サンワーキン川
地質学上では、サンワーキン川は大きく2つの部分に分けられる 。 フライアントダムより上流の156kmは、岩がちなシエラネバダ山脈の急斜面を下る急流である。数百万年以上にわたって、サンワーキン川やその支流の上流部の山地では膨大な量の岩石や土砂が侵食されてきた。 シエラネバダ山脈の地下の大半は中生代(2億5,500万年前~6,600万年前)の花崗岩や変成岩で構成されている。さらに、サンワーキン川の支流の多くは金の「マザー・ロード(母なる鉱脈)」としても知られる変成火山岩の地域を横切っている 。
川の下流431kmは、対照的に新生代(6,600万年前~現在)の沖積層を曲がりくねりながら流れ、極めて平坦なセントラルバレーを構成する。サンワーキン川下流には巨大な堆積物の層が基盤岩の上に厚さ9.7km~15.3kmにわたって堆積しており、一般的には北に行くほど堆積層が厚くなる。
灌漑が発展する前、サンワーキン川や支流にはかつては春から夏、晩秋にかけたはチヌークサーモンを含む大量のタイヘイヨウサケ属が遡上していた。 カリフォルニア漁業狩猟局は1930年代に、年間約20万から50万匹の産卵期のサーモンが遡上していると推定した。しかし20世紀半ばまでには、川が縮小したことで約3,000~7,000匹に減少した。
サンワーキン川流域でのダムの建設は、源流に近い高山にあった産卵に適した場所のほぼ全てを奪った 。 残された地域はサーモンにとって産卵には好ましくなかった。フライアントダムが建設される前の1944年、サンワーキン川は合計約6,000マイルにわたってサーモンの産卵に適した河床が広がっていたと考えられている。しかし、1993年にはわずか300マイルと推計された。 ダムなどの人工の構造物が下流に流れていた砂利をせき止めたため、産卵に適したサイズの砂利が補充されずに不足した。このために鮭の産卵に適した場所が大きく失われた。新たな砂利の補充がないと、強い川の流れによって産卵の場所となる砂利が磨かれ、そのため次第に砂利は小さくなっていった。小さくなった砂利は容易に下流に流されるようになり、サーモンが卵を埋めることができない大きな岩が残された。 より狭くなった産卵に適した河床にサーモンが押し寄せ、産卵場所が重なり合うようになった。
早くも1870年代には、州や連邦政府の機関はセントラルバレーには水を輸送する大規模な計画が必要だと認識していた。1931年、カリフォルニア州はダムと運河の建設によって、サクラメント川から急速に水量が減少しているサンワーキン川へと水を輸送する、ステート・ウォーター・プランを考え出した。この計画はアメリカが世界恐慌に直面していたときにはまだ計画段階であり、州は設備を建設するための資金を調達することができなかった。 結果として、計画は連邦政府に引き継がれ、事業の担当はアメリカ陸軍工兵司令部と内務省土地改良局との間で何度か入れ替わった。最終的に1937年の河川港湾法で土地改良局に委任され、ニューディール政策の一部として事業が行われた。一連の大規模な建設事業は、数百万人の失業者に仕事を提供することを意図していた 。
サンワーキン川の主要なダムであるフライアントダムの建設は1937年に着工され、1942年に完成した。このダムは灌漑や洪水調節に役立っていたが、最大の目的はサンホアキン・バレーを北西に流れチャウチラ川に至るマデラ運河と、はるか南のトゥーレアリ湖に水を運び最終的にカーン川に至るフライアント・カーン運河に分水することであった。いずれも灌漑や上水道のための運河として、主に農業用に水を提供している 。