An Experimental Study on Groundwater Head, Injection Water Flowrate and Seepage Water Flowrate under Clogging State of Underground Storage

LPG 지하저장기지 수평 수벽공의 클로깅 현상 발생시 지하수위 및 주입수량, 삼출수량의 변화양상에 관한 실험적 연구

When the water curtain system is employed to keep the liquefied gas in the underground storage cavern, clogging is observed in borehole. Since this phenomenon causes serious difficulties in managing LPG storage cavern, it needs to detect the degree of clogging accurately under various circumstances. Thus, in this study the active factors of clogging, that is, groundwater head, injection water flowrate, and seepage water flowrate, were investigated experimentally using a physical model. Experimental results show that groundwater head around storage cavern increases as cavern Pressure increases, while it decreases as clogging becomes severe. The pressure in storage cavern is required to reduce up to atmospheric pressure in order to detect and identify the degree of clogging more accurately. The decrease of uroundwater head due to clogging slows down as the pressure in borehole increases. As amounts of suspended matters in injected water increase, both injection water flowrate and seepage water flowrate decrease linearly with time, and the flowrate of injection water drops rapidly compared with seepage water flowrate.

LPG 지하저장기지에서 클로깅 현상이 발생할 경우 저장공동 주위의 지하수위가 설계된 수치보다 낮아져 저장물이 누출되므로 이에 대한 감지가 필수적이라 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 클로깅 현상이 실제로 발생하였을 경우 저장기지에서 관측할 수 있는 관측인자인 공동주변 지하수위, 수벽공 주입수량, 공동 삼출수량들의 변화양상을 고찰하기 위하여 지하저장기지를 모사한 모형실험장비를 제작하여 각 인자들의 변화 측정실험을 수행하였다. 클로깅 발생시 관측인자의 변화양상은 다음과 같다. 지하수위는 공동의 압력이 커짐에 따라 증가하고 클로깅이 심할수록 감소하는데, 클로깅 발생을 지하수위 변화에 의해서 보다 잘 감지하려면 공동의 압력을 가능한 낮게 하고, 공동 운영 초기의 지하수위와 현재 운영 상태의 지하수위를 비교해 보는 것이 바람직하다. 클로깅에 의한 지하수위의 감소는 수벽공의 압력이 커질수록 다소 둔화된다 현탁물질에 의한 클로깅이 심할수록 주입수량과 삼출수량은 선형적으로 감소하는데 주입수량의 감소율이 삼출수량의 감소율보다 크게 나타난다.