Download to read offline
SISTEM ALIRAN AIR TANAH-convertedds.pptx
- 1. SISTIM ALIRAN AIRTANAH
- 2. SPECIFIC YIELD &SPECIFIC RETENTION • Dalam keadaan jenuh, seluruh lubang dan ruang yang ada pada tanah/batuan terisi air. • Di alam, tidak seluruh volume air yang terkandung di dalam akuifer tsb dapat memasok air kepada sumur atau mata-air. • Tidak seluruh air yang menempati bukaan di dalam batuan dapat dikeluarkan. • Meskipun dipompa terus-menerus, sebagian air akan tetap tinggal di dalam pori-pori batuan. •
- 3. SPECIFIC YIELD • Volumeair yang dapat dilepaskan dari pori-pori tanah/batuan hanya oleh pengaruh gravitasi disebut specific yield (Sy) atau kapasitas jenis.
- 4. SPECIFIC RETENTION • Volumeair yang tetap tertinggal di dalam pori- pori batuan disebut specific retention (Sr) atau simpanan jenis. • Dalam hal ini air tsb tertinggal sebagai film pada permukaan pori-pori atau rongga-rongga batuan.
- 5. Hubungan antara Porositas,Sy, dan Sr n = Sy + Sr Sy = Vd/Vt Sr = Vr/Vt n = porositas Sy = specific yield Sr = specific retention Vd = volume air yang keluar ketika pengeringan Vr = volume air yang tertinggal ketika pengeringan Vt = volume sampel batuan
- 6. Specific Yield berbagaibatuan No. Material Sy ( % ) 1 lempung 1 - 10 2 pasir 10 - 30 3 kerikil 15 - 30 4 pasir dan kerikil 15 - 25 5 batupasir 5 - 15 6 serpih 0,5 - 5 7 batugamping 0,5 - 5
- 7. Hydraulic conductivity =Konduktivitas hidrolika • Sebutan lain: field coefficient of permeability = koefisien kelulusan = koefisien permeabilitas • Merupakan ukuran kuantitatif untuk menyatakan kemampuan tanah/batuan dalam meluluskan air tanah
- 8. KETERUSAN (TRANSMISSIVITY) • Keterusan(transmissivity = T) adalah kemampuan suatu akuifer dalam meluluskan air. • Harga T diperoleh dengan menggunakan rumus : T = K.b. b = ketebalan akuifer K = konduktifitas hidrolika
- 9.
- 10.
- 11. Dalam kondisi terdapatkenaikan permukaan air tanah karena adanya gaya kapiler:
- 12. Hydraulic head &capilary force
- 13. Total head inan aquifer
- 14. • Ini adalahtekanan air tanah yang ditahan di dalam tanah atau batu, di celah antara partikel (pori-pori) • Itu di bawah garis freatik, dan diukur dalam pisometer • Distribusi tekanan air pori vertikal di akuifer secara umum dapat diasumsikan mendekati hidrostatik
- 15. Pore water pressure(tekanan air pori)
- 16. Capilary (kapilaritas) • Dizona tak jenuh tekanan pori ditentukan oleh kapilaritas • Tekanan air pori dalam kondisi tak jenuh (zona vadose) diukur dengan tensiometer
- 18. PETA KESAMAAN MUKAAIR TANAH Arah aliran tegak lurus terhadap garis kesamaan muka air tanah
- 19. Three point problems untukmengetahui arah aliran airtanah
- 20. Latihan Dalam suatu percobaandi laboratorium diketahui berat sampel kering = 1000 g Berat sampel dalam keadaan jenuh air = 1081,3 g. Berat air yang dapat dipisahkan dari sampel tanpa pemanasan = 70 g. - Berapakah porositas sampel (%) - Berapakah specific yield (Sy) - Berapakah specific retention (Sr) Catatan : berat satuan ( ) sampel = 2,7 g/cm3 berat satuan ( ) air = 1 g/cm3
- 21. Latihan • Sumur 1dg total head = 100,40 m, Sumur 2 dg total head = 100,52 m, dan Sumur 3 dg total head = 100,14 m • Jarak Sumur 1 – Sumur 2 = 330 m, jarak Sumur 2 – Sumur 3 = 430 m, jarak Sumur 3 – Sumur 1 = 300 m • Tentukan arah aliran di daerah tersebut, dan tentukan gradien hidrolikanya.
- 22. • Mengikuti hukumkekekalan massa/ energi • Dipengaruhi gaya gravitasi • Mengalir dengan kecepatan laminer dan lambat • Alirannya mengikuti kontur energi (head) dari tinggi ke yang lebih rendah • Kecepatan aliran airtanah ditentukan oleh kelulusan media geologi tempat air berada (Konduktivitas hidraulik) ALIRAN AIR TANAH
- 23.
- 24. Hukum Darcy (1856) Hukum anggapan Darcyini dengan bahwa aliran air di menggunakan dalamtanah mengikuti prinsip-prinsip dasar hidraulika sifat laminer Berdasarkan persamaan Darcy, kecepatan aliran air tanah : V = - K dh/dl V : kecepatan aliran air tanah K : permeabilitas tanah/batuan dh/dl : hydraulic gradient
- 25. Persyaratan agar Persamaan Darcyberlaku: • Air tanah harus terdapat di dalam media berpori • Media berpori tersebut diasumsikan bersifat homogen, isotropik Homogen: perilaku fisik akifer sama di semua tempat Isotropik : perilaku fisik akifer sama ke segala arah
- 26. Dimanakah persamaan Darcy tidakvalid diterapkan: • Pada akifer dengan tipe aliran melalui saluran (karst) • Pada akifer dengan tipe aliran melalui antar celah yang tidak rapat
- 27. dl Q K dh A KiA Q K : debit aliran : permeabilitas (kemapuan suatu media (tanah/batuan) untuk meloloskan cairan) dh/dl : gradien hidraulik/landaian hidraulik A : Luas penampang aliran DEBIT ALIRAN AIR TANAH
- 28.
- 29. Satuan Geologi Permeabilitas(m/d) Pasir halus Pasir kasar 1 - 5 20 - 100 Kerikil 100 - 1000 Batu lanau 5 x10-8 - 5 x 10-6 Batu pasir 1 x 10-3 – 1 Basalt (batu dari endapan magma) 0.0003 – 3
- 30. Steady Flow inan Unconfined Aquifer (Aliran Stabil dalam Akuifer Tidak Terkekang) h hA hB Water Table Flow Ground Surface Bedrock L x Q (K dh dx )h K dh2 2 dx 2 L K h2 h2 B A
- 31. Steady Flow inan Unconfined Aquifer • K = 10-1 cm/sec • hA = 6.5 m • hB = 4 m • x = 150 m • Find Q h Flow hA hB Water Table Ground Surface Bedrock L x B 2 L Q K h2 h2 A 2 150 86.4 m / d 6.52 42 3 7.56 m / d / m
- 32. Horizontal Flow inConfined Aquifer (Aliran Horizontal di Akuifer Terkekang) • Pertimbangkan aliran tunak dari kiri ke kanan dalam akuifer terbatas • Tentukan nilai head (tekanan) akuifer, h(x) h(x) hA hB hA L x Ground surface Bedrock Confined aquifer Qx K x z y hB Confining Layer b hA L Head in the aquifer h(x)
- 33. Contoh – AliranHorizontal • L = 1000 m, hA = 100 m, hB = 80 m, K = 20 m/d, = 0.35 • Cari: head, debit spesifik, dan kecepatan rata-rata h(x) hA hB hA x 100 0.02x m q K hB hA L L (20 m / d) 80 100 1000 0.4 m / day v q 1.14 m / day Ground surface Bedrock Confined aquifer Qx K x z y hB Confining Layer b hA L
- 34. Penentuan penurunan mukaair tanah (M.A.T) pada akuifer tak tertekan untuk aliran laminer (steady flow) pada saat dilakukan pemompaan
- 35. Penentuan penurunan tinggikenaikan air (T.K.A) pada akuifer tertekan untuk aliran laminer (steady flow) Sw : penurunan T.K.A di sumur rw adalah Jari-jari sumur hw : penurunan M.A.T R : jari-jari pengaruh k : hydraulic condoctivity / permeabilitas tanah/batuan
- 37. Tugas : Kelompok I: Ada pom bensin yang diperkirakan mencemari sumur penduduk. Di kedalaman 10 m dijumpai dasar dari akuifer dengan ketebalan 2 m. Akuifer tersebut mempunyai permeabilitas 10-4 cm/detik. Pada jarak 100 m dijumpai sumur penduduk dengan kedalaman akuifer yang sama dengan di pom bensin.Lokasi sumur penduduk lebih rendah 5 m dibanding ketinggian lokasi pom bensin. Bila terjadi pencemaran zat yang larut air dari pom bensin maka pencemaran tersebut akan sampai di sumur penduduk dalam waktu berapa jam ? Kelompok II Ada dua sumur penduduk dengan posisi ketinggian sama menyadap akuifer yang sama. M.A.T di sumur satu – 5 m dan M.A.T di sumur dua – 7 m, permeabilitas akuifernya 5.10-4 cm/det. Bila tidak dilakukan pemompaan dari kedua sumur tersebut, maka berapa debit jenis dari air yang mengalir ke sumur satu dari sumur yang lain bila jarak antara kedua sumur tersebut 100 m ?
- 38. Kelompok III : Darisuatu akuifer tidak tertekan dipompa dengan debit 2 l/det dipantau oleh 2 sumur yang masing-masing berjarak 5 m dan 10 m dari sumur yang dipompa. Pada sumur pantau yang terdekat terjadi penurunan M.A.T sebesar 3 m sedangkan permeabilitas akuifernya sebesar 3.10-3 cm/det maka M.A.T dari sumur pantau yang kedua turun berapa meter ? Kelompok IV : Dari suatu akuifer tertekan diketahui tebal akuifernya sebesar 4 m dan mempunyai permeabilitas 2.10-4 cm/det telah dilakukan pemompaan sebesar 3 l/det. Data sumur mempunyai garis tengah 14 cm serta jari-jari pengaruh pemompaan sejauh 20 m dari pusat sumur. Berapa meter penurunan T.K.A pada sumur yang dipompa ?