Ka Hoʻohana ʻana o Geophysics i ka Hoʻokele Wai
ʻO ka hoʻokele ʻana i nā ʻāpana wai (DAS) he hana i hoʻohui ʻia e mālama i ke kaulike ma waena o ka loaʻa ʻana o ka wai, ka maikaʻi o ke kaiapuni, a me nā pono socio-economic o ke kaiāulu. ʻAʻole wale ka ʻāpana wai e uhi i ka muliwai nui akā ʻo ka ʻāpana hopu wai holoʻokoʻa—mai uka, ma o nā pali, a i lalo—nā mea i hoʻopili ʻia ma o nā kaʻina hana hydrological, geological, a me ka ecological. I ka hana maoli, kū pinepine ka hoʻokele ʻana i nā ʻāpana wai i nā pilikia e like me ke kahe ʻana, ka maloʻo, ka ʻino ʻana, ka sedimentation, ka emi ʻana o ka pae wai honua , nā ʻāina hoʻohele, a me ka haumia. No ka hoʻoponopono ʻana i kēia mau pilikia, he ala koʻikoʻi ka geophysics no ka mea hiki iā ia ke "ʻike" i nā kūlana o lalo o ka ʻili me ka ʻole o ka ʻeli ʻana a i ʻole ka hōʻino ʻana i ke kaiapuni. Me nā ʻano ana e pili ana i nā waiwai kino o nā pōhaku a me ka lepo, kōkua ka geophysics i ka hāʻawi ʻana i ka ʻikepili e pono ai no ka hoʻolālā, ka hoʻēmi ʻana, a me ka loiloi ʻana i nā papahana hoʻokele ʻāpana wai.
Ke Kuleana o Geophysics i ka Hoʻomaopopo ʻana i nā ʻōnaehana wai
He mau ʻōnaehana paʻakikī nā kahawai wai i kāohi ʻia e ka pilina o ka ua, ka komo ʻana o ka wai, ka holo ʻana o ka ʻilikai, ke kahe ʻana o ka honua, ka lithology, ke ʻano geological, a me ka hoʻohana ʻāina. Aia nā ʻāpana koʻikoʻi he nui o kahi kahawai wai ma lalo o ka ʻilikai, e like me ka hohonu o ka lepo i hoʻopau ʻia e ka wā, ka mānoanoa o ka sediment alluvial, ke kūlana o ka papa wai , nā ala kahe o ka wai honua, a me nā wahi haki a i ʻole nā wahi hewa e hiki ke hana ma ke ʻano he "alanui" no ka neʻe ʻana o ka wai a me nā mea haumia. ʻO kēia kahi e komo ai ka geophysics: ke ana ʻana i ka pane kino o nā mea (e laʻa, ke kū'ē uila, ka wikiwiki o ka nalu seismic , a i ʻole nā kahua electromagnetic) e wehewehe i ke ʻano a me nā waiwai o ka hydrogeology subsurface.
Me kēia ʻike, hiki i nā luna hoʻokele wai ke hana i nā hoʻoholo i hoʻokumu ʻia ma nā hōʻike, ʻaʻole wale nā kuhikuhi. No ka laʻana, hiki ke hoʻoholo pololei ʻia nā wahi kūpono no nā luawai komo, nā waihona wai, a i ʻole nā pā nānā; hiki ke palapala ʻia nā wahi i maʻalahi i ka ʻāina heʻe ma mua; a hiki ke hoʻomaopopo ʻia ka pilina ma waena o ka wai o luna a me ka wai honua e mālama i ke kahe o ka muliwai i ka wā maloʻo.
Nā Hana Geophysical i Hoʻohana Maʻamau ʻia
1. Geoelectric (Electrical Resistivity Tomography/ERT a me VES)
Ke ʻano hana Geoelectric ke ana ʻana i ke kū'ē ʻana o ka lepo a me nā pōhaku i ke au uila. ʻOi aku ka haʻahaʻa o ke kū'ē ʻana o nā mea i hoʻomāʻona ʻia ma mua o nā mea maloʻo, ʻoiai ʻo ka pālolo e hōʻike i ka kū'ē haʻahaʻa ma muli o kona mau waiwai alakaʻi.
Ma ke ʻano o DAS, hoʻohana nui ʻia ka ERT a me ke kani uila kū pololei (VES) no:
– E hoʻoholo i ka hohonu o nā aquifers pāpaʻu a me nā aquifers hohonu.
– Ke palapala ʻana i ka mānoanoa o nā sediment alluvial ma nā pāpū kahe.
– Ke ʻike ʻana i nā wahi e kahe ai ke koko ma nā ʻauwai, nā pā wai liʻiliʻi, a i ʻole nā kapa muliwai.
– E ʻike i ke komo ʻana o ka wai paʻakai ma nā wahi ma lalo o ke kai kokoke i ke kahakai (inā e kahe ana ke kahawai wai i loko o ke kai).
- E hoʻoholo i nā wahi kūpono no nā luawai i ʻeli ʻia a me nā luawai komo.
ʻO nā pōmaikaʻi nui o ka geoelectricity, ʻo ia ka wikiwiki, ka emi o ke kumukūʻai ma mua o kekahi mau ʻano hana ʻē aʻe, a he ʻano maʻalahi hoʻi i nā loli o ka nui o ka wai.
2. Seismic (Refraction a me MASW)
ʻAno hana ōlaʻi e hoʻohana i nā nalu elastic e palapala ʻāina i ka papa o lalo o ka ʻilikai ma muli o ka wikiwiki o ka laha ʻana o ka nalu. ʻO ka refraction ōlaʻi a he mea pono loa ʻo MASW (Multichannel Analysis of Surface Waves) no ka loiloi ʻana i ka ʻoʻoleʻa o ka lepo, ka hohonu o ka pōhaku moe, a me ka mānoanoa o ka papa o ka wā.
I ka hoʻokele ʻana i nā ʻāpana wai, kōkua ka seismic:
– Ke palapala ʻāina ʻana o nā wahi i pilikia i ka heʻe ʻana o ka ʻāina ma o ka ʻike ʻana i ka papa nā wahi nāwaliwali (e.g. ka lepo i hoʻopōʻino ʻia e ka wā) a me nā wahi paheʻe hiki ke loaʻa.
– Ke hoʻolālā nei i ka hoʻopaʻa ʻana o ka pali ma ka ʻāina wai ma uka me nā pali piʻi.
– E hoʻoholo i nā wahi palekana no nā ʻōnaehana kaohi wai e like me nā ʻauwai a i ʻole nā pā wai.
– Ke kuhi nei i nā ʻano geotechnical e pili ana i ka ʻinoʻino o ka pali a me ke kūpaʻa o ka pali.
He mea pili loa kēia ʻano hana i nā kahawai wai mauna e ʻike pinepine ʻia ana ka ʻāina e hū ana a me ka nui o ka lepo i nā muliwai.
3. Radar Komo Honua (GPR)
Hoʻohana ʻo GPR i nā nalu electromagnetic alapine kiʻekiʻe e palapala i nā hale pāpaʻu ma ka hoʻonā kiʻekiʻe. ʻOiai ua kaupalena ʻia kona komo ʻana i kekahi mau hohonu (ma muli o ke ʻano o ka lepo a me ka nui o ka wai), he mea pono loa ʻo GPR no nā noiʻi kikoʻī.
ʻO nā noi GPR ma nā kahawai wai e komo pū ana me:
– Ka ʻike ʻana i nā papa lepo pāpaʻu ma nā kapa muliwai.
– E ʻike i nā lua a i ʻole nā paipu i loko o nā ʻauwai a me nā hale kaohi wai.
– Ka palapala ʻāina ʻana o nā kahawai liʻiliʻi ma lalo o ka ʻilikai (paleochannels) e hoʻololi ai i ke kahe ʻana o ka wai.
– E loiloi i ke kūlana o nā ʻauwai a i ʻole nā pā wai liʻiliʻi me ka ʻole o ka wāwahi ʻana.
He kūpono ʻo GPR no nā ana wikiwiki ma nā wahi paʻa e pono ai ka ʻike kikoʻī.
4. Uila Malekika (EM) a me ka Malekika
Hiki i nā ʻano hana electromagnetic (e.g., EM induction) ke palapala wikiwiki i ka conductivity o lalo o ka ʻilikai, ʻoi aku hoʻi no nā ana ʻāina. I kēia manawa, hiki i nā ʻano hana magnetic ke kōkua i ka ʻike ʻana i nā ʻokoʻa o nā ʻano pōhaku moe a i ʻole nā hale honua e hoʻohuli i nā ʻōnaehana kahe wai honua.
I ka hoʻokele wai ʻāina, hoʻohana pinepine ʻia ʻo EM no:
– Ka palapala ʻāina o ka paʻakai a me ka hoʻolaha haumia (no ka mea, hoʻonui nā wai conductive i ka conductivity).
– E loiloi i nā ʻokoʻa o ka nui o ka wai o ka lepo ma ka pae ʻāina.
– E wehewehe koke i nā palena lithological no ka hoʻolālā mālama ʻāina.
5. Gravimetry (Palena akā pili pono)
Ana ʻo Gravimetry i nā ʻano like ʻole o ka wikiwiki o ka umekaumaha e pili ana me nā ʻokoʻa o ka nui o ka ʻilikai. ʻOiai ʻaʻole ia ke koho mua no nā kahawai wai liʻiliʻi, hiki i ka gravimetry ke pili i nā haʻawina o nā kīʻaha wai nui a i ʻole no ka helu ʻana i nā hiʻohiʻona pōhaku moe ma nā awāwa alluvial nui.
Ka hāʻawina o ka Geophysics i nā pilikia koʻikoʻi o ka Watershed
Ka Hoʻēmi ʻana i ke Kai a me ka Kāohi ʻana i ke Kahe ʻana
ʻAʻole wale ka ua nui e hoʻopilikia ʻia ai ke kahe ʻana o ke kai e ka ua nui akā ʻo ka hiki ke komo i loko, nā kūlana o ka lepo, a me ka pilina o ke kahe ʻana o lalo o ka ʻilikai. Kōkua ʻo Geophysics i ka palapala ʻāina i nā ʻāpana lepo momona, nā papa impermeable (e.g., ka lepo mānoanoa), a me nā ala kahe makemake. Hāʻawi kēia ʻike i:
– Ke hoʻoholo nei i kahi o nā loko paʻa a me nā luawai komo.
- Hoʻonui i ka hoʻoponopono hou ʻana o ka ʻāina ma nā wahi i kūpono loa i ka mālama ʻana i ka wai kahe.
– Ka loiloi ʻana i nā liki a i ʻole nā ala e kahe ai i loko o nā ʻauwai.
Ka Mālama ʻana i ka Wai Honua a me ke Kūpaʻa i ka Maloʻo
I ke kau maloʻo, hilinaʻi pinepine ka hoʻokuʻu ʻana o ka muliwai ma luna o nā hāʻawi wai honua. Me ka geoelectric a me EM, nā wahi aquifer a me nā kuhikuhi kahe hiki ke hoʻopaʻa ʻia ka wai honua no laila:
– Hiki ke kau pololei ʻia nā lua hana a i ʻole nā lua nānā.
– Hiki ke pale ʻia nā wahi hoʻoulu hou mai ka hoʻololi nui ʻana o ka ʻāina.
– Hiki ke hoʻēmi ʻia nā paio hoʻohana wai honua ma o ka ʻikepili moakaka.
Ka ʻElo, ka Sedimentation, a me ka Kāohi ʻĀina
Hoʻonui ka ʻinoʻino a me ka heʻe ʻana o ka ʻāina ma nā wahi kiʻekiʻe o nā kahawai wai i ka sedimentation o ka muliwai, ka pāpaʻu ʻana o nā kahawai, a me ka hoʻonui ʻana i ke kahe ʻana o ka wai ma lalo. Hiki i nā ʻano ōlaʻi a me nā geoelectric ke ʻike i ka mānoanoa o ka lepo i hoʻopilikia ʻia e ka wā, nā wahi nāwaliwali, a me nā pae saturation e hoʻoulu ai i nā heʻe ʻana. Me nā palapala ʻāina nāwaliwali kikoʻī, hiki ke hoʻonohonoho mua ʻia nā hana e like me ke kanu hou ʻana i nā ululāʻau, ka terracing, ka hoʻokahe ʻana o ka pali, a i ʻole ka hoʻoikaika ʻana i ka panakō ma nā wahi i pilikia loa.
Ka Nānā ʻana i ka Haumia o ke Kaiapuni a me ka Kūlana
Hiki i ka haumia mai nā ʻōpala home, mahiʻai, a me nā ʻoihana ke komo i loko o ka wai honua a laila hoʻi i loko o nā muliwai. Hiki i nā ʻano hana Geoelectrical a me EM ke ʻike i nā anomalies conductivity e pili ana me nā plumes haumia. ʻOiai ʻaʻole ia he pani no ka loiloi kemika, he mea pono loa ka geophysics no:
– E hoʻoholo i ke kuhikuhi a me ka laulā o ka laha mua ʻana o ka haumia.
– Ke koho ʻana i nā wahi laʻana wai honua i hōʻike nui ʻia.
– E nānā i ka pono o ka hoʻoponopono ʻana a i ʻole ka hoʻoponopono ʻana i nā ʻōnaehana hoʻomaʻemaʻe.
Hoʻohui ʻana o Geophysics me nā ʻIkepili ʻē aʻe
I mea e loaʻa ai ka hopena maoli o nā hopena geophysical i ke kulekele watershed, pono e hoʻohui ʻia nā ʻikepili geophysical me:
– ʻIkepili hydrological (ua, hoʻokuʻu ʻana, pae wai).
– ʻIkepili geological a me geomorphological (lithology, structure, slope map).
– ʻIke mamao (uhi ʻāina, makū lepo, loli o nā mea kanu).
– Nā ʻōnaehana ʻike honua (GIS) no ka nānā ʻana i ka spatial a me ke kumu hoʻohālike.
ʻO kēia hoʻohui ʻana e hiki ai i ka hoʻokumu ʻana i nā kumu hoʻohālike manaʻo hydrogeological o ka ʻāpana wai ikaika, ka hoʻolālā ʻana e pili ana i nā hiʻohiʻona, a me ka palapala ʻāina quantitative o nā mea nui o ke komo ʻana.
Nā Pilikia a me nā Manawa Kūpono no ka Hoʻokō ʻana
ʻO ka hoʻohana ʻana o ka geophysics i nā kahawai wai e hōʻike ana i kekahi mau pilikia: pono ka ʻike loea i ka wehewehe ʻana i ka ʻikepili, ʻaʻole pololei nā hopena (pono e hoʻoponopono ʻia me ka ʻikepili wili a i ʻole nā laʻana), a ua kaupalena ʻia ke komo ʻana i ke kahua ma nā wahi pali a i ʻole nā wahi ulu lāʻau. Eia nō naʻe, he nui nō hoʻi nā manawa kūpono. ʻO ka hoʻomohala ʻana i nā mea hana lawe lima, nā ʻano hana hoʻohuli i hoʻomaikaʻi ʻia, a me ka hoʻohui ʻana me nā drones a me ka ʻike mamao e hoʻomākaukau ana i ke ala no ka palapala ʻāina kahawai wikiwiki a pololei hoʻi.
Ka hopena
He mea hana koʻikoʻi ʻo Geophysics i ka hoʻokele ʻana i nā ʻāpana wai no ka mea hiki iā ia ke hāʻawi i nā ʻike i nā kūlana o lalo o ka ʻilikai i paʻakikī ke loaʻa me ka hoʻohana ʻana i nā ʻano hana maʻamau. Ma ka hoʻohana ʻana i nā ʻano hana e like me ka geoelectric, seismic, GPR, electromagnetic, a (ma kekahi mau ʻano) gravimetry, hiki i nā luna hoʻokele ʻāpana wai ke hoʻomaikaʻi i ka pololei o ka hoʻēmi ʻana i ke kahe, ka mālama ʻana i ka wai honua, ka kaohi ʻana i ka ʻāina hū a me ka sedimentation, a me ka nānā ʻana i ka haumia. ʻO ke kī i ka holomua aia i ka hoʻohui ʻana i ka geophysics me ka ʻikepili hydrological, geological, a me GIS, e hoʻolilo ana i nā hoʻoholo hoʻokele ʻāpana wai i ʻoi aku ka maikaʻi, ka maʻalahi, a me ka hoʻomau.
