REKAYASA AIR TANAH

1
REKAYASA AIR TANAH

• Nastain, ST., MT

2
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.
3
PUSTAKA

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

BACK
4
NILAI AKHIR
NO KOMPONEN NILAI PROSENTASE
1 UTS (Ujian Tengah Semester) 35
2 UAS (Ujian Akhir Semester) 35
3 TUGAS/Kuis/Latihan 30
TOTAL 100
4 Sistem Penilaian PAP
BACK
5
PAP (penilaian Acuan Patokan)
Nilai Angka Nilai Huruf
N gt 80,0 66,00 79,99 56,00 65,99 46,00 55,99 N lt 45,00 A B C D E
BACK
6
SIKLUS HIDROLOGI
7
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 VvVs (dalam ilmu mekanika tanah)
Bed rock permeable
8
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
9
POROSITAS TANAH

• 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
10
SPESIFIC RETENTION

• 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
11
SPESIFIC YIELD

• 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
12
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)

13
AKUIFER (AQUIFER)
(Kashef, 1986)
14
EXSPLORASI AKUIFER

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

15
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
16
AQUICLUDE AND AQUITARD
Struktur tanah yang mungkin terdapat air tanah
tetapi tidak mengalir
Semi-kedap air (aquitard)
Kedap air (aquiclude)
(Kashef, 1986)
17
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)

18
PARAMETERKUALITAS 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.

19
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
20
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

21
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)/(20T)
• T suhu (derajat)

22
PENGUKURAN LABORATORIUMPERMEABILITAS 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
23
PENGUKURAN LABORATORIUMPERMEABILITAS 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
24
PENGUKURAN LABORATORIUMPERMEABILITAS TANAH

• 3. Consolidation Test
• Cara ini cocok untuk menentukan nilai K untuk
  tanah lempung

25
PENGUKURAN LABORATORIUMPERMEABILITAS TANAH
26
HUKUM DARCY
27
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
28
HUKUM DARCY
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
H2
Q2, Akuifer terkekang
Ket A1 H1 A 2 H2
29
PERUBAHANPERMEABILITAS 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