Prepared in cooperation with the Idaho Water Resource Board and the Idaho Department of Water Resources Hydrogeologic Framework of the Treasure Valley and Surrounding Area, Idaho and Oregon
W
439m 14 72 2,500 63 484m 23 N A 2,000 1,500 1,000 B' 2,500
500 2,000 C' 3,500 1,500 3,000 1,500 2,500 500 2,000
B 1,500
2,500 1,000 500 2,000
1,500
1,500 D' 3,500 500 C
FEET 3,000 3,500 2,500
3,000 2,000 2,500 1,500 2,000 1,000 1,500 500 1,000 500 D A'
3,500 3,500
3,000 3,000
2,500 2,500
2,000 2,000 1,500 1,500 1,000 1,000 500 500
N
13 364m 11 N W
494m
21 Scientific Investigations Report 2019–5138 22 Version 1.1, January 2020
U.S. Department of the Interior U.S. Geological Survey Cover: Perspective view of vertical cross sections through a three-dimensional hydrogeologic framework model. (Base from 2016 Google Earth imagery. Coordinate system: Idaho Transverse Mercator, North American Datum of 1983. North American Vertical Datum of 1988.) Hydrogeologic Framework of the Treasure Valley and Surrounding Area, Idaho and Oregon
By James R. Bartolino
Prepared in cooperation with the Idaho Water Resource Board and the Idaho Department of Water Resources
Scientific Investigations Report 2019–5138 Version 1.1, January 2020
U.S. Department of the Interior U.S. Geological Survey U.S. Department of the Interior DAVID BERNHARDT, Secretary U.S. Geological Survey James F. Reilly, Director
U.S. Geological Survey, Reston, Virginia: 2020 First release: 2019 Revised: January 2020 (ver. 1.1)
For more information on the USGS—the Federal source for science about the Earth, its natural and living resources, natural hazards, and the environment—visit https://www.usgs.gov or call 1–888–ASK–USGS. For an overview of USGS information products, including maps, imagery, and publications, visit https://store.usgs.gov/.
Any use of trade, firm, or product names is for descriptive purposes only and does not imply endorsement by the U.S. Government. Although this information product, for the most part, is in the public domain, it also may contain copyrighted materials as noted in the text. Permission to reproduce copyrighted items must be secured from the copyright owner.
Suggested citation: Bartolino, J.R., 2019, Hydrogeologic framework of the Treasure Valley and surrounding area, Idaho and Oregon (ver. 1.1, January 2020): U.S. Geological Survey Scientific Investigations Report 2019–5138, 31 p., https://doi.org/ 10.3133/sir20195138 .
Associated data for this publication: Bartolino, J.R., 2020, Hydrogeologic Framework of the Treasure Valley and Surrounding Area, Idaho and Oregon: U.S. Geological Survey data release, https://doi.org/10.5066/P9CAC0F6.
ISSN 2328-0328 (online) iii
Contents
Abstract ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������1 Introduction ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������1 Purpose and Scope ���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������2 Description of the Study Area ���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������3 Natural Setting ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������3 Cultural Setting �����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������5 Water Resources �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������5 Aquifer Nomenclature ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������6 Previous Work ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������7 Geology ���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������7 Hydrology and Hydrogeology �������������������������������������������������������������������������������������������������������������8 Groundwater-Flow Models �����������������������������������������������������������������������������������������������������������������9 Methods ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������9 Well Data ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������9 Three-Dimensional Hydrogeologic Framework Modeling �������������������������������������������������������������9 Geologic Setting �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������10 Hydrogeologic Units ���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������12 Coarse-Grained Fluvial and Alluvial Deposits ��������������������������������������������������������������������������������13 Pliocene-Pleistocene and Miocene Basalts ����������������������������������������������������������������������������������13 Fine-Grained Lacustrine Deposits ���������������������������������������������������������������������������������������������������14 Rhyolitic and Granitic Basement ������������������������������������������������������������������������������������������������������14 Hydraulic Properties of Hydrogeologic Units ��������������������������������������������������������������������������������14 Three-Dimensional Hydrogeologic Framework Model �������������������������������������������������������������������������14 Limitations and Uncertainties �����������������������������������������������������������������������������������������������������������17 Application to a Groundwater-Flow Model ������������������������������������������������������������������������������������17 Conceptual Groundwater Budget ����������������������������������������������������������������������������������������������������17 Inflows ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������21 Outflows �����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������21 Summary �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������23 References Cited �����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������23 iv
Figures
1. Map showing locations of communities, selected weather stations, and other features, western Snake River Plain, southwestern Idaho and easternmost Oregon ������2 2. Map showing Palmer drought severity index for Idaho climate zone 5 (Southwestern Valleys) ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������5 3. Map showing the domains of selected groundwater models, western Snake River Plain, southwestern Idaho and easternmost Oregon ���������������������������������������������������7 4. Map showing wells used to generate the three-dimensional hydrogeologic framework and lines of section, western Snake River Plain, southwestern Idaho and easternmost Oregon ������������������������������������������������������������������������������������������������18 5. Horizontal slices at 500-foot intervals through the three-dimensional hydrogeologic framework model ���������������������������������������������������������������������������������������������19 6. Vertical cross sections through the three-dimensional hydrogeologic framework model ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������20
Tables
1. Summary of data from selected National Weather Service stations and Bureau of Reclamation AgriMet stations in and near the study area �����������������������������������������������4 2. Summary of western Snake River Plain aquifer nomenclature used by previous authors and the current report ���������������������������������������������������������������������������������������������������6 3. Geologic time scale with stratigraphic and hydrogeologic units of the western Snake River Plain, southwestern Idaho and easternmost Oregon ������������������������������������10 4. Summary of western Snake River Plain hydrogeologic units used by previous authors and the current report �������������������������������������������������������������������������������������������������13 5. Published ranges for hydraulic conductivity, anisotropy, storativity, specific storage, and specific yield for selected aquifer materials and groundwater-flow models ���������������������������������������������������������������������������������������������������������15 6. Summary of selected western Snake River Plain groundwater budgets by previous authors �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������22 v
Conversion Factors
Multiply By To obtain Length inch (in.) 2.54 centimeter (cm) foot (ft) 0.3048 meter (m) mile (mi) 1.609 kilometer (km) meter (m) 3.281 foot (ft) Area square mile (mi2) 2.590 square kilometer (km2) Flow rate acre-foot per year (acre-ft/yr) 1,233 cubic meter per year (m3/yr) Specific capacity gallon per minute per foot 0.2070 liter per second per meter [(gal/min)/ft)] [(L/s)/m] Hydraulic conductivity foot per day (ft/d) 0.3048 meter per day (m/d) Temperature in degrees Fahrenheit (°F) may be converted to degrees Celsius (°C) as follows: °C = (°F – 32) / 1.8
Datum
Vertical coordinate information is referenced to the North American Vertical Datum of 1988 (NAVD 88). Horizontal coordinate information is referenced to the North American Datum of 1983 (NAD 83). Altitude, as used in this report, refers to distance above the vertical datum.
Abbreviations
DEM Digital elevation model ESRP Eastern Snake River Plain IDWR Idaho Department of Water Resources IGS Idaho Geological Survey NWS National Weather Service PDSI Palmer Drought Severity Index RASA Regional Aquifer-System Analysis TVHP Treasure Valley Hydrologic project USGS U.S. Geological Survey WSRP Western Snake River Plain 3D HFM Three-dimensional hydrogeologic framework model
Hydrogeologic Framework of the Treasure Valley and Surrounding Area, Idaho and Oregon
By James R. Bartolino
Abstract Introduction
Most of the population of the Treasure Valley and the The Treasure Valley is “the agricultural area that stretches surrounding area of southwestern Idaho and easternmost west from Boise into Oregon” (U.S. Board on Geographic Oregon depends on groundwater for domestic supply, either Names, 2019), although it is commonly referred to as “the from domestic or municipal-supply wells. As of 2017, 41 lower Boise River watershed” or “the Boise River drainage percent of Idaho’s population was concentrated in Idaho’s basin downstream of Lucky Peak Lake” (fig. 1); it lies within portion of the Treasure Valley, and current and projected the westernmost part of the western Snake River Plain rapid population growth in the area has caused concern about (WSRP). Except for the 30 percent of Boise’s municipal the long-term sustainability of the groundwater resource. In supply taken from the Boise River (SUEZ North America, 2016, the U.S. Geological Survey, in cooperation with the 2019), groundwater withdrawals provide most of the domestic Idaho Water Resource Board and the Idaho Department of and municipal water in the valley and surrounding area. Water Resources, began a project to construct a numerical SPF Water Engineering (2016) estimated that the groundwater-flow model of the westernmost western Snake population of the Treasure Valley will increase to about River Plain (WSRP) aquifer system. As part of this project, a 1.6 million by 2065, resulting in a corresponding increase three-dimensional hydrogeologic framework model (3D HFM) in domestic, commercial, municipal, and industrial water of the aquifer system was generated, primarily from lithologic demand. To address this anticipated demand for water, the data compiled from 291 well-driller reports. Idaho Senate passed Concurrent Resolution 137, which Four major hydrogeologic units are shown in the includes a request to “develop a ground water model, with 3D HFM: Coarse-grained fluvial and alluvial deposits, all necessary measurement networks” for the Treasure Valley Pliocene-Pleistocene and Miocene basalts, fine-grained (Idaho Senate Resources and Environment Committee, lacustrine deposits, and granitic and rhyolitic bedrock. 2016, p. 2). In 2016, the U.S. Geological Survey (USGS), Generally, the 3D HFM is in agreement with the geologic in cooperation with the Idaho Water Resource Board and history of the WSRP and hydrogeologic frameworks the Idaho Department of Water Resources (IDWR), began a developed by previous authors. The resolution (voxel size) project to collect additional drain discharge data (in the form of the 3D HFM is sufficient for the construction of a regional of 10 new streamgages and three streamflow-measurement groundwater-flow model. sites) and create a groundwater-flow model of the Treasure The major components of inflow (or recharge) to the Valley and surrounding area. WSRP aquifer system are seepage from irrigation canals, The study area used in this report is taken as the extent direct infiltration from precipitation and excess irrigation of a groundwater-flow model byJohnson (2013) (fig. 1). water, seepage from the Boise and Payette Rivers and Lake This area includes the westernmost part of the WSRP and is Lowell, and subsurface inflow from adjoining uplands. The bounded by the Snake River to the south and west, part of major components of outflow (or discharge) from the aquifer the lower Payette River drainage basin downstream of Black system are discharge to surface water (rivers, agricultural Canyon Reservoir to the north, and a groundwater divide near drains, and streams), groundwater pumping, and direct the Ada-Elmore County line to the east (fig. 1). evapotranspiration from groundwater. 2 Hydrogeologic Framework of the Treasure Valley and Surrounding Area, Idaho and Oregon
11 116 30 116
Weiser er T Farewell We ser Riv Bend i T Sna ke B T R M T iv er T
Payette Ontario TT Map area M ing