Pertemuan 22 Aliran Air Tanah

Pertemuan 22Aliran Air Tanah Matakuliah : S0634/Hidrologi dan Sumber Daya Air Tahun : 2006 Versi : <<versi/revisi>>

Learning Outcomes Pada akhir pertemuan ini, diharapkan mahasiswa akan mampu : • Mahasiswa dapat menerangkan konsep aliran air tanah dan pergerakannya

Outline Materi • Materi 1: Konsep Aliran Air Tanah- • Materi 2: Hukum Darcy

Air tanah Aliran air tanah Konduktivitas hidrolika Akuifer tak tertekan dan tertekan

KEBERADAAN DAN KLASIFIKASI AIR TANAH • Air tanah yang mengisi pori-pori tanah sampai jenuh ini berada lapisan -lapisan dan material geologis sebagai berikut : • Aquifer, yaitu formasi / material geologis, yang dapat mengan-dung serta melepaskan air dalam jumlah yang cukup. • Aquiclude, yaitu formasi geologi yang dapat menampung air, tetapi tidak dapat melepaskan dalam jumlah yang cukup. • Aquifuqe adalah formasi geologi yang tidak dapat menampung maupun melepaskan air dalam jumlah yang cukup.

Sesuai dengan potensinya, air tanah dapat diklasifikasikan menjadi : Daerah potensi baik. • Terletak disekitar gunung api dengan potensi lebih besar dari 200 gpm. Daerah Potensi Sedang. • Terdapat didaerah endapan alluvial sungai, endapan batu pasir dan gunung api yang berumur - pleistosen. Umumnya dibentuk oleh lempung dengan sedikit campuran pasir sehingga sifatnya agak padat. Potensi sumber air diantara 50 sampai 200 gpm.

Daerah potensi beraneka ragam • Daerah ini terdapat didaerah batu gamping dan air tanah bergerak mengikuti formasi batu gamping, melalui celah-celah, retakan-retakan atau gua-gua yang tadinya dibentuk oleh proses pelarutan yang terjadi dibawah tanah.Kapasitas sumur tergantung dari keadaan dindingnya dan jumlah persilangan dengan retakan-retakan yang ada. Dengan kata lain kapasitasnya beraneka ragam.

Konduktivitas hidrolika • Hukum Darcy V=-K dh/ds Q=VxA

Akuifer tak tertekan dan tertekan • Akuifer tak tertekan • Akuifer tertekan

Daerah potensi Air Tanah kritis • Daerah ini terdapat didaerah pegunungan lipatan, yang batuannya berumur tertier, yang terdiri dari lempung, napal dan batuan gunung berapi yang keras. Potensinya lebih kecil dari 50 gpm. INFILTRASI DAN PERKOLASI • Kapasitas Infiltrasi • Faktor- faktor mempengaruhi kapasitas infiltrasi • Metode perhitungan kapasitas infiitrasi

Kapasitas Infiltrasi • Infiltrasi = resapan air dari permukaan kedalam tanah, kebalikan dari infiltrasi adalah rembesan (seepage). • Perkolasi = resapan air antara permukaan tanah dan permukaan air tanah (zona air tanah tidak jenuh). • Kapasitas Infiltrasi = kurva batas yang menggambarkan laju peresapan air maksimum dengan waktu untuk jenis tanah tertentu (termasuk jenis penutup tanahnya). • Kapasitas perkolasi = kurva batas yang menggambarkan laju peresapan air maksimum dengan waktu yang tergantung dari jenis tanah pada zona tidak jenuh.

Faktor-faktor yang mempe-ngaruhi kapasitas infiltrasi • f = fC + e- kt • Rumus Horton : • F = laju infiltrasi pada waktu t (mm/jam) • fc = kapasitas infiltrasi pada waktu t (mm/jam) •  = f0 - fc • f0 = kapasitas infiltrasi awal pada t=0 mm/jam) • t = waktu terhitung mulainya hujan (menit) • K = konstanta untuk jenis tanah dan penutup tertentu (1/menit)

Metode untuk menentukan kapasitas infiltrasi • Mengukur dengan memperguna-kan infiltrometer • Infiltrometer adalah bejana pendek dengan diameter yang cukup besar. Biasanya dipergunakan 2 bejana, dimana bejana luar dipergunakan untuk mengurangi kontak langsung resapan air dengan moisture tanah yang terlalu kering. • Bejana digenangi air setebal 5 mm, dan tiap kali ditambahkan air untuk mempertahankan kedalamannya, dan sekaligus dilakukan pengukuran.

Analisa hubungan curah hujan dan aliran dalam suatu daerah tangkapan air • Dengan mengukur curah hujan, penguapan, dan aliran sungai dalam suatu daerah pengaliran sungai, dan kemudian melakukan analisa water balance nya, akan dapat diketahui kehilangan air akibat peresapan (infiltrasi). • Index •  index dapat dikatakan sebagai intensitas hujan rata-rata, dan volume curah hujan diatasnya sama dengan volume aliran sungainya. Pendekatan ini adalah pendekatan kasar, karena seluruh kehilangan air dianggap sebagai kehilangan air akibat resapan.

Metoda fav • Adalah perkembangan lebih lanjut dari  index dengan mencoba memper-hitungkan genangan, menghilangkan periode tanpa hujan dan intensitas hujan yang lebih kecil dari kapasitas infiltrasi.

PERGERAKAN AIR TANAH • Faktor-faktor yang mempengaruhi pergerakan air tanah adalah : • viskositas air • sifat tanah • batasan-batasan lainnya. • Pergerakan air tanah didekati dengan Hukum Darcy, yang mem-pergunakan asumsi berikut ini : • tanah homogen dan isotropik (tekanan kesegala arah sama) • tidak ada daerah kapiler (jenuh) • aliran tetap • Hukum Darcy :

Survai Air Tanah • Survai air tanah dilakukan melalui 3 tahapan, yaitu: • Tahap Survai Pendugaan; • Tahap Uji Aquifer; dan • Tahap untuk mengetahui besarnya air yang dapat diambil (yield). • Tahap Survey Pendugaan • Survey pendugaan terdiri dari : • Pendugaan fisik, atau disebut juga survey permukaan. • Pendugaan fisik terdiri dari pendu-gaan listrik, pendugaan seismik dan interpretasi foto udara. • Survai penggalian, yang disebut juga dengan survey di dalam tanah (sub-surface investigation). • Dilakukan dengan menggali lubang kedalam tanah untuk menetapkan lapisan-lapisan tanah/batuan. Hasil penggalian ini biasanya digunakan juga untuk uji aquifer.

Tahap Uji Aquifer • Maksud uji aquifer adalah untuk mengetahui ketetapan aquifer seperti koeffisien permeabilitas dan koeffisien penampungan (Storage Koeffisien). Koeffisien-koeffisien ini dihitung dalam keadaan seimbang & tidak seimbang. • Uji Aquifer dalam keadaan air tanah seimbang, dilakukan dengan : • mempergunakan dua sumur pe-meriksa. • mempergunakan satu sumur pe-meriksa. • tanpa sumur pemeriksa. • Uji Aquifer dalam keadaan tidak seimbang, didasarkan pada pemom-paan air dalam jumlah tetap dan memantau perubahan-perubahan per-mukaan air tanah pada waktu-waktu tertentu, yang dapat dihitung dengan berbagai cara yaitu : • Cara Theiss • Cara Chow • Cara Jacob • Cara perhitungan berdasarkan pemulihan permukaan air.

Pertemuan 22 Aliran Air Tanah