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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 엄정기
- 발행연도
- 2018
- 저작권
- 부경대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
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절리성 암반에서의 유체 유동 특성에 관한 연구는 수리지질학, 암반공학, 자원공학 등 여러 분야에서 중요한 과제이다. 단일 절리와 같은 절리 스케일에서 유체의 흐름은 전통적인 연속체 해석법에 의하여 연구하는 것이 보편적이지만, 현장 스케일의 절리성 암반에서는 DFN(discrete fracture network) 유동모델에 의한 해석이 합리적일 가능성이 높다. 그러나 시간, 비용, 전산 시스템 등의 여러 가지 제약을 고려할 때 절리성 암반에 대한 연속체 모델이 적용가능하다면 연속체 유동모델은 DFN 유동모델을 대체할 수 있는 효과적인 수단이 될 수 있다. 본 연구는 다양한 기하학적 속성을 갖는 총 72개의 DFN 블록에 대하여 DFN 유동모델과 등가의 수리상수를 사용한 연속체 모델을 각각 적용하여 두 결과 간의 상관성을 분석하였다. DFN을 연속체로 가정한 이론적 블록수리전도도와 DFN 유동모델로 산정한 블록수리전도도 사이의 상대오차(ER)가 0.2 이하로 낮은 DFN 조건에서 두 접근법 사이에 강한 선형 상관관계를 이루며 두 결과가 거의 일치하는 것으로 평가되었다. DFN 매질에 대한 연속체 유동해석의 현장적용 가능성을 검토하기 위하여 지중 원형공동에서의 지하수 유입에 대한 모의 수치실험이 총 48회 수행되었다. 일정한 수리간극의 DFN 매질에 대한 등가연속체 유동모델은 유효한 것으로 평가되었지만 수리간극 변화로 인하여 이방성이 증대되면 DFN 유동모델에 의한 결과에 비하여 과대평가될 가능성이 높다. 연속체 유동모델의 적용이 적합하지 않은 절리의 기하학적 속성을 갖는 DFN 시스템은 절리 길이분포의 하한절삭을 통하여 DFN 유동해석을 효과적으로 수행할 수 있을 것으로 판단된다. 또한, 본 연구는 현장스케일의 DFN 유동해석을 위하여 균열텐서 파라미터를 이용한 업스케일링 기법의 적용 가능성을 논의하였다.
목차
1. 서 론 12. 절리성 암반에서의 유체유동 모델 32.1 DFN 유동모델 32.2 DFN 시스템에 대한 연속체 유동모델 53. 등가연속체 유동모델의 적용성 평가 73.1 연구방법 73.2 DFN의 기하학적 특성에 따른 적용성 103.3 DFN의 수리간극 변화에 따른 적용성 134. 지중 공동 모의 수치실험 195. 절리 길이분포의 하한절삭이 DFN 유동해석 결과에 미치는 영향 286. 균열텐서를 이용한 업스케일링 427. 결 론 51참고문헌 53요 약 57
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