地質和水文地質環境
艾倫等人描述了伊甸園集水區的地質情況。1997 年；休斯2003a；米爾沃德等人。2003 年和斯通等人。2010 年。這份報告關注的是在盆地中心露出的二疊紀-三疊紀岩石。它們位于一個以斷層為界的盆地（長約 50 公裡，寬約 5-15 公裡），該盆地西南橫跨湖區，東北橫跨北奔甯山脈。二疊紀-三疊紀砂岩的地質環境和橫跨伊甸谷的橫截面. 二疊紀-三疊紀地層緩緩向東北傾斜。奔甯斷層和相關的北奔甯斷崖構成了半地塹的東部邊界，将二疊紀-三疊紀的岩石抛向石炭紀或下古生界的岩石 。
盡管下石炭世層序的特征是厚層狀石灰岩，在南部形成高架分水嶺，表岩溶發育良好，但在這些地區或 Yoredale 群中沒有報道過深層廣泛的岩溶系統。在 Eden 集水區的北半部，上石炭紀滲透性差的 Millstone 砂礫群接替 Yoredale，在 Armathwaite 以西和更北的地方有煤系露頭。
最古老的二疊紀彭裡斯砂岩以不整合方式位于石炭紀之上，從北向南越過逐漸變老的岩石。彭裡斯砂岩地層沉積在一個受構造控制的山間盆地，與現在的伊甸谷大緻重合。這些主要由風成形成的砂岩在盆地中心達到約 900 米的厚度。基底角礫岩 Brockram 由嵌在強膠結鈣質砂岩基質中的白雲石化石灰岩的角碎片組成，向南逐漸變得更占主導地位——根據 Waugh 的推斷.
Penrith 砂岩本身由圓潤且分選良好的中粗顆粒組成，但較不均勻的細粒砂岩層和薄泥岩夾層很常見，主要位于層序頂部和盆地邊緣。在盆地北部，地層頂部 100 米的部分區域已被二氧化矽二次膠結，導緻地勢更強。這些膠結砂岩高度硬化，導水率非常低，而在該區域下方，Penrith 砂岩适度膠結并形成了伊甸谷二疊紀-三疊紀砂岩的一些滲透性最強的地層。
Eden 頁岩層是一個位于 Penrith 砂岩之上的弱透水層，主要由泥岩和粉砂岩組成；砂岩、角礫岩和礫岩夾層次之。該地層滲透性差，限制了 Penrith 砂岩。St Bees 砂岩層整合地覆寫在 Eden 頁岩層之上，占據了 Vale of Eden 向斜的軸向部分。地層主要由非常細到細粒的硬化砂岩組成。泥岩層是次要的，盡管它們随着底層 Eden 頁岩層的邊界而增加。在集水區的北部卡萊爾盆地，, Kirklinton 砂岩構成 Sherwood 砂岩群的上部。它是一種更風成的砂岩，在該地區顯示出廣泛的透射率。
超過 75% 的 Eden 集水區基岩地質被第四紀表層沉積覆寫。這些覆寫了二疊紀-三疊紀砂岩的大部分，似乎可能對補給及其分布産生影響。盡管如此，仍存在砂岩裸露區域，主要位于集水區的南部，伊甸河的許多河段都可以看到河岸的砂岩露頭。這些沉積物的地層學很複雜，沙子、礫石、淤泥和粘土互相交叉，可能各自形成自己的測壓水位，導緻基岩層上方的複雜地下水位。
Penrith 和 St Bees 砂岩具有中高滲透率和孔隙率的特點。表1總結了伊甸谷和卡萊爾盆地（流域北部）二疊紀-三疊紀砂岩含水層的特性。雖然 Penrith 砂岩的特點是垂直和水準的非均質性（在膠結和粒度方面），但 St Bees 砂岩往往充當一個含水層。表2中提供的厚度資訊不能視為含水層厚度，因為這些砂岩含水層具有非均質性和分層性。
區域地下水流動一般表現為粒間流動為主，而流入鑽孔的主要是裂縫；然而，在區域上，裂縫網絡不一定連接配接良好.
二疊紀-三疊紀岩石中的主要含水層類型是：
沒有或很少有表層沉積覆寫的無限制砂岩
表層沉積厚度超過 5 m 且砂岩内部存在非飽和帶的無側限砂岩
承壓砂岩，顯示地下水位在地表沉積物中波動
伊甸園集水區的河流流量來自鄰近高地（石炭紀石灰岩和更古老地層）的地表水、伊甸谷内的直接徑流以及二疊紀-三疊紀砂岩和其他次要含水層的基流貢獻。通過檢查來自觀測鑽孔網絡的資料，希望能夠更好地了解二疊紀-三疊紀砂岩的水文地質學。
從 2000 年到 2012 年期間的 18 個鑽孔可獲得每日地下水位時間序列。這 18 個鑽孔繪制的歸一化（以減去平均值為中心）地下水位時間序列。所有這些鑽孔均在二疊紀-三疊紀砂岩地層中鑽探，其中 12 個鑽孔位于 Penrith 砂岩，6 個鑽孔位于 St Bees 砂岩。可以看出，不同觀測孔的資料提供了多種地下水水文過程線形态和幅度。地理、地質和水文地質資訊被收集并用于對每個鑽孔的設定進行描述性解釋。此資訊總結在表2中對于18個鑽孔。
為了更好地描述和評估地下水位響應中包含的特征，STL 方法采用了局部權重回歸）技術，該技術由 Cleveland首先提出，後來被克利夫蘭和德夫林，被雇用。回歸可以是線性的或更高的多項式。權重減少了離群點的影響，是穩健回歸的一個例子。
