염물질(M) 처리를 돕는 일종의 보조 필터로서, 양수정(110) 내에 설치되며, 오염된 지하수(W)를 공급받아 정화할 수 있다. 즉, 고농도 오염 지하수(W)의 경우 투수성 반응벽(140)만으로 오염물질(M)을 모두 포획하기 어려우므로, 앙수정(110) 내부에 필터부(160)를 더 설치하여 지하수(W)에 포함된 오염물질(M)을 한번 더 처리할 수 있다. The filter unit 160 is a kind of auxiliary filter that helps the reaction wall 130 process pollutants M, and is installed in the pumping well 110, and can receive and purify the contaminated groundwater W. That is, in the case of highly-contaminated groundwater (W), since it is difficult to capture all of the pollutants (M) only with the permeable reaction wall (140), a filter unit (160) is further installed inside the pond well (110) so that the groundwater (W) Contaminants (M) included in may be treated once more.

이와 같이, 양수정(110) 내에 필터부(160)가 더 구비된 경우, 양수관(121)은 일측이 필터부(160)와 연통되어 필터부(160)를 통과한 지하수(W)를 공급받으며, 타측이 주입정(120) 내에 배치되어 필터부(160)로부터 정화된 지하수(W)를 주입정(120)으로 배출할 수 있다. In this way, when the filter unit 160 is further provided in the pumping well 110, one side of the pumping pipe 121 communicates with the filter unit 160 to receive groundwater (W) passing through the filter unit 160, and , the other side is disposed in the injection well 120 to discharge purified groundwater (W) from the filter unit 160 to the injection well 120.

필터부(160)는 오염된 지하수(W)에 포함된 오염물질(M)과 반응하는 반응성 소재를 포함할 수 있으며, 교체 가능한 카트리지 방식으로 설치될 수 있다. 예를 들어, 양수관(121)의 일측은 필터부(160)의 상측면을 관통하여 필터부(160)의 내부에 연결될 수 있으며, 이러한 연결 구조를 통해 필터부(160)를 용이하게 교체할 수 있다. 즉, 필터부(160)의 교체시 양수관(121)을 들어 올리면 필터부(160)가 상부로 이동하여 양수관(121) 외부로 노출되므로, 필터부(160)의 교체가 용이해질 수 있다. The filter unit 160 may include a reactive material that reacts with the contaminant M included in the contaminated groundwater W, and may be installed in a replaceable cartridge type. For example, one side of the amniotic fluid pipe 121 may be connected to the inside of the filter unit 160 by penetrating the upper side of the filter unit 160, and through this connection structure, the filter unit 160 can be easily replaced. can That is, when the filter unit 160 is replaced, when the water pipe 121 is lifted, the filter unit 160 moves upward and is exposed to the outside of the water pipe 121, so that the filter unit 160 can be easily replaced. .

이에 따라, 필터부(160)의 효율이 저하된 경우 기존에 설치된 필터부(160)만 양수정(110) 내에서 제거한후 새로운 필터부(160)로 교체해주면 되므로, 유지보수가 용이해지는 장점이 있다. 또한, 필터부(160)의 교체시 양수정(110) 전체를 교체하지 않아도 되므로, 교체 비용을 절감할 수 있게 된다. Accordingly, when the efficiency of the filter unit 160 is reduced, only the previously installed filter unit 160 can be removed from the pumping well 110 and replaced with a new filter unit 160, which has the advantage of facilitating maintenance. . In addition, since the entire pumping well 110 does not need to be replaced when the filter unit 160 is replaced, replacement costs can be reduced.

필터부(160)는 지하수(W) 내에 포함된 오염물질(M)을 생물학적, 화학적, 물리학적으로 처리할 수 있다. 이를 위하여, 필터부(160)는 다공성 필터 또는 섬유 필터로 형성될 수 있으며, 내부에 미생물, 중금속, 유기오염물질 등의 다양한 오염물질(M)들을 흡착 및 처리하기 위한 입상 물질이 충진될 수 있다. The filter unit 160 may biologically, chemically, or physically treat the contaminants M included in the groundwater W. To this end, the filter unit 160 may be formed of a porous filter or a fiber filter, and a particulate material for adsorbing and treating various contaminants M such as microorganisms, heavy metals, and organic pollutants may be filled therein. .

필터부(160)에 구비된 반응성 소재는 반응벽체(130)의 반응성 소재(132)와 동일한 물질로 형성될 수도 있고, 서로 다른 오염물질(M)과 반응할 수 있도록 각각 다른 물질로 형성될 수도 있다. 예를 들어, 필터부(160)의 반응성 소재는 유기물과 반응하는 활성탄을 포함할 수 있으며, 반응벽체(130)의 반응성 소재(132)는 무기물과 반응하는 산화철 등의 매질을 포함할 수 있다. The reactive material provided in the filter unit 160 may be formed of the same material as the reactive material 132 of the reactive wall 130, or may be formed of different materials so as to react with different contaminants M. have. For example, the reactive material of the filter unit 160 may include activated carbon that reacts with organic materials, and the reactive material 132 of the reactive wall 130 may include a medium such as iron oxide that reacts with inorganic materials.

도시하지는 않았지만, 필요한 경우 주입정(120) 내에도 반응성 소재를 설치하여 필터부(160)에서 미처 제거되지 못한 오염물질(M)을 제거할 수도 있다. Although not shown, if necessary, a reactive material may be installed in the injection well 120 to remove contaminants M that have not yet been removed by the filter unit 160 .

한편, 필터부(160)를 통해 지하수(W) 내에 포함된 오염물질(M)을 효과적으로 제거하기 위해서는 충분한 반응시간이 필요하다. 따라서, 양수정(110) 내로 유입되는 지하수(W)의 양수 속도를 제어하여 충분한 체류시간을 확보하는 것이 중요하다. 예를 들어, 양수량에 따라 양수정(110)의 직경과, 필터부(160)의 공극부피 중 적어도 하나를 제어하여 양수정(110) 내로 유입된 지하수(W)의 체류시간을 제어할 수 있다. 구체적으로, 양수정(110) 내로 유입되는 지하수(W)의 체류시간은 아래 식을 통하여 결정될 수 있다.Meanwhile, a sufficient reaction time is required to effectively remove the contaminant M included in the groundwater W through the filter unit 160 . Therefore, it is important to secure a sufficient residence time by controlling the pumping speed of the groundwater W flowing into the pumping well 110 . For example, the residence time of the groundwater W introduced into the pumping well 110 may be controlled by controlling at least one of the diameter of the pumping well 110 and the pore volume of the filter unit 160 according to the amount of pumping water. Specifically, the residence time of the groundwater (W) flowing into the pumping well 110 may be determined through the equation below.

Tr = V/QT r = V/Q

- Tr: 체류시간(hour)- T r : residence time (hour)

- V: 필터부 내 공극부피(m3)- V: void volume in the filter part (m 3 )

- Q: 양수량(m3/hour)- Q: amniotic fluid volume (m 3 /hour)

도 17(a)는 양수정과 주입정의 운영 전 수리적 경사를 도시한 도면이고, 도 17(b)는 양수정과 주입정의 운영 후 수리적 경계를 도시한 도면이다. 17(a) is a diagram showing the hydraulic gradient before operation of the pumping well and the injection well, and FIG. 17(b) is a diagram showing the hydraulic boundary after the operation of the pumping well and injection well.

도 17을 참조하면, 양수정(110)과 주입정(120)의 운영 전에는 자연적인 지하수의 경사(L)가 존재하는 것을 확인할 수 있다. 그러나, 양수정(110)과 주입정(120)의 운영 후에는 양수정(110)과 주입정(120) 사이에 수위 경사가 없는 수리적 경계(L)가 형성된 것을 확인할 수 있다. 이와 같이, 수위의 경사가 없어서 지하수(W)의 흐름이 제어된 구간은 상류의 지하수가 하류로 연결되어 흐르는 흐름을 차단하는 역할을 할 수 있다. 만약, 자연적인 지하수 수위 경사가 크거나 지질 매질의 투수계수가 커서 지하수 유속이 높은 경우, 양수정(110)과 주입정(120)의 유량을 증가시켜 양수정(110)과 주입정(120) 사이에 수리적인 경사를 감소시킬 수 있다.Referring to FIG. 17 , it can be confirmed that there is a natural slope L of groundwater before the pumping well 110 and the injection well 120 are operated. However, after the operation of the pumping well 110 and the injection well 120, it can be confirmed that a hydraulic boundary L having no water level gradient is formed between the pumping well 110 and the injection well 120. As such, the section in which the flow of the groundwater W is controlled because there is no gradient of the water level may play a role of blocking the flow of upstream groundwater connected to the downstream. If the groundwater flow rate is high because the natural groundwater level slope is large or the permeability coefficient of the geological medium is high, the flow rate of the pumping well 110 and the injection well 120 is increased to create a gap between the pumping well 110 and the injection well 120. The hydraulic slope can be reduced.

도 18은 양수정과 주입정 사이의 설치 거리에 따른 포획 너비를 개략적으로 도시한 도면이다.18 is a diagram schematically showing the capture width according to the installation distance between the pumping well and the injection well.

도 18을 참조하면, 주입정이 양수정의 상류에 설치되고, 양수정(110)과 주입정(120) 사이의 설치 거리가 멀어질수록 V 자 형태의 수리적 경계가 더욱 뾰족한 형태가 되는 것을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 18, it can be seen that the injection well is installed upstream of the pumping well, and the V-shaped hydraulic boundary becomes sharper as the installation distance between the pumping well 110 and the injection well 120 increases.

이러한 성질을 이용하면, 양수정(110)과 주입정(120) 사이에 반응벽체(130)를 설치시, 설치 위치에 따라 지하수(W)에 포함된 오염물질(M)을 포획하기 위해 설치해야 하는 설치 면적의 제어가 가능할 수 있다. 즉, 반응벽체(130)를 양수정(110)에 가까이 설치할 수록 수리적 경계(L)의 폭이 좁아지고, 이로 인해 반응벽체(130)의 설치 면적을 축소하는 것이 가능해질 수 있다. Using this property, when installing the reaction wall 130 between the pumping well 110 and the injection well 120, it is necessary to install it to capture the contaminant M contained in the groundwater W depending on the installation location. Control of the installation area may be possible. That is, the closer the reaction wall 130 is installed to the pumping well 110, the narrower the width of the hydraulic boundary L becomes, and as a result, it may be possible to reduce the installation area of the reaction wall 130.

이와 같이, 양수정(110)과 주입정(120)의 개수, 및 설치 위치를 제어하여 지하수(W)의 흐름을 제어하게 되면, 최소한의 양수정(110)과 주입정(120)으로 오염된 지하수(W)를 효과적으로 처리할 수 있는 동시에 수리적 경계(L)를 형성하여 오염물질(M)의 확산을 방지하고, 원하는 방향으로 유도할 수 있게 된다.In this way, when the flow of the groundwater W is controlled by controlling the number and installation positions of the pumping well 110 and the injection well 120, the groundwater contaminated by the minimum pumping well 110 and the injection well 120 ( W) can be effectively treated, and at the same time, a hydraulic boundary (L) is formed to prevent the spread of the contaminant (M), and it is possible to guide it in a desired direction.

한편, 도시하지는 않았지만, 지하수의 흐름제어 및 오염 확산방지 시스템(100)은 양수정(110)으로 유입되는 지하수(W)의 오염도와 주입정(120) 또는 반응벽체(130)부터 배출되어 정화된 지하수(W)의 오염도를 측정 및 비교하는 수처리 모니터링부를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 수처리 모니터링부를 통해 지하수(W)의 오염도를 확인할 수 있는 동시에 수처리 결과를 실시간으로 모니터링할 수 있으므로, 지하수의 흐름제어 및 오염 확산방지 시스템(100)의 운용 시간을 결정할 수 있게 한다. Meanwhile, although not shown, the system 100 for controlling the flow of groundwater and preventing the diffusion of contamination is related to the contamination level of the groundwater W flowing into the pumping well 110 and the purified groundwater discharged from the injection well 120 or the reaction wall 130. (W) may further include a water treatment monitoring unit for measuring and comparing the degree of contamination. Accordingly, since the contamination level of the groundwater W can be checked and the result of the water treatment can be monitored in real time through the water treatment monitoring unit, the operation time of the system 100 for controlling the flow of groundwater and preventing the spread of contamination can be determined.

지하수의 흐름제어 및 오염 확산방지 시스템(100)은 양수정(110)으로 유입되는 지하수(W)의 오염도와 필터부(160)를 통과하여 양수정(110)으로부터 배출되는 지하수(W)의 오염도를 측정 및 비교하는 반응성 모니터링부를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 반응성 모니터링부를 통해 필터부(160)의 여과 효율을 확인할 수 있으므로, 필터부(160)를 적절한 시기에 교체할 수 있게 된다. The groundwater flow control and contamination prevention system 100 measures the contamination level of the groundwater W flowing into the pumping well 110 and the contamination level of the groundwater W discharged from the pumping well 110 through the filter unit 160. And it may further include a reactive monitoring unit for comparison. Accordingly, since the filtration efficiency of the filter unit 160 can be checked through the reactivity monitoring unit, the filter unit 160 can be replaced at an appropriate time.

또한, 필터부(160)의 반응성 소재에 따라 반응 부산물이 환경적으로 유해할 경우가 발생될 수 있는데, 반응성 모니터링부를 통해 반응성 부산물을 모니터링함으로써 주변 생태 환경에 영향을 주는 것을 최소화할 수 있게 된다. 즉, 반응성 모니터링부를 통해 필터부(160)의 반응성 소재에 의해 발생된 반응 부산물의 확인이 가능하므로, 지하 환경에서 반응성 소재의 안전성을 확인할 수 있게 된다. In addition, depending on the reactive material of the filter unit 160, reaction by-products may be environmentally harmful. By monitoring the reactive by-products through the reactive monitoring unit, it is possible to minimize the impact on the surrounding ecological environment. That is, since reaction by-products generated by the reactive material of the filter unit 160 can be checked through the reactivity monitoring unit, the safety of the reactive material in the underground environment can be confirmed.

지하수의 흐름제어 및 오염 확산방지 시스템(100)은 양수정(110)으로 유입되는 지하수(W)에 대한 시간당 양수량을 측정하는 양수량 모니터링부를 더 포함할 수 있다. 이는 양수정(110)의 위치에 따라 양수량이 달라지는 것을 방지하기 위함이다. 즉, 지하 매질체가 자갈인 경우 투수성이 좋고, 지하 매질체가 모래인 경우 투수성이 낮아져 양수정(110)의 위치에 따라 양수량이 달라질 수 있다.The system for controlling the flow of groundwater and preventing the spread of contamination 100 may further include a pumping amount monitoring unit for measuring the amount of pumped water per hour for the groundwater W flowing into the pumping well 110 . This is to prevent the pumping amount from changing depending on the position of the pumping well 110 . That is, when the underground medium is gravel, the water permeability is good, and when the underground medium is sand, the water permeability is low, so that the pumping amount may vary depending on the location of the pumping well 110.

이에 따라, 양수량 모니터링부를 이용하여 양수정(110)이 배치된 지하의 투수성에 따라 양수 펌프(122)의 압력을 다르게 설정하면, 각각의 양수정(110)으로 유입되는 양수량을 균일하게 유지할 수 있게 된다.Accordingly, if the pressure of the pumping pump 122 is set differently according to the permeability of the underground where the pumping well 110 is disposed using the pumping water monitoring unit, the pumped water amount flowing into each pumping well 110 can be maintained uniformly.

지하수의 흐름제어 및 오염 확산방지 시스템(100)은 양수정(110) 내부로 유입된 지하수(W) 수위를 실시간으로 측정하기 위한 수위 모니터링부를 더 포함할 수 있다. 이는 지하수의 흐름제어 및 오염 확산방지 시스템(100)의 운행 과정에서 양수정(110) 주변 지하 매질체의 투수성을 평가하고, 투수성의 변화를 감지하기 위함이다.The groundwater flow control and contamination prevention system 100 may further include a water level monitoring unit for measuring the level of the groundwater W introduced into the pumping well 110 in real time. This is to evaluate the permeability of the underground medium around the pumping well 110 and detect changes in the permeability during the operation of the groundwater flow control and pollution prevention system 100 .

전술한 바와 같이, 지하수의 흐름제어 및 오염 확산방지 시스템(100)은 시스템의 가동시 주입정(120) 주변의 수위가 증가하고 양수정(110) 주변의 수위가 감소됨에 따라 양수정(110)과 주입정(120) 사이에는 수리적 경계(L)가 생성되고, 이러한 수리적 경계(L)에 의해 양수정(110) 주변의 지하수(W)에 포함된 오염물질(M)이 주입정(120) 측으로 확산하는 것을 방지할 수 있게 된다. As described above, the system 100 for controlling the flow of groundwater and preventing the spread of contamination is operated by increasing the water level around the injection well 120 and decreasing the water level around the pumping well 110, so that the pumping well 110 and the injection well 110 A hydraulic boundary L is created between the wells 120, and the contaminants M contained in the groundwater W around the pumping well 110 are diffused toward the injection well 120 by the hydraulic boundary L. be able to prevent

또한, 양수정(110)과 주입정(120)의 개수, 및 설치 위치를 제어하여 지하수(W)의 흐름을 제어함으로써, 최소한의 양수정(110)과 주입정(120)으로 오염된 지하수(W)를 효과적으로 처리할 수 있는 동시에 다양한 수리적 경계(L)를 형성하여 오염물질(M)의 확산을 방지하고, 원하는 방향으로 유도할 수 있게 된다. In addition, by controlling the flow of groundwater (W) by controlling the number of pumping wells 110 and injection wells 120 and their installation positions, groundwater (W) contaminated by the minimum pumping wells 110 and injection wells 120 can be effectively treated, and at the same time, various hydraulic boundaries (L) are formed to prevent the spread of contaminants (M), and it is possible to guide them in a desired direction.

또한, 양수정(110)의 상류에 위치한 투수성 반응벽(140)을 통해 1차로 오염물질을 포획하고, 양수정 내부에 위치한 필터부(160)를 통해 2차로 오염물질(M)을 포획할 수 있으므로, 정화 효율을 향상시킬 수 있다.In addition, pollutants can be firstly captured through the permeable reaction wall 140 located upstream of the pumping well 110, and pollutants M can be secondarily captured through the filter unit 160 located inside the pumping well. , can improve the purification efficiency.

특히, 반응관정(131)을 톱니 구조로 배열하여 반응벽체(130)로 제공하는 경우, 반응벽체(130)의 설치면적을 축소할 수 있으며, 이는 반응관정(131)의 과도한 설치를 방지하여 공사의 규모를 줄일 수 있으며, 요구되는 최소간격을 확보하지 못한 반응관정(131) 간 공벽으로 인해 지반이 붕괴되는 등의 사고를 예방할 수 있게 된다. In particular, when the reaction wells 131 are arranged in a sawtooth structure and provided as the reaction wall 130, the installation area of the reaction wall 130 can be reduced, which prevents excessive installation of the reaction wells 131 and construction It is possible to reduce the size of, and it is possible to prevent accidents such as collapse of the ground due to voids between the reaction wells 131 that do not secure the required minimum distance.

아울러, 양수정(110)과 주입정(120)이 관정 형태로 형성되므로 설치면적이 줄어들어 초기 설치를 위한 공사의 규모를 줄일 수 있으며, 시공 중 발생하는 지하의 교란 및 오염을 방지할 수 있다. In addition, since the pumping well 110 and the injection well 120 are formed in the shape of a tube well, the installation area is reduced, so the scale of construction for initial installation can be reduced, and disturbance and contamination of the underground that occurs during construction can be prevented.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다. Although the present invention has been described with reference to an embodiment shown in the accompanying drawings, this is only exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. You will be able to. Therefore, the true protection scope of the present invention should be defined only by the appended claims.

W: 지하수
M: 오염물질
L: 수리적 경계
110: 양수정
120: 주입정
130: 반응벽체
130A: 관정형 반응벽체
130B: 투수성 반응벽체
140: 투수성 반응벽
150: 보조 반응관정
160: 필터부
W: Groundwater
M: contaminant
L: mathematical boundary
110: amniotic fluid
120: injection well
130: reaction wall
130A: tubular reaction wall
130B: permeable reaction wall
140: permeable reaction wall
150: auxiliary reaction tube
160: filter unit

Claims (29)

지하에 상하 방향으로 설치되며, 오염된 지하수가 유입되는 적어도 하나의 양수정;
상기 양수정으로부터 이격 배치되어 지하에 상하 방향으로 설치되고, 상기 양수정으로부터 지하수를 공급받아 외부로 배출하는 적어도 하나의 주입정; 및
상기 양수정으로 유입되는 지하수에 포함된 오염물질과 반응하여 제거하는 반응벽체;를 포함하며,
상기 양수정과 상기 주입정의 개수, 유량, 설치 위치 중 적어도 하나를 제어하여 상기 지하수의 흐름을 제어하고,
상기 양수정 및 주입정은 복수로 구비되고, 각각 상기 지하수의 흐름 방향에 수직되는 방향으로 이격 배치되되 서로 마주하지 않도록 어긋나게 배열되며,
상기 양수정들과 상기 주입정들 사이의 거리를 조절하여 상류의 지하수와 하류의 지하수 사이에 수리적 경계의 제어가 가능하고,
상기 주입정들은 상기 양수정들의 상류 측에 설치되며, 상부에서 보았을 때 상기 양수정들과 상기 주입정들 사이에 상기 양수정 측으로 폭이 좁아지는 "V"자 형상의 수리적 경계가 형성되고, 상기 "V"자 형상의 수리적 경계의 폭은 상기 주입정들이 상기 양수정들 측으로 가까워질수록 넓어지며,
상기 반응벽체는 상기 주입정들과 상기 양수정들의 사이에 형성된 상기 "V"자 형상의 수리적 경계들의 내부 영역에 각각 위치되고,
상기 반응벽체들의 설치 면적은 상기 "V"자 형상의 수리적 경계의 폭에 대응하는 크기로 형성되는 것을 특징으로 하는 지하수의 흐름제어 및 오염 확산방지 시스템.
At least one pumping well installed underground in a vertical direction and into which contaminated groundwater flows;
at least one injection well spaced apart from the pumping well, installed underground in a vertical direction, receiving groundwater from the pumping well and discharging it to the outside; and
A reaction wall that reacts with and removes contaminants contained in groundwater flowing into the pumping well; includes,
Controlling the flow of the groundwater by controlling at least one of the number, flow rate, and installation location of the pumping well and the injection well;
The pumping well and the injection well are provided in plurality, and are spaced apart from each other in a direction perpendicular to the flow direction of the groundwater, but arranged staggered so as not to face each other,
It is possible to control the hydraulic boundary between the upstream groundwater and the downstream groundwater by adjusting the distance between the pumping wells and the injection wells,
The injection wells are installed on the upstream side of the amniotic wells, and when viewed from above, a "V" shaped hydraulic boundary narrowing toward the amniotic well is formed between the amniotic wells and the injection wells, and the "V" The width of the ruler-shaped hydraulic boundary widens as the injection wells get closer to the amniotic wells,
The reaction walls are located in the inner regions of the "V" shaped hydraulic boundaries formed between the injection wells and the pumping wells, respectively,
The groundwater flow control and contamination prevention system, characterized in that the installation area of the reaction walls is formed in a size corresponding to the width of the "V" shaped hydraulic boundary.
제1항에 있어서,
일측이 상기 양수정과 연통되어 상기 양수정을 통과한 지하수를 공급받으며, 타측이 상기 주입정 내에 배치되어 상기 양수정으로부터 공급받은 지하수를 상기 주입정으로 배출하는 양수관과,
상기 양수관에 연결되어 상기 양수정 내의 지하수를 상기 주입정으로 공급하는 양수펌프를 더 포함하는 지하수의 흐름제어 및 오염 확산방지 시스템.
According to claim 1,
A pumping pipe having one side communicated with the pumping well to receive groundwater passing through the pumping well, and the other side disposed within the injection well to discharge the groundwater supplied from the pumping well to the injection well;
A system for controlling the flow of underground water and preventing the spread of contamination, further comprising a pump connected to the pumping pipe and supplying groundwater in the pumping well to the injection well.
제1항에 있어서,
상기 양수정 내에 설치되며, 상기 오염된 지하수를 공급받아 정화하는 필터부를 더 포함하는 지하수의 흐름제어 및 오염 확산방지 시스템.
According to claim 1,
A system for controlling the flow of groundwater and preventing the spread of contamination, which is installed in the pumping well and further includes a filter unit for receiving and purifying the contaminated groundwater.
제3항에 있어서,
상기 필터부는 상기 오염된 지하수에 포함된 오염물질과 반응하는 반응성 소재를 포함하는 지하수의 흐름제어 및 오염 확산방지 시스템.
According to claim 3,
The system for controlling the flow of groundwater and preventing the spread of contamination, wherein the filter unit includes a reactive material that reacts with contaminants contained in the contaminated groundwater.
제3항에 있어서,
상기 양수정의 직경에 따라 양수량과, 상기 필터부의 공극부피 중 적어도 하나를 제어하여 상기 양수정 내로 유입되는 지하수의 체류시간을 제어하는 지하수의 흐름제어 및 오염 확산방지 시스템.
According to claim 3,
A system for controlling the flow of groundwater and preventing the spread of contamination by controlling at least one of the amount of pumped water and the void volume of the filter unit according to the diameter of the pumping well to control the residence time of the groundwater flowing into the pumping well.
제1항에 있어서,
상기 반응벽체는 상기 주입정보다 상기 양수정과 더 가깝게 배치되는 지하수의 흐름제어 및 오염 확산방지 시스템.
According to claim 1,
The reaction wall is a system for controlling the flow of groundwater and preventing the spread of contamination, which is disposed closer to the pumping well than the injection well.
제1항에 있어서,
상기 반응벽체는 투수성 반응벽체 또는 관정형 반응벽체로 제공되는 지하수의 흐름제어 및 오염 확산방지 시스템.
According to claim 1,
The reaction wall is a system for controlling the flow of groundwater and preventing the spread of contamination provided as a permeable reaction wall or a tubular reaction wall.
제7항에 있어서,
상기 관정형 반응벽체는,
측면에 복수의 관통홀이 형성된 반응관정과,
상기 반응관정 내부에 충진되고, 상기 오염된 지하수에 포함된 오염물질과 반응하는 반응성 소재를 포함하는 지하수의 흐름제어 및 오염 확산방지 시스템.
According to claim 7,
The tubular reaction wall,
A reaction tube having a plurality of through holes formed on the side thereof;
A system for controlling the flow of groundwater and preventing the spread of contamination, the system including a reactive material filled inside the reaction well and reacting with contaminants contained in the contaminated groundwater.
제8항에 있어서,
상기 반응성 소재는 상기 반응관정 내에 교체 가능한 카트리지 형상으로 제공되는 지하수의 흐름제어 및 오염 확산방지 시스템.
According to claim 8,
The reactive material is a system for controlling the flow of underground water and preventing the spread of contamination in the form of a replaceable cartridge in the reaction well.
제8항에 있어서,
상기 반응성 소재는 주변의 지중 매질보다 높은 투수계수(Hydraulic conductivity)를 갖는 재질로 제공되는 지하수의 흐름제어 및 오염 확산방지 시스템.
According to claim 8,
The reactive material is a system for controlling the flow of underground water and preventing the spread of contamination provided by a material having a higher hydraulic conductivity than the surrounding underground medium.
제10항에 있어서,
상기 반응관정은 상기 반응성 소재와 상기 매질과의 투수계수의 비율을 제어하여 상기 지하수에 포함된 오염물질의 포획 너비(capture zone)의 제어가 가능하고,
상기 포획 너비는 상기 반응관정 직경의 1.0 ~ 2.0배로 제공되는 지하수의 흐름제어 및 오염 확산방지 시스템.
According to claim 10,
The reaction well can control the capture zone of contaminants contained in the groundwater by controlling the ratio of the permeability coefficient between the reactive material and the medium,
The capture width is provided by 1.0 to 2.0 times the diameter of the reaction well.
제10항에 있어서,
상기 매질의 투수성과 상기 반응관정의 직경에 따라 상기 반응성 소재의 공극률과 투수계수 중 적어도 하나를 제어하여 상기 반응관정 내로 유입되는 지하수의 체류시간을 제어하는 지하수의 흐름제어 및 오염 확산방지 시스템.
According to claim 10,
Controlling the flow of groundwater and preventing the spread of contamination by controlling at least one of the porosity and the permeability coefficient of the reactive material according to the permeability of the medium and the diameter of the reaction tube to control the residence time of the groundwater flowing into the reaction tube.
제8항에 있어서,
상기 지하수의 흐름 방향으로부터 경사지게 배열된 적어도 3개의 반응관정이 하나의 짝을 이루어 관정형 반응벽체를 형성하는 지하수의 흐름제어 및 오염 확산방지 시스템.
According to claim 8,
A system for controlling the flow of groundwater and preventing the spread of contamination in which at least three reaction wells arranged obliquely from the flow direction of the groundwater are paired to form a tube-shaped reaction wall.
제13항에 있어서,
상기 짝을 이루는 복수의 반응관정들은 각각 동일한 간격으로 이격 배치되는 지하수의 흐름제어 및 오염 확산방지 시스템.
According to claim 13,
A system for controlling the flow of groundwater and preventing the spread of contamination, wherein the plurality of reaction wells forming the pair are spaced apart at equal intervals.
제8항에 있어서,
상기 관정형 반응벽체는 지하수의 흐름 방향으로부터 수직되는 방향으로 포획 너비만큼 이격 배치되어, 상기 지하수 내 오염물질이 하류로 유출되는 것을 차단하는 지하수의 흐름제어 및 오염 확산방지 시스템.
According to claim 8,
The tubular reaction wall is spaced apart from the flow direction by the capture width in a direction perpendicular to the flow direction of the groundwater to block the outflow of pollutants in the groundwater downstream.
제7항에 있어서,
상기 관정형 반응벽체는 복수로 구비되고, 상기 지하수의 흐름 방향으로부터 수직되는 방향을 따라 이격 배치되어, 상부에서 보았을 때 톱니 구조로 배열(sawtooth array)되는 지하수의 흐름제어 및 오염 확산방지 시스템.
According to claim 7,
The tubular reaction wall is provided in plurality, and is spaced apart from the flow direction of the groundwater along a direction perpendicular to the groundwater flow control and contamination diffusion prevention system.
제16항에 있어서,
상기 관정형 반응벽체의 말단에 배치된 반응관정과, 상기 관정형 반응벽체와 이웃한 관정형 반응벽체의 선단에 배치된 반응관정은 상기 지하수의 흐름 방향에 수직되는 방향으로 이격 배치되는 지하수의 흐름제어 및 오염 확산방지 시스템
According to claim 16,
The reaction well disposed at the end of the tube-like reaction wall and the reaction well disposed at the tip of the tube-like reaction wall adjacent to the tube-like reaction wall are spaced apart in a direction perpendicular to the flow direction of the groundwater. Control and contamination prevention system
제7항에 있어서,
상기 관정형 반응벽체의 말단에는 수리적 경계의 끝부분으로 빠져나가는 오염물질을 처리할 수 있도록 상기 양수정 측에 배치되고, 상기 지하수의 흐름 방향으로부터 경사지게 배열된 보조 반응관정을 더 포함하는 지하수의 흐름제어 및 오염 확산방지 시스템.
According to claim 7,
At the end of the tubular reaction wall, an auxiliary reaction well disposed at the side of the pumping well to treat pollutants escaping to the end of the hydraulic boundary and arranged obliquely from the flow direction of the groundwater further comprises a flow control of groundwater. and a contamination spread prevention system.
제1항에 있어서,
상기 양수정보다 상류에 배치되고, 상기 오염된 지하수를 정화하여 상기 양수정으로 제공하는 투수성 반응벽을 더 포함하는 지하수의 흐름제어 및 오염 확산방지 시스템
According to claim 1,
A system for controlling the flow of underground water and preventing the spread of contamination, further comprising a permeable reaction wall disposed upstream of the pumping well and purifying the contaminated groundwater and supplying the contaminated groundwater to the pumping well.
제19항에 있어서,
상기 투수성 반응벽은 상기 지하수의 흐름 방향에 수직되는 방향으로 긴 폭을 갖도록 형성되는 지하수의 흐름제어 및 오염 확산방지 시스템
According to claim 19,
The permeable reaction wall is formed to have a long width in a direction perpendicular to the flow direction of the groundwater flow control and contamination prevention system
제1항에 있어서,
상기 양수정과 상기 주입정의 개수는 동일하게 형성되어 쌍을 이루며,
상기 하나의 양수정은 상기 하나의 주입정으로 정화된 지하수를 공급하는 지하수의 흐름제어 및 오염 확산방지 시스템.
According to claim 1,
The amniotic fluid and the injection well are formed in the same number to form a pair,
The one pumping well controls the flow of groundwater and prevents the spread of contamination by supplying purified groundwater to the one injection well.
제1항에 있어서,
상기 양수정은 양수량을 조절하여 상기 지하수에 포함된 오염물질의 포획 너비의 제어가 가능한 지하수의 흐름제어 및 오염 확산방지 시스템.
According to claim 1,
The pumping well controls the flow of groundwater and prevents the spread of contamination by controlling the amount of pumping water to control the capture width of the contaminants contained in the groundwater.
제1항에 있어서,
상기 양수정은 복수로 구비되고, 상기 지하수의 흐름 방향에 수직되는 방향으로 이격 배치되는 지하수의 흐름제어 및 오염 확산방지 시스템.
According to claim 1,
A system for controlling the flow of groundwater and preventing the spread of contamination, wherein a plurality of pumping wells are provided and spaced apart in a direction perpendicular to the flow direction of the groundwater.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 지하에 상하 방향으로 설치되며, 오염된 지하수가 유입되는 적어도 하나의 양수정;
상기 양수정 내에 설치되며, 상기 오염된 지하수를 공급받아 정화하는 필터부;
상기 양수정으로부터 이격 배치되어 지하에 상하 방향으로 설치되고, 상기 필터부로부터 정화된 지하수를 공급받아 외부로 배출하여 상기 양수정 사이에 수리적 경계를 형성하는 적어도 하나의 주입정; 및
상기 주입정으로부터 배출되는 지하수에 포함된 오염물질과 반응하여 제거하는 복수의 반응관정을 상기 수리적 경계에 상하 방향으로 설치하여 형성된 관정형 반응벽체;를 포함하며,
상기 관정형 반응벽체는 상기 지하수의 흐름 방향으로부터 경사지게 배열된 적어도 3개의 반응관정이 하나의 짝을 이룬 상태로 일방향으로 이격 배치되어, 상부에서 보았을 때 톱니 구조로 배열(sawtooth array)되고,
상기 양수정 및 주입정은 복수로 구비되고, 각각 상기 지하수의 흐름 방향에 수직되는 방향으로 이격 배치되되 서로 마주하지 않도록 어긋나게 배열되며,
상기 양수정들과 상기 주입정들 사이의 거리를 조절하여 상류의 지하수와 하류의 지하수 사이에 수리적 경계의 제어가 가능하고,
상기 주입정들은 상기 양수정들의 상류 측에 설치되며, 상부에서 보았을 때 상기 양수정들과 상기 주입정들 사이에 상기 양수정 측으로 폭이 좁아지는 "V"자 형상의 수리적 경계가 형성되고, 상기 "V"자 형상의 수리적 경계의 폭은 상기 주입정들이 상기 양수정들 측으로 가까워질수록 넓어지며,
상기 관정형 반응벽체는 상기 주입정들과 상기 양수정들의 사이에 형성된 상기 "V"자 형상의 수리적 경계들의 내부 영역에 각각 위치되고,
상기 관정형 반응벽체들의 설치 면적은 상기 "V"자 형상의 수리적 경계의 폭에 대응하는 크기로 형성되는 것을 특징으로 하는 지하수의 흐름제어 및 오염 확산방지 시스템.
At least one pumping well installed underground in a vertical direction and into which contaminated groundwater flows;
a filter unit installed in the pumping well to receive and purify the contaminated groundwater;
at least one injection well spaced apart from the pumping well and vertically installed underground, receiving purified groundwater from the filter unit and discharging it to the outside to form a hydraulic boundary between the pumping wells; and
A tube-type reaction wall formed by installing a plurality of reaction wells in the hydraulic boundary in the vertical direction to react with and remove pollutants contained in the groundwater discharged from the injection well; and
In the tubular reaction wall, at least three reaction tubes arranged at an angle from the flow direction of the groundwater are spaced apart in one direction in a paired state, and are arranged in a sawtooth structure when viewed from the top,
The pumping well and the injection well are provided in plurality, and are spaced apart from each other in a direction perpendicular to the flow direction of the groundwater, but arranged staggered so as not to face each other,
It is possible to control the hydraulic boundary between the upstream groundwater and the downstream groundwater by adjusting the distance between the pumping wells and the injection wells,
The injection wells are installed on the upstream side of the amniotic wells, and when viewed from above, a "V" shaped hydraulic boundary narrowing toward the amniotic well is formed between the amniotic wells and the injection wells, and the "V" The width of the ruler-shaped hydraulic boundary widens as the injection wells get closer to the amniotic wells,
The tubular reaction walls are respectively located in the inner regions of the "V" shaped hydraulic boundaries formed between the injection wells and the pumping wells,
The underground water flow control and pollution prevention system, characterized in that the installation area of the tubular reaction walls is formed in a size corresponding to the width of the "V" shaped hydraulic boundary.
제28항에 있어서,
상기 반응관정은 측면에 복수의 관통홀이 형성된 반응관정과, 상기 반응관정 내부에 충진되고, 상기 오염된 지하수에 포함된 오염물질과 반응하는 반응성 소재를 포함하는 지하수의 흐름제어 및 오염 확산방지 시스템.
According to claim 28,
The reaction well is a system for controlling the flow of groundwater and preventing the spread of contamination, including a reaction well formed with a plurality of through holes on the side, and a reactive material filled in the reaction well and reacting with contaminants contained in the contaminated groundwater. .
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