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1 0 7 **°** 3 7 ' 3 0 " W 1 0 7 **°** 3 7 ' 3 0 " W

1 0 7 **°** 3 0 ' 0 " W 1 0 7 **°** 3 0 ' 0 " W

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- m e l e v a t i o n d a t a n o t a v a i l a b l e f o r t h i s a r e a ) 

# A **S S**  **E S**  **S M**  **E N**  **T O**  **F P**  **O T**  **E N**  **T I**  **A L**  **D E**  **B R**  **I S** 

**- F**  **L O**  **W P**  **E A**  **K D**  **I S**  **C H**  **A R**  **G E**  **S F**  **R O**  **M B**  **A S**  **I N**  **S B**  **U R**  **N E**  **D**

**B Y**  **T H**  **E 2**  **0 0**  **2 M**  **I S**  **S I**  **O N**  **A R**  **Y R**  **I D**  **G E**  **F I**  **R E** 

**, C**  **O L**  **O R**  **A D**  **O**

1 N o t e t h a t t h e s l o p e

- a r e a m e t h o d f o r d e t e r m i n a t i o n o f p e a k d i s c h a r g e i s g e n e r a l l y

n o t a s s u m e d t o b e a p p l i c a b l e f o r n o n

- N e w t o n i a n d e b r i s f l o w

. H o w e v e r

, i t s u s e d o e s

a l l o w f o r a t l e a s t a r e l a t i v e m e a s u r e o f t h e d e b r i s

- f l o w r e s p o n s e o f b u r n e d b a s i n

. F o r t h e s t e e p w a t e r s h e d s f r o m w h i c h t h e s e m e a s u r e m e n t s w e r e m a d e

, i t i s g e n e r a l l y

a s s u m e d t h a t t h e d i s c h a r g e e s t i m a t e s o b t a i n e d u s i n g t h i s a p p r o a c h a r e c o n s e r v a t i v e

i n t h e c o n t e x t o f e n g i n e e r i n g d e s i g n

. **A b**  **s t**  **r a**  **c t** 

T h e s e m a p s p r e s e n t t h e r e s u l t s o f a s s e s s m e n t s o f p e a k d i s c h a r g e s t h a t c a n

p o t e n t i a l l y b e g e n e r a t e d b y d e b r i s f l o w s i s s u i n g f r o m t h e b a s i n s b u r n e d b y t h e

M i s s i o n a r y R i d g e f i r e o f J u n e 9 t h r o u g h J u l y 1 4

, 2 0 0 2

, n e a r D u r a n g o

, C o l o r a d o

. T h e m a p s a r e b a s e d o n a r e g r e s s i o n m o d e l f o r d e b r i s

- f l o w p e a k d i s c h a r g e

n o r m a l i z e d b y a v e r a g e s t o r m i n t e n s i t y a s a f u n c t i o n o f b a s i n g r a d i e n t a n d b u r n e d

e x t e n t

, a n d l i m i t e d f i e l d c h e c k i n g

. A r a n g e o f p o t e n t i a l p e a k d i s c h a r g e s t h a t c o u l d

b e p r o d u c e d f r o m e a c h o f t h e b u r n e d b a s i n s b e t w e e n 1 f t 3 / s ( 0

. 0 3 m 3 / s ) a n d 6

, 4 4 6

f t 3 / s ( 1 8 3 m 3 / s ) i s c a l c u l a t e d f o r t h e 5

- y e a r

, 1

- h o u r s t o r m o f 0

. 8 0 i n c h e s ( 2 0 m m )

. P o t e n t i a l p e a k d i s c h a r g e s b e t w e e n 1 f t 3 / s ( 0

. 0 3 m 3 / s ) a n d > 8

, 0 0 0 f t 3 / s ( 2 2 7 m 3 / s )

a r e c a l c u l a t e d f o r t h e 2 5

- y e a r

, 1

- h o u r s t o r m o f 1

. 3 i n c h e s ( 3 3 m m ) a n d f o r t h e

1 0 0

- y e a r

, 1

- h o u r s t o r m o f 1

. 8 i n c h e s ( 4 6 m m )

. T h e s e m a p s a r e i n t e n d e d f o r u s e

b y e m e r g e n c y p e r s o n n e l t o a i d i n t h e p r e l i m i n a r y d e s i g n o f m i t i g a t i o n m e a s u r e s

,

a n d f o r t h e p l a n n i n g o f e v a c u a t i o n t i m i n g a n d r o u t e s

.

**I n**  **t r**  **o d**  **u c**  **t i**  **o n** 

T h e p r i m a r y g o a l o f t h i s s t u d y i s t o e s t i m a t e t h e p o t e n t i a l m a g n i t u d e o f

p o s s i b l e d e b r i s

- f l o w e v e n t s

, f o r g i v e n s t o r m c o n d i t i o n s

, f r o m t h e b a s i n s b u r n e d b y

t h e M i s s i o n a r y R i d g e f i r e o f J u n e 9 t h r o u g h J u l y 1 5

, 2 0 0 2

. I n t h i s e v a l u a t i o n w e

c a l c u l a t e a r a n g e o f p e a k d i s c h a r g e s t h a t c a n b e g e n e r a t e d b y d e b r i s f l o w f r o m

i n d i v i d u a l b u r n e d b a s i n s u s i n g a m u l t i p l e

- r e g r e s s i o n m o d e l f o r p e a k d i s c h a r g e

d e f i n e d s p e c i f i c a l l y f o r p o s t

- w i l d f i r e d e b r i s

- f l o w a c t i v i t y

. I d e n t i f i c a t i o n o f d e b r i s

f l o w h a z a r d s f r o m b u r n e d d r a i n a g e b a s i n s i s n e c e s s a r y t o m a k e e f f

e c t i v e a n d

a p p r o p r i a t e m i t i g a t i o n d e c i s i o n s a n d c a n a i d e m e r g e n c y p e r s o n n e l a n d c i t i z e n s i n

t h e i r d e c i s i o n s a b o u t e v a c u a t i o n t i m i n g a n d r o u t e s

.

**F i**  **r e** 

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**- F**  **l o**  **w H**  **a z**  **a r**  **d s** 

W i l d f i r e c a n h a v e p r o f o u n d e f f

e c t s o n a w a t e r s h e d

. C o n s u m p t i o n o f t h e

r a i n f a l l

- i n t e r c e p t i n g c a n o p y a n d o f t h e s o i l

- m a n t l i n g l i t t e r a n d d u f f

, i n t e n s i v e

d r y i n g o f t h e s o i l

, c o m b u s t i o n o f s o i l

- b i n d i n g o r g a n i c m a t t e r

, a n d t h e

e n h a n c e m e n t o r f o r m a t i o n o f w a t e r

- r e p e l l e n t s o i l s c a n r e s u l t i n d e c r e a s e d r a i n f a l l

i n f i l t r a t i o n i n t o t h e s o i l a n d s u b s e q u e n t s i g n i f i c a n t l y i n c r e a s e d o v e r l a n d f l o w a n d

r u n o f f i n c h a n n e l s

. R e m o v a l o f o b s t r u c t i o n s b y w i l d f i r e c a n e n h a n c e t h e e r o s i v e

p o w e r o f o v e r l a n d f l o w

, r e s u l t i n g i n a c c e l e r a t e d e r o s i o n o f m a t e r i a l f r o m

h i l l s l o p e s

. I n c r e a s e d r u n o f f c a n a l s o e r o d e s i g n i f i c a n t v o l u m e s o f m a t e r i a l f r o m

c h a n n e l s

, t h e n e t r e s u l t b e i n g t h e t r a n s p o r t a n d d e p o s i t i o n o f l a r g e v o l u m e s o f

s e d i m e n t b o t h w i t h i n a n d d o w n

- c h a n n e l f r o m t h e b u r n e d a r e a

. D e b r i s f l o w s a r e f r e q u e n t l y p r o d u c e d i n r e s p o n s e t o s u m m e r c o n v e c t i v e

t h u n d e r s t o r m a c t i v i t y o v e r b a s i n s b u r n e d b y w i l d f i r e

. D e b r i s f l o w s p o s e a h a z a r d

d i s t i n c t f r o m o t h e r s e d i m e n t

- l a d e n f l o w s b e c a u s e o f t h e i r u n i q u e d e s t r u c t i v e

p o w e r ; d e b r i s f l o w s c a n o c c u r w i t h l i t t l e w a r n i n g

, c a n e x e r t g r e a t i m p u l s i v e l o a d s

o n o b j e c t s i n t h e i r p a t h s

, a n d e v e n s m a l l d e b r i s f l o w s c a n s t r i p v e g e t a t i o n

, b l o c k

d r a i n a g e w a y s

, d a m a g e s t r u c t u r e s

, a n d e n d a n g e r h u m a n l i f e

. F o r e x a m p l e

, a

s u m m e r t h u n d e r s t o r m t r i g g e r e d d e b r i s f l o w s f r o m t h e s t e e p b a s i n s b u r n e d b y t h e

1 9 9 4 S o u t h C a n y o n f i r e o n S t o r m K i n g M o u n t a i n

, C o l o r a d o ( C a n n o n e t a l

. , 2 0 0 1 ;

K i r k h a m e t a l

. , 2 0 0 0 )

. T h i s e v e n t i n u n d a t e d n e a r l y 5 k m o f I n t e r s t a t e 7 0 w i t h t o n s

o f r o c k s

, m u d

, a n d d e b r i s

. T h i r t y v e h i c l e s a n d t h e i r o c c u p a n t s w e r e e n g u l f e d i n

t h e f l o w s

, a n d i n t w o c a s e s

, w e r e p u s h e d i n t o t h e C o l o r a d o R i v e r

. A l t h o u g h s o m e

t r a v e l e r s w e r e s e r i o u s l y i n j u r e d

, n o d e a t h s r e s u l t e d f r o m t h i s e v e n t

. I n s t u d i e s o f d e b r i s

- f l o w p r o c e s s e s t h r o u g h o u t t h e w e s t e r n U

. S

. , C a n n o n

( 2 0 0 1 ) d e m o n s t r a t e d t h a t t h e g r e a t m a j o r i t y o f f i r e

- r e l a t e d d e b r i s f l o w s i n i t i a t e

t h r o u g h a p r o c e s s o f p r o g r e s s i v e b u l k i n g o f s t o r m r u n o f f w i t h s e d i m e n t e r o d e d

f r o m b o t h h i l l s l o p e s a n d c h a n n e l s

. A l t h o u g h s o m e i n f i l t r a t i o n

- t r i g g e r e d

l a n d s l i d i n g d o e s o c c u r i n b u r n e d b a s i n s

, t h e s e f a i l u r e s g e n e r a l l y c o n t r i b u t e a

s m a l l p r o p o r t i o n t o t h e t o t a l v o l u m e o f m a t e r i a l t r a n s p o r t e d f r o m t h e b a s i n

( C a n n o n e t a l

. , 2 0 0 1 )

. T h i s f i n d i n g p o i n t s t o t h e r e l a t i v e i m p o r t a n c e o f r u n o f f

d o m i n a t e d

, r a t h e r t h a n i n f i l t r a t i o n

- d o m i n a t e d

, p r o c e s s e s o f d e b r i s

- f l o w i n i t i a t i o n

i n r e c e n t l y b u r n e d b a s i n s

, a n d i n d i c a t e s t h a t m e t h o d o l o g i e s d e v e l o p e d f o r u n b u r n e d b a s i n s t o m a p l a n d s l i d e p o t e n t i a l m a y n o t b e a p p r o p r i a t e f o r r e c e n t l y

b u r n e d a r e a s

. A s a n a l t e r n a t i v e

, t h i s f i n d i n g s u g g e s t s t h a t t h e r e l a t i o n s

t r a d i t i o n a l l y d e f i n e d b e t w e e n p e a k d i s c h a r g e s o f f l o o d s a n d b a s i n c h a r a c t e r i s t i c s

m a y b e u s e f u l i n p r e d i c t i n g t h e m a g n i t u d e o f p o t e n t i a l d e b r i s

- f l o w r e s p o n s e f r o m

b u r n e d b a s i n s

.

**M e**  **t h**  **o d**  **s**

A m u l t i p l e r e g r e s s i o n m o d e l d e v e l o p e d u s i n g d a t a m e a s u r e d f r o m p o s t

w i l d f i r e d e b r i s f l o w s i s u s e d t o d e f i n e t h e r a n g e o f p e a k d i s c h a r g e s t h a t c a n

p o t e n t i a l l y b e g e n e r a t e d f r o m t h e b a s i n s b u r n e d b y t h e M i s s i o n a r y R i d g e f i r e

. T h e d a t a u s e d i n t h e d e v e l o p m e n t o f t h e m o d e l c o n s i s t s o f m e a s u r e m e n t s f r o m 5 3

r e c e n t l y b u r n e d b a s i n s l o c a t e d t h r o u g h o u t t h e w e s t e r n U

. S

. , a n d i s a c o m p i l a t i o n

o f i n f o r m a t i o n b o t h f r o m t h e p u b l i s h e d l i t e r a t u r e a n d o u r o w n m o n i t o r i n g e f f

o r t s

. T h e d a t a c o n s i s t s o f i n d i r e c t e s t i m a t e s o f p e a k d i s c h a r g e ( c o m p u t e d u s i n g e i t h e r

c r i t i c a l

- f l o w

, s u p e r

- e l e v a t i o n

, o r s l o p e

- a r e a 1 m e t h o d s f r o m f i e l d s u r v e y s

( O ’ C o n n o r e t a l

. , 2 0 0 1 ) )

, m e a s u r e m e n t s o f b a s i n a r e a

, t o t a l a r e a o f b a s i n b u r n e d

,

a r e a b u r n e d a t h i g h s e v e r i t y

, a v e r a g e b a s i n g r a d i e n t

, p e r c e n t o f s l o p e s g r e a t e r

t h a n o r e q u a l t o 3 0 % w i t h i n a b a s i n

, p e r c e n t o f s l o p e s g r e a t e r t h a n 5 0 % w i t h i n a

b a s i n ( d e t e r m i n e d f r o m e i t h e r 1 0 o r 3 0 m D E M s )

, a n d t h e a v e r a g e i n t e n s i t y o f

t h e d e b r i s

- f l o w t r i g g e r i n g s t o r m

. D e b r i s f l o w s i n b a s i n s c o n s i d e r e d i n t h e

a n a l y s i s w e r e a l l r e p o r t e d t o h a v e b e e n t r i g g e r e d b y s u m m e r c o n v e c t i v e

t h u n d e r s t o r m s

. B u r n s e v e r i t y f o r e a c h b a s i n i n c l u d e d i n t h e d a t a b a s e w a s

c h a r a c t e r i z e d u s i n g e i t h e r m a p s o f b u r n s e v e r i t y g e n e r a t e d b y t h e B u r n e d A r e a

E m e r g e n c y R e h a b i l i t a t i o n ( B A E R ) T e a m

, o r t h e N o r m a l i z e d B u r n R a t i o ( N B R )

,

w h i c h w a s d e t e r m i n e d f r o m L a n d s a t T h e m a t i c M a p p e r d a t a ( K e y a n d B e n s o n

, 2 0 0 0 )

. T h e m a p s o f b u r n s e v e r i t y a r e c o n s i d e r e d t o r e f l e c t t h e e f f

e c t s o f t h e f i r e

o n s o i l c o n d i t i o n s a n d t h e p o t e n t i a l h y d r o l o g i c r e s p o n s e

, a n d a r e a n a m a l g a m

r e p r e s e n t a t i o n o f t h e c o n d i t i o n o f t h e r e s i d u a l g r o u n d c o v e r

, s o i l e r o d i b i l i t y

, a n d

d e g r e e o f f i r e

- i n d u c e d w a t e r r e p e l l e n c y ( U S D A F o r e s t S e r v i c e

, 2 0 0 2 )

. T h e r e g r e s s i o n m o d e l c o n s i s t s o f a p h y s i c a l r e p r e s e n t a t i o n o f p e a k d i s c h a r g e

r e l a t i v e t o a v e r a g e r a i n f a l l i n t e n s i t y a s a f u n c t i o n o f b o t h b a s i n g r a d i e n t a n d

b u r n e d e x t e n t :

Q p / I

= f ( g r a d i e n t

, b u r n e d e x t e n t )

,

w h e r e Q p i s t h e p e a k d i s c h a r g e ( i n m 3 / s ) a n d I i s t h e a v e r a g e s t o r m r a i n f a l l

i n t e n s i t y ( i n m / s )

. W e c o n s i d e r e d t h e e f f

e c t s o n Q p / I o f t h r e e p o s s i b l e m e a s u r e s

o f g r a d i e n t

— t h e a v e r a g e b a s i n g r a d i e n t ( i n p e r c e n t )

, a n d t h e p e r c e n t o f s l o p e s

g r e a t e r t h a n o r e q u a l t o 3 0 % w i t h i n t h e b a s i n

, a n d t h e p e r c e n t o f s l o p e s g r e a t e r

t h a n o r e q u a l t o 5 0 % w i t h i n t h e b a s i n

. W e a l s o e v a l u a t e d t h e e f f

e c t s o f t w o

m e a s u r e s o f b u r n e d e x t e n t

— t h e t o t a l a r e a b u r n e d ( i n m 2 )

, a n d t h e a r e a b u r n e d a t

h i g h s e v e r i t y ( i n m 2 )

. A s e r i e s o f s t a t i s t i c a l a n a l y s e s w e r e u s e d t o o b t a i n t h e m o s t

r o b u s t r e g r e s s i o n m o d e l p o s s i b l e

. W e u s e d a c o m b i n a t i o n o f s t a t i s t i c a l m e a s u r e s

i n c l u d i n g M a l l o w ’ s C p

, a d j u s t e d R 2

, t h e v a r i a n c e i n f l a t i o n f a c t o r

, a n d t h e

p r e d i c t i o n e r r o r o f t h e s u m o f s q u a r e s t o a s s e s s t h e q u a l i t y o f e a c h m o d e l ( H e l s e l

a n d H i r s c h

, 2 0 0 2 )

. F o r a m o d e l t o b e a c c e p t e d

, w e a l s o t e s t e d f o r a d h e r e n c e t o

t h e a s s u m p t i o n s o f l i n e a r i t y

, c o n s t a n t v a r i a n c e

, a n d n o r m a l l y d i s t r i b u t e d

r e s i d u a l s

. S t a t i s t i c a l a n a l y s e s o f t h e p o s t

- w i l d f i r e d e b r i s f l o w d a t a b a s e y i e l d e d t h e

f

o l l o w i n g r e l a t i o n a s t h e b e s t p r e d i c t i v e e q u a t i o n o f w i l d f i r e

- r e l a t e d p e a k

d i s c h a r g e :

Q p / I

=

- 4

. 5 x 1 0 7

- 4

. 2 x 1 0 4 % G E 5 0 % + 1

. 1 x 1 0 7 l o g A

b , w h e r e % G E 5 0 % i s t h e p e r c e n t o f s l o p e s g r e a t e r t h a n o r e q u a l t o 5 0 % w i t h i n a

b a s i n

, a n d A

b i s t h e a r e a b u r n e d w i t h i n a b a s i n ( i n m 2 )

. A l t h o u g h t h e R 2

a d j o f 3 3 %

f

o r t h i s r e l a t i o n i n d i c a t e s s i g n i f i c a n t s c a t t e r i n t h e d a t a u s e d i n t h e r e g r e s s i o n

, a n d

t h u s s o m e u n c e r t a i n l y i n t h e p r e d i c t e d v a l u e s

, t h e c o m b i n a t i o n o f a d d i t i o n a l

m e a s u r e s o f s t a t i s t i c a l q u a l i t y i n d i c a t e d t h a t t h i s m o d e l w a s t h e b e s t p o s s i b l e

r e s u l t

, g i v e n t h e d a t a p r e s e n t l y a v a i l a b l e f o r p o s t

- w i l d f i r e d e b r i s f l o w s

. N o t e t h a t

t h e a d d i t i o n a l m e a s u r e s o f g r a d i e n t a n d b u r n e d e x t e n t c o n s i d e r e d h e r e p r o d u c e d

l e s s s a t i s f a c t o r y m o d e l s

. T

o a p p l y t h e m o d e l t o t h e b a s i n s b u r n e d b y t h e M i s s i o n a r y R i d g e f i r e

, w e f i r s t

d e l i n e a t e d e a c h b u r n e d b a s i n o n a 1 0

- m D E M

. T h e b a s i n a r e a a n d m e a s u r e s o f

g r a d i e n t o f e a c h b a s i n w e r e e x t r a c t e d f r o m t h e D E M d a t a

. A r e a s b u r n e d a t v a r y i n g

s e v e r i t i e s w i t h i n e a c h b a s i n w e r e d e t e r m i n e d u s i n g t h e N o r m a l i z e d B u r n R a t i o

( N B R )

, w h i c h w a s d e t e r m i n e d f r o m L a n d s a t T h e m a t i c M a p p e r d a t a ( K e y a n d

B e n s o n

, 2 0 0 0 )

. V a l u e s o f p e a k d i s c h a r g e f o r t h e 5

- y e a r

, 1

- h o u r s t o r m o f 0

. 8 0

i n c h e s ( 2 0 m m )

, f o r t h e 2 5

- y e a r

, 1

- h o u r s t o r m o f 1

. 3 i n c h e s ( 3 3 m m ) a n d f o r t h e

1 0 0

- y e a r

, 1

- h o u r s t o r m o f 1

. 8 i n c h e s ( 4 6 m m ) ( M i l l e r e t a l

. , 1 9 7 3 ) w e r e t h e n

c a l c u l a t e d b y e n t e r i n g t h e m e a s u r e d v a r i a b l e s i n t o t h e m u l t i p l e r e g r e s s i o n m o d e l

. B e c a u s e o f t h e u n c e r t a i n t y a s s o c i a t e d w i t h t h e s t a t i s t i c a l m o d e l a n d t h e

m e a s u r e m e n t s o f p e a k d i s c h a r g e

, w e t h e n g r o u p e d t h e e s t i m a t e d d i s c h a r g e s i n t o

t h e c l a s s e s s h o w n o n t h e m a p s

. N o t e a l s o t h a t a l t h o u g h s i g n i f i c a n t l y h i g h e r p e a k

d i s c h a r g e s c a n b e c a l c u l a t e d u s i n g t h e r e g r e s s i o n m o d e l

, t h e h i g h e s t f i e l d e s t i m a t e

o f p e a k d i s c h a r g e i n t h e d a t a b a s e i s 7

, 8 6 7 f t 3 / s ( 2 2 3 m 3 / s )

. F o r t h i s r e a s o n

, t h e

h i g h e s t p e a k d i s c h a r g e c l a s s d e f i n e d f o r t h e s e m a p s c o n s i s t s o f t h o s e v a l u e s

g r e a t e r t h a n 8

, 0 0 0 f t 3 / s ( 2 2 7 m 3 / s )

. F i e l d o b s e r v a t i o n s w e r e u s e d t o i d e n t i f y t h e e x t e n t a n d a b u n d a n c e o f p o t e n t i a l

s e d i m e n t s u p p l y w i t h i n t h e b u r n e d b a s i n s

, a s w e l l a s o t h e r f a c t o r s t h a t m a y a f f

e c t

t h e p o t e n t i a l d e b r i s

- f l o w d i s c h a r g e

. A f t e r a p r e l i m i n a r y v e r s i o n o f t h e m a p w a s

g e n e r a t e d

, f i e l d e v a l u a t i o n s a n d m e a s u r e m e n t s o f t h e d e b r i s

- f l o w r e s p o n s e t o

s t o r m s t h r o u g h o u t t h e s u m m e r o f 2 0 0 2 w e r e u s e d t o d e t e r m i n e i f d e b r i s

- f l o w

p o t e n t i a l w a s a d e q u a t e l y r e p r e s e n t e d

, a n d a f i n a l v e r s i o n w a s p r o d u c e d

. N o t e t h a t a f u n d a m e n t a l a s s u m p t i o n i n t h e a p p r o a c h t a k e n h e r e i s t h a t

, g i v e n

s u f f i c i e n t r a i n f a l l

, a l l b a s i n s b u r n e d b y t h e M i s s i o n a r y R i d g e f i r e s a r e s u s c e p t i b l e

t o d e b r i s

- f l o w a c t i v i t y

. T h i s a s s u m p t i o n i s r e a s o n a b l e g i v e n t h e s i m i l a r i t i e s

b e t w e e n t h e g e o l o g i c m a t e r i a l s

, b a s i n m o r p h o l o g i e s

, a n d b u r n c h a r a c t e r i s t i c s o f

b a s i n s b u r n e d b y t h e S o u t h C a n y o n f i r e i n 1 9 9 4 n e a r G l e n w o o d S p r i n g s t h a t

p r o d u c e d d e b r i s f l o w s a n d t h e b a s i n s b u r n e d b y t h e M i s s i o n a r y R i d g e f i r e

( C a n n o n

, e t a l

. , 2 0 0 1

, K i r k h a m

, e t a l

. , 2 0 0 0 )

. I n a d d i t i o n

, t h e g e o l o g i c m a t e r i a l s

, b a s i n m o r p h o l o g i e s a n d b u r n c h a r a c t e r i s t i c s i n t h e b a s i n s b u r n e d b y t h e

M i s s i o n a r y R i d g e f i r e a r e s i m i l a r t o t h o s e i d e n t i f i e d b y C a n n o n ( 2 0 0 1 ) a s

i n d i c a t i n g a s u s c e p t i b i l i t y t o p o s t

- f i r e d e b r i s

- f l o w a c t i v i t y b a s e d o n a n a l y s i s o f t h e

r e s p o n s e o f 9 5 r e c e n t l y b u r n e d b a s i n s t h r o u g h o u t t h e w e s t e r n U

. S

.

**R e**  **s u**  **l t**  **s**

N o s h o r t a g e s o f m a t e r i a l f o r d e b r i s

- f l o w g e n e r a t i o n w e r e o b s e r v e d i n t h e b a s i n s

e v a l u a t e d i n t h i s s t u d y d u r i n g a e r i a l a n d g r o u n d f i e l d r e c o n n a i s s a n c e ; a b u n d a n t

l o o s e

, u n c o n s o l i d a t e d m a t e r i a l m a n t l e s t h e s t e e p h i l l s l o p e s a n d l i n e s t h e h i g h

g r a d i e n t c h a n n e l s t h r o u g h o u t t h e b u r n e d a r e a

. C a n n o n ( 2 0 0 1 ) i d e n t i f i e d t h e s e

c o n d i t i o n s a s t h o s e l i k e l y t o p r o d u c e p o s t

- w i l d f i r e d e b r i s f l o w s

. I n a d d i t i o n

, t h e

C u t l e r f o r m a t i o n

, a g e o l o g i c f o r m a t i o n l i t h o l o g i c a l l y a n d m i n e r a l o g i c a l l y s i m i l a r

t o t h a t w h i c h p r o d u c e d t h e f i r e

- r e l a t e d d e b r i s f l o w s f r o m S t o r m K i n g M o u n t a i n

,

u n d e r l i e s a l a r g e p a r t o f t h e a r e a ( C a r r o l l e t a l

. , 1 9 9 7 ; C a r r o l l e t a l

. , 1 9 9 8 ; C a r r o l l

e t a l

. , 1 9 9 9 ; G o n z a l e s

, e t a l

. , 2 0 0 2 )

. F u r t h e r

, t h e C u t l e r

, H e r m o s a

, a n d M o r r i s o n

f

o r m a t i o n s a n d t h e E o l u s G r a n i t e h a v e a h i s t o r y o f d e b r i s

- f l o w a c t i v i t y i n t h e a r e a

( U S D A F o r e s t S e r v i c e

, 2 0 0 2 )

. P e a k d i s c h a r g e s c a l c u l a t e d f o r b a s i n s b u r n e d b y t h e M i s s i o n a r y R i d g e f i r e f o r

t h e 5

- y e a r

, 1

- h o u r s t o r m o f 0

. 8 0 i n c h e s ( 2 0 m m ) r a n g e d b e t w e e n 1 f t 3 / s ( 0

. 0 3 m 3 / s )

a n d 6

, 4 4 6 f t 3 / s ( 1 8 3 m 3 / s )

. P e a k d i s c h a r g e s f o r t h e 2 5

- y e a r

, 1

- h o u r s t o r m o f 1

. 3

i n c h e s ( 3 4 m m ) a n d t h e 1 0 0

- y e a r

, 1

- h o u r s t o r m o f 1

. 8 i n c h e s ( 4 6 m m ) r a n g e d

b e t w e e n 1 f t 3 / s ( 0

. 0 3 m 3 / s ) a n d > 8

, 0 0 0 f t 3 / s ( 2 2 7 m 3 / s )

. O u r m o d e l i n g i n d i c a t e s t h a t i n r e s p o n s e t o t h e 5

- y e a r s t o r m

, C o o n C r e e k ( o n

t h e e a s t s i d e o f t h e A n i m a s V a l l e y )

, R e d a n d S h e a r e r C r e e k s ( t r i b u t a r i e s t o t h e

F l o r i d a R i v e r )

, a n d R e d C r e e k ( t r i b u t a r y t o t h e L o s P i n o s R i v e r ) h a v e t h e p o t e n t i a l

t o p r o d u c e d e b r i s f l o w s w i t h p e a k d i s c h a r g e s b e t w e e n 6

, 0 0 0 a n d 8

, 0 0 0 f t 3 / s ( 1 7 0

t o 2 2 7 m 3 / s )

. I n r e s p o n s e t o a 2 5

- y e a r s t o r m o n t h e e a s t s i d e o f t h e A n i m a s V a l l e y

, C o o n

C r e e k

, E l k h o r n C a n y o n

, S t e v e n s C r e e k

, a n d F r e e d C a n y o n h a v e t h e p o t e n t i a l t o

p r o d u c e d e b r i s f l o w s i n e x c e s s o f 8

, 0 0 0 f t 3 / s ( > 2 2 7 m 3 / s )

. R e d

, S h e a r e r

, T r u e

C r e e k s

, Y o u n g s C a n y o n

, a n d L o n g H o l l o w ( a l l t r i b u t a r i e s t o t h e F l o r i d a R i v e r )

h a v e t h e p o t e n t i a l f o r a s i m i l a r r e s p o n s e

, a s d o F r e e m a n

, J a c k

, R e d a n d W i l s o n

C r e e k s

, t w o u n n a m e d c r e e k s

, a n d N o r t h C a n y o n i n t h e L o s P i n o s R i v e r b a s i n

. T h e m o d e l i n g e f f

o r t i n d i c a t e s t h a t i n r e s p o n s e t o a 1 0 0

- y e a r r e c u r r e n c e s t o r m

,

a l l b a s i n s b u t t h o s e w i t h t h e g e n t l e s t g r a d i e n t s a n d s p a r s e b u r n c a n b e e x p e c t e d t o

p r o d u c e a d e b r i s

- f l o w r e s p o n s e i n e x c e s s o f 8

, 0 0 0 f t 3 / s ( > 2 2 7 m 3 / s )

. E s t i m a t e s o f p e a k d i s c h a r g e s f r o m d e b r i s

- f l o w e v e n t s t h a t o c c u r r e d d u r i n g t h e

s u m m e r o f 2 0 0 2 i n r e s p o n s e t o s t o r m s w i t h 2 y e a r

, o r l e s s

, r e c u r r e n c e i n t e r v a l s

i n d i c a t e t h a t t h e v a l u e s p r e s e n t e d h e r e f o r t h e 5

- y e a r s t o r m a r e r e a s o n a b l e

( C a n n o n e t a l

. , 2 0 0 3 )

**U s**  **e a**  **n d**  **L i**  **m i**  **t a**  **t i**  **o n**  **s o**  **f t**  **h e**  **M a**  **p**

T h e s e m a p s p r o v i d e e s t i m a t e s o f p o s s i b l e r a n g e s o f p e a k d i s c h a r g e s o f d e b r i s

f l o w s t h a t c a n p o t e n t i a l l y g e n e r a t e f r o m t h e b a s i n s b u r n e d b y t h e M i s s i o n a r y

R i d g e f i r e i n r e s p o n s e t o t h e 5

- y e a r

, 2 5

- y e a r

, a n d 1 0 0

- y e a r

, 1

- h o u r s t o r m

. T h e

m a p s a r e i n t e n d e d t o b e u s e d b y e m e r g e n c y p e r s o n n e l a n d c i t i z e n s t o i d e n t i f y t h e

p o s s i b l e m a g n i t u d e

, i n t e r m s o f p e a k d i s c h a r g e

, o f t h e d e b r i s

- f l o w r e s p o n s e

. T h i s

i n f o r m a t i o n c a n b e u s e d t o f o c u s a d d i t i o n a l m i t i g a t i o n e f f

o r t s

, t o a i d i n t h e d e s i g n

o f m i t i g a t i o n s t r u c t u r e s a n d i n d e c i s i o n s f o r e v a c u a t i o n

, s h e l t e r

, a n d e s c a p e r o u t e s

i n t h e e v e n t o f t h e p r e d i c t i o n o f s u m m e r t h u n d e r s t o r m s o f s i m i l a r m a g n i t u d e t o

t h o s e e v a l u a t e d h e r e

. N o t e t h a t t h e p o t e n t i a l f o r d e b r i s

- f l o w a c t i v i t y d e c r e a s e s

w i t h t i m e a n d c o n c u r r e n t r e v e g e t a t i o n a n d s t a b i l i z a t i o n o f h i l l s l o p e s

. A l t h o u g h w e

a r e n o t a w a r e o f s t u d i e s t h a t a d d r e s s b u r n e d a r e a r e c o v e r y r a t e s f o r t e r r a i n s s i m i l a r

t o t h o s e e v a l u a t e d h e r e

, w o r k b y M o o d y a n d M a r t i n ( 2 0 0 1 ) i n d e c o m p o s e d g r a n i t e

t e r r a i n s i n C o l o r a d o i n d i c a t e s t h a t r e c o v e r y t o p r e

- f i r e c o n d i t i o n s c a n o c c u r w i t h i n

a b o u t 4 y e a r s o f t h e f i r e

. W e t h u s c o n s e r v a t i v e l y e x p e c t t h a t t h e m a p s p r e s e n t e d

h e r e m a y b e v a l i d f o r a p p r o x i m a t e l y 5 y e a r s a f t e r t h e f i r e

. I n a d d i t i o n t o t h e p o t e n t i a l d a n g e r s i d e n t i f i e d w i t h i n t h e s e b a s i n s

, a r e a s

d o w n s t r e a m a r e a l s o a t r i s k

. T h e f i r e d e s t r o y e d h o m e s a t t h e m o u t h s o f s o m e o f

t h e s e b a s i n s

. I n t h e s e a r e a s

, w o r k e r s a n d r e s i d e n t s m a y b e b u s y c l e a n i n g a n d

r e b u i l d i n g s i t e s

. T h e s e p e o p l e a r e a t r i s k f o r i m p a c t b y d e b r i s f l o w s d u r i n g r a i n f a l l

e v e n t s

. I n a d d i t i o n

, t h e r e i s a g r e a t p o s s i b i l i t y o f c u l v e r t s p l u g g i n g

, o r b e i n g

o v e r w h e l m e d

, a n d r o a d s b e i n g w a s h e d o u t

. S u c h e v e n t s c o u l d s t r a n d m o t o r i s t s f o r

l o n g p e r i o d s o f t i m e

. I n a d d i t i o n

, s o m e o f t h e d r a i n a g e c r o s s i n g s i n t h e s t u d y a r e a

o c c u r o n b l i n d c u r v e s w h e r e m o t o r i s t s c o u l d a b r u p t l y e n c o u n t e r d e b r i s

- f l o w

d e p o s i t s o n t h e r o a d

. F u r t h e r

, t w o s l u m p b l o c k s t h a t h a v e m o v e d i n t o t h e c h a n n e l o f C o o n C r e e k

w e r e o b s e r v e d d u r i n g t h e f i e l d r e c o n n a i s s a n c e

. T h e s e b l o c k s a r e o n l y a b o u t

2 m e t e r s t h i c k

, a n d w e e s t i m a t e d t h e i r v o l u m e t o b e a p p r o x i m a t e l y 6 5 0 y d 3

( 5 0 0 m 3 )

. A d d i t i o n a l s h a l l o w l a n d s l i d e s h a v e b e e n o b s e r v e d i n o t h e r b a s i n s

t h r o u g h o u t t h e b u r n e d a r e a ( M

. B u r k e

, U S D A F o r e s t S e r v i c e

, p e r s o n a l

c o m m u n i c a t i o n

, M a y 2 0 0 3 )

. A l t h o u g h t h e m a j o r i t y o f t h e s e l a n d s l i d e s d o n o t

a p p e a r t o b e p r e s e n t l y a c t i v e

, i n c r e a s e d f l o w i n t h e c h a n n e l c o u l d p o t e n t i a l l y

d e s t a b i l i z e t h e m b y u n d e r c u t t i n g o f t h e i r t o e s

. M o b i l i z a t i o n o f t h e s e b l o c k s i n t o

d e b r i s f l o w s

, o r d a m m i n g a n d s u b s e q u e n t f a i l u r e c o u l d c o n t r i b u t e m a t e r i a l t o

p o t e n t i a l d e b r i s f l o w s

. T h e m e t h o d u s e d h e r e d o e s n o t a c c o u n t f o r t h e p o t e n t i a l

c o n t r i b u t i o n o f m a t e r i a l t o a n y p o t e n t i a l d e b r i s f l o w s b y e i t h e r o f t h e s e p r o c e s s e s

. N o t e t h a t t h e m e t h o d u s e d f o r t h e g e n e r a t i o n o f t h e s e m a p s h a s n o t b e e n

t h o r o u g h l y t e s t e d a n d r e v i e w e d ; t h i s i s t h e f i r s t t i m e t h e r e g r e s s i o n m o d e l h a s

b e e n a p p l i e d t o r e c e n t l y b u r n e d b a s i n s

. H o w e v e r

, t h e f a c t t h a t t h e m e t h o d i s b a s e d

o n a n a l y s i s o f d a t a f r o m p o s t

- w i l d f i r e d e b r i s f l o w s

, r a t h e r t h a n e s t i m a t e s o f f l o o d

r u n o f f w i t h a s s u m e d s e d i m e n t

- b u l k i n g f a c t o r s

, i s a s i g n i f i c a n t a d v a n t a g e t o t h i s a p p r o a c h

. I n a d d i t i o n

, i n t h i s a n a l y s i s w e p r e s e n t t h e p o t e n t i a l d e b r i s

- f l o w r e s p o n s e

o f t h e b u r n e d b a s i n s a s a f u n c t i o n o f b a s i n g r a d i e n t a n d b u r n e d e x t e n t

. I t i s l i k e l y t h a t

o t h e r v a r i a b l e s a l s o a f f

e c t t h e m a g n i t u d e o f t h e r e s p o n s e ; c o n t i n u i n g e f f

o r t i s f o c u s e d

o n c o l l e c t i n g d a t a t o d o c u m e n t s u c h e f f

e c t s

.

**R e**  **f e**  **r e**  **n c**  **e s** 

C a n n o n

, S

. H

. , 2 0 0 1

, D e b r i s

- f l o w g e n e r a t i o n f r o m r e c e n t l y b u r n e d w a t e r s h e d s :

E n v i r o n m e n t a l a n d E n g i n e e r i n g G e o s c i e n c e

, v

. V I I

, n o

. 4

, p

. 3 2 1

- 3 4 1

. C a n n o n

, S

. H

. , K i r k h a m

, R

. M

. , a n d P a r i s e

, M a r i o

, 2 0 0 1

, W i l d f i r e

- r e l a t e d d e b r i s

- f l o w

i n i t i a t i o n p r o c e s s e s

, S t o r m K i n g M o u n t a i n

, C o l o r a d o : G e o m o r p h o l o g y

, v

. 3 9

,

p

. 1 7 1

- 1 8 8

. C a n n o n

, S

. H

. , G a r t n e r

, J

. E

. , H o l l a n d

- S e a r s

, A

. , T h u r s t o n

, B

. M

. , a n d G l e a s o n

, J

. A

. , 2 0 0 3

, D e b r i s

- f l o w r e s p o n s e o f b a s i n s b u r n e d b y t h e 2 0 0 2 C o a l S e a m a n d

M i s s i o n a r y R i d g e f i r e s

, C o l o r a d o

, i n B o y e r

, D

. D

. , S a n t i

, P

. M

. , a n d R o g e r s

, W

. P

. ,

e d s

. , E n g i n e e r i n g g e o l o g y i n C o l o r a d o

— C o n t r i b u t i o n s

, T r e n d s

, a n d C a s e

H i s t o r i e s : A E G S p e c i a l P u b l i c a t i o n 1 4

, o n C D

- R O M

. C a r r o l l

, C

. J

. , G i l l a m

, M

. L

. , R u f

, J

. C

. , L o s e k e

, T

. D

. , a n d K i r k h a m

, R

. M

. , 1 9 9 9

, G e o l o g i c m a p o f t h e D u r a n g o E a s t q u a d r a n g l e

, L a P l a t a C o u n t y

, C o l o r a d o

— D e s c r i p t i o n o f m a p u n i t s

, f r a c t u r e d a t a a n d a n a l y s i s

, e c o n o m i c g e o l o g y a n d

r e f e r e n c e s : C o l o r a d o G e o l o g i c a l S u r v e y O p e n

- F i l e R e p o r t 9 9

- 6

. C a r r o l l

, C

. J

. , K i r k h a m

, R

. M

. , a n d W r a c h e r

, A

. , 1 9 9 7

, G e o l o g i c m a p o f t h e R u l e s H i l l

q u a d r a n g l e

, L a P l a t a C o u n t y

, C o l o r a d o

— D e s c r i p t i o n o f m a p u n i t s

, e c o n o m i c

g e o l o g y a n d r e f e r e n c e s : C o l o r a d o G e o l o g i c a l S u r v e y O p e n

- F i l e R e p o r t 9 7

- 1

. C a r r o l l

, C

. J

. , K i r k h a m

, R

. M

. , a n d W i l s o n

, S

. C

. , 1 9 9 8

, G e o l o g i c m a p o f t h e L u d w i g

M o u n t a i n q u a d r a n g l e

, L a P l a t a C o u n t y

, C o l o r a d o

— D e s c r i p t i o n o f m a p u n i t s

,

e c o n o m i c g e o l o g y

, f r a c t u r e d a t a a n d r e f e r e n c e s : C o l o r a d o G e o l o g i c a l S u r v e y

O p e n

- F i l e R e p o r t 9 8

- 2

. G o n z a l e s

, D

. A

. , S t a h r

, D

. W

. , I I I

, K i r k h a m

, R

. M

. , 2 0 0 2

, G e o l o g i c m a p o f t h e

H e r m o s a q u a d r a n g l e

, L a P l a t a C o u n t y

, C o l o r a d o : C o l o r a d o G e o l o g i c a l S u r v e y

O p e n

- F i l e R e p o r t 0 2

- 1

. H e l s e l

, D

. R

. , a n d H i r s c h

, R

. M

. , 2 0 0 2

, S t a t i s t i c a l m e t h o d s i n w a t e r r e s o u r c e s

, S t u d i e s

i n E n v i r o n m e n t a l S c i e n c e 4 9 : E l s e v i e r

, A m s t e r d a m

, 4 8 9 p

. K

e y

, C

. H

. , a n d B e n s o n

, N

. C

. , 2 0 0 0

, L a n d s c a p e a s s e s s m e n t

, i n F i r e e f f

e c t s m o n i t o r i n g

s y s t e m ( F i r e M o n ) : i n t e g r a t i o n o f s t a n d a r d i z e d f i e l d d a t a c o l l e c t i o n t e c h n i q u e s a n d

s a m p l i n g d e s i g n w i t h r e m o t e s e n s i n g t o a s s e s s f i r e e f f

e c t s

, D

. L u t e s

, e t a l

. , U S D A

a n d U S D I J o i n t F i r e S c i e n c e s

. h t t p : / /

w w w

. f

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e

. o r g

/ f

i r

e m o n /

L

A v 1

_ m e t h o d s

. p d f

. K i r k h a m

, R

. M

. , P a r i s e

, M a r i o

, a n d C a n n o n

, S

. H

. , 2 0 0 0

, G e o l o g y o f t h e 1 9 9 4 S o u t h

C a n y o n F i r e a r e a

, a n d a g e o m o r p h i c a n a l y s i s o f t h e S e p t e m b e r 1

, 1 9 9 4 d e b r i s

f l o w s

, s o u t h f l a n k o f S t o r m K i n g m o u n t a i n

, G l e n w o o d S p r i n g s

, C o l o r a d o :

C o l o r a d o G e o l o g i c a l S u r v e y S p e c i a l P u b l i c a t i o n 4 6

, 3 9 p

. M i l l e r

, J

. F

. , F r e d e r i c k

, R

. H

. , T r a c e y

, R

. J

. , 1 9 7 3

, P r e c i p i t a t i o n

- f r e q u e n c y a t l a s o f t h e

w e s t e r n U n i t e d S t a t e s

, v

. 3

- C o l o r a d o : U

. S

. D e p a r t m e n t o f C o m m e r c e

, N a t i o n a l

O c e a n i c a n d A t m o s p h e r i c A d m i n i s t r a t i o n

, N a t i o n a l W e a t h e r S e r v i c e

, S i l v e r

S p r i n g

, M D

. M o o d y

, J

. A

. , a n d M a r t i n D

. A

. , 2 0 0 1

, I n i t i a l h y d r o l o g i c a n d g e o m o r p h i c r e s p o n s e

f

o l l o w i n g a w i l d f i r e i n t h e C o l o r a d o F r o n t R a n g e : E a r t h S u r f a c e P r o c e s s e s a n d

L a n d f o r m s

, v

. 2 6

, p

. 1

, 0 4 9

- 1

, 0 7 0

. O ’ C o n n o r

, J

. E

. , H a r d i s o n

, J

. H

. , I I I

, a n d C o s t a

, J

. E

. , 2 0 0 1

, D e b r i s f l o w s f r o m f a i l u r e s

o f N e o g l a c i a l

- a g e m o r a i n e d a m s i n t h e T h r e e S i s t e r s a n d M o u n t J e f f

e r s o n

W i l d e r n e s s a r e a s

, O r e g o n : U

. S

. G e o l o g i c a l S u r v e y P r o f e s s i o n a l P a p e r 1 6 0 6

, 9 3 p

. U

. S

. D

. A

. F o r e s t S e r v i c e

, 2 0 0 2

, B u r n e d A r e a E m e r g e n c y S t a b i l i z a t i o n a n d

R e h a b i l i t a t i o n P l a n

, M i s s i o n a r y R i d g e C o m p l e x

, D u r a n g o

, C o l o r a d o

, u n p u b l i s h e d

r e p o r t

. 

### B **y**

**S u**  **s a**  **n H** 

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**, C**  **o l**  **o r**  **a d**  **o G**  **e o**  **l o**  **g i**  **c a**  **l S**  **u r**  **v e**  **y**

**2 0**  **0 3** 



## R **A N**  **G E**  **O F**  **P O**  **T E**  **N T**  **I A**  **L**

**D E**  **B R**  **I S** 

**- F**  **L O**  **W M**  **A G**  **N I**  **T U**  **D E**  **S**

**( P**  **E A**  **K D**  **I S**  **C H**  **A R**  **G E**  **S )** 

2

, 0 0 1

- 4

, 0 0 0 f t 3 

### / s ( 5 7

- 1 1 3 m 3 

### / s )

4

, 0 0 1

- 6

, 0 0 0 f t 3 

### / s ( 1 1 3

- 1 7 0 m 3 

### / s )

6

, 0 0 1

- 8

, 0 0 0 f t 3 

### / s ( 1 7 0

- 2 2 7 m 3 

### / s )

> 8

, 0 0 0 f t 3 

### / s ( > 2 2 7 m 3 

### / s ) 1

- 2

, 0 0 0 f t 3 

### / s ( 1

- 5 7 m 3 

### / s )**I n** **c r** **e a** **s i** **n g** **H a** **z a** **r d** 



### B o u n d a r i e s o f d r a i n a g e b a s i n s

F i r e p e r i m e t e r

N N

N G E O L O

G

I C A L S U R V E Y C

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O

T h i s a s s e s s m e n t s u p e r s e d e s t h a t s h o w n i n U S G S O p e n

- F i l e R e p o r t

0 2

- 3 2 3

.

T h i s r e p o r t i s p r e l i m i n a r y a n d h a s n o t b e e n r e v i e w e d f o r c o n f o r m i t y

w i t h U

. S

. G e o l o g i c a l S u r v e y e d i t o r i a l s t a n d a r d s o r w i t h t h e N o r t h

A m e r i c a n S t r a t i g r a p h i c C o d e

. A n y u s e o f t r a d e

, p r o d u c t

, o r f i r m

n a m e s i s f o r d e s c r i p t i v e p u r p o s e s o n l y a n d d o e s n o t i m p l y

e n d o r s e m e n t b y t h e U

. S

. G o v e r n m e n t

. O P E N

- F I L E R E P O R T

O F

- 0 3

- 3 3 2 U

. S

. D E P A R T M E N T O F T H E I N T E R I O R

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