Investigation of sedimentary aquifers in Denmark using the magnetic resonance sounding method (MRS)

In order to evaluate the applicability of the magnetic resonance sounding method (MRS) in the Danish context and its accuracy in estimating the hydraulic conductivity of different sedimentary aquifers, three MRS campaigns were conducted in Denmark between 2003 and 2007. In total, 12 sites were investigated. At two sites, it was impossible to measure with MRS due to the high level of ambient electromagnetic noise. For the present study, MRS results from 10 investigated sites throughout Denmark are used. A simplified classification of the grain-size within the investigated aquifers was established, based on a geological description of available borehole data. MRS-obtained parameters, water content (θMRSθMRS) and decay time (T1), as well as normalised values of the MRS hydraulic conductivity estimator (KMRSn), from 23 MRS stations were compared with the aquifer class defined by geological description of adjacent boreholes. The comparison revealed a qualitative correlation. Moreover, KMRSn results revealed variations in the hydraulic conductivity within the investigated areas. The observed variations may suggest preferential locations for water- supply boreholes. Further MRS measurements close to boreholes with detailed grain-size analyses and pumping tests are required for a more quantitative estimation.

RésuméPour évaluer l’application de la résonance magnétique des protons (RMP) au contexte danois, ainsi que la précision de la méthode à estimer la conductivité hydraulique des différents aquifères sédimentaires, trois campagnes RMP ont été réalisées au Danemark entre 2003 et 2007. Douze sites, au total, ont été étudiés. Sur deux sites, il a été impossible de mesurer avec la RMP à cause du bruit électromagnétique ambiant. Pour cette étude, les résultats RMP obtenus à partir de dix sites autour du Danemark sont utilisés. Une classification simplifiée des formations aquifères selon la taille des grains a été d’abord établie, basée sur la description géologique des forages disponibles. Les paramètres RMP obtenus, teneur en eau (θMRSθMRS) et temps de décroissance (T1), ainsi que les valeurs normalisées de l’estimateur de la conductivité hydraulique (KMRSn), de 23 stations RMP, ont été comparés avec les classes des aquifères, définies à partir de la description géologique de forages voisins. La comparaison révèle une corrélation qualitative. En outre, les résultats KMRSn révèlent des variations de la conductivité hydraulique dans les sites étudiés. Ces variations peuvent permettre de proposer des emplacements préférentiels pour l’implantation de forages d’eau. Pour une estimation plus quantitative, des mesures supplémentaires RMP à proximité de forages ayant fait l’objet d’analyses granulométriques détaillées et d’essais de pompage sont nécessaires.