(57)【要約】【課題】実時間で淡水レンズの厚さ変化または淡塩水境界面の深度変化を測定して、地下水に海水が浸透するおそれがある場合、地下水の使用を制限する警告発令を行う。【解決手段】海岸地下水モニタリングシステムは、海岸地域の地下水を測定する観測井に挿入され、淡塩水境界面上で浮力の変化によって移動する淡塩水境界面位置追跡装置；及び前記観測井に挿入され、前記淡塩水境界面位置追跡装置より上部に位置し、前記淡塩水境界面位置追跡装置との第１距離を測定する距離測定部を含む第１測定センサーを含み、前記第１測定センサーは測定された前記第１距離を送信する第１送信部を含むことを特徴とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
海岸地域の地下水を測定する観測井に挿入され、淡塩水境界面上で浮力の変化によって移動する淡塩水境界面位置追跡装置；及び
前記観測井に挿入され、前記淡塩水境界面位置追跡装置より上部に位置し、前記淡塩水境界面位置追跡装置との第１距離を測定する距離測定部を含む第１測定センサーを含み、
前記第１測定センサーは、測定された前記第１距離を送信する第１送信部を含むことを特徴とする、海岸地下水モニタリングシステム。
【請求項２】
前記第１測定センサーは、水圧も測定することができる水圧測定部を含むことを特徴とする、請求項１に記載の海岸地下水モニタリングシステム。
【請求項３】
前記観測井の内部に挿入され、大気中に設置された第２測定センサーを含むことを特徴とする、請求項２に記載の海岸地下水モニタリングシステム。
【請求項４】
前記距離測定部は、音波発生器と音波受信機またはレーザー発生器とレーザー受信機を含むことを特徴とする、請求項１に記載の海岸地下水モニタリングシステム。
【請求項５】
前記第２測定センサーは、大気圧を測定する大気圧測定部を含むことを特徴とする、請求項３に記載の海岸地下水モニタリングシステム。
【請求項６】
前記第２測定センサーは、測定された大気圧データを伝送する第２送信部を含むことを特徴とする、請求項５に記載の海岸地下水モニタリングシステム。
【請求項７】
前記第１送信部から伝送されたデータと前記第２送信部から伝送されたデータによって淡水レンズの厚さまたは淡塩水境界面の深度を監視するモニターを含むことを特徴とする、請求項６に記載の海岸地下水モニタリングシステム。
【請求項８】
前記モニターは、前記淡水レンズの厚さが既設定値より小さいか、または前記淡塩水境界面の深度が基準設定値より大きければ、アラームを提供するアラーム部を含むことを特徴とする、請求項７に記載の海岸地下水モニタリングシステム。
【請求項９】
海岸地域の地下水を測定する観測井に挿入され、淡塩水境界面上で浮力の変化によって移動する淡塩水境界面位置追跡装置；
前記観測井に挿入され、前記淡塩水境界面位置追跡装置より上部に位置し、前記淡塩水境界面位置追跡装置との第１距離を測定する距離測定部及び水圧を測定する水圧測定部を含む第１測定センサー；
大気圧を測定する大気圧測定部を含む第２測定センサー；
地下水面を測定する水面測定センサー；及び
前記第１測定センサー、前記第２測定センサー、及び前記水面測定センサーで測定されたデータを保存するデータベース、前記データベースに保存された前記データを演算する演算部、前記演算部で演算された値を既設定値と比較する比較部、及び前記比較部で比較されて演算された値が既設定値より小さければアラームを提供するアラーム部を含むモニターを含むことを特徴とする、海岸地下水モニタリングシステム。
【請求項１０】
前記演算部は、水面測定センサーで測定された地下水面を第１測定センサーの前記水圧測定部で測定された水圧と前記第２測定センサーの大気圧を用いて補正することで、前記地下水面から前記第１測定センサーまでの第２距離を演算し、前記第１距離と前記第２距離の和から淡水レンズの厚さを演算することを特徴とする、請求項９に記載の海岸地下水モニタリングシステム。
【請求項１１】
海岸地域の地下水を測定する観測井に挿入され、淡塩水境界面上で浮力の変化によって移動する淡塩水境界面位置追跡装置；及び前記観測井に挿入され、前記淡塩水境界面位置追跡装置より上部に位置し、前記淡塩水境界面位置追跡装置との第１距離を測定する距離測定部を含む第１測定センサーを含み、前記第１測定センサーは測定された前記第１距離を送信する第１送信部を含む海岸地下水モニタリングシステムにおいて、前記第１測定センサーから前記淡塩水境界面位置追跡装置までの前記第１距離を測定する第１距離測定段階；
前記第１距離測定段階の後、測定された前記第１距離を前記第１送信部を介してモニターに伝送する伝送段階；
伝送データを用いて淡水レンズの厚さまたは淡塩水境界面の深度変化をモニタリングするモニタリング段階を含むことを特徴とする、海岸地下水モニタリング方法。
【請求項１２】
海岸地域の地下水を測定する観測井に挿入され、淡塩水境界面上で浮力の変化によって移動する淡塩水境界面位置追跡装置；前記観測井に挿入され、前記淡塩水境界面位置追跡装置より上部に位置し、前記淡塩水境界面位置追跡装置との第１距離を測定する距離測定部及び水圧を測定する水圧測定部を含む第１測定センサー；大気圧を測定する大気圧測定部を含む第２測定センサー；地下水面を測定する水面測定センサー；及び前記第１測定センサー、前記第２測定センサー、及び前記水面測定センサーで測定されたデータを保存するデータベース、前記データベースに保存された前記データを演算する演算部、前記演算部で演算された値が既設定値より小さいかを比較する比較部、及び前記比較部で演算された値が既設定値より小さければアラームを提供するアラーム部を含むモニターを含む海岸地下水モニタリングシステムにおいて、前記水面測定センサーで地下水面を測定する地下水面測定段階；
前記第１測定センサーから前記淡塩水境界面位置追跡装置までの前記第１距離を測定し、水圧を測定する第１距離及び水圧測定段階；
前記第２測定センサーの大気圧測定部で大気圧を測定する大気圧測定段階；
前記データベースに測定された前記データを保存する保存段階；
保存された前記データの中で、前記地下水面からの前記第１測定センサーまでの距離は前記大気圧及び前記水圧によって補正して前記第１距離と合わせることで淡水レンズの厚さを演算する演算段階を含むことを特徴とする、海岸地下水モニタリング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は海岸地下水モニタリングシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、海岸地域では過多な地下水の使用によって地下水の水位が低くなることにより、地下水に塩水（海水）が流入して汚染され、これによって地下水を飲み水だけではなく農業用水や工業用水としても使うことができない危険に露出されている。
【０００３】
したがって、海岸地域では地下水観測井を穿ち、観測井に地下水位、温度、電気伝導度の値などを測定する有線または無線測定センサーを設置して地下水の変化を監視する地下水観測井を運営して来ている。
【０００４】
淡塩水境界面（地下水と塩水の境界面）は二つのメカニズムによって変化する。一つは淡水層の厚さが減少する現象であり、他の一つは塩水層の厚さが変化する現象である。
淡水層の厚さは降雨によって増加したり、周辺の揚水活動によって減少したり（薄くなったり）する。
【０００５】
塩水層は潮汐現象によって海水面の高さが周期的に変わることによって変化する。
【０００６】
近年には、地球の温暖化現象によって海水面が漸進的に上昇している。
【０００７】
さまざまな現象によって基準時点より淡水層の厚さが薄くなり塩水層の厚さが厚くなれば淡塩水境界面が上昇し、淡水層の厚さが厚くなり塩水層の厚さが低くなれば淡塩水境界面が下降する。
【０００８】
このように、地下水の過多な揚水活動、降雨、潮汐現象、地球温暖化による海水面の上昇などの多様な複合的な現象によって淡塩水の境界面の位置が随時変化する。
【０００９】
しかし、実際海岸地域の地下水観測井に設置される測定センサーは有無線に関係なく固定深度に設置されて測定するため、実時間で淡塩水境界面の位置を把握しにくい問題点があり、淡塩水境界面位置を実時間で把握すると言っても、淡水レンズの厚さまたは淡塩水境界面の深度変化を実時間で測定して、地下水に海水が浸透することを防止するための実時間モニタリングは不可能であった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明はこのような問題点を解決するために発明されたもので、淡塩水境界面位置追跡装置と距離測定が可能な測定センサーを淡水に組み込んで淡塩水境界面位置追跡装置と測定センサーの間の距離を測定し、地下水面と測定センサーの間の距離を測定することで、実時間で淡水レンズの厚さ変化または淡塩水境界面の深度変化を測定して、地下水に海水が浸透するおそれがある場合、地下水の使用を制限する警告発令を行うことにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するための本発明による海岸地下水モニタリングシステムは、海岸地域の地下水を測定する観測井に挿入され、淡塩水境界面上で浮力の変化によって移動する淡塩水境界面位置追跡装置；及び前記観測井に挿入され、前記淡塩水境界面位置追跡装置より上部に位置し、前記淡塩水境界面位置追跡装置との第１距離を測定する距離測定部を含む第１測定センサーを含み、前記第１測定センサーは測定された前記第１距離を送信する第１送信部を含むことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明によれば、前記第１測定センサーは、水圧も測定することができる水圧測定部を含むことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明によれば、前記観測井の内部に挿入され、大気中に設置された第２測定センサーを含むことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明によれば、前記距離測定部は、音波発生器と音波受信機またはレーザー発生器とレーザー受信機を含むことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明によれば、前記第２測定センサーは、大気圧を測定する大気圧測定部を含むことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明によれば、前記第２測定センサーは、測定された大気圧データを伝送する第２送信部を含むことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明によれば、前記第１送信部から伝送されたデータと前記第２送信部から伝送されたデータによって淡水レンズの厚さまたは淡塩水境界面の深度を監視するモニターを含むことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明によれば、前記モニターは、前記淡水レンズの厚さまたは前記淡塩水境界面の深度が既設定値より小さければアラームを提供するアラーム部を含むことを特徴とする。
【００１９】
本発明による海岸地下水モニタリングシステムは、海岸地域の地下水を測定する観測井に挿入され、淡塩水境界面上で浮力の変化によって移動する淡塩水境界面位置追跡装置；前記観測井に挿入され、前記淡塩水境界面位置追跡装置より上部に位置し、前記淡塩水境界面位置追跡装置との第１距離（ａ）を測定する距離測定部及び水圧を測定する水圧測定部を含む第１測定センサー；大気圧を測定する大気圧測定部を含む第２測定センサー；地下水面を測定する水面測定センサー；及び前記第１測定センサー、前記第２測定センサー、及び前記水面測定センサーで測定されたデータを保存するデータベース、前記データベースに保存された前記データを演算する演算部、前記演算部で演算された値を既設定値と比較する比較部、及び前記比較部で比較して演算された値が既設定値より小さければアラームを提供するアラーム部を含むモニターを含むことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明によれば、前記演算部は、水面測定センサーで測定された地下水面を第１測定センサーの前記水圧測定部で測定した水圧と前記第２測定センサーの大気圧を用いて補正することで、前記地下水面から前記第１測定センサーまでの第２距離を演算し、前記第１距離（ａ）と前記第２距離（ｂ）の和から淡水レンズの厚さを演算することを特徴とする。
【００２１】
本発明による海岸地下水モニタリング方法は、海岸地域の地下水を測定する観測井に挿入され、淡塩水境界面上で浮力の変化によって移動する淡塩水境界面位置追跡装置；及び前記観測井に挿入され、前記淡塩水境界面位置追跡装置より上部に位置し、前記淡塩水境界面位置追跡装置との第１距離を測定する距離測定部を含む第１測定センサーを含み、前記第１測定センサーは測定された前記第１距離を送信する第１送信部を含む海岸地下水モニタリングシステムにおいて、前記第１測定センサーから前記淡塩水境界面位置追跡装置までの前記第１距離を測定する第１距離測定段階；前記第１距離測定段階の後、測定された前記第１距離を前記第１送信部を介してモニターに伝送する伝送段階；及び前記伝送されたデータを用いて淡水レンズの厚さまたは淡塩水境界面の深度変化をモニタリングするモニタリング段階を含むことを特徴とする。
【００２２】
本発明による海岸地下水モニタリング方法は、海岸地域の地下水を測定する観測井に挿入され、淡塩水境界面上で浮力の変化によって移動する淡塩水境界面位置追跡装置；前記観測井に挿入され、前記淡塩水境界面位置追跡装置より上部に位置し、前記淡塩水境界面位置追跡装置との第１距離を測定する距離測定部及び水圧を測定する水圧測定部を含む第１測定センサー；大気圧を測定する大気圧測定部を含む第２測定センサー；地下水面を測定する水面測定センサー；及び前記第１測定センサー、前記第２測定センサー、及び前記水面測定センサーで測定されたデータを保存するデータベース、前記データベースに保存された前記データを演算する演算部を含み、前記演算部で演算された値が既設定値より小さければアラームを提供するモニターを含む海岸地下水モニタリングシステムにおいて、前記水面測定センサーで地下水面を測定する地下水面測定段階；前記第１測定センサーから前記淡塩水境界面位置追跡装置までの前記第１距離を測定し、水圧を測定する第１距離及び水圧測定段階；前記第２測定センサーの大気圧測定部で大気圧を測定する大気圧測定段階；前記データベースに測定された前記データを保存する保存段階；保存された前記データの中で、前記地下水面からの前記第１測定センサーまでの距離を前記大気圧及び前記水圧によって補正して前記第１距離と合わせることで、淡水レンズの厚さを演算する演算段階を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
前記のように構成される本発明による海岸地下水モニタリングシステムは、淡塩水境界面を実時間で観測し、これによって淡水レンズの厚さ変化または淡塩水境界面の深度変化を測定して、地下水に海水が浸透するおそれがある場合、地下水の使用を制限する警告発令することで、海岸地下水の管理を容易にする効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に使われる淡塩水境界面位置追跡装置が地下水を測定する観測井に設置された概略状態図である。
【図２】本発明に使われる淡塩水境界面位置追跡装置が地下水を測定する観測井に設置されて作動する概略状態図である。
【図３】本発明に使われる淡塩水境界面位置追跡装置の斜視図である。
【図４】本発明に使われる淡塩水境界面位置追跡装置の分解斜視図である。
【図５】本発明による淡塩水境界面位置追跡装置の可変型金属部材の概略図である。
【図６】本発明による淡塩水境界面位置追跡装置の分離断面図である。
【図７】本発明による淡塩水境界面位置追跡装置の空気排出口を示す拡大図である。
【図８】本発明による淡塩水境界面位置追跡装置のさらに他の実施例である。
【図９】本発明による海岸地下水モニタリングシステムの概略図である。
【図１０】本発明による第１測定センサーのブロック図である。
【図１１】本発明による第２測定センサーのブロック図である。
【図１２】本発明によるモニターのブロック図である。
【図１３】地下水の利用による地下水面と淡塩水境界面の変化を示す。
【図１４】本発明による海岸地下水モニタリング方法のフローチャートである。
【図１５】本発明によるさらに他の実施例としての海岸地下水モニタリング方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、添付図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明する。まず、図面において同一構成要素または部品はできるだけ同一の参照符号で示していることに気をつけなければならない。本発明の説明において、関連の公知機能あるいは構成についての具体的な説明は本発明の要旨をあいまいにしないようにするために省略する。
【００２６】
本発明による地下水塩水面位置追跡装置１は、図１及び図２のように、海岸地域の地下水変化を測定するために穿たれた（穿孔）観測井２に挿入され、地下水の淡塩水境界面の変動によって上下に移動するもので、図３及び図４のように、地下水塩水面位置追跡装置１は、大別して流体を用いて浮力の大きさを調節する浮力誘導体１０と、前記浮力誘導体１０の下部に設置され、地下水の地下水位、温度、電気伝導度の値などを測定する無線測定センサー２０と、浮力誘導体１０の下部に無線測定センサー２０を取り囲むように設置された打孔管３０とからなる。
【００２７】
浮力誘導体１０は、流体を含むように内部空間１１ａを持ち、上部に流体を注入するように開口部１１ｂが形成された下部の塞がったパイプ（管）形態の浮力胴体１１と、浮力胴体１１の下部に無線測定センサー２０を設置するための貫通孔１２ａが形成されたブラケット１２と、ブラケット１２の外側に打孔管３０を設置するためのネジ部１３とが形成され、浮力胴体１１の上部には、内部空間１１ａに流体を注入し、開口部１１ｂを密閉させる磁石に付く可変型金属部材１５を含む密閉用キャップ１４が設置される。
【００２８】
図５に示すように、可変型金属部材１５は円周方向に金属羽１７を拡張してサイズを拡張するか縮小することができる形状である。
【００２９】
しかし、このような形状に限定されるものではなく、可変型金属部材１５は、互いに異なるサイズの金属部材を密閉用キャップ１４に交替して付着するか、あるいは密閉用キャップ１４に金属部材を付着し、金属部材に円周方向にもっと大きなサイズのさらに他の金属部材を付け加えてサイズを可変させることもできる。
【００３０】
このように可変型金属部材１５を密閉用キャップ１４に付着させれば、地下水観測井２に淡塩水境界面位置追跡装置１を設置及び回収するとき、電磁石を用いて付着してから回収するようになり、電磁石が正確に可変型金属部材１５の上部に位置すると、磁力によって淡塩水境界面位置追跡装置１が回収可能となる。
【００３１】
この際、地下水観測井２の直径に比べて可変型金属部材１５の直径が小さければ、電磁石が正確に可変型金属部材１５に位置することが難しく、これにより回収の困難さがあるので、可変型金属部材１５を地下水観測井２の直径よりちょっと小さく設定して挿入することで、電磁石が地下水観測井２のどの位置に位置しても容易に回収するためである。
【００３２】
可変型金属部材１５と密閉用キャップ１４はネジで結合することもでき、可変型金属部材１５そのものにネジ部が形成された突出部が形成され、密閉用キャップ１４の上端部に形成された雌ネジ部に結合することもできる。
【００３３】
また、開口部１１ｂと密閉用キャップ１４には通常互いに対応するようにネジ溝が形成されており、気密確保用ゴム材のパッキング１６が開口部１１ｂと密閉用キャップ１４の間に位置し、開口部１１ｂを通じて流体４０を内部空間１１Ａに注入して浮力の大きさを調節した後、密閉用キャップ１４で密閉させる。
【００３４】
無線測定センサー２０は、海岸地域の地下水の水位、温度、電気伝導度の値などを測定する通常のものであり、無線測定センサー２０は地下水の変化を測定し、地上に設置された記録装置に無線通信で信号を伝送することで、地上で淡塩水境界面の位置変化を確認するようにする。
【００３５】
このような無線測定センサー２０には、図４のように、上部に浮力誘導体１０に形成されたブラケット１２に設置されるように貫通孔２２が備えられた連結具２１が形成される。
【００３６】
このように構成された無線測定センサー２０は、図６のように、浮力誘導体１０のブラケット１２に形成された貫通孔１２Ａと連結具２１の貫通孔２２を一致させた後、ピンを挿入して浮力誘導体１０の下部に一体的に固定設置する。
【００３７】
打孔管３０は無線測定センサー２０を取り囲むように周囲に設置されて無線測定センサー２０を保護するもので、図４のように、地下水及び塩水が内側に位置する無線測定センサー２０に流入するようにする。
【００３８】
図６及び図７に示すように、打孔胴体３１の外周面には複数の流入孔３２が形成され、流入孔３２を通じて地下水及び塩水が打孔胴体３１の内側に流入して無線測定センサー２０と接触するようになり、打孔胴体３１の上面にはネジ溝３３が形成されるので、打孔胴体３１と浮力胴体１１の下部に形成されたネジ部１３の間の螺合が可能である。
【００３９】
複数の流入孔３２は打孔胴体３１の長手方向に形成される。
【００４０】
地下水塩水面位置追跡装置１を地下水観測井２に挿入するとき、打孔胴体３１の下部に位置する流入孔３２から地下水及び塩水が流入し、上部に形成された流入孔３２を通じては打孔胴体３１に残留した空気が排出される。
【００４１】
しかし、打孔胴体３１の最上部、つまり打孔胴体３１の上面に形成された雄ネジ部３３と浮力胴体１１の下部に形成された雌ネジ部１３の間の螺合部に微小空間があり、この部分に空気が残留して浮力に影響を与えることができる。
【００４２】
このような打孔胴体３１の上部に残留する微小空気を排出させて、淡塩水境界面の変化によって正確に浮力が変動するようにするために、雄ネジ部３３には空気排出口３４が形成され、雌ネジ部１３にも対応する位置に空気排出口３４が形成される。
【００４３】
したがって、雄ネジ部３３と雌ネジ部１３が結合された状態で、雄ネジ部３３に形成された空気排出口３４と雌ネジ部１３に形成された空気排出口３４が互いに連通可能であり、打孔胴体３１の最上部に残留する微小空気が空気排出口３４を通じて完全に排出される。
【００４４】
図８は本発明による淡塩水境界面位置追跡装置１のさらに他の実施例である。
【００４５】
打孔管３０は、無線測定センサー２０を保護するために、無線測定センサー２０の外周面に着脱可能に設置可能であるが、打孔管３０なしに無線測定センサー２０を直接浮力誘導体１０に設置して使用可能である。
【００４６】
一般に、無線測定センサー２０の上部外周面にはネジ部が形成されて連結具２１と螺合される。
【００４７】
連結具２１を除去した無線測定センサー２０の上部外周面にはネジ部が形成され、浮力誘導体１０の下面にネジ部が形成されることで、相互間の螺合を直接的に行うこともできる。
【００４８】
図８はこのような実施例を示すもので、無線測定センサー２０は多様な形態があることができ、大きさも多様なものがあることができ、大きさによって上部外周面の直径が異なり、これを一定の大きさの浮力誘導体１０に螺合するため、連結部材１６を使う。
【００４９】
連結部材１６の上部外周面には第１ネジ部２４が形成され、下部内周面には第２ネジ部１８が形成され、第２ネジ部１８は無線測定センサー２０の上部に形成されたネジ部と結合され、第１ネジ部２４は浮力誘導体１０の浮力胴体１１の下部内周面に形成されたネジ部と結合されることで、浮力誘導体１０と無線測定センサー２０が結合される。
【００５０】
連結部材１６の第２ネジ部１８の直径は無線測定センサー２０の直径によって多様なサイズに形成されることができ、第１ネジ部２４の直径は浮力胴体１１の下部内周面の直径によって固定される。
【００５１】
浮力誘導体１０は、図８に示すように、流体を含むように内部空間１１Ａを持ち、上部に流体を注入するように開口部１１ｂが形成された下部の塞がったパイプ（管）形態の浮力胴体１１を含み、その下部内周面にはネジ部が形成されて無線測定センサー２０が結合され、塞がったパイプ（管）の下面に形成されたネジ部によって内部に含まれた流体が流出しないようにシーリング部材１９が内部空間１１Ａの下端部に形成されてネジ部と内部空間１１Ａを隔離させて水密させる。
【００５２】
発明の実施のための形態
【００５３】
図９は本発明による海岸地下水モニタリングシステムの概略図である。
【００５４】
図９に示すように、本発明による海岸地下水モニタリングシステムは、淡塩水境界面位置追跡装置１、第１測定センサー１００、及び第１送信部１２０を含む。
【００５５】
淡塩水境界面位置追跡装置１は海岸地域の地下水を測定する観測井２に挿入され、淡塩水境界面５上で浮力の変化によって移動しながら淡塩水境界面５の位置変化を測定する。
【００５６】
地下水面４と淡塩水境界面５の間、つまり淡塩水境界面位置追跡装置１よりは上部に設置されるが淡水中の一定高さに固定されるように第１測定センサー１００を設置する。
【００５７】
図１０は本発明による第１測定センサーのブロック図である。
【００５８】
図１０に示すように、第１測定センサー１００は、淡塩水境界面位置追跡装置１との第１距離（ａ）を測定する距離測定部１１０と、測定された第１距離（ａ）を送信することができる第１送信部１２０とを含む。
【００５９】
また、第１測定センサー１００は、淡水の水圧も実時間で測定することができるように水圧測定部１３０を含む。
【００６０】
ここで、距離測定部１１０は水中で距離測定可能ないずれの技術でも適用可能であり、一実施例として、音波発生器またはレーザー発生器１１１と音波受信機またはレーザー受信機１１２を含み、音波発生器１１１から発生した音波が淡塩水境界面位置追跡装置１で反射されて来た音波を音波受信機１１２で感知し、これにより距離を測定することができるか、レーザー発生器１１１から発生したレーザーが淡塩水境界面位置追跡装置１で反射されて来たレーザーをレーザー受信機１１２で感知して距離を測定することができる。
【００６１】
図１１は本発明による第２測定センサーのブロック図である。
【００６２】
図１１に示すように、本発明は地下水観測井２の内部に挿入され、大気中に設置された第２測定センサー２００を含むことができ、第２測定センサー２００は大気圧測定部２１０と測定された大気圧データを伝送する第２送信部２２０とを含む。
【００６３】
大気圧測定部２１０によって地下水観測井２での大気圧の変化を実時間で観測することができる。
【００６４】
大気圧を測定することは、大気圧の変化によって地下水面４が微細に変化するため、地下水面４と淡塩水境界面５の間の淡水レンズの厚さ変化を測定するとき、補正値として活用するためである。
【００６５】
第１測定センサー１００で測定した第１距離（ａ）のデータは第１送信部１２０によって伝送され、第２測定センサー２００で測定された大気圧データは第２送信部２２０によって伝送され、モニター３００で淡水レンズの厚さ及び／または淡塩水境界面の深度を監視するようになる。
【００６６】
淡水レンズの厚さは、淡塩水境界面５で浮遊する淡塩水境界面追跡装置１と第１測定センサー１００の間の第１距離（ａ）と地下水面４から第１測定センサー１００までの第２距離（ｂ）との和である。
【００６７】
この際、地下水面４から第１測定センサー１００までの距離は、第１測定センサー１００の高さが固定されるように設置されるが、地下水面５が大気圧によって変化し、地下水面４の変化は水圧の変化として算出可能であり、大気圧の変化及び第１測定センサー１００の水圧測定部１３０で測定した水圧によって補正して第２距離（ｂ）を補正して使用する。
【００６８】
また、淡塩水境界面の深度は地下水観測井２の地表面から淡塩水境界面５までの距離を意味し、これは第１距離（ａ）と第２距離（ｂ）の和に地下水観測井２の入口と合う地表面６から地下水面４までの第３距離（ｃ）の和として算出される。
【００６９】
最初の地下水面４は水面測定センサー４００を地下水観測井２に下降させながら地下水面４と水面測定センサー４００が接触するときの距離を測定して記録し、その後の地下水面４の変化は水圧測定部１３０で測定した水圧の変化によって最初の地下水面４を基準として変化過程を算出するようになる。
【００７０】
図１２は本発明によるモニターのブロック図である。
【００７１】
図１２に示すように、本発明によるモニター３００は、淡水レンズの厚さまたは淡塩水境界面の深度が使用者によって設定された既設定値（Ｐ）より小さくなれば、アラームを提供するアラーム部３５０を含む。
【００７２】
または、モニター３００は、地下水観測井の地表面６の海抜高度が海水面３からの高度から分かり、淡塩水境界面５の海抜高度は地下水観測井の地表面６の海抜高度から第１距離（ａ）、第２距離（ｂ）、及び第３距離（ｃ）を引いた値から算出され、淡塩水境界面５の海抜高度が基準設定値（Ｐ１）より上昇すれば、地下水観測井２の地下水の水位がその分だけ低くなり、塩水が上昇したことを意味するので、アラームを提供して地下水を管理するようにする。
【００７３】
ここで、アラーム部３５０は音響または警告灯などの多様な方法で使用者が認知することができるようにする。
【００７４】
より具体的に、モニター３００は、アラーム部３５０にアラームを提供するために、第１測定センサー１００の第１送信部１２０を通じて第１測定センサー１００で観測された第１距離（ａ）及び水圧データを受信し、第２測定センサー２００の第２送信部２２０で測定した大気圧データを受信して保存するデータベース３１０、データベース３１０に保存された各種のデータから淡水レンズの厚さ及び／または淡塩水境界面の深度を演算する演算部３２０、演算された値、つまり淡水レンズの厚さが使用者が既設定値（Ｐ）と比較するか、あるいは淡塩水境界面の深度が使用者の基準設定値（Ｐ１）と比較する比較部３３０、及び比較部３３０で比較した結果、淡水レンズの厚さが既設定値（Ｐ）より小さいか、あるいは淡塩水境界面の深度が基準設定値（Ｐ１）より大きければアラームを提供するアラーム部３５０を含む。
【００７５】
演算部３２０は、淡水レンズの厚さまたは淡塩水境界面の深度を演算するとき、水面測定センサー４００で測定した地下水面４に基づき、第１測定センサー１００の水圧測定部１３０で測定した水圧と第２測定センサー２００の大気圧測定部３１０で測定した大気圧値で補正して地下水面の変化を実時間で観測し、地下水面４から固定された第１測定センサーまでの第２距離（ｂ）を演算する。
【００７６】
また、第１距離（ａ）、第２距離（ｂ）、及び第３距離（ｃ）の和によって淡水レンズの厚さを算出し、地表面の海抜高度からこれら値の差によって淡塩水境界面の深度を演算する。
【００７７】
モニター３００は、さらに実時間でデータベース３１０に保存された各種のデータと演算部３２０で演算された淡水レンズの厚さまたは淡塩水境界面の深度をディスプレイ部３４０に表示することで、使用者が肉眼でモニタリングすることもできる。
【００７８】
淡水レンズの厚さまたは淡塩水境界面の深度が既設定値（Ｐ）より小さいという意味は、第一、自然に長年の期間のうちに雨が降らなくて自然に浸透する雨水が減少して淡水レンズの厚さが薄くなり塩水の厚さが厚くなって淡塩水境界面５が上昇して、それ以上ポンプによって安定的に淡水を揚水することができなくなる状況、または、第二、海岸地域の地下水管井での地下水の過度な揚水によって地下水面４が地下水管井を中心に円錐状に下がることによって淡塩水境界面が円錐状に上昇して、淡塩水境界面が既設定の深度より上部に位置する状況を意味し、揚水による淡塩水境界面の上昇は、図１３の地下水観測井２での地下水面４と淡塩水境界面５の変化を示す図から分かる。
【００７９】
図１４は本発明による海岸地下水モニタリング方法のフローチャートである。
【００８０】
図１４に示すように、本発明による海岸地下水モニタリング方法は、海岸地域の地下水を測定する観測井２に挿入され、淡塩水境界面５上で浮力の変化によって移動する淡塩水境界面位置追跡装置１；及び前記観測井２に挿入され、前記淡塩水境界面位置追跡装置１より上部に位置し、前記淡塩水境界面位置追跡装置１との第１距離（ａ）を測定する距離測定部１１０を含む第１測定センサー１００を含み、前記第１測定センサー１００は測定された前記第１距離（ａ）を送信する第１送信部１２０を含む海岸地下水モニタリングシステムにおいて、前記第１測定センサー１００から前記淡塩水境界面位置追跡装置１までの前記第１距離（ａ）を測定する第１距離測定段階（Ｓ１００）；前記第１距離測定段階（Ｓ１００）の後、測定された前記第１距離（ａ）を前記第１送信部１２０を通じてモニター３００に伝送する伝送段階（Ｓ２００）；及び伝送されたデータを用いて淡水レンズの厚さまたは淡塩水境界面の深度変化をモニタリングするモニタリング段階（Ｓ３００）を含むことを特徴とする。
【００８１】
図１５は本発明によるさらに他の実施例としての海岸地下水モニタリング方法のフローチャートである。
【００８２】
図１５に示すように、本発明による海岸地下水モニタリング方法は、海岸地域の地下水を測定する観測井２に挿入され、淡塩水境界面５上で浮力の変化によって移動する淡塩水境界面位置追跡装置１；前記観測井２に挿入され、前記淡塩水境界面位置追跡装置１より上部に位置し、前記淡塩水境界面位置追跡装置１との第１距離（ａ）を測定する距離測定部１１０及び水圧を測定する水圧測定部１３０を含む第１測定センサー１００；大気圧を測定する大気圧測定部２１０を含む第２測定センサー２００；地下水面４を測定する水面測定センサー４００；及び前記第１測定センサー１００、前記第２測定センサー２００、及び前記水面測定センサー４００で測定されたデータを保存するデータベース３１０；前記データベース３１０に保存された前記データを演算する演算部３２０を含み、前記演算部３２０で演算された値が既設定値（Ｐ）より小さいかを比較する比較部３３０を含み、比較部３３０で既設定値（Ｐ）または基準設定値（Ｐ１）より小さいとか大きければアラームを提供するアラーム部３５０を含むモニター３００を含む海岸地下水モニタリングシステムにおいて、前記水面測定センサー４００で地下水面４を測定する地下水面測定段階（Ｓ５０’）；前記第１測定センサー１００から前記淡塩水境界面位置追跡装置１までの前記第１距離（ａ）を測定し、水圧を測定する第１距離及び水圧測定段階（Ｓ１００’）；前記第２測定センサー２００の大気圧測定部２１０で大気圧を測定する大気圧測定段階（Ｓ１５０’）；前記データベース３１０に測定された前記データを保存する保存段階（Ｓ２００’）；及び保存された前記データの中で、前記地下水面４から前記第１測定センサー１００までの距離は前記大気圧及び前記水圧によって補正して前記第１距離（ａ）と合わせることで、淡水レンズの厚さを演算する演算段階（Ｓ３００’）を含むことを特徴とする。
【００８３】
以上、本発明は特定の実施例に基づいて示して説明したが、添付の特許請求範囲によって決められる発明の思想及び領域から逸脱しない範疇内で多様な変更改造及び変化が可能であるというのは当該分野で通常の知識を持った者であれば誰でも易しく分かるであろう。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明による海岸地下水モニタリングシステムは、淡塩水境界面を実時間で観測し、これによって淡水レンズの厚さ変化または淡塩水境界面の深度変化を測定して、地下水に海水が浸透するおそれがある場合、地下水の使用を制限する警告を発令することで、海岸地下水の管理を容易にする効果があるので、産業上利用可能性がある。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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