REKAYASA AIR TANAH Nastain, ST., MT

KONTRAK PEMBELAJARAN KOMPETENSI DAN SILABUS Kompetensi : Mahasiswa dapat merencanakan eksploitasi dan eksplorasi serta pengelolaan air tanah. Isi Pengertian air tanah, persamaan dasar aliran air tanah (hk.darcy), uncofined aquifer, semi-confined aquifer, cofined aquifer, kualitas air tanah, permeabilitas, hydraulic head, flow net, creep, rembesan, eksploitasi dan eksplorasi air tanah, uji pemompaan, parameter aquifer, pengaruh iklim, sumur eksplorasi (jamak dan tunggal), hidromatika aliran sumur, intrusi air laut, penurunan muka air tanah, sumur resapan, pengantar pemodelan aliran air tanah, pengelolaan air tanah.

PUSTAKA Kashef, 1987. Groundwater Enginering. Mc. Growhill. A. Verruijt, 1970. Groundwater Flow. Mac Millan BACK

NILAI AKHIR NO KOMPONEN NILAI PROSENTASE 1 UTS (Ujian Tengah Semester) 35% 2 UAS (Ujian Akhir Semester) 3 TUGAS/Kuis/Latihan 30% TOTAL 100% 4 Sistem Penilaian PAP BACK

PAP (penilaian Acuan Patokan) Nilai Angka Nilai Huruf N >= 80,0 66,00 – 79,99 56,00 – 65,99 46,00 – 55,99 N < 45,00 A B C D E BACK

SIKLUS HIDROLOGI

PENGERTIAN Air tanah (groundwater) adalah air yang terdapat pada pori-pori tanah pada daerah zona saturasi. Hujan Soil water pori (void) Vv Intermediate Zona aerasi Solid (padat) Cappilary zone Vs Ground water Zona saturasi V =Vv+Vs (dalam ilmu mekanika tanah) Bed rock permeable

AIR TANAH VS KADAR AIR AIR TANAH KADAR AIR Terdapat pada zona saturasi Air tanah dapat mengalir (hanya ± 1,5 m/th – 2 m/hari) Terjadi akibat proses infiltrasi dan atau perkolasi 1. Terdapat pada zona aerasi 2. Tidak dapat mengalir 3. Terjadi hanya karena proses infiltrasi

POROSITAS TANAH Keterangan : Vv = volume pori (void) Porositas (n) adalah perbandingan antara volume pori tanah (void) terhadap volume total tanah. Sehingga porositas tanah sangat mempengaruhi kandungan air tanah Keterangan : Vv = volume pori (void) V = volume tanah total

SPESIFIC RETENTION Keterangan : Spesific retention (Sr) adalah perbandingan antara volume air yang tinggal (tidak terpompa) terhadap volume total tanah. Keterangan : Wr = volume air tanah tinggal (tidak terpompa) V = volume tanah total

SPESIFIC YIELD Keterangan : Wy = volume air tanah yang dapat dipompa Spesific yield (Sy) adalah perbandingan antara volume air yang dapat didraenasi atau dipompa terhadap volume total tanah. Keterangan : Wy = volume air tanah yang dapat dipompa V = volume tanah total

AKUIFER (AQUIFER) Akuifer adalah struktur tanah yang mungkin terisi oleh air tanah dan mengalir (water bearing formations). Ada 2 jenis akuifer yaitu : 1. Akuifer bebas (unconfined aquifer) 2. Akuifer terkekang (confined aquifer)

AKUIFER (AQUIFER) (Kashef, 1986)

EXSPLORASI AKUIFER Jenis sumur berdasarkan sumber air tanah/air tanah yang digunakan: Sumur dangkal (gravity well) Sumur dalam (artesian well)

EXSPLORASI AKUIFER Sumur dangkal Sumur dalam 1. Sumber air tanah Akuifer bebas Akuifer terkekang 2. Tinggi muka air sumur Sama dengan tinggi muka air tanah Lebih tinggi/lebih dangkal dari pada muka air tanah, bahkan dapat mencapai permukaan tanah. 3. Akibat eksplorasi berlebihan Turunnya muka air tanah Tanah berongga, sehingga dapat meyebabkan penurunan permukaan tanah dan intrusi air laut

AQUICLUDE AND AQUITARD Struktur tanah yang mungkin terdapat air tanah tetapi tidak mengalir Semi-kedap air (aquitard) Kedap air (aquiclude) (Kashef, 1986)

KUALITAS AIR TANAH Kualitas air tanah akan dipengaruhi oleh : Hujan (precipitation effects) Tanah dan batuan (effects of soil and rock) Gas yang terlarut atau terkandung (dissolved gases)

PARAMETER KUALITAS AIR TANAH Kualitas air tanah di ukur terhadap parameter-parameter : 1. Parameter Fisika a. Warna (colour) b. Rasa (taste) c. Bau (odor) b. Kekeruhan (turbidity) e. Suhu (temperature) Parameter Kimia a. Inorganic chemicals (Cu, Cl, Mn, Zn, Fe, dll) b. Organic chemicals (DO, BOD, COD, dll) 3. Parameter Biologi : bactery e-coli, dll. 4. Parameter Radioaktif : Ra, Sr, dll.

KLASIFIKASI AIR TANAH Kemenkes RI, membagi menjadi : Air golongan A (atau I) = air langsung dapat diminum, tanpa harus di olah dahulu Air golongan B (atau II) = air dapat diminum setelah diolah dahulu Air golongan C (atau III) = air untuk irigasi Air golongan D (atau IV) = air untuk industri dan PLTA Air tanah secara umum termasuk air golongan B, dan beberapa masuk golongan A

KLASIFIKASI AIR TANAH White, 1957 dan Domenico, 1972, membagi menjadi : Meteoric Water = air yang dihasilkan dari proses siklus hidrologi Marine Water = air laut (coastal aquifer) Cannate Water = air yang berasal dari tempat yang terpendam oleh sedimentasi, dikenal juga dengan fosil water. Magmatic Water = air yang berasal dari magma, jika magma cukup dangkal (3-5 km) dikenal dengan volcanic water. Metamorphic Water = air yang berasal dari proses metamorfosis batuan Juvinile Water = air yang berasal dari batuan magnit

PERMEABILITAS TANAH Permeabilitas tanah adalah kemampuan/kecepatan tanah dalam meloloskan fluida (air). Permeabilitas tanah dibedakan menjadi : Coefficient of Permeability (K) Nilai K dipengaruhi oleh karakteristik tanah (kepadatan, angka pori, porositas, dll) dan karakteristik fluida (kekentalan, suhu, dll) Dalam ilmu rekayasa air tanah Kp dikenal sebagai Hydraulic Conductivity. 2. Physical permeability/Specific Permeability (Kp) Nilai Kp hanya memperhiungkan karakteristik tanah saja (kepadatan, angka pori, porositas, dll). Keterangan : w = berat jenis air = kekentalan dinamik air = . = (40.10exp-6)/(20+T) T = suhu (derajat)

PENGUKURAN LABORATORIUM PERMEABILITAS TANAH Constant Head Permeameters Cara ini cocok untuk menentukan nilai K untuk tanah berbutir kasar/granular Keterangan : Vw = volume air dalam waktu t t = waktu l = tinggi sampel tanah A = luas cross section sampel tanah he = hydraulics head, beda tinggi air di hulu dan hilir

PENGUKURAN LABORATORIUM PERMEABILITAS TANAH 2. Falling Head Permeameters Cara ini cocok untuk menentukan nilai K untuk tanah berbutir halus Keterangan: a = luas cross section tabung l = tinggi sampel tanah A = luas cross section sampel tanah ho = tinggi muka air di tabung awal saat to h1 = tinggi muka air di tabung setelah t1

PENGUKURAN LABORATORIUM PERMEABILITAS TANAH 3. Consolidation Test Cara ini cocok untuk menentukan nilai K untuk tanah lempung

PENGUKURAN LABORATORIUM PERMEABILITAS TANAH

HUKUM DARCY

HUKUM DARCY Q = V x A (hukum kontinuitas) Ket: ig = gradien hidraulik he = hydraulics head, beda tinggi muka air hulu dan hilir l = panjang/tinggi sampel tanah

HUKUM DARCY Qair tanah = V x A Q1= V1 x A1 Q2= V2 x A2 Ket: V = kecepatan aliran A = penampang melintang aliran Q = debit air tanah Qair tanah = V x A m.a.t Q1= V1 x A1 H1 Q1, Akuifer bebas Q2= V2 x A2 Q2, Akuifer terkekang H2 Ket: A1 = H1 A 2 = H2

PERUBAHAN PERMEABILITAS TANAH 1. Akibat perubahan suhu Keterangan: K1 = permeabilitas awal saat suhu air t1 K2 = permeabilitas tanah saat suhu air t2 u1 = kekentalan dinamik air saat suhu t1 u2 = kekentalan dinamik air saat suhu t2 2. Akibat perubahan kepadatan tanah Keterangan: K1 = permeabilitas awal/mula-mula K2 = permeabilitas tanah setelah dipadatkan e1 = angka pori awal/mula-mula e2 = angka pori setelah dipadatkan