Air Tanah

AIR TANAH ● Pengertian Air Tanah → sebagai air yang terdapat dalam tanah yang menempati ruang-ruang antara butir-butir tanah di dalam retak- retak dari batuan (Todd, 1980)  Kegunaan air tanah → Irigasi, industri, pertanian, domistik dan untuk diminum.  Asal-usul air tanah dapat dibagi 4, yaitu: Air juvenile (merupakan air baru yang ditambahkan pada titik kejenuhan dari kerak bumi yang dalam), air meteorik (air yang berasal dari atmosfer dan mencapai titik kejenuhan baik secara langsung maupun tidak langsung,

• air metamorphic (air yang diremajakan terjadi akibat proses pelapukan), air connate (air yang terjebak pd beberapa batuan sedimen atau gunung api pd saat terbentuknya material tersebut).

 Berdasarkan ke spesifikannya air juvenile dapat dibagi tiga lagi, yaitu: air magmatik, air gunung api, air kosmik.  Air meteorik: secara langsung oleh infiltrasi pd permukaan tanah, secara tidak langsung oleh rembesan dimana kemiringan muka air tanah menyusup di bawah air permukaan kembali dari enfluent dari danau sungai saluran buatan dan

Diagram hubungan genetik untuk air tanah

Terdapat Air Tanah  Air tanah berada pada formasi geologi yang tembus air (permeable) → akifer (aquifers)  Formasi (impermeable) yg mungkin dapat berisi air tetapi tidak mempunyai kemampuan untuk memindahkan atau mentransit air dalam jumlah tertentu → aquiclude.  Formasi geologi yg tidak dapat menerima air maupun meneruskan air → aquifuge.  Akifer biasanya terdapat pada lahan seperti: defosit glasial, pasir, kerikil, kipas aluvial, dataran banjir, dan deposit delta pasir.

Gambar tadi menunjukkan bahwa:  A. deposit sedimen dg porositas tinggi  B. deposit sedimen yg rendah dg porositas rendah  C. deposit sedimen yg baik dan berkerikil dg porositas sedang  D. deposit sedimen yg baik dimana porositasnya berkurang terpengaruh oleh posisi mineral dlm batuan  E. batuan menjadi poros karena pelarutan  F. batuan menjadi poros karena retakan

Ukuran dari rongga-rongga dikenal dg istilah porositas  Porositas → perbandingan volume rongga dibanding volume keseluruhan. 100 x W  σ = -------------V  Keterangan formula σ = porositas ( % ) W = volume rongga (m3) V = volume tanah/batuan (m3)  Zone aeration → air hujan di atas tanah kemudian mengalami infiltrasi akan menembus suatu lapisan dimana rongga-rongga di dlm tanah belum berisi air tetapi sebagian rongga-rongganya masih berisi udara

Air yg mengisi zone jenuh → air tanah (ground water).  Air yg berada pd zone of aeration → air suspensi (suspended water/vadose water)  Pada zone of aeration dibagi tiga zone: 1. Zone air dangkal (soil water zone) → tanah di zone ini berada dlm keadaan tidak jenuh, dimulai dari permukaan tanah sampai ke zone akar utama, tebal zone ini beragam menurut jenis tanaman dan jenis tanah. 2. Zone antara (intermediate vadose zone) → zone ini berada diantara batas bawah dr zone air dangkal sampai batas atas dari zone kapiler, tebalnya beragam, zone ini mengalirkan air ke bawah. 

3. Zone kapiler (capillary zone) → berada pada permukaan air tanah sampai batas kenaikan kapiler, jika ruang porinya dapat diumpamakan sebagai pipa kapiler dg kenaikan kapiler hc maka dapat dihitung keseimbangan antara tegangan permukaan dari air dan berat air yg naik. 2T hc = --------- cos λ r∂ Keterangan formula di atas:

hc = kenaikan kapiler T = tegangan muka untuk air (0,074 gr/cm) r = jari-jari kapiler ∂ = berat jenis air (1 gr/cm3) λ = sudut maniskus air dg dinding kapiler  Pada zone aeration juga terdapat tiga gerakan air yaitu: 1. Air dangkal (soil water) 2. Air gravitasi (gravitational water) 3. Air kapiler (capillary water)

Akifer (aquifer) digolongkan menjadi empat: 1.

2.

3.

4.

Akifer tidak tertekan unconfined aquifer) → akifer bebas, freatik atau non artesis. Batas atasnya muka air tanah, kelengkungan dan kedalaman muka air tanah beragam tergantung pd kondisi-kondisi permukaan tanah. Akifer tertekan (confined aquifer) → artesien aquifer atau pressure aquifer, air tanah tertutup antara 2 strata yg relatif kedap air, airnya berada di bawah tekanan dan bagian atasnya dibatasi oleh permukaan piezometrik. Akifer melayang (perched aquifer) → khusus dr akifer tak terbatas yg terjadi di mana tubuh air tanah dipisahkan dr tubuh utama air tanah oleh stratum yg relatif kedap air dg luas yg kecil. Akifer semi tertekan (semi confined aquifer) → khusus akifer bertekanan yg dibatasi oleh lapisan-lapisan semi permeabel

 Saturated zone → bila air masuk maka air pertama-tama melekat pada butir tanah, lekatan ini sangat kuat karena gaya tarik antar molekul jadi air yg melekat ini mampu melawan gravitasi.  Specific retention → perbandingan antara volume air yg melekat dg tanah dikalikan 100% 100 Wr Sr = -----------V Sr = specific retention Wr= volume air yg melekat V = volume tanah

 Specific yield → perbandingan antara volume yg dapat dilepaskan dg volume tanah dikali 100%. 100 Wy Sy = -----------V Sy = specific yield (%) Wy= volume air yg dapat lepas V = volume tanah  Penjumlahan antara volume air yg dapat lepas dg volume air yg melekat sama dg volume rongga Wr + Wy = W, maka 100 (Wr + Wy) σ = ---------------------- = Sr + Sy V

Gerakan Air Tanah  Gerakan air tanah pada dasarnya terus-menerus tidak berubah karena gerakannya dipengaruhi oleh prinsipprinsip hidrolika.  Hukum Darcy → volume air yg bergerak melalui medium yg poros pada hakekatnya berbanding lurus terhadap tekanan tetapi berbanding terbalik dg lebar/panjang medium yg dilaluinya.  Eksperimen yg telah dilakukan oleh Darcy dapat pula disimulasi dg melakukan percobaan mengalirkan air dg debit sebesar Q lewat silinder berpenampang melintang A yg diisi pasir, dan mempunyai dua buah pipa piezometer berjarak L antara satu dg lainnya