Movement of water through the thick unsaturated zone underlying Oro Grande and Sheep Creek Washes in the western Mojave Desert, USA

Abstract.

Previous studies indicate that a small quantity of recharge occurs from infiltration of streamflow in intermittent streams in the upper Mojave River basin, in the western Mojave Desert, near Victorville, California. Chloride, tritium, and stable isotope data collected in the unsaturated zone between 1994 and 1998 from boreholes drilled in Oro Grande and Sheep Creek Washes indicate that infiltration of streamflow occurs to depths below the root zone, and presumably to the water table, along much of Oro Grande Wash and near the mountain front along Sheep Creek Wash. Differences in infiltration at sites along each wash are the result of hydrologic variables such as proximity to the mountain front, quantity of streamflow, and texture of the subsurface deposits. Differences in infiltration between the washes are the result of large-scale geomorphic processes. For example, Oro Grande wash is incised into the Victorville fan and infiltration has occurred at approximately the same location over recent geologic time. In contrast, Sheep Creek Wash overlies an active alluvial fan and the stream channel can move across the fan surface through time. Infiltration does not occur to depths below the root zone at control sites outside of the washes.

Résumé.

Des études précédentes indiquent qu'une faible part de la recharge est assurée par l'infiltration d'écoulement de surface dans des cours temporaires du bassin supérieur de la rivière Mojave, dans la partie occidentale du désert Mojave, près de Victorville (Californie). Des données portant sur les chlorures, le tritium et les isotopes stables, recueillies dans la zone non saturée entre 1994 et 1998 grâce à des forages réalisés dans les fonds de vallées d'Oro Grande et de Sheep Creek, montrent que l'infiltration des écoulement de surface se produit en profondeur sous la zone racinaire, et probablement jusqu'à la nappe, le long de la plus grande partie du cours de l'Oro Grande et au pied des montagnes le long de celui de Sheep Creek. Des différences dans l'infiltration aux sites le long de chacun des fonds de vallée sont la conséquence de variables hydrologiques comme la proximité du pied des montagnes, la quantité d'écoulement de surface et la texture des dépôts. Des différences dans l'infiltration entre les fonds de vallée résultent de processus géomorphologiques à grande échelle. Par exemple, le vallon de l'Oro Grande entaille le cône de déjection de Victorville et l'infiltration s'est toujours produite à peu près au même endroit lors des époques géologiques récentes. Au contraire, le fonds de la vallée de Sheep Creek passe sur un cône alluvial actif et le lit du cours d'eau peut divaguer à la surface du cône au cours du temps. L'infiltration ne se produit pas en profondeur sous la zone racinaire dans les sites hors des fonds de vallée.

Resumen.

Estudios previos indican que hay una pequeña contribución a la recarga por infiltración de aguas superficiales en cauces intermitentes de la cuenca del Río Mojave, en el sector occidental del Desierto de Mojave, cerca de Victorville (California, Estados Unidos de América). Los datos de cloruros, tritio e isótopos estables en la zona no saturada, registrados en sondeos perforados en los torrentes Oro Grande y Sheep Creek entre 1994 y 1998, indican que dicha infiltración tiene lugar hasta profundidades superiores a la zona radicular y, presumiblemente, hasta el nivel freático. Esto acontece en gran parte del Oro Grande Wash y cerca del frente montañoso, a lo largo del Sheep Creek Wash. Las diferencias en la infiltración en puntos de cada torrente resultan de variables hidrológicas tales como la proximidad al frente montañoso, el caudal en los cauces y la textura de los depósitos subsuperficiales. Las diferencias en la infiltración entre ambos torrentes son causadas por procesos geomórficos de gran escala. Por ejemplo, el Oro Grande Wash está encajado en el abanico de Victorville, de modo que la infiltración se ha estado produciendo en aproximadamente el mismo punto durante las épocas geológicas recientes. Por contra, el Sheep Creek Wash está en un abanico aluvial activo, por lo que el cauce del arroyo puede desplazarse por la superficie del abanico con el tiempo. La infiltración no tiene lugar a profundidades inferiores a la zona radicular en los puntos de control situados fuera de los torrentes.