113. 피압지하수와 자유지하수(confined ground water and free ground water)

 표층이 불투수성인 지반에 정호를 굴착하면 지하수가 분출한다. 이같은 지하수는 압력을 받고 있어, 누르고 있다는 말을 피압이라고 하기 때문에 피압지하수라 칭하고 있다. 한편, 대기에 접하여 중력의 작용으로 흐르고 있는 지하수는 누르고 있는 것이 아니기 때문에 자유지하수라고 칭하고 있다.

자유지하수는 불압지하수라고도 부르며, 자유수면이 대기에 접하여져 있는 지하수인데 이같은 지하수는 사력층으로 구성된 지반의 대수층 내에 들어있다. 이에 대하여 피압지하수는 대기에 접한 자유수면이 없고 대수층의 상부가 두꺼운 점토층 같은 불투수층으로 피복되어 있고, 대수층의 수압면이 불투수층 중에, 또는 지표로 나온 지하수를 말한다.

자유지하수로 되어있는 대수층 내에 굴착한 우물은 중력정호, 피압지하수로 있는 대수층에 도달한 정호는 피압정호로 구별하여 부른다. 이 양자는 야수 등에 의한 부근 대수층 내의 지하수 유동 메커니즘에 상당한 차이가 있다. 대수층을 통과하는 지하수량의 정도를 나타내는 투수량게수 T 와 수압변화에 따른 지하수층 내의 저류, 또는 배수의 정도를 나타내는 저류계수 S의 두 가지를 대수층 정수라 부르며, 이것이 위에서 기술한 다른 점을 단적으로 표현하고 있다.

자유지하수에서는 T=kH(k: 투수계수, H: 대수층의 수심), 피압지하수에서는 T=kD(D는 대수층의 두께)로써 양자에는 큰 차이가 없다. 그러나 저류계수 S는 자유의 경우, S=β(β:유효간극율 또는 산출율로도 불리우며, 흙의 전체적에 대하여 차지하는 저류수량 또는 배수되는 수량의 비율)로써, 10-1∼10-3의 크기인데 대하여, 피압의 경우는 S=kD(k:압축률)로써, 10-3∼10-5의 크기이고 양자간에는 10∼100배의 차이가 있다. 이 때문에 수위(압)변동에 관한 기본식의 계수 T/S의 값은 피압지하수의 폭이 10배 이상 크고 수압전달이 극히 빠르다.