Nama: Muhammad Rizki
AIR TANAH DAN REMBESAN
1. Penger engerti tian an Dasa Dasarr Tanah Tanah adalah merupakan susunan butiran padat dan pori-pori yang saling berhubungan satu sama lain sehingga air dapat mengalir dari satu titik yang mempunyai energi lebih tinggi ke titik yang mempunyai energi lebih rendah. Studi mengenai aliran air melalui pori-pori tanah diperlukan dalam mekanika mekanika tanah karena karena hal ini sangat berguna berguna dalam : Memperkirakan jumlah rembesan air dalam tanah – Memperkirakan – Menyelidiki masalah-masalah yang menyangkut pemompaan air untuk untuk konstruksi konstruksi di bawah tanah – Me Men nganal analis isis is konst nstruksi uksi
kestab stabil ilan an
dindi inding ng
suat uatu
pena penah han
bend bendun unga gan n
tanah anah
yan yang
tanah anah ter terkena ena
dan gaya aya
rembesan.
2. ir ir Tan Tanah ah ir yang yang bera berada da di wila wilaya yah h
jenu jenuh h di bawah bawah permu permuka kaan an tanah tanah
disebut air tanah. Se!ara global" dari keseluruhan air tawar yang berada di plan planet et bumi bumi lebih lebih dari dari #$ % ter terdiri diri atas atas air air tana tanah. h. Tampa ampak k bahw bahwa a perana peranaan an air tanah tanah di bumi bumi sangat sangat pentin penting. g. ir tanah tanah dapat dapat dijump dijumpai ai dihampir semua tempat di bumi. &a dapat ditemukan di bawah gurun pasir yang yang pali paling ng kerin ering g sek sekalip alipun un.. Demi Demiki kian an juga juga di bawa bawah h tana tanah h yang yang membeku karena tertutup tertutup lapisasn salju atau atau es. Sumbangan terbesar terbesar air tana tanah h bera berasa sall dari dari daer daerah ah arid arid dan dan semi semi-a -ari rid d sert serta a daer daerah ah lain lain yang yang mempunyai 'ormasi geologi paling sesuai untuk penampungan air tanah. Dengan Dengan semaki semakin n berk berkembang embangnya nya indust industry ry serta serta pemuki pemukiman man dengan dengan segala
'asilitasnya
seprti
lapangan
gol'"
kolam
renang"
maka
keterg ke tergantun antungan gan manusian manusian pada air tanah menjadi menjadi semakin semakin terasak terasakan. an. (amun demikian" patut disayangkan bahwa untuk memenuhi kebutuhan air tanah yang semakin meningkat tersebut " !ara pengambilan air tanah
seringkali tidak sesuai dengan prinsip-prinsip hidrologiyang baik sehingga seringkali
menimbulkan
dampak
negati)e
yang
serius
terhadap
kelangsungan dan kualitas sumber daya air tanah.Dampak negati)e peman'aatan air tanah yang berlebihan seperti pen!emaran sumur-sumur penduduk" terutama yang berdekatan dengan aliran sungai yang menjadi sarana pembuangan limbah pabrik. ir di bumi yang meliputi air laut" air danau" dan air sungai akan mengalami penguapan yang disebabkan oleh pemanasan sinar matahari. Dalam hidrologi" penguapan dari badan air se!ara langsung disebut e)aporasi. Penguapan air yang terkandung dalam tumbuhan disebut transpirasi. *ika penguapan dari permukaan air bersama-sama dengan penguapan dari tumbuh-tumbuhan disebut e)apotranspirasi. Penguapan air dari dedaunan dan batang pohon yang basah disebut intersepsi. +ujan dalam istilah hidrologi disebut presipitasi yakni tetes air dari awan yang jatuh kepermukaan tanah. +ujan yang turun ke permukaan bumi jatuh langsung kepermukaan tanah"permukaan air danau"sungai"laut"hutan"atau perkebunan. ir yang meresap ke tanah akan terus sampai kedalaman tertentu dan men!apai permukaan air tanah (ground water) yang disebut perkolasi. *ika aliran tanah mun!ul atau keluar akan menjadi mata air (spring). Mata air yang keluar dengan !ara rembesan disebut seepage.
2.1.
Proses Terbentuknya ir Tanah ,ntuk lebih memahami proses terbentuknya air tanah" pertama
kali kita harus mengetahui gaya-gaya yang mengakibatkan terjadinya gerakan air di dalam tanah. ,raian tentang inltrasi se!ara lengkap menunjukkan proses dan mekanisme perjalanan air di dalam tanah. Semakin dalam permukaan tanah" maka jumlah dan ukuran por-pori tanah menjadi semakin ke!il. etika air tersebut men!apai tempat yang lebih dalam" air tersebut sudah tidak berperan dalam proses e)aporasi atau transpirasi. eadaan tersebut menyebabakan terbentuknya wilayah jenuh di bawah permukaan tanah" yang dikenal dengan sebutan air tanah.
2.2.
sal ir Tanah ir tanah berasal dari air hujan yang meresap melalui berbagai
media peresapan" antara lain: a/ 0ongga-rongga dalam tanah akibat pen!airan berbagai kristal yang membeku pada musim dingin. b/ 0ongga-rongga dalam tanah yang dibuat binatang !a!ing dan rayap/. !/ 0etakan-retakan pada lapisan tanah yang terjadi pada musim kemarau" dan pada waktu musim hujan menjadi sangat basah dan be!ek" seperti tanah liat dan lumpur. d/ Pori-pori tanah yang gembur atau
berstruktur
lemah
akan
meresapkan air lebih banyak. e/ 0ongga-rongga akibat robohnya tumbuh-tumbuhan yang berakar besar
2..
*enis 3 *enis ir Tanah da beberapa jenis air tanah. Menurut Sosrodarsono 2445/ air
tanah yang bersangkutan dengan pengembangan air" diklasikasikan dalam lima jenis sesuai dengan keadaan kondisi air tanah yakni" air tanah dalam dataran allu)ial" air tanah dalam kipas detrital" air tanah dalam terras dillu)ial" air tanah di kaki gunung api dan air tanah dalam 6one batuan retak. a/ ir Tanah Dataran lu)ial 7olume air tanah dalam dataran allu)ial ditentukan oleh tebal" penyebaran dan permeabilitas dari akui'er yang terbentuk dalam allu)ium dan dillu)ium yang mengendap dalam dataran. ir susupan. air tanah yang dalam dataran. ir tanah dataran allu)ial
terbagi atas air susupan in8uent water/" air tanah dilapisan yang dalam" dan air tanah sepanjang pantai. b/ ir Tanah di Dalam ipas Detrital 9ndapan kipas detrital terbagi atas endapan diatas kipas dan dibagian ujung bawah kipas. 9ndapan diatas kipas terdiri atas lapisan pasir dan kerikil yang tidak terpilih sedangkan menuju ke arah ujung bawah kipas !endrung di dominasi oleh lempung.
!/ ir Tanah di Dalam Teras Dillu)ial ir tanah dalam teras dilu)ial yang tertutup dengan endapan teras yang agak tebal ditentukan oleh keadaan bahan dasar dan daerah pengaliran dari terras. ondisinya pada lembah terdapat akui'er yang tebal dan mata air pada batuan dasar yang dangkal" sedangkan jika
terras
bersambung dengan gunung api
dan
endapannya juga bersambung dengan endapan kasar gunung itu" maka pengisian air tanah akan menjadi besar. d/ ir Tanah di aki unung pi aki gunung api memiliki topogra dan geogra yang khas maka air tanahnya mempunyai karakteristik tersendiri. aki gunung api yang tinggi mengakibatkan !urah hujan tinggi" 'ragmen-'ragmen gunung api memiliki ruang-ruang yang banyak sehingga mudah menyalurkan air tanah serta memiliki mata air di ujung terras" dan pada dasar aliran la)a banyak retakan dan ruang maka air tanah dengan mudah melalui dasar sepanjang lembah tersebut. e/ ir Tanah di ;one 0etakan
sien permeabilitasnya adalah kira-kira 14-? sampai 14-5 !m@detik dan tidak terbentuk akui'er. kan tetapi jika terdapat 6one retakan yang memotong lapisan-lapisan ini" maka didalamnya terisi air !elah.
2.?.
Ailayah ir Tanah da ? wilayah air tanah yaitu: 1/ Ailayah yang masih terpengaruh udara. Pada bagian teratas dari permukaan bumi terdapat lapisan tanah yang mengandung air. arena pengaruh gaya berat gra)itasi/" air di wilayah ini akan bebas bergerak ke bawah. Tumbuh-tumbuhan meman'aatkan air pada lapisan ini untuk menopang kelangsungan hidupnya.
2/ Ailayah jenuh air. Ailayah inilah yang disebut dengan wilayah kedalaman sumur. edalaman wilayah ini tergantung pada topogra" jenis tanah dan musim. / Ailayah kapiler udara. Ailayah ini merupakan peralihan antara wilayah terpengaruh udara dengan wilayah jenuh air. ir tanahnya diperoleh dari proses kapilerisasi perembesan naik/ dari wilayah jenuh air. ?/ Ailayah air dalam. Ailayah ini berisikan air yang terdapat di bawah tanah@batuan yang tidak tembus air.
2.B.
edalaman ir Tanah Caktor-'aktor yang menyebabkan terjadinya perbedaan kedalaman
air tanah adalah sebagai berikut. a/ Permeabilitas tanah adalah tingkat kemampuan lapisan batuan atau kemampuan tanah dalam menyerap air. +al ini ditentukan oleh besar ke!ilnya pori-pori batuan penyusun tanah. Semakin besar pori-pori batuan" semakin banyak air yang dapat diserap oleh tanah
tersebut.
euntungan dan erugian ir Tanah euntungan air tanah yaitu: a/ Pada umumnya bebas dari bakteri pathogen b/ Dapat dipakai tanpa pengolahan lebih lanjut. !/ Paling praktis dan ekonomis untuk mendapatkan
dan
membaginya d/ Tempat penampungann air yang alami. erugiannya yaitu: a/ ir tanah sering kali mengandung banyak mineral-mineral seperti Ce" Mn" a dll b/ Eiasanya membutuhkan pemompaan untuk menariknya ke permukaan. Aardhana"1##B/.
2.$.
Cluktuasi Tinggi ir Tanah Cluktuasi tinggi muka air tanah se!ara alamiah akan mengalami
keadaan keseimbangan. Tinggi muka air tanah akan mengalami 8uktuasi karena dua hal" yaitu adanya kegiatan pengambilan air tanah untuk konsumsi manusia" industry dan pertanian dan adanya pemasokan air tanah di daerah-daerah resapan. Cluktuasi tinggi muka air tanah juga terjadi seiring dengan adanya pergantian musim. eseimbangan alamiah kuantitas air tanah dapat diubah dengan !ara dsebagai berikut: 1/ Meningkatkan debit aliran pengambilan/ air tanah" terutama untuk irigasi atau industry. 2/ Pemasokan air tanah melalui pembuatan bangunan- bangunan permanen air hujan. / Memperbanyak bangunan-bangunan drainase yang merupakan saluran pembuangan air sisa irigasi
?/ Perubahan tata guna lahan ke arah keadaan yang kondusi' terhadap peningkatan usaha pasokan air tanah atau denagn kata lain memeperluas daerah resapan air tanah (groundwater recharge area).
2.F.
ekungan ir Tanah at/ danya krisis air akibat kerusakan lingkungan" perlu suatu upaya
untuk menjaga keberadaan@ketersediaan sumber daya air tanah" salah satunya dengan memiliki suatu sistem monitoring penggunaan air tanah yang dapat di)isualisasikan dalam data spasial dan atributnya. Dalam ,ndang-undang Sumber Daya ir" daerah aliran air tanah disebut ekungan ir TanahT/ yang didenisikan sebagai suatu wilayah yang dibatasi oleh batas hidrogeologis" tempat semua kejadian hidrogeologis seperti
proses pengimbunan" pengaliran dan pelepasan air tanah
berlangsung. Menurut Danaryanto" dkk. 244?/" T di &ndonesia se!ara umum dibedakan menjadi dua buahyaitu T bebas un!onned aGui'er/ dan T tertekan !onned aGui'er /. T ini tersebar di seluruh wilayah &ndonesia dengan total besarnya potensi masing-masing T adalah : T Eebas
: Potensi 1.15B.#$1 juta mH@tahun
T Tertekan : Potensi B.2B juta mH@tahun 9lemen T adalah semua air yang terdapat di bawah permukaan tanah" jadi seakan-akan merupakan kebalikan dari air permukaan.
2.#.
Sirkulasi
menghantar air disebut lapisan pembawa air" pengantar air atau akur" yang biasanya dapat merupakan penghantar yang baik yaitu lapisan pasir dan kerikil" atau di daerah tertentu" la)a dan batu gamping.
Penyembuhan atau pengisian kembali air yang ada dalam tanah itu berlangsung akibat !urah hujan" yang sebagian meresap kedalam tanah" bergantung pada jenis tanah dan batuan yang mengalasi suatu daerah !urah hujan meresap kedalam bumi dalam jumlah besar atau ke!il" ada tanah yang jarang dan ada tanah yang kedap. esarangan porositip/ tidak lain ialah jumlah ruang kosong dalam bahan tanah atau batuan" biasanya dinyatakannya dalam persen. Eahan yang dengan mudah dapat dilalaui air disebut lulus. elulusan tanah atau batuan merupakan ukuran mudah atau tidaknya bahan itu dilalui air. Pasir misalnya" adalah bahan yang lulus air melewati pasir kasar dengan ke!epatan antara 14 dan 144 sihosinya. Dalam lempeng" angka ini lebih ke!il"tetapi dalam kerikil lebih besar.
2.14. Ma!am-Ma!am ki'er ki'er dapat dibedakan sebagai berikut: 1/ ki'er bebas" yaitu aki'er yang terletak di atas di lapisan yang kedap air. ki'er ini sering disebut juga dengan un!onned aGui'er. ki'er bebas terbentuk ketika tinggi muka air tanah water table/ menjadi batas atas 6ona tanah jenuh. Tinggi muka air tanah ber8uktuasi tergantung pada jumlah dan ke!epatan air hujan yang masuk ke dalam tanah" pengambilan air tanah dan permeabilitas tanah. 2/ ki'er terkekang" yaitu aki'er yang terletak di antara dua lapisan yang kedap air. ki'er ini sering disebut dengan !onned aGui'er. ki'er terkekang terbentuk ketika air tanah dalam dibatasi oleh lapisan kedap air sehinngga tekanan di bawah lapisan kedap air tersebut lebih besardari pada tekanan atmos'er. Pada gmbar a menunjukan bahwa sumur atau pipa yang dibuat sampai kedalaman aki'er terkekang" tinggi permukaan air akan naik melebihi lapisan kedap air yang
memisahkan kedua aki'er di atas. pabila ujung atas sumur atau pip berada di bawah permukaan pi6ometrik pi6ometrik sur'a!e/" yaitu permukaan abstrak dengan tingkat tekanan hidrostatik sama dengan tekanaan hidrostatik di dalam aki'er dan merupakan merupakan perpanjangan dari tinggi muka air tanah terkekang" maka air tanah akan keluar dari daru ujung atas sumur atau pipa tersebut. Sebaliknya" apabila ujung atas pipa berada di atas permukaan pi6ometrik" maka air tanah tidak akan keluar dari ujung sumur atau pipa melainkan berada pada ketinggian permukaan pi6ometrik. Pada sumur dalam artesis tinggi muka air tanah menunjukkan tinggi permukaan pi6ometrik pada daerah tersebut. / ki'er menggantung" yaitu aki'er yang berada di atas aki'er bebas dan berukuran ke!il. ki'er ini sering disebut dengan pur!hed aGui'er.
2.14.1.
arakteristik ki'er
Cormasi geologi tertentu" baik yang terletak pada 6ona bebas un!onned aGui'er/ maupun 6ona terkekang !onned aGui'er/ dapat memberikan pengaruh tertentu terhadap keberadaaan air tanah. Dengan demikian" karakteristik aki'er mempunyai peranaan yang menentukan dalam proses pembentukan air tanah. a. Tipe ki'er Dalam menentukan kesesuaian 'ormasi geologi untuk tujuan pengisisan air tanah" beberapa 'a!tor harus diperhatikan terutama mengenai tipe akui'er" karakteristik 6ona tanah tidak jenuh dan karakteristik air 6ona jenuh. ,ntuk studi kelayakan atau penelitian yang menekankan proses dan mekanisme pengisian air tanah"
karakteristik 'ormasi geologi atau akui'er yang rele)an untuk dipelajari yaitu: 1/ Tipe 'ormasi batuan" karena jenis batuan akan menentukan tingkat permeabilitas aki'er. 2/ ondisi tekanaan hidrolik
dalam
tanah"
yakni
untuk
menentukan apakah air tanah berada di 6ona bebas atau 6ona terkekang. / edalaman permukaan potensiometrik di bawah permukaan tanah " terutama di daerah sekitar daerah pelepasan atau pengambilan air. b. ;ona ki'er ,ntuk usaha-usaha pengisian kembali air tanah melalui proses peningkatan inltrasi tanah serta reklamasi air tanah" maka kedudukan aki'er dapat dipandang dari dua sisi yang berbeda" yaitu: 1/ ;ona aki'er tidak jenuh" adalah suatu 6ona penampungan air di dalam tanah yang terletak di atas permukaan air tanah Aater table/ baik dalam keadaan alamiah permanen/ atau sesaat setelah berlangsungnya periode pengambilan air tanah. ;ona ini merupakan 6ona penyimpan air tanah yang paling berperan dalam mengurangi kadar pen!emaran air tanah. Ileh karena itu 6ona ini sangat penting untuk usaha-usaha reklamasi dan sekaligus pengisian kembali air tanah 2/ ;ona aki'er jenuh" adalah 6ona penampung
air tanah yang
berada di bawah permukaan air tanah ke!uali 6ona penampung air tanah yang sementara jenuh dan berada di bawah daerah yang sedang mengalami pengisian air tanah. ;ona ini ber'ungsi untuk pemasok air tanah dalam jumlah yang lebih besar serta mempunyai kualitas air yang lebih baik. 2.11.
0embesan 0embesan yang akan dipelajari disini didasarkan pada analisis dua
dimensi. Eila tanah dianggap homogen dan isotropis" maka dalam bidang x-z hokum dar!y dapat dinyatakan sebagai berikut:
δ h x
δ x
x
v = ki = -k δ h z
z
δ z
v = ki = -k
2.11.1.
oesien 0embesan
oesien rembesan
!oe>!ient o' permeability/ tergantung pada
beberapa 'a!tor " yaitu: - ekentalan !airan" - distribusi ukuran butir pori" - distribusi ukuran butir" - angka pori" - kekasaran permukaan butiran tanah" - dan derajat kejenuhan tanah.
Pada tanah berlempung struktur tanah memegang peranan penting dalam dalam menentukan koesien rembesan. Caktor-'aktor lain yang mempengaruhi si'at rembesan tanah lempung adalah konsentrsi ion dan ketebalan lapisan air yang menempel pada butiran lempung.
2.12. *aring rus Clow (et/ Sekelompok garis aliran dan garis ekipotensial disebut jaring arus (fow net). aris ekipotensial adalah garis-garis yang mempunyai
tinggi energi potensial yang sama h konstan/. Permeabilitas lapisan x
1
lolos air dianggap isotropis k J k J k /.
Referensi :
http:@@kk.mer!ubuana.a!.id@elearning@lesKmodul@1144F-$F25$F2?BB$45.pd' http:@@id.wikipedia.org@wiki@irKtanah http:@@www.slideshare.net@(urulKulia@air-tanah http:@@yudha!i)ili6er.blogspot.!om@2412@[email protected] http:@@bangkalan!!.blogspot.!om@2412@4B@ma!am-ma!am-air-tanah.html
