title: Measuring hydrogeologic properties of unconsolidated sediments in unsaturated and saturated conditions using nuclear magnetic resonance
Creators: name: Malone, Ethan Jack
Publisher: name: :none
Year: 2023

description: Seit Jahrzehnten werden unterirdische Aufnahmen der Erde durchgeführt, um eine Reihe geophysikalischer Daten zu erhalten Daten, die zu einem besseren Verständnis unserer unterirdischen Umwelt beitragen sollen. Insbesondere die Notwendigkeit Grundwasserquellen zu finden und zu verwalten ist von entscheidender Bedeutung. Messung hydrogeologischer Eigenschaften Die Bestimmung der Wassermenge in unbefestigten Grundwasserleitern kann schwierig sein, insbesondere unter ungesättigten Bedingungen (Vadose). Zone). In dieser Arbeit wurden Bohrloch-Kernspinresonanzmessungen (Bohrloch-NMR) durchgeführt. Mithilfe einer neu erworbenen DART-Sonde der Firma Vista Clara konnten zahlreiche Analysen durchgeführt werden hydrogeologische Eigenschaften in ungesättigten und gesättigten Sediment-Wasser-Gemischen und vergleichen die führt zu einem Gesteinsanalysator, einem Laborgerät. Das Ziel dieser Arbeit war es, die zu untersuchen Einfluss des Sättigungsgrads und der Partikelgröße auf die hydrogeologischen Eigenschaften des Sediments und pare sie alle. Ein Rohr, das ein Bohrloch darstellte, wurde mit verschiedenen Arten von Sedimenten gefüllt ungesättigte und gesättigte Bedingungen, um verschiedene hydrogeologische Eigenschaften dieser zu messen Mischungen, wie die transversale Relaxationszeit (T2), Porengrößenverteilung, Schätzungen der hydraulischen Leitfähigkeit und der Wassergehalt. Dann die gleichen Sediment-Wasser-Experimente bei ähnlichen Graden der Sättigung wurden in einem kürzlich installierten Gerät (Gesteinsanalysator) durchgeführt, das NMR durchführt Messung und misst T2, das mit den experimentellen Daten der DART-Sonde verglichen wird, und die Laborergebnisse des Gesteinsanalysators. Die in diesem Forschungsprojekt verwendeten Sedimente waren unterschiedlich Arten von Kies und Sand, die in unbefestigten Grundwasserleitern die vorherrschenden Materialien sind. Es wurde gefunden dass die resultierenden hydrogeologischen Eigenschaften verschiedener Kies-/Sand-Wasser-Mischungen unterschiedlich variieren Sättigungsniveaus und die Daten der DART-Sonde und des Gesteinsanalysators hatten trotz der unterschiedlichen T2-Werte Experimente mit ähnlichen Sättigungsgraden
description: Subsurface imaging of the Earth has been performed for decades to acquire a range of geophysical data to help form a better understanding of our subsurface environment. In particular, the need to find, and manage groundwater sources is of critical importance. Measuring hydrogeologic properties of water in unconsolidated aquifers can be difficult, especially in unsaturated conditions (the vadose zone). In this thesis, borehole nuclear magnetic resonance (borehole NMR) measurements were performed using a newly acquired DART probe, from the company Vista Clara, to analyze numerous hydrogeologic properties in unsaturated and saturated sediment-water mixtures and compare the results to a rock analyzer which is a laboratory machine. The aim of this thesis was to examine the effect of saturation level, and particle size on the hydrogeologic properties of the sediment, and compare all of them. A pipe which represented a borehole was filled with different types of sediments in unsaturated and saturated conditions, in order to measure various hydrogeologic properties of these mixtures, such as the transverse relaxation time (T2), pore-size distribution, estimates of hydraulic conductivity, and the water content. Then, the same sediment-water experiments at similar degrees of saturation were performed in a recently installed machine (rock analyzer) which performs NMR measurement, and measures T2, which is compared to the experimental data from the DART probe and the lab results from the rock analyzer. The sediments used in this research project were different types of gravel and sand which are the dominant materials in unconsolidated aquifers. It was found that the resulting hydrogeologic properties of different gravel/sand-water mixtures vary at different saturation levels, and the data from the DART probe and rock analyzer had different T2 despite the experiments having similar degrees of saturation.