Sedimentation and chemical quality of water in the Powder River drainage basin, Wyoming and Montana

................... •••••••••••••••••••••••••• ••••••••••• •••••••••••••• ....•........ Introduction •••••• : ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• Purpose and scope of investigation•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• Previous investigations ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• Personnel and acknowledgments ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• Powder River drainage basin, by C. H. Hembree ••••••••••••••••••••••.••••••••••••••••.••••••••• Location and extent ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• Topography •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• Climate ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• Soils and vegetation •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• General geology of the Powder River drainage basin, by C. H. Hembree •••••••••••••••••••••••• Exposed rocks ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• River terraces ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••.•••••••••••••••••••• Physical'characteristics of the Powder River and its tributaries, by C. H. Hembr~e •••••••••• Powder River •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• South Fork Powder River ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• Middle Fork Powder River •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• Salt Creek •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• Crazy Woman Creek .................................................................. .. Clear Creek ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• Little Powder River •••••••••••••••••••••••••• ~.· ••••••••••••••••••••••••••••••••••••• Mizpah Creek •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• Erosional and depositional processes in an area near the mouth of Salt Creek, by C • H. Hembree •••••••••••••••••••••••••••••••• ~ ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• Relation of local base level to gully formation ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• Runoff, by B. R. Colby •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• Stream-flow records ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• Distribution of runoff •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• Diversions and storage for irrigation ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• Fluvial sediment, by C. H. Hembree, B. R. Colby, and J. R. Davis •••••••••••••••••••••••••••• Definition of terms, by B. R. ColbY••••••••••··~··•••••••••••••••••••••••••••••••••••••• Measurement of suspended-sediment discharge, by B. R. ColbY••••••••••••••••••••••••••••• Suspended-sediment records, by B. R. ~olbY•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• Size composition of suspended sediment •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• Specific weight of fluvial sediment, by C. H. Hembree, B. R. Colby, and J. R. Davis ••••• Median particle-size method ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• Size-distribution method •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• Sediment transported as bed load, by J. R. Davis•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• Du. Boys' t:ormu.la • ...•..•••..•.••.••••••••..••••••••.•.•.•••.•.•••••.••••••.••••.•••• Schokli t s ch' s formula ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• Einstein's .forDD.lla ••••...•...•.••.•••.•••.••.••••.•••.••••.••.••••..•.••..•.•••••••. Sediment discharged annually as bed load•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• Sources of sediment transported by the Powder River, by B. R. Colby ••••••••••••••••••••• Areas underlain by Paleozoic and pre-Cambrian rocks ••••••••••••••••••••••••••••••••• Areas underlain by Mesozoic rocks ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• Areas underlain by Tertiary rocks ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• Chemical quality of the water, by H. A. Swenson ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• Plan of study •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••.•••••••••••••••••••••••••• Composition of river water •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• Geochemistry of the basin waters ••••••••••••••••••••••••• ·• •••••••••••••••••••••••••••••• Chemical quality and stream discharge••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• Powder River main stem •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• Tributaries ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• , ••••••••••••••••••• Chemical quality and irrigation •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••.•••••••• Powder River at Sussex, Wyo •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• ~ •••••••• Powder River at Arvada, Wfo••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• Powder River near Locate, Mont •••.•••••••.•••••••••••••.•••••..•••••••••••••••••••..• Middle Fork Powder River near Kaycee, Wyo ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• Crazy Woman Creek near Arvada, Wfo••••••••••••••••••••••••··~··••••••••••••••••••••• Clear Creek near Buffalo, Wyo••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• Clear C;eek near Arvada, Wyo •••••••••••••.•••••••••••••••••.••••••••••••••••••••••••• Chemical quality and domestic use ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• SUimllary of results ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••.•••••••••••••••••••• Refer•nces •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• Base data . ............•.....•...•...•...................•.•.........•...•.•......•.....•.... 111 Page 1 2 2 3 3 3 3 3 7 7 9 9 9 12 12 12 13 13 13 13 13 13 15 15 18 18 18 22 22 22 22 24 33 35 37 37 40 40 44 44 47 47 47 47 48 48 48 49 49 51 51 5959 64 64 64 66 67 67 67 67 67 68 71