M a s h p e e R i v e r M a s h p e e R i v e r ( T i d a l ) P i n q u i c k s e t C o v e S h o e s t r i n g B a y P o p p o n e s s e t C r e e k

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S a n t u i t R i v e r 

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M a s h p e e

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S a n t u i t P o n d

0 2 M I L E S 1 O c k

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Q u a k e r R u n P i m l i c o

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1 0 y e a r s

T O W N B O U N D A R Y R E C H A R G E A R E A S

P U M P E D W E L L P i m l i c o P o n d

P u m p e d W e l l

0 1 2 K I L O M E T E R S 

### A R E C H A R G E L O C A T I O N

D I S C U S S E D I N T E X T 

### 4 1 o 

### 4 2 ' 1 6 " 7 0 o 

### 3 1 ' 5 6 " 7 0 o 

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**4**

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### 8



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### 1 **0**

**3 0**  **6 0** 

**5 0** 

**3 0** 

**1 0** 

**2 0**  **4 0**  **3 0** 

**1 0** 

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**4 6**  **8**

**8**

**1 6** 

**8**

**6**

**4**

**2 0** 

**3 0**  **1 0**  **2 0**  **1 0** 

**3 0** 

**5 0** 

3 0 **1 0**  0 0 5 0 M I L E S

5 0 K I L O M E T E R S

2 4

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M g a l / d 

## C h e q u e s s e t P

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S a g a m o r e N a u s e t



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

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### U N C O N F I N E D A Q U I F E RLocalGroundWaterDivide 

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### E s t u a r y 2 

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0 2 4 M I L E S 

### M A S S A C H U S E T T S 

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A R I A B L E 

### E **X P**  **L A**  **N A**  **T I**  **O N**  L e s s t h a n 1 0

G r e a t e r t h a n o r e q u a l t o 1 0 0 5 0 t o l e s s t h a n 1 0 0 3 0 t o l e s s t h a n 4 0 2 0 t o l e s s t h a n 3 0 1 0 t o l e s s t h a n 2 0

4 0 t o l e s s t h a n 5 0 

# E **X P**  **L A**  **N A**  **T I**  **O N** 

T R A V E L T I M E

, I N Y E A R S

B a r n s t a b l e H a r b o r

H a t h a w a y P o n d s M a r a s p i n C r e e k B a s s / L o n e T r e e C r e e k G a r r e t t s P o n d C r a n b e r r y B o g s M i l l C r e e k H i n c k l e y P o n d

D e n n i s P o n d u n n a m e d p o n d

0 2 M I L E S 1



# G R O U N D

- W A T E R R E C H A R G E A R E A S A N D T R A V E L T I M E S T O P U M P E D W E L L S

, P O N D S

, S T R E A M S

, A N D C O A S T A L W A T E R B O D I E S

, C A P E C O D

, M A S S A C H U S E T T S

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D o n a l d A

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, J o h n P

. M a s t e r s o n

, a n d K a t h r y n M

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2 0 0 4 C A P E C O D B A Y

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P o n d T r a v e l t i m e l e s s

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# C A P E C O D B A Y

N A N T U C K E T S O U N D A T L A N

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# M A R T H A ' S V I

N E Y A R D S O U N D B U Z Z A R D S B A Y

P U M P E D W E L L T O W N B O U N D A R Y 

# B a r n s t a b l e H a r b o r W a t e r s h e d

(

S e e f i

g u r e 4 )

P o p p o n e s s e t B a y

W a t e r s h e d ( S e e f i

g u r e 5 ) Pi l g r i m

S a g a m o r e N a u s e t P

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C

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M o n o m o y

B U Z Z A R D S B A Y

P u m p e d W e l l 

### F **i g**  **u r**  **e 7** 

**.** G r o u n d

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

, p o n d s

, s t r e a m s

,

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

, C a p e C o d

, M a s s a c h u s e t t s

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

o f w e l l s

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

, s t r e a m s

, a n d c o a s t a l w a t e r b o d i e s )

, a n d g r o u n d

- w a t e r d i v i d e s

. A b o u t

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

. T r a v e l t i m e s e x c e e d 1 0 0 y e a r s

n e a r g r o u n d

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

. **F i**  **g u**  **r e**  **1**

**.** L o c a t i o n o f f r e s h w a t e r l e n s e s o n C a p e C o d

, M a s s a c h u s e t t s

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

. C a p e C o d i s l o c a t e d i n s o u t h e a s t e r n

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

. I t s a q u i f e r s y s t e m

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

- f l o w l e n s e s

.

**F i**  **g u**  **r e**  **6**

**.** G r o u n d

- w a t e r r e c h a r g e a r e a s o n C a p e C o d

, M a s s a c h u s e t t s

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

, p o n d s

, s t r e a m s

,

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

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

. A b o u t 2 5 p e r c e n t o f w a t e r

d i s c h a r g e s t o s t r e a m s

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

. O f t h e t o t a l r e c h a r g e d w a t e r

, a b o u t 2 5 p e r c e n t f l o w s t h r o u g h o n e o r m o r e p o n d s b e f o r e

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

. **F i**  **g u**  **r e**  **3**

. V e r t i c a l g r o u n d

- w a t e r

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

, s t r e a m s

, p u m p e d w e l l s

, a n d e s t u a r i e s

, t y p i c a l o n C a p e C o d

, M a s s a c h u s e t t s

. T h e d i a g r a m

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

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

. R e c h a r g e a r e a s t o e s t u a r i e s v a r y f r o m s i m p l e

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

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

t h e e s t u a r y a s s u r f a c e

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

.

**F i**  **g u**  **r e**  **4**

**.** R e c h a r g e a r e a s t o p u m p e d w e l l s

, p o n d s

, a n d e s t u a r i e s w i t h i n t h e B a r n s t a b l e H a r b o r w a t e r s h e d

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

d i r e c t l y t o c o a s t a l w a t e r b o d i e s

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

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

. **F i**  **g u**  **r e**  **5**

**.** R e c h a r g e a r e a s t o p u m p e d w e l l s

, p o n d s

, a n d e s t u a r i e s w i t h i n t h e P o p p o n e s s e t

B a y w a t e r s h e d

. T h e e s t u a r i e s r e c e i v e m o s t o f t h e i r f r e s h w a t e r f r o m s u r f a c e

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

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

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

. W a t e r r e c h a r g e d i n t h e c e n t r a l p a r t o f t h e

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

. I n t h e u p p e r p a r t o f

t h e w a t e r s h e d

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

s t r e a m s

. S o m e w a t e r r e c h a r g i n g t h e a q u i f e r n e a r t h e n o r t h e r n e d g e o f t h e w a t e r s h e d

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

. P u m p e d w e l l s

r e m o v e s o m e w a t e r f r o m t h e w a t e r s h e d

. **F i**  **g u**  **r e**  **2**

**.** A v e r a g e g r o u n d

- w a t e r f l o w t h r o u g h t h e s i x f r e s h w a t e r l e n s e s

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

, i n m i l l i o n g a l l o n s p e r d a y ( M g a l / d )

. T h e S a g a m o r e f l o w l e n s a c c o u n t s f o r a b o u t 6 0 p e r c e n t o f t o t a l

g r o u n d

- w a t e r f l o w t h r o u g h t h e C a p e C o d a q u i f e r

. **1 0** 



### A r e a N o t

M o d e l e d A t l a n t i c O c e a n

P o n d s S t r e a m s I n l a n d E s t u a r i e s C a p e C o d C a n a l C a p e C o d B a y B u z z a r d s B a y

N a n t u c k e t a n d M a r t h a ' s

V

i n e y a r d S o u n d s

P u m p e d W e l l s 

## E **X P**  **L A**  **N A**  **T I**  **O N** 

P U M P E D W E L L T O W N B O U N D A R Y R E C H A R G E A R E A S

W A

T E R S H E D B O U N D A R Y

( F i g u r e s 4 a n d 5 ) A r e a N o t

M o d e l e d



# B o u r n e S a n d w i c h

B a r n s t a b l e

F a l m o u t h P r o v i n c e t o w n

W e l l f l e e t

E a s t h a m

M a s h p e e C h a t h a m D e n n i s

Y a r m o u t h B r e w s t e r O r l e a n s

H a r w i c h T r u r o

B a r n s t a b l e H a r b o r R E C H A R G E A R E A S

A l l b a s e m a p s f r o m U

. S G e o l o g i c a l S u r v e y t o p o g r a p h i c q u a d r a n g l e s C h a t h a m

, C o t u i t

, D e n n i s

, F a l m o u t h

, H a r w i c h

, H y a n n i s

, O n s e t

, O r l e a n s

, P r o v i n c e t o w n

, P o c a s s e t

, S a g a m o r e

, S a n d w i c h

, W e l l f l e e t

, a n d W o o d s H o l e

, M a s s a c h u s e t t s

, U n i v e r s a l T r a n s v e r s e M e r c a t o r g r i d

, P o l y c o n i c p r o j e c t i o n

, z o n e 1 9

, N A D 8 3

, 1 : 2 5

, 0 0 0 

### 0 2 4 K I L O M E T E R S 0 2 4 K I L O M E T E R S 0 4 8 K I L O M E T E R S

0 1 2 K I L O M E T E R S 

### L I N E O F E Q U A L S I M U L A T E D

W A

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- T A B L E A L T I T U D E

, I N

F E E T A B O V E N G V D 2 9

. C O N T O U R

I N T E R V

A L I S V A R I A B L E **1 0**  

### 7 0 o 

### 4 1 ' 4 5 " 6 9 o 

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4 2 o 

### 0 5 ' 0 7 "

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### 3 0 ' 1 9 " 7 0 o 

### 1 3 ' 3 9 " 7 0 o 

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4 1 o 

### 4 4 ' 5 7 "

4 1 o 

### 4 0 ' 1 3 " 

## E **X P**  **L A**  **N A**  **T I**  **O N** 

**A** R E C H A R G E L O C A T I O N

D I S C U S S E D I N T E X T

S c h e m a t i c o n l y

, n o t t o s c a l e 

# C 

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

T h e c o a s t a l w a t e r s o f C a p e C o d

, M a s s a c h u s e t t s

( f

i g

. 1 )

, a r e i m p o r t a n t e c o n o m i c a n d r e c r e a t i o n a l

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

. I n a d d i t i o n t o t i d a l e x c h a n g e s o f

s a l t w a t e r

, c o a s t a l w a t e r s r e c e i v e f r e s h w a t e r f r o m b o t h

s u r f a c e

- a n d g r o u n d

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

. M a r i n e a n d e s t u a r i n e

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

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

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

b o d i e s

. I n c r e a s e s i n n i t r o g e n

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

a n t h r o p o g e n i c s o u r c e s

, s u c h a s w a s t e w a t e r a n d f e r t i l i z e r s

,

c a n c a u s e e u t r o p h i c a t i o n i n c o a s t a l w a t e r s

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

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

h a b i t a t s

. C u r r e n t l y ( 2 0 0 4 )

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

a f

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

. T h e

e f

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

f r e q u e n c y o f a l g a l b l o o m s

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

,

a n d a l o s s o f e e l g r a s s b e d s

. C o m m u n i t i e s o n C a p e C o d a r e t a k i n g m e a s u r e s t o

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

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

- r e l a t e d

e u t r o p h i c a t i o n

. T h e M a s s a c h u s e t t s D e p a r t m e n t o f

E n v i r o n m e n t a l P r o t e c t i o n ( M D E P )

, i n a s s o c i a t i o n w i t h

t h e U n i v e r s i t y o f M a s s a c h u s e t t s

- D a r t m o u t h S c h o o l o f

M a r i n e S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y

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

M a s s a c h u s e t t s E s t u a r i e s P r o j e c t ( M E P ) ( M a s s a c h u s e t t s

D e p a r t m e n t o f E n v i r o n m e n t a l P r o t e c t i o n

, 2 0 0 4 ) t o a s s i s t

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

m a n a g e m e n t s t r a t e g i e s ; t h e M E P a l s o i n c l u d e s

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

, s u c h a s t h e C a p e C o d

C o m m i s s i o n ( C C C )

. T h e M E P e v a l u a t e s t h e c u r r e n t s t a t u s o f c o a s t a l w a t e r

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

n i t r o g e n

- r e l a t e d h e a l t h a n d c o l l e c t s d a t a n e e d e d t o

d e v e l o p T o t a l M a x i m u m D a i l y L o a d s ( T M D L s ) o f

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

. B e c a u s e t h e T M D L s

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

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

, c o m m u n i t i e s w i l l u s e t h e m t o g u i d e

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

- m a n a g e m e n t s t r a t e g i e s t o

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

. A n i t r o g e n

T M D L i s a n e s t i m a t e o f t h e m a x i m u m n i t r o g e n f l u x a

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

o r h a b i t a t q u a l i t y

. T h e T M D L i s a f u n c t i o n o f s e v e r a l

e s t u a r i n e c h a r a c t e r i s t i c s

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

, t i d a l

d y n a m i c s

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

. A l s o i m p o r t a n t i n d e t e r m i n i n g

T M D L s a r e t h e v o l u m e t r i c r a t e s o f f r e s h g r o u n d

- a n d

s u r f a c e

- w a t e r i n f l o w s i n t o a n e s t u a r y

, a s w e l l a s t h e

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

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

n i t r o g e n a t t e n u a t i o n

. B e t w e e n 2 0 0 1 a n d 2 0 0 3

, t h e U

. S

. G e o l o g i c a l S u r v e y

( U S G S ) a s s i s t e d M D E P a n d i t s M E P p a r t n e r s b y

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

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

. T h e s e p h y s i c a l r e c h a r g e

- a r e a

d e l i n e a t i o n s i n c l u d e ( 1

. ) a r e a s c o n t r i b u t i n g r e c h a r g e

d i r e c t l y t o c o a s t a l w a t e r b o d i e s

, ( 2

. ) a r e a s c o n t r i b u t i n g

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

w a t e r b o d i e s

, ( 3

. ) a r e a s f o r w h i c h r e c h a r g e i s i n t e r c e p t e d

b y p u m p e d w e l l s

, a n d ( 4

. ) e s t i m a t e s o f s u b s u r f a c e

t r a v e l t i m e s

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

g r o u n d

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

c o a s t a l a q u i f e r

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

,

p o n d s

, s t r e a m s

, a n d c o a s t a l w a t e r b o d i e s o n C a p e C o d

,

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

r e c h a r g e a r e a s

.



### H y d r o g e o l o g i c S e t t i n g

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

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

d u r i n g t h e l a t e P l e i s t o c e n e ( a b o u t 1 5

, 0 0 0 y e a r s a g o )

. T h e

s e d i m e n t s w e r e d e p o s i t e d i n i c e

- m a r g i n e n v i r o n m e n t s a n d i n

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

a s s o c i a t e d w i t h p r o

- g l a c i a l

- l a k e d e l t a s

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

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

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

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

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

h i s t o r y a n d g e o l o g y o f C a p e C o d a r e p r e s e n t e d i n M a s t e r s o n

a n d o t h e r s ( 1 9 9 7 )

, O l d a l e ( 1 9 9 2 )

, O l d a l e a n d o t h e r s ( 1 9 8 4 )

,

a n d U c h u p i a n d o t h e r s ( 1 9 9 6 )

. T h e c o a r s e

- g r a i n e d

, s a n d y s e d i m e n t s o f C a p e C o d c o m p o s e

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

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

. T h e a q u i f e r c o n s i s t s o f s i x

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

— S a g a m o r e

, M o n o m o y

, N a u s e t

, C h e q u e s s e t

, P a m e t a n d P i l g r i m

— t h a t a r e s e p a r a t e d b y

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

( f

i g

. 1 )

. R e c h a r g e a t t h e w a t e r t a b l e i s t h e s o l e s o u r c e o f

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

g r o u n d

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

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

. G r o u n d

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

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

. W a t e r

r e c h a r g e d n e a r g r o u n d

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

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

b o u n d a r i e s

. M a n y p o n d s o n C a p e C o d a r e f l o w

- t h r o u g h p o n d s

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

p o n d

, a n d w h i c h r e c h a r g e t h e a q u i f e r i n d o w n g r a d i e n t s i d e s

. T h e r e f o r e

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

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

. A l s o

, s o m e w a t e r i s

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

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

. A b o u t 4 5 0 m i l l i o n g a l l o n s p e r d a y ( M g a l / d ) o f w a t e r f l o w s

t h r o u g h t h e C a p e C o d a q u i f e r ( t a b l e 1 )

. T h e f l u x o f w a t e r i s

l a r g e s t i n t h e S a g a m o r e l e n s w i t h a b o u t 6 0 p e r c e n t o f t o t a l

g r o u n d

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

3 p e r c e n t ( f i g

. 2 )

. M a x i m u m w a t e r l e v e l s i n t h e S a g a m o r e l e n s

a r e n e a r l y 7 0 f e e t a b o v e t h e N a t i o n a l G e o d e t i c V e r t i c a l D a t u m

o f 1 9 2 9 ( N G V D 2 9 )

, w h e r e a s m a x i m u m w a t e r l e v e l s i n t h e

P a m e t l e n s a r e a b o u t 6 f e e t a b o v e N G V D 2 9 ( f i g

. 1 )

.



### M e t h o d s o f A n a l y s i s

G r o u n d

- w a t e r m o d e l s r e c e n t l y ( 2 0 0 4 ) d e v e l o p e d f o r C a p e

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

i n t h e r e g i o n

. R e g i o n a l g r o u n d

- w a t e r m o d e l s w e r e d e v e l o p e d

f o r t h e S a g a m o r e a n d M o n o m o y l e n s e s a s p a r t o f a n

i n

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

, i n

c o o p e r a t i o n w i t h t h e M D E P D r i n k i n g W a t e r P r o g r a m ( W a l t e r

a n d W h e a l a n

, 2 0 0 4 )

. T h e s e m o d e l s w e r e c o n s t r u c t e d w i t h t h e

g r o u n d

- w a t e r

- m o d e l i n g s o f t w a r e M O D F L O W

- 2 0 0 0 ( H a r b a u g h

a n d o t h e r s

, 2 0 0 0 )

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

r e m a i n i n g f o u r f l o w l e n s e s

— P i l g r i m

, P a m e t

, C h e q u e s s e t

, a n d

N a u s e t

— w a s d e v e l o p e d t o e v a l u a t e w a t e r r e s o u r c e s a n d t o

i n

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

w a t e r ( M a s t e r s o n

, 2 0 0 4 ) i n c o o p e r a t i o n w i t h t h e N a t i o n a l P a r k

S e r v i c e

, t h e C C C

, t h e M a s s a c h u s e t t s E x e c u t i v e O f f i c e o f

E n v i r o n m e n t a l A f f a i r s

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

C o d

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

- w a t e r

m o d e l i n g s o f t w a r e S E A W

A

T ( G o u a n d L a n g e v i n

, 2 0 0 2 ) t o

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

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

p o s i t i o n o f t h e f r e s h w a t e r / s a l t w a t e r i n t e r f a c e

. D e t a i l e d

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

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

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

, a r e i n c l u d e d i n W a l t e r a n d W h e a l a n

( 2 0 0 4 ) a n d M a s t e r s o n ( 2 0 0 4 )

. T h e p a r t i c l e

- t r a c k i n g a l g o r i t h m M O D P A

T H ( P o l l o c k

, 1 9 9 4 ) w a s u s e d t o s i m u l a t e a d v e c t i v e t r a n s p o r t i n t h e a q u i f e r

,

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

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

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

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

. C e l l

- b y

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

M O D P A

T H t o c a l c u l a t e f l o w

- v e l o c i t y v e c t o r s w i t h i n m o d e l

c e l l s

. T h e p o s t

- p r o c e s s i n g s o f t w a r e s u i t e M O D T O O L S ( O r z o l

, 1 9 9 7 ) w a s u s e d t o c o n v e r t i n f o r m a t i o n f r o m t h e m o d e l s a n d

M O D P A

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

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

.



### R e c h a r g e A r e a s

W

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

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

- w a t e r

b o d y

— a p o n d

, s t r e a m

, o r c o a s t a l w a t e r b o d y

— o r t o a p u m p e d

w e l l

. T h e a r e a a t t h e w a t e r t a b l e t h r o u g h w h i c h w a t e r

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

- w a t e r b o d y

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

- w a t e r b o d y

. A r e c h a r g e a r e a

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

g r o u n d

- w a t e r d i s c h a r g e o r t h r o u g h d i s c h a r g e t o a s t r e a m t h a t

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

. I n g r o u n d

- w a t e r

- d o m i n a t e d

s y s t e m s

, s u c h a s C a p e C o d

, s u r f a c e d r a i n a g e s

, a s d e f i n e d b y

t o p o g r a p h y

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

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

- w a t e r b o d y

. I n s t e a d

,

t h e g r o u n d

- w a t e r

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

w a t e r b o d y

. I n s i m p l e c a s e s

, t h e r e c h a r g e a r e a t o a c o a s t a l w a t e r b o d y

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

w a t e r t a b l e

. T h i s c a s e i s i l l u s t r a t e d c o n c e p t u a l l y i n f i g u r e 3

,

w h e r e f r e s h w a t e r i n f l o w t o E s t u a r y 1 o r i g i n a t e s o n l y f r o m

g r o u n d w a t e r r e c h a r g e d a t t h e w a t e r t a b l e ; g r o u n d w a t e r

r e c h a r g e d a t p o i n t A f l o w s d i r e c t l y i n t o E s t u a r y 1

. I n m o r e

c o m p l e x c a s e s

, a s i l l u s t r a t e d b y t h e r e c h a r g e a r e a o f E s t u a r y 2

o n f i g u r e 3

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

d i s t i n c t s u b a r e a s : ( 1

. ) t h e a r e a ( p o i n t B ) c o n t r i b u t i n g s h a l l o w

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

, ( 2

. ) t h e a r e a ( p o i n t C ) t h a t

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

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

f r e s h s u r f a c e w a t e r t o t h e e s t u a r y

, ( 3

. ) t h e a r e a t h a t c o n t r i b u t e s

g r o u n d w a t e r t o a p o n d

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

a q u i f e r t h a t e v e n t u a l l y d i s c h a r g e s t o t h e s t r e a m ( p o i n t D ) o r

d i r e c t l y i n t o t h e e s t u a r y ( n o t s h o w n )

, a n d ( 4

. ) t h e a r e a n e a r t h e

r e g i o n a l g r o u n d

- w a t e r d i v i d e ( p o i n t E ) t h a t c o n t r i b u t e s t o t h e

g r o u n d

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

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

. A n a d d i t i o n a l

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

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

r e c h a r g e a r e a b y a p u m p e d w e l l ( p o i n t F ) ; a r e c h a r g e a r e a t o a

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

. T

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

— B a r n s t a b l e H a r b o r

a n d P o p p o n e s s e t B a y

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

i n r e c h a r g e a r e a s

. I n t h e B a r n s t a b l e H a r b o r s y s t e m ( f i g

. 4 )

,

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

d i r e c t l y f r o m r e c h a r g e a t t h e w a t e r t a b l e

. F o r e x a m p l e

, w a t e r

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

H a r b o r

. I n s o m e a r e a s

, s u c h a s a t p o i n t B

, r e c h a r g e d w a t e r

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

, r e e n t e r s t h e a q u i f e r

, a n d e v e n t u a l l y

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

. W a t e r r e c h a r g i n g t h e a q u i f e r

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

p u m p e d w e l l

. I n m o r e c o m p l e x c a s e s

, s u c h a s i n t h e

P o p p o n e s s e t B a y s y s t e m ( f i g

. 5 )

, m o s t f r e s h w a t e r e n t e r s t h e

e s t u a r i e s a s s t r e a m f l o w

. A t p o i n t A

, w a t e r r e c h a r g e d a t t h e

w a t e r t a b l e d i s c h a r g e s d i r e c t l y t o O c k w a y B a y

. W a t e r

r e c h a r g e d a t p o i n t B d i s c h a r g e s t o t h e M a s h p e e R i v e r a n d t h e n

e n t e r s t h e e s t u a r i n e s y s t e m a s f r e s h s u r f a c e w a t e r

. A t p o i n t C

,

r e c h a r g e d w a t e r d i s c h a r g e s t o S n a k e P o n d

, r e e n t e r s t h e

a q u i f e r

, a n d t h e n d i s c h a r g e s t o M a s h p e e P o n d

. F r o m M a s h p e e

P o n d

, t h e w a t e r c a n ( 1

. ) l e a v e t h e p o n d a s s u r f a c e

- w a t e r f l o w

i n t o t h e h e a d w a t e r s o f t h e M a s h p e e R i v e r

, e v e n t u a l l y f l o w i n g

i n t o P o p p o n e s s e t B a y

, ( 2

. ) r e e n t e r t h e a q u i f e r

, d i s c h a r g e t o

Q u a k e r R u n o r S a n t u i t R i v e r

, a n d e n t e r S h o e s t r i n g B a y a s

s u r f a c e

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

, o r ( 3

. ) r e e n t e r t h e a q u i f e r

, d i s c h a r g e t o

S a n t u i t P o n d

, e x i t t h e p o n d a s s u r f a c e o u t f l o w t o S a n t u i t R i v e r

,

a n d e n t e r S h o e s t r i n g B a y a s s u r f a c e

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

. A t p o i n t D

,

w a t e r r e c h a r g e s t h e a q u i f e r

, f l o w s d e e p i n t o t h e s y s t e m

, u n d e r

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

, a n d e v e n t u a l l y e n t e r s N a n t u c k e t S o u n d

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

- w a t e r d i s c h a r g e

. W a t e r r e c h a r g e d a t p o i n t E

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

r e c h a r g e a r e a

. R e c h a r g e a r e a s t o 2 3 4 c o a s t a l w a t e r b o d i e s

, 1 8 4 p o n d s

, a n d

4 0 s t r e a m s o n C a p e C o d w e r e d e l i n e a t e d a s p a r t o f t h i s

i n

v e s t i g a t i o n

. R e c h a r g e a r e a s a l s o w e r e d e t e r m i n e d f o r

p u m p e d w e l l s c u r r e n t l y ( 2 0 0 3 ) i n o p e r a t i o n ( W a l t e r a n d

W h e a l a n

, 2 0 0 4 ; M a s t e r s o n

, 2 0 0 4 )

. M E P r e s e a r c h e r s a r e u s i n g

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

C a p e C o d

. G e n e r a l i z e d r e c h a r g e a r e a s t o w e l l s a n d f r e s h a n d

s a l t y s u r f a c e w a t e r s a r e s h o w n i n f i g u r e 6

. F o r p u r p o s e s o f

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

, r e c h a r g e a r e a s a r e i n f i v e g r o u p s :

p u m p e d w e l l s

, p o n d s

, s t r e a m s

, i n l a n d e s t u a r i e s

, a n d o p e n

c o a s t a l w a t e r b o d i e s ( C a p e C o d B a y

, C a p e C o d C a n a l

, N a n t u c k e t a n d M a r t h a ' s V i n e y a r d S o u n d s

, B u z z a r d s B a y

, a n d

t h e A t l a n t i c O c e a n )

. M o s t g r o u n d w a t e r o n C a p e C o d

— 6 9 p e r c e n t

— d i s c h a r g e s

a t t h e c o a s t

, 2 5 p e r c e n t d i s c h a r g e s t o s t r e a m s

, a n d 6 p e r c e n t i s

w i t h d r a w n a t p u m p e d w e l l s ( t a b l e 1 )

. T h e p e r c e n t a g e s o f

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

p u m p e d w e l l s v a r i e s b y l e n s ( t a b l e 1 )

. A b o u t 2 5 p e r c e n t o f

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

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

, a s r e f l e c t e d b y t h e s i z e o f t h e

r e c h a r g e a r e a s s h o w n i n f i g u r e 6

.



### T

r a v e l t i m e s

T

r a v e l t i m e

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

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

,

p o n d

, s t r e a m

, o r c o a s t a l w a t e r b o d y

, v a r i e s o n C a p e C o d

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

l o c a t i o n a r e d u e t o d i f f e r e n t v e r t i c a l

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

a q u i f e r

, a s i l l u s t r a t e d i n f i g u r e 3

. G r o u n d w a t e r t h a t f l o w s

t h r o u g h s h a l l o w p a r t s o f t h e a q u i f e r h a s a s h o r t e r t r a v e l t i m e t o

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

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

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

. F o r e x a m p l e

, w a t e r s r e c h a r g i n g

t h e a q u i f e r a t p o i n t s B a n d E o n f i g u r e 3 d i s c h a r g e t o E s t u a r y

2 ; h o w e v e r

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

s h o r t e r f l o w p a t h

, a n d a s a r e s u l t

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

d o e s w a t e r r e c h a r g i n g a t p o i n t E

. T r a v e l t i m e s b e t w e e n t h e

w a t e r t a b l e a n d a c o a s t a l w a t e r b o d y a l s o a r e a f f e c t e d b y

g r o u n d

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

. A l t h o u g h p o i n t

B i s c l o s e r t o E s t u a r y 2 t h a n i s p o i n t C

, w a t e r r e c h a r g i n g a t

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

w a t e r d i s c h a r g e s t o a s t r e a m a n d q u i c k l y r e a c h e s E s t u a r y 2 a s

s u r f a c e

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

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

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

w i t h i n t h e a q u i f e r

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

a r e t i m e d e p e n d e n t

. K n o w l e d g e o f g r o u n d

- w a t e r t r a v e l t i m e s

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

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

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

e s t u a r y

. T

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

z e r o ( i n a r e a s a d j a c e n t t o d i s c h a r g e l o c a t i o n s ) t o m o r e t h a n

1 0 0 y e a r s n e a r g r o u n d

- w a t e r d i v i d e s ( a r e a s g e n e r a l l y a t

g r e a t e r d i s t a n c e s f r o m d i s c h a r g e l o c a t i o n s ) ( f i g

. 7 ) w i t h a

m e d i a n o f a b o u t 1 0 y e a r s

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

b o u n d a r i e s ( p o n d s

, s t r e a m s

, a n d c o a s t a l w a t e r b o d i e s ) a n d

r e g i o n a l g r o u n d

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

t r a v e l t i m e s

. A r e a s a t t h e w a t e r t a b l e w h e r e r e c h a r g e d w a t e r

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

, s t r e a m

, o r c o a s t a l w a t e r b o d y w i t h i n 1 0

y e a r s o f r e c h a r g e a c c o u n t f o r a b o u t 5 1 p e r c e n t o f t h e t o t a l

r e c h a r g e a r e a o n C a p e C o d ( f i g

. 7 )

. T h e s e a r e a s a r e a d j a c e n t

t o p o n d s

, s t r e a m s

, a n d t h e c o a s t

. M o s t t r a v e l t i m e s e x c e e d i n g

1 0 0 y e a r s a r e n e a r r e g i o n a l g r o u n d

- w a t e r d i v i d e s a s i l l u s t r a t e d

b y t h e c o n f i g u r a t i o n o f t h e w a t e r t a b l e ( f i g

. 7 )

. I n s o m e c a s e s

,

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

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

- w a t e r d i v i d e c a n h a v e

a t r a v e l t i m e l o n g e r t h a n 1 0 0 y e a r s

.



### C o n c l u s i o n s

E s t i m a t i n g n i t r o g e n

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

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

b o d i e s

. T h i s u n d e r s t a n d i n g i n c l u d e s ( 1

. ) t h e l o c a t i o n s o f a r e a s

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

, ( 2

. ) t h e

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

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

, a n d ( 3

. ) t h e e f f e c t s o f

s u r f a c e w a t e r s

— p o n d s a n d s t r e a m s

— o n b o t h r e c h a r g e a r e a s

a n d t r a v e l t i m e s

. R e c h a r g e a r e a s t o c o a s t a l w a t e r b o d i e s o n

C a p e C o d a r e d o m i n a t e d b y g r o u n d

- w a t e r f l o w ; s u r f a c e

d r a i n a g e s

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

, c a n n o t b e u s e d t o

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

c o a s t a l w a t e r b o d y

. D e l i n e a t i n g r e c h a r g e a r e a s u n d e r s u c h

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

- d i m e n s i o n a l g r o u n d

w a t e r

- f l o w p a t t e r n s i n t h e a q u i f e r

. G r o u n d

- w a t e r

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

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

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

. A s a r e s u l t

,

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

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

.



### R e f e r e n c e s C i t e d

G u o

, W e i x i n g

, a n d L a n g e v i n

, C

. D

. , 2 0 0 2

, U s e r ' s g u i d e t o S E A W

A

T :

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

- d i m e n s i o n a l

v a r i a b l e

- d e n s i t y g r o u n d

- w a t e r f l o w : U

. S

. G e o l o g i c a l S u r v e y

T

e c h n i q u e s o f W a t e r

- R e s o u r c e I n v e s t i g a t i o n s b o o k 6

,

c h a p t e r A 7

, 7 7 p

. H a r b a u g h

, A

. W

. , B a n t a

, E

. R

. , H i l l

, M

. C

. , a n d M c D o n a l d

, M

. G

. , 2 0 0 0

, M O D F L O W

- 2 0 0 0

, T h e U

. S G e o l o g i c a l S u r v e y m o d u l a r

g r o u n d

- w a t e r m o d e l

— U s e r g u i d e t o m o d u l a r i z a t i o n c o n c e p t s

a n d t h e g r o u n d

- w a t e r f l o w p r o c e s s : U

. S

. 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 2 0 0 0

- 9 2

, 1 2 1 p

.

D e p a r t m e n t o f E n v i r o n m e n t a l P r o t e c t i o n

, 2 0 0 4

, T h e E s t u a r i e s

P r o j e c t : S o u t h e a s t e r n M a s s a c h u s e t t s E m b a y m e n t s

R e s t o r a t i o n

, a c c e s s e d A u g u s t 2 7

, 2 0 0 4

, a t

h t t p : / / w w w

. m a s s

. g o v / d e p / s m e r p /

M a s t e r s o n

, J

. P

. , 2 0 0 4

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

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

- w a t e r p u m p i n g a n d s e a

l e v e l c h a n g e

, L o w e r C a p e C o d a q u i f e r s y s t e m

, M a s s a c h u s e t t s :

U

. S

. G e o l o g i c a l S u r v e y S c i e n t i f i c I n v e s t i g a t i o n s R e p o r t

2 0 0 4

- 5 0 1 4

, 7 2 p

.

M a s t e r s o n

, J

. P

. , S t o n e

, B

. D

. , W a l t e r

, D

. A

. , a n d S a v o i e

, J e n n i f e r

, 1 9 9 7

, H y d r o g e o l o g i c f r a m e w o r k o f w e s t e r n C a p e C o d

, M a s s a c h u s e t t s : U

. S

. G e o l o g i c a l S u r v e y H y d r o l o g i c

A t l a s H A

- 7 4 1

, s c a l e 1 : 5 0

, 0 0 0

, 1 s h e e t

.

O l d a l e

, R

. N

. , 1 9 9 2

, C a p e C o d a n d t h e i s l a n d s

— T h e g e o l o g i c s t o r y :

P a r n a s s u s I m p r i n t s

, E a s t O r l e a n s

, M a s s a c h u s e t t s

, 2 0 5 p

.

O l d a l e

, R

. N

. , a n d O ' H a r a

, C

. J

. , 1 9 8 4

, G l a c i o t e c t o n i c o r i g i n o f

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

l a t e W i s c o n s i n a n i c e m a r g i n : G e o l o g i c a l S o c i e t y o f

A m e r i c a B u l l e t i n

, v

. 9 5

, p

. 6 1

- 7 4

.

O r z o l

, L

. L

. , 1 9 9 7

, U s e r ' s g u i d e f o r M O D T O O L S

— C o m p u t e r

p r o g r a m s f o r t r a n s l a t i n g d a t a o f M O D F L O W a n d M O D P A

T H

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

U

. S

. 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

- 2 4 0

, 8 6 p

.

P o l l o c k

, D

. W

. , 1 9 9 4

, U s e r ' s g u i d e f o r M O D P A

T H / M O D P A

T H

P L O T

, v e r s i o n 3

— A p a r t i c l e t r a c k i n g p o s t

- p r o c e s s i n g p a c k a g e

f o r M O D F L O W

, t h e U

. S

. G e o l o g i c a l S u r v e y f i n i t e

- d i f f e r e n c e

g r o u n d

- w a t e r f l o w m o d e l : U

. S

. 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 4

- 4 6 4

, 2 4 8 p

.

U c h u p i

, E l a z a r

, G i e s e

, G

. S

. , a n d A u b r e y

, D

. G

. , 1 9 9 6

, T h e

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

, M a s s a c h u s e t t s :

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

. M

. D a v i s m o d e l : G e o l o g i c a l

S o c i e t y o f A m e r i c a S p e c i a l P a p e r 3 0 9

, 6 9 p

.

W

a l t e r

, D

. A

. , a n d W h e a l a n

, A

. T

. , 2 0 0 4

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

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

, S a g a m o r e a n d M o n o m o y f l o w l e n s e s

, C a p e C o d

, M a s s a c h u s e t t s : U

. S

. G e o l o g i c a l S u r v e y

S c i e n t i f i c I n v e s t i g a t i o n R e p o r t 2 0 0 4

- 5 1 8 1

, 8 5 p

. 

## P r e p a r e d i n c o o p e r a t i o n w i t h t h e

M A S S A C H U S E T T S D E P A R T M E N T O F E N V I R O N M E N T A L P R O T E C T I O N S C I E N T I F I C I N V E S T I G A T I O N S M A P I

– 2 8 5 7

G r o u n d

- W a t e r R e c h a r g e A r e a s a n d T r a v e l t i m e s t o P u m p e d W e l l s

, P o n d s

, S t r e a m s

, a n d C o a s t a l W a t e r B o d i e s

, C a p e C o d

, M a s s a c h u s e t t s

— P L A T E

W

a l t e r

, D

. A

. , M a s t e r s o n

, J

. P

. , a n d H e s s

, K

. M

. , 2 0 0 4 

## 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

U

. S

. G E O L O G I C A L S U R V E Y

**F l**  **o w**  **L e**  **n s**  **F l**  **o w** 

**, i**  **n**

**M g**  **a l**  **/ d**  **t o**  **C o**  **a s**  **t t**  **o S**  **t r**  **e a**  **m s**  **t o**  **W e**  **l l**  **s** [ M g a l / d

, M i l l i o n g a l l o n s p e r d a y ] 

### T **a b**  **l e**  **1**

**.** H y d r o l o g i c b u d g e t s a n d d i s c h a r g e l o c a t i o n s f o r C a p e C o d

f r e s h w a t e r f l o w l e n s e s

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

a q u i f e r a t t h e c o a s t

.



## C h e q u e s s e t

M o n o m o y

N a u s e t

P a m e t

P i l g r i m

S a g a m o r e

T O T A L 2 4

. 2

1 1 0

. 6

1 9

. 0

1 2

. 4

1 2

. 5

2 6 9

. 2

4 4 7

. 9 4 9

. 2

7 7

. 2

7 3

. 7

7 1

. 0

9 1

. 2

6 6

. 0

6 9

. 0 5 0

. 8

1 5

. 9

2 6

. 3

2 1

. 8

8

. 8

2 7

. 6

2 5

. 3 0

. 0

6

. 9

. 0

7

. 2

. 0

6

. 4

5

. 7 **D i**  **s c**  **h a**  **r g**  **e (**  **p e**  **r c**  **e n**  **t )**