Penguin Price List_2016

2.7. AQUIFER DAN AQUITARD Dari semua istilah dalam ilmu hidrologi, mungkin tidak ada yang memiliki lebih banyak makna dari pada istilah akuifer. Yang artinya suatu hal yang berbeda untuk orang yang berbeda dan mungkin hal yang berbeda untuk orang yang sama pada waktu yang berbeda pula. Hal ini biasanya merujuk pada lapiran geologi secara indiveidu atau masing-masing untuk melengkapi formasi geologi. Hal ini harus dipandang dari segi skala dan konteks penggunaanya.

Aquifer, Aquitard dan Aquiclude. Aquifer adalah unit atau formasi geologi yang mampu menyerap air dan secara signifikan dapat mengalirkan air melalui kondisi alaminya. Sedangkan aquiclude adalah kebalikan aquifer dimana unit geologi yang tidaak mampu mengalirkan sejumlah air secara signifikan pada kondisi alaminya. Definisi lainnya yang biasa digunakan secara luas dalam industri air sumur yang mana aquifer adalah kemampuan menyerap air yang cukup untuk memperoleh kuantitas ekonomi air untuk sumur, sedangkan aquiclude sebaliknya. Pada tahun belakangan ini, istilah aquitard ditujukan untuk mendeskripsikan dasar lapisan yang kurang menyerap air sesuai dengan susunan statigrafi. Lapisan tersebut kemungkinan masih cukup mampu menyerap air untuk menyalurkan air pada daerah aliran air tanah, akan tetapi sifat permeabilitas tersebut tidak cukup untuk menyelesikan produksi sumur. Kebanyakan lapisan geologi tanah diklasifikasikan baik sebagai aquifer atau aquitard, sangat sedikit formasi yang cocok dengan definisi klasik dari aquiclude. Sehingga, terdapat tren pada penggunaan kedua istilah tersebut dibandingkan istilah ketiga. Aquifer yang paling umum adalah formasi geologi yang mempunyai nilai konduktivitas hidraulik pada range bagian atas yang diamati (Tabel 2.2) : pasir dan kerikil yang tidak terkonsolidasi, batuan sedimen yang mampu nyerap air seperti batu pasir (sandstone) dan batu kapus (limestone) dan batuan kristal dan batuan vulkanik yang mudah retak. Aquitard yang paling umum adalah tanah liat (clay), serpihan batuan (shales) dan batuan kristal yang padat. Pada Chapter 4, jenis utama akuifer dan akuitard akan jelaskan lebih detail pada konteks untuk diskusi pada pengendalian geologi pada air tanah. Definisi dari aquifer dan aquitard sengaja tidak tepat berkenaan dengan konduktivitas hidraulik. Hal ini memungkinkan penggunaan istilah ini kedalam hal lainnya. Contohnya dalam sebuah susunan lapisan bagian pada pasir berlanau, pada bagian lanaunya termasuk aquitard sedangkan pada bagian lanau-lempungnya termasuk kedalam aquifer.

BY : WANDA LESTARI (03011381720010)

Aquifer pada umumnya dinamai sesuai dengan nama straitgrafis. Dakota sandstone misalnya yang cukup dikenal secara luas berdasarkan hasil penilaian oleh Meinzer (1923). Aquifer lainnya yang cukup terkenal yaitu aquifer Amerika Utara yaitu St. Peter sandstone di Illinois dan Ocala limestone di Florida. Ringkasan sistem aquifer utama di United States bisa ditemukan di McGuinness (1963) dan Maxey (1964) yang telah membuat kompilasi penemuan terbaru dari Meinzer (1923), Tolman (1937) dan Thomas (1951). Sedangkan Brown (1967) lebih banyak menyediakan informasi mengenai aquifer Kanada. Dalam dunia analisis dimana banyak bagian eksposisi pada buku yang perlu diketahui. Aquifer cenderung muncul dengan formasi homogen, formasi isotrofik dengan ketebalan yang konstan dengan geomtri yang sederhana. Kami berharap pembaca akan mengingat bahwa dunia yang sesungguhnya kadang berbeda. Ahli hidrogeologi secara konstan lebih sering menghadapi sistem akuifer-aquitard yang kompleks terhadap formasi heterogen dan anisotropic dari pada menghadapi keadaan yang biasa dikemukakan sacara teori. Hal ini sering terlihat bahwa proses geologi termasuk kedalam konspirasi yang menyebabkan kesulitan saat mengiterpretasikan dan menganalisis.

Aquifer tertekan (Confined Aquifer) dan Aquifer bebas (Unconfined Aquifer) Aquifer tertekan adalah aquifer yang tertahan diantara kedua aquitard. Sedangkan aquifer bebas atau juga bisa disebut akuifer pada muka air tanah adalah akuifer yang muka air tanahnya membentuk lapisan batas atas. Aquifer tertekan berada pada suatu kedalaman, sedangkan aquifer bebas berada didekat permukaan tanah dasar (Gambar 2.16). aquifer jenuh yang dibatasi oleh muka air yang bertengger (agak tinggi) (Gambar 2.15) adalah kasus yang cukup unik pada aquifer bebas. Aquifer jenuh ini biasa disebut juga dengan perched aquifer atau aquifer melayang.

Pada aquifer tertekan, muka air pada sumur atau mata air biasanya akan naik keatas aquifer sehingga disebut juga dengan sumur artesis dan akuifer yang ada tersebut berada dibawah kondisi artesis. Pada beberapa kasus muka air bisa mengalir keatas permukaan tanah yang mana untuk kasus pada sumur dikenal sebagai kondisi aliran artesis. Pada Section 6.1, kami akan menjelaskan keadaan topografi dan geologi yang membawa kondisi aliran artesis. Muka air pada sumur yang merupakan aquifer bebas terletak pada muka air.

Permukaan potensiometri Untuk aquifer tertekan yang disadap secara luas oleh sumur untuk penyediaan air, muncul konsep tradisional yang tidak terkesan khusus tapi secara tegas masuk dalam aspek penggunaan. Jika elevasi muka air pada sumur tersadap aquifer tertekan yang diplot kedalam peta dan kontur, permukaan yang dihasilkan peta hidraulik yang membawa kedalam aquifer disebut sebagai permukaan potensiometri. Peta potensiometri pada aquifer menyediakan sebuah indikasi dari petunjuk aliran air tanah dalam akuifer. Konsep permukaan potensiometri hanya benar-benar valid/akurat terjadi pada aliran horizontal dalam aquifer. Kondisi aliran horizontal hanya akan bertemu dalam aquifer dengan konduktivitas hidraulik yang lebih tinggi dari dasar tekanan. Beberapa laporan hidrogeologi memuat peta pernukaan potenssiometri berdasarkan data muka air dari sumur yang dibawahnya dekat atau sama elevasi tapi tidak terikat oleh sumur tertentu yang mendefinsikan aquifer tertekan. Tipe permukaan petensiometri ini pada dasrnya sebuah peta kontout utama hidraulik pada penampang horizontal dua dimensi yang diambil melalui pola utama hidraulik tida dimensi yang berada dibawah permukaan pada area tersebut. Jika ada komponen aliran vertikal, biasanya perhitungan dan interpretasi berdasarkan jenis permukaan potensiometri bisa sangat menyesatkan. Hal ini juga dapat membingungkan permukaan potensiometri dengan muka air pada daerah tersebut dimana baik akuifer tertekan maupun akuifer bebas eksis Gambar 2.16 secara skematis yang membedakan antara kedua hal tsb. Pada umumnya, seperti yang dapat dilihat bahwa aliran bersih pada Chapter 6, dua hal tersebut tidak tepat.

2.8. Aliran Tetap dan Aliran Sementara Aliran tetap terjadi ketika berada pada suatu bidang aliran, besar dan arah kecepatan aliran konstan terhadap waktu. Aliran sementara (aliran tidak tetap) terjadi ketika pada suatu bidang aliran besar dan arah kecepatan aliran berubah terhadap waktu.

Gambar 2.17 (a) terlihat aliran tetap pada groundwater membentuk pola (garis putusputus, garis aliran yang solid) melalui alluvial deposit yang bersifat permeable dibawah bendungan beton. Sepanjang garis AB, tinggi hidraulik hAB 1000 m. ini sama dengan elevasi pada permukaan reservoir diatas garis AB. Sama halnya dengan hCD 900 m (elevasi pada saluran pembuangan diatas garis CD). Penurunan tinggi hidraulik yang melintasi system adalah 100 m. jika muka air dalam reservoir diatas garis AB dan muka air dalam saluran pembuangan diatas garis CD tidak berubah terhadap waktu, jaringan aliran dibawah bedndungan tidak akan berubah terhadap waktu. Tinggi hidraulik pada suatu titik, misalknya akan berada pada ketinggian hE 950 m dan akan tetap konstan. Dibawah keadaan kecepatan v = -Kah/al akan juga tetap konstan terhadap waktu. Pada sistem aliran tetap, kecepatan bisa bervariasi dari titik ke titik, tetapi tidak akan berbeda dengan waktu pada suatu titik tertentu.

Mari kita pertimbangkan masalah aliran sementara secara skematis dapat dilihat pada Gambar 2.17(b). pada saat t0 jaringan aliran dibawah bendungan akan sama seperti yang terlihat pada gambar 2.17(a) dan hE akan berada sepanjang 950 m. jika level reservoir diperbolehkan turun pada waktu t0 ke t1, sampai muka air diatas dan dibawah bendungan sama pada saat t1, kondisi ultimate dibawah bendungan akan tetap tanpa adanya aliran air dari hulu ke hilir. Tinggi hidraulik akan mengalami penurunan tergantung waktu dari hE 900 m sampai beberapa waktu saat t0 ke nilai akhir hE 900 m. aka nada kemungkinan ada jeda waktu dalam system seperti itu sehingga hE tidak selalu mencapai nilai hE 900 m sampai bebrapa saat t = ti. Satu lagi perbedaan penting antara sistem aliran tetap dan aliran sementara terletak pada garis aliran dan garis jalur. Garis alur mengindikasikan secara langsung arah aliran sepanjang sistem (sepanjang waktu dalam aliran tetap atau seketika dalam waktu tertentu didalam sistem tidak tetap) berupa garis orthogonal sampai garis ekuipotensial pada seluruh wilayah aliran sepanjang waktu. Rute pada peta jalur, partikel individu air yang mengikuti wilayah aliran selama peristiwa aliran tetap dan tidak tetap. Dalam sistem aliran tetap, partikel air yang memasuki sistem pada batas aliran masuk akan mengalir menuju batas aliran keluar (outflow) sepanjang jalur yang bersamaan dengan aliran yang terlihat pada Gambar 2.17(a). Dalam sistem aliran tidak tetap, disamping itu, garis jalur dan aliran tidak secara kebetulan. Walaupun jaring aliran bisa dibuat untuk mendeskripsikan kondisi aliran pada waktu tertentu dalam system aliran tidak tetap, garis aliran terlihat pada potret yang hanya mewakili arah gerakan dalam waktu singkat. Dalam susunan garis aliran berubah terhadap waktu, garis aliran tidak bisa dideskripsikan, jalur lengkap partikel air saat melewati system. Penggambaran garis transien jelas penting dalam studi pencemaran air tanah. Seorang ahli hidrologi air tanah harus memahami teknik analisis baik aliran tetap dan aliran tidak tetap. Pada bagian akhir bab ini, persamaan aliran akan dikembangkan untuk setiap jenis: aliran, di bawah kondisi jenuh dan tidak jenuh. Metodologi praktis yang disajikan dalam bab-bab selanjutnya sering didasarkan pada persamaan teoritis, tetapi biasanya tidak perlu bagi praktisi hidrogeologi untuk mengetahui persamaan matematika yang telah ada sebelumnya. Aplikasi utama dari teknik aliran tetap dalam hidrologi air tanah adalah dalam analisis daerah aliran air tanah. Pemahaman tentang aliran tidak tetap diperlukan untuk analisis hidrolika sumur, pengisian ulang air tanah, dan banyak penerapan dibidang geokimia dan geoteknik.