Hidrologi Air Tanah

By: Cut Suciatina Silvia

Definisi Air Tanah

• Air tidak hanya terdapat di permukaan tanah tetapi juga dibawah permukaan tanah.

• Air ini disebut dengan air tanah, dimana air ini dapat berasal dari air hujan dan juga air permukaan. Air ini umumnya berupa akuifer dimana air tersebut dapat meresap ke dalam lapisan tanah dan membentuk suatu akuifer. Air inilah yang dapat memasok air ke sumur-sumur atau mata air lainnya sehingga dapat digunakan dalam kehidupan sehari-hari baik untuk kebutuhan rumah tangga maupun industri dan dijadikan sebagai sumber mata air.

Definisi Air Tanah

• Menurut Suharyadi sebagian air tanah berasal dari air permukaan yang meresap masuk kedalam tanah dan membentuk suatu siklus hidrologi. Air tanah (ground water) air yang terdapat pada suatu lapisan batuan yang menyimpan dan meloloskan air yang disebut akuifer. Air tanah dapat dibedakan kedalam dua jenis yaitu air tanah bebas dan air tanah dalam. (Bakri, 2003).

• akuifer adalah lapisan tanah yang mengandung air, dimana air ini bergerak di dalam tanah karena adanya ruang antar butir-butir tanah.

• Sehingga dapat disimpulkan bahwa akuifer adalah lapisan bawah tanah yang mengandung air dan mampu mengalirkan air. Hal ini disebabkan karena lapisan tersebut bersifat permeable yaitu mampu mengalirkan air baik karena adanya pori-pori pada lapisan tersebut ataupun memang sifat dari lapisan batuan tertentu.

Definisi Air Tanah• Air tanah merupakan salah satu komponen dari suatu

sistem peredaran air di alam yang disebut siklus hidrologi.

• Siklus hidrologi sendiri adalah suatu proses sirkulasi dan perubahan bentuk dari air di alam yang berlangsung secara terus menerus, baik air yang berada di laut, di atmosfer maupun yang berada di daratan.

• Proses sirkulasi air di alam dan komponen-komponen yang berpengaruh didalamnya merupakan suatu proses berjalan secara alami dan berkesinambungan. Uap air dari permukaan tanah (danau, laut, sungai, kolam) dan transpirasi tumbuhan akan bergerak naik ke atmosfer oleh proses pendinginan dan kondensasi menjadi awan dan embun yang kemudian pada kondisi meteorologi tertentu terjadi proses presipitasi berupa hujan.

Siklus hidrologi

Sebagian air hujan menguap kembali sebelum mencapai permukaan tanah dan sebagian lainnya tertahan oleh tumbuhan sebagai intersepsi. Air hujan yang jatuh dipermukaan tanah akan meresap ke dalam tanah/batuan sebagai infiltrasi dan perkolasi yang kemudian tersimpan sebagai air tanah atau sebagai aliran bawah permukaan. Oleh berbagai proses geologi tertentu air tanah atau aliran bawah permukaan tanah tersebut dapat muncul ke permukaan dalam bentuk rembesan ataupun sebagai mata air.Sebagian air hujan yang tidak meresap ke dalam tanah/batuan menjadi air limpasan yang selanjutnya mengisi danau, sungai, laut dan tubuh air permukaan lainnya. Sedangkan sebagian air yang berada di dalam tanah pada bagian atas maupun tubuh air permukaan dan tumbuhan akan menguap kembali sebagai evapotranspirasi.

Pada proses sirkulasi air tersebut, volume air tanah di dalam zona penyimpanan akan selalu berubah, karena terjadinya proses pengikisan kembali (recharge) dan pengeluaran kembali (discharge). Pengisian kembali air tanah berasal dari peresapan air hujan, tubuh air permukaan dan disamping itu dikenal pula pengisian air tanah secara buatan. Besar volume pengisian kembali akan tergantung pada luasan daerah pengisian.Pengeluaran kembali terjadi apabila air tanah mengalir keluar dari zona penyimpanan seperti rembesan, mata air, dan pemompaan air tanah. Pemompaan atau pemanfaatan air tanah untuk berbagai keperluan baik keperluan rumah tangga, industri, pertanian, perikanan dan lain-lainnya menjadi sangat penting oleh karena itu pemenuhan kebutuhan dari sumber air permukaan sifatnya masih relatif terbatas. Namun hingga saat ini air tanah untuk keperluan rumah tangga masih lebih besar dibanding pemakai air lainnya.

Setelah mencapai tanah, siklus hidrologi terus bergerak secara kontinu dalam tiga cara yang berbeda:

 1.Evaporasi atau transpirasi Air yang ada di laut, di daratan, di sungai, di tanaman, dsb. kemudian akan menguap ke angkasa (atmosfer) dan kemudian akan menjadi awan. Pada keadaan jenuh uap air (awan) itu akan menjadi bintik-bintik air yang selanjutnya akan turun (precipitation) dalam bentuk hujan, salju, es.

2. Infiltrasi ke dalam tanah Air bergerak ke dalam tanah melalui celah-celah dan pori-pori tanah dan batuan menuju muka air tanah. Air dapat bergerak akibat aksi kapiler atau air dapat bergerak secara vertikal atau horizontal dibawah permukaan tanah hingga air tersebut memasuki kembali sistem air permukaan.

3. Air PermukaanAir bergerak di atas permukaan tanah dekat dengan aliran utama dan danau; makin landai lahan dan makin sedikit pori-pori tanah, maka aliran permukaan semakin besar. Aliran permukaan tanah dapat dilihat biasanya pada daerah urban. Sungai-sungai bergabung satu sama lain dan membentuk sungai utama yang membawa seluruh air permukaan disekitar daerah aliran sungai menuju laut.Air permukaan, baik yang mengalir maupun yang tergenang seperti danau, waduk, rawa, dan sebagian air bawah permukaan akan terkumpul dan mengalir membentuk sungai dan berakhir ke laut.

SISTEM DISTRIBUSI AIR

• Kebutuhan akan air merupakan kebutuhan yang sangat pokok bagi mahluk hidup, dimana air tersebut sebagai sarana yang dapat memenuhi kebutuhan. Misalkan kebutuhan air untuk rumah tangga, industri dan irigasi, yang pada prinsipnya adalah untuk kehidupan manusia sepanjang masa. Air bersih digunakan untuk air minum, mandi cuci atau lainnya.

• Ada beberapa jenis sumber air yang kita ketahui seperti :

1. Air hujan2. Air permukaan, seperti sungai, danau, rawa dan waduk3. Air tanah, seperti sumur dangkal dan sumur dalam4. Mata air tanah

Di dalam proses mendistribusikan air tersebut dibutuhkan sarana pendistribusian air berupa : • Pada sumber air dibutuhkan bangunan penangkap air

yaitu kaptering • Pipa atau saluran dibutuhkan untuk bangunan

pembawa air • Instalasi penjernihan air dan pemberian disinfektan di

butuhkan sebagai bangunan pengolahan air.• Watter tower atau menara air yang tinggi dan ground

watter atau menara air rendah dibutuhkan sebagai reservoir atau tandon air.

• Jaringan pipa dibutuhkan untuk bangunan distribusi air.

• Pipa persil atau instalasi jaringan pipa di rumah konsumen dibutuhkan untuk air sampai kepada pengguna air atau penghuni rumah tersebut.

Porositas dan Permeabilitas

• Ada 2 faktor yang mempengaruhi kemampuan tanah meresapkan air hujan yaitu Posositas dan Permeabilitas.

• Porositas adalah jumlah rongga-rongga atau pori-pori di dalam tanah biasanya dinyatakan dalam persen.

• Permeabilitas adalah kemampuan tanah tersebut dalam meloloskan air dinyatakan dalam "m / detik"

• Tanah yang porositasnya kecil pasti permeabilitas kecil pula tetapi Tanah yang mempunyai nilai porositas tinggi belum tentu dapat meloloskan air dikarenakan pori2 dalam tanah tersebut tidak saling berhubungan sehingga tidak ada atau sedikit air yang bisa melewati pori-pori tersebut.

• Penyusun utama tanah adalah pasir dan lempung. • Pasir mempunyai sifat porositas dan permeabilitas

tinggi.• Lempung mempunyai porositas tinggi tetapi

permebilitasnya sangat rendah. • Lempung pada kondisi kering akan menyerap air

tetapi setelah jenuh air akan bersifat kedap air. Jadi tanah yang tidak bisa meresapkan air hujan dengan baik adalah tanah yang kandungan lempungnya tinggi.

• hal ini dikarenakan kandungan lempung dalam tanah tersebut setelah basah akan menahan air dipermukaan karena sifatnya kedap air (impermeable) dalam kondisi basah.

• Lempung tersebut hanya akan menyerap air sebanyak jumlah volume pori2nya, setelah jenuh dia akan bersifat kedap air..

• Pengujian permeabilitas tanah dilakukan di laboratorium menggunakan metode Constant Head Permeameter dan Variable/Falling Head Permeameter.

1) Constant Head Permeameter

Uji ini digunakan untuk tanah yang memiliki butiran kasar dan memiliki koefisien permeabilitas yang tinggi.

• Rumus : Q = k.A.i.tk = (Q.L) / (h.A.t)Dengan :Q = Debit (cm3)k = Koefisien Permeabilitas (cm/detik)A = Luas Penampang (cm2)i = Koefisien Hidrolik = h/Lt = Waktu (detik)

• 2) Variable/Falling Head Permeameter

Uji ini digunakan untuk tanah yang memiliki butiran halus dan memiliki koefisien permeabilitas yang rendah.

Rumus :k = 2,303.(a.L / A.L).log (h1/h2)Dengan :k = Koefisien Permeabilitas (cm/detik)a = Luas Penampang Pipa (cm2)L = Panjang/Tinggi Sampel (cm)A = Luas Penampang Sampel Tanah (cm2)t = Waktu Pengamatan (detik)h1 = Tinggi Head Mula-mula (cm)h2 = Tinggi Head Akhir (cm)

TUGAS:

Faktor-faktor apa saja yang mempengaruhi dan yang dipengaruhi oleh permeabilitas suatu tanah….!!!