Uji_pompa_sukamoro[1].docx

4.7. Analisa Uji Pompa 4.7.1 Perhitungan Debit (Q) Menghitung debit aliran (Q) dengan Stopwatch dan ember penampungan dapat mengunakan rumus sebagai berikut : a. Pada Test Pemompaan Pertama

Q

V t

dengan : Q : Debit aliran (m3/detik) V : Volume ember (m3)

= 18 liter = 0,018 m3

t : waktu penuh (detik)

= 103 dtk

Menghitung debit aliran (Q) dengan Stopwatch dan ember penampungan dapat mengunakan rumus sebagai berikut :

Q

0.018m 3 = 1.75 x 10 4 m3/detik 103dtk

B

B1

hi P Gambar.4.5 Weir tipe “V-notch”

Dengan menggunakan rumus : 5

Q

8 1  Cd 2 g  tan   H 2 15 2

Dimana diketahui dari gambar diatas nilai : H= 3 cm = 0.03 m Maka didapat nilai Cd:

5

1.75 x 10 4 =

8 1  Cd 2  9.8  tan 90  0.03 2 15 2

1.75 x 10 4 = 0.533 x 4.427 Cd x 1.56.10 4 Cd =

1.75  10 4 = 0.48 3.68  10  4

Sehingga nilai Cd yang didapat adalah = 0.48 Dik : Tinggi permukaan air = 3 cm Sudut Puncak = 90 5

8 1 Sehingga didapat : Q1   0.48 2  9,8  tan 90  0,03 2 15 2 Q1 = 0.533 x 0.48 x 4.427 x 1.56.10 4 = 1,75 x 10 4

b. Untuk Test Pemompaan Sumur kedua :

Q

V t

dengan : Q : Debit aliran (m3/detik) V : Volume ember (m3)

= 18 liter = 0,018 m3

t : waktu penuh (detik)

= 75 dtk

Menghitung debit aliran (Q) dengan Stopwatch dan ember penampungan dapat mengunakan rumus sebagai berikut :

Q

0.018m 3 = 2.4 x 10 4 m3/detik 75dtk

Dik : Tinggi permukaan air = 2.84 cm Sudut Puncak = 90 Maka didapat nilai Cd: 5

2.4 x 10 4 =

8 1  Cd 2  9.8  tan 90  0.0284 2 15 2

2.4 x 10 4 = 0.533 x 4.427 Cd x 1.36.10 4

Cd =

2.4  10 4 = 0.75 3.2  10  4 5

8 1 Sehingga didapat : Q 2   0.75 2  9,8  tan 90  0,0284 2 15 2 Q2 = 0.533 x 0.75 x 4.427 x 1.36 x 10 4 Q2 = 2.4 x 10 4

c. Untuk Test Pemompaan Sumur ketiga :

Q

V t

dengan : Q : Debit aliran (m3/detik) V : Volume ember (m3)

= 18 liter = 0,018 m3

t : waktu penuh (detik)

= 58 dtk

Menghitung debit aliran (Q) dengan Stopwatch dan ember penampungan dapat mengunakan rumus sebagai berikut :

0.018m 3 = 3.1 x 10 4 m3/detik Q 58dtk Dik : Tinggi permukaan air = 2.95 cm Sudut Puncak = 90 Maka didapat nilai Cd: 5

3.1 x 10 4 =

8 1  Cd 2  9.8  tan 90  0.0295 2 15 2

3.1 x 10 4 = 0.533 x 4.427 Cd x 1.49.10 4 Cd =

3.1  10 4 = 0.88 3.51  10  4

5

Q2 

8 1  Cd 2 g  tan   H 2 15 2

5

Sehingga didapat : Q 2 

8 1  0.88 2  9,8  tan 90  0,0295 2 15 2

Q2 = 0.533 x 0.88 x 4.427 x 1.49 x 10 4 Q2 = 3.1 x 10 4 Berdasarkan pembagian tata letak sumur pada sistem pelapisan tanah maka dapat digolongkan sumur pada daerah pengujian lambidaro

tergolong sebagai sumur dangkal

(gravity wells). Data keseluruhan hasil uji pemompaan terdapat pada halaman lampiran, adapun rekap data uji pemompaan menerus dan uji pemulihan adalah sebagai berikut: Tabel 4.4 Rekap Data Uji Pemompaan Menerus dan Pemulihan Lokasi Sukomoro I

Sukomoro 2

Sukomoro 3

Data Sumur (m) Dw = 4 Dr = 4 r =2 2rw = 0.8 2rr = 1.14 x = 0.1 Dw = 4 Dr = 2 r =4 2rw = 0.80 2rr = 1.040 x = 0.28 Dw = 4 Dr = 2 r =4 2rw = 0.86 2rr = 1.045 x = 0.28

Test Pemompaan Test 1

Q (m3/det) 1.75 x 10 4

sdr (m) 0.005

sdw (m) 0.2

t (dtk)

t’(dtk)

1736

7797

Test 2

2.4 x 10 4

0.02

0.23

1737

Test 3

3.1 x 10 4

0.21

1.77

2475

Keterangan: Dw : kedalaman sumur uji dari bibir sumur Dr : kedalaman sumur observasi dari bibir sumur rr : jari-jari sumur observasi rw : jari-jari sumur uji r : jarak antara sumur uji dan sumur observasi x : beda elevasi bibir sumur

7497

8235

sdr : penurunan muka air sumur observasi sdw : penurunan muka air sumur uji t : waktu pemompaan t’ : waktu pemulihan 4.7.2

Perhitungan elevasi bibir sumur Perhitungan ini dimaksukan untuk mengetahui beda elevasi air sumur (x), untuk itu

diambil datum elevasi sumur uji sehingga dapat diukur elevasi sumur observasi terhadap sumur uji. Dari pengukuran diperoleh sebagai berikut: Beda elevasi bibir sumur elevasi bibir sumur antara sumur uji dan sumur observasi. Qt

Sumur Uji Sumur Uji

x

Sumur Observasi

2m

D rr=3.16 m D w 4m D w = 3.85m

2r wo= 1.14 m r2

hhrr

Hr H r

4m Hm H=3.85

Hw H w

hhww

r1

2r wu= 0.8 m

2m L r= 20,798 m rRe

Gbr. 1 Uji Pemompaan Menerus di Silabranti Plaju

Uji pemompaan Menerus

Gambar 4.6. Sumur uji dan sumur observasi di Perum Pemkot ( Lambidaro 1 )



Perhitungan kondisi steady state dengan metode Dupuit satu sumur observasi dan sumur uji. Metode perhitunggan ini digunakan pada uji pemompaan menerus satu dan dua karena pada saat pemompaan tercapai kondisi steady state. Adapun data uji pemompaan menerus 1 adalah sebagai berikut:

hr= 2,63 m; Adapun data uji

pemompaan menerus 1 adalah sebagai berikut: hr= 2,2 m; Q = 1,75.10-4 m3/detik; hw= 2.1 meter; r = 2m; rw= 0,8 m K

Q ln r / rw   ( hr2  hw2 )

1,75.10-4. ln( 2.0 / 0.8 )   ( 2,2 2  2,12 )  1.61.10-4 m/det



Perhitungan kondisi steady state dengan dengan metode Dupuit satu sumur uji

Metode perhitunggan ini digunakan pada uji pemompaan menerus satu dan tiga karena pada saat pemompaan tercapai kondisi steady state. Adapun data uji pemompaan menerus 1 adalah sebagai berikut: hu=H= 2,5 m;hw=2.2 Q= 1.75.10-4 m3/detik; r = 2 m;

rw=

0,80 m; sdr= 0.005m; sdw= 0,2m K

Q ln re / rw  2 2 π (h u  h w )

 s ln r  sdr ln rw   re  exp  dw sdw  sdr    0,53. ln 2.0  0,005. ln 0,8   exp   0,2  0,005    6.62 m K 

1.75  10 -4.ln(6.62/0 .80) 3,14.(2,5 2  2,2 2 )

 1.61.10 -4 m/det

Adapun data uji pemompaan menerus 2 adalah sebagai berikut: hr= 0.92 m; Q= 2.4.10-4 m3/detik; hw= 2.2 meter; r = 4m; rw= 0,8 m K 

Q ln r / rw   ( hr2  hw2 )

2.4.10 -4. ln( 4.0 / 0.8 )  ( 2,2 2  0.92 2 )

 3.08.10 -5 m/det

Metode perhitunggan ini digunakan pada uji pemompaan menerus tiga karena pada saat pemompaan tercapai kondisi steady state. Adapun data uji pemompaan menerus 1 adalah sebagai berikut: hu=H= 2,5 m;hw=2.2 Q= 2.4.10-4 m3/detik; r = 2 m; 0.21m; sdw= 1.77m K

Q ln re / rw  2 2 π (h u  h w )

 s ln r  sdr ln rw   re  exp  dw sdw  sdr  

rw= 0,80 m; sdr=

 0,53. ln 4.0  0,21. ln 0,8   exp   1.77  0,21    1.49 m K 

2.4  10 -4.ln(1.49/0 .80) 3,14.(2,5 2  2,2 2 )

 3.37  10 -4 m/det

Perhitungn kondisi unsteady state dengan persamaan Jacob Metode perhitungan ini digunakan pada uji pemompaan menerus Tiga karena pada saat pemompaan tidak tercapai kondisi steady state. Dimana muka air sumur terus bergerak terhadap waktu. Penurunan yang terjadi hampir maksimum dimana sumur uji hampir kering. Penyelesaian dengan persamaan Jacob yaitu dengan membuat grafik penurunan terhadap waktu. Hasil yang didapat dari grafik hubungan penurunan (sr) dengan waktu dalam skala logaritma seperti dalam gambar 4.4 di bawah ini.

0.2 0.18 0.16 0.14 0.12

s (m)



0.1 0.08 0.06

ds=0,109

0.04 0.02 0 100

1000 t (detik)

Gambar 4.4 Grafik hubungan t (detik) –s (m)

Diperoleh ∆s = 0, 109

2,3 Q 4s 2,3. 3.1  10 -4  4 . 0,109

T

 5.21  10  4 m 2 / det

10000

T hu

K

dimana : h u  kedalaman sumur uji  2.85 5.21 10 - 4 m 2 / det 2.85 -4  1,83.10 m/dtk

K 



Cara unsteady state dengan persamaan Chow Dari gambar 4.3 diperoleh selisih penurunan permukaan air dalam satu siklus logaritma dalam waktu t adalah data sebagai berikut ∆s= 0,109; s= 0,058; t= 1060; maka F(u) = s/∆s = 0,058/0,109 = 0,5321. Dengan menggunakan grafik hub. F(u)W(u)-u seperti pada gambar 4.4

diperoleh u= 0,3; Wu= 0,9

Gambar 4.7 Grafik Hubungan Wu-u-Fu

Q W(u) 4 s 3.1  10 -4. 0,9  4. . 0,058

T

 3.83  10  4 m 2 / det K  T/h u 3.83  10- 4 m 2 /dtk  2.85m  1.34  10- 4 m/det



Cara unsteady state Theis

maka:

Metode perhitunggan ini digunakan pada uji pemompaan menerus tiga karena pada saat pemompaan tidak tercapai kondisi steady state. Dimana muka air sumur terus bergerak terhadap waktu. Penurunan yang terjadi hampir maksimum dimana sumur uji hampir kering. Penyelesaian cara Theis yaitu membuat grafik

r2/t terhadap

penurunan sumur observasi (sr). Kemudian menentukan nilai u, Wu dengan menggunakan grafik Theis. Dari pendekatan grafik r2/t–s dengan gambar 4.5 grafik hubungan W(u)-u pada diperoleh u= 0,6; Wu= 0,2; r2/t= 0,32; s= 0,042

1.000

s

0.100

0.010

0.001 0.10

1.00

10.00

r2/t

Gambar 4.4 Grafik hubungan t (detik) –s (m) Gambar 4.8 Regresi Grafik r2/t – s dengan kurva grafik Wu-u Theis

QW(u) 4s 3.1 10 -4. 0,2  4. .0,042

T

 1.17  10 4 m 2 / det



K  T/h u 1.17  10 -4 2.85 m  4.10  10 -5 m/det



Cara unsteady state Boulton Metode perhitunggan ini digunakan pada uji pemompaan menerus tiga karena pada saat pemompaan tercapai kondisi unsteady state. Dimana muka air sumur terus bergerak terhadap waktu. Penurunan yang terjadi hampir maksimum dimana sumur uji hampir kering. Penyelesaian cara ini yaitu dengan membuat grafik penurunan

terhadap waktu dalam skala logaritma. Kemudian menentukan nilai u, Wu dengan menggunakan grafik Boulton. Hasil yang didapat dengan menggunakan pendekatan grafik s(m) – t (detik) dalam skala logaritma dengan grafik hubungan W(u)-1/u pada seperti dalam gambar 4.6 diperoleh 1/u= 0,85; Wu= 0,1; t= 740; s= 0,04 maka

QW(u) 4s 3.1  10 -4.0,1  4. .0,04

T

K  T/h u 6.17.10 5 m 2 /det  2.85 m  2.16  10 5 m/det

 6.17  10 5 m 2 / det

a. Uji Pemulihan Contoh perhitungan ini diambil dari data uji pemulihan dua, langkah pengolahan data yaitu membuat grafik hub. Log (t/t’) - s gambar 4.4 selanjutnya diperoleh log t/t’= 1;

1.000

s (m)

0.100

0.010

0.001 100

1000

10000

t (detik)

Gambar 4.9 Regresi Grafik s – t dengan Kurva Grafik Wu – 1/u Boulton

s’= 0,0194

2,3 Q log t/t' s '.4 2,3 . 3.1  10 -4 .1 T 4  . 0,0194

T

K  T/h u 2.9  10 -3 2.85 m  1.01.10 -3 m/det



 2.9  10 -3 m 2 / det

0.025

0.020

s = 0,0567(log t/t') - 0,0367

s (m)

0.015

0.010

0.005

0.000 0.70

0.80

0.90

1.00

1.10

1.20

1.30

1.40

1.50

logt/t'

Gambar 4.10 Grafik hubungan log t/t’ (detik) –s (m)

Hasil perhitungan uji pemompaan dengan kondisi pemompaan tunak dan tak tunak dengan beberapa persamaan seperti pada tabel 4.4 diperoleh koefisien permeabilitas yang mendekati sama untuk persamaan pada kondisi tunak (steady state) dan persamaan pada kondisi unsteady state Boulton. Pada perhitungan metode Chow, Theis dan Jacob dan uji pemulihan diperoleh hasil koefisien permeabilitas yang mendekati sama. Pada uji pemompaan kedua diperoleh koefisien permeabilitas yang besar dibanding test pertama dan kedua dikarenakan cepatnya pengisian air sumur. Pemompaan sampai kedalamam (sdw)= 2,19 m pada uji pemompaan ke dua menunjukkan besarnya aliran air tanah pada kedalaman ini dibanding dengan lapisan tanah diatasnya. Hasil Uji pemulihan juga menunjukkan nilai koefisien permeabilitas yang lebih besar dibanding uji pemompaan menerus kondisi staedy state dan unsteady state. Berdasarkan penelitian sebelumnya uji sampel tanah yang dilakukan oleh Dina Agustina tahun 2001 diperoleh pemeriksaan kadar air tanah pada daerah rawa di daerah bawah permukaan muka air tanah (daerah jenuh) sebesar 59,742% dan kadar air pada tanah di bagian atas muka air tanah (vadose zone) sebesar 48,18%. Hal ini menunjukkan tingkat kejenuhan tanah yang hampir sama pada tanah di atas dan di bawah muka air tanah. Pada saat pompa dihentikan

aliran air tanah ke sumur uji berasal dari aliran arah vertikal dan horizontal. Cepatnya pengisian pada sumur observasi menunjukkan adanya aliran yang besar pada arah vertikal.

G. Uji Pemompaan Infiltrasi adalah data yang diambil dari kemampuan daya serap air pada suatu sumur uji dan sumur observasi. Prosesnya adalah dalam suatu sumur dapat menerima air hujan sehingga sumur memiliki muka air yang tinggi sebelum diserap oleh litologi. Apabila air tersebut terus masuk dan sumur mencapai batas jenuh maka air sumur akan meluap atau run off. Pengukuran infiltrasi data pada sumur masyarakat (K) mengunakan metode pengukuran uji pompa. Hasil uji pompa di peroleh nilai debit sebesar 0,11 liter per detik, nilai tersebut setara dengan 9.504 liter per hari pada Formasi Air benakat. Pada Formasi Gumasi 0,71 liter per detik, nilai ini setara dengan 60. 480 liter perhari. Sedangkan pada Formasi Talang Akar debit air diperoleh 1,31 liter per detik, nilai ini setara dengan 113.184 liter per hari. Formasi Talang Akar sekaligus merupakan aquifer yang produktifitas baik.

Gambar 4.7. Foto pengambilan data uji pompa pada sumur warga