Bunganaen W 1

AIR TANAH

1. Pengertian Air Tanah

Air tanah adalah air yang terdapat di dalam ruang – ruang antara butir – butir tanahdan retak – retak dari batuan di bawah permukaan tanah. Air tanah tersebut dikumpulkandengan cara sumuran, terowongan, atau mengalir secara natural kepermukaan tanah melaluirembesan atau berbentuk mata air.

Gambar 1 Corak dari permukaan air tanah

Aliran air tanah pada lapisan pembawa air tersebut mengalir dari tempat yangmempunyai kedudukan lebih tinggi ke arah yang lebih rendah. Muka air tanah bebasumumnya mengikuti kenampakan dari permukaan tanah (topografi).

Beberapa istilah tentang Air Tanah1) Aquifer adalah suatu lapisan tanah atau formasi batuan pembawa air tanah. Lapisan

tanah atau batuan tersebut tersusun sedemikian rupa sehingga dapat menyimpan airdalam jumlah yang cukup banyak. Lapisan tersebut antara lain : lapisan pasir, kerikil,batu pasir, batu gamping yang mempunyai rekahan – rekahan.Ada 2 jenis Aquifer, antara lain :a. Aquifer bebas (unconfined aquifer) : terdapat pada bagian atas lapisan kedap dan

disebut juga air tanah dangkal.b. Aquifer tertekan (confined aquifer) : lapisan yang terletak antara dua lapisan kedap

air dan mempunyai tekanan.

Artesis

Aquifer tertekan

Aquifer bebas

Muka air tanah bebas

Garis pizometrik

Lapisan kedap

Lapisan kedap

Bunganaen W 2

2) Aquiclude adalah formasi yang sama sekali tidak tembus air (impermeable). Formasiini mengandung air, tetapi tidak memungkinkan adanya gerakan air yang melaluinya(air dalam tanah liat)

3) Aquifuge adalah formasi batuan kebal air yang tidak mengandung dan mengalirkan airtanah. Misalkan : batu granit dan batu beku.

2. Zona – Zona Dalam Air TanahPada prinsipnya air di bawah permukaan tanah terdapat dalam 2 zona yakni :

1) Zona Aerasi (Zone of Aeration)Zona ini tidak jenuh air, dimana zona ini terdiri dari rongga – rongga tanah yang berisisebagian oleh air dan sebagian oleh udara. Pada zona ini terjadi sirkulasi antara air danudara. Zona ini terbagi dalam 3 zona yakni :

a. Zona air dangkal (soil water zone) : zona ini tidak jenuh air, kecuali kadang– kadang bila terdapat air dipermukaan tanah, seperti berasal dari air hujan danirigasi. Zona ini merupakan zona perakaran, dan tebalnya tergantung pada jenistanah dan jenis tanaman.

b. Zona antara (intermediate zone) : zona ini terletak diantara batas bawah soilwater zone sampai batas zona kapiler.

c. Zona kapiler (capilary Zone) : zona ini terletak di atas muka air tanah (watertable) sampai ke batas kenaikan kapiler air. Kenaikan air terjadi secara kapiler(gaya kohesi).

2) Zona Jenuh Air (Zone of Saturation)Terletak di bawah zone of aeration dan lapisan ini menunjukkan adanya tekananudara. Air dalam zone inilah yang dinamakan air tanah.

Gambar 2 Zona – zona air tanah

Air dangkal

Air gravitasi

Air kapiler

Muka air tanah

air tanah

Zona jenuh (zone ofsaturation)

Zona tidak jenuh(zone of aeration)

Zona air dangkal(soil water zone)

Zona antara(intermediate zone)

Zona kapiler(capilary Zone)

Bunganaen W 3

3. Hubungan Air di Sungai dan Air Tanah

Gambar 3 Hubungan Air di Sungai dan Air Tanah

4. Mata Air

Mata air adalah aliran air tanah yang terkonsentrasi dan keluar / muncul di permukaantanah. Bentuk lain keluarnya air tanah ke permukaan sebagai aliran tetapi tidak terkonsentrasidisebut rembesan. Air tanah juga muncul disebabkan adanya permukaan tanah yang terpotongsecara tiba-tiba yang mungkin disebabkan gempa tektonik.

1) Mata air dibedakan menurut konstansinya :

a. Perennial Spring : apabila debit mengalir sepanjang tahun.b. Intermittent Spring : apabila aliran debit tidak sepanjang tahun. Pada musim hujan

air muncul karena adanya imbuhan (recharge) sehingga water table naik.c. Periodic Spring : mata air jenis ini sangat terpengaruh hujan. Apabila hujan turun

sesaat kemudian air mengalir dan selanjutnya debit mata air mengecil bahkan tidakmengalir lagi.

Muka air tanah dangkallebih tinggi daripada airsungai

Muka air tanah dangkallebih rendah daripada airsungai

Muka air tanah jauh dibawah dasar sungai.

Bunganaen W 4

2) Klasifikasi mata air menurut terbentuknya/kejadiannya

a. Mata air yang mengalir dari formasi permeable tipis

Gambar 4 Permeable Tipis

b. Mata air yang terbentuk oleh karena muka air tanah (water table) berpotongandengan permukaan tanah (depression spring). Mata air ini mengalir pada lapisanpermeable tebal.

Gambar 5 Permeable Tebal

c. Mata air yang terbentuk karena patahan/retakan formasi pada bidang pelapisandari permeable dan impermeable. Muncul keluar sebagai mata air artesis.

Gambar 6 Mata Air yang Muncul Karena Patahan

Mata airMata air

Mata Air

Lapisan impervious

Lapisan pervious

Bunganaen W 5

d. Mata air yang terbentuk dan mengalir dari saluran/pipa yang terbentuk danmengalir dari saluran yang terbentuk dari rekahan pada batuan impermeable.

e. Mata air yang muncul dan mengalir melalui saluran / pipa alam yang terbentukoleh lava.

5. Kerugian Akibat Pemanfaatan Air Tanah

Air tanah merupakan satu bagian dalam proses sirkulasi alamaiah. Jika pemanfaatanair tanah yang berlebihan akan mengurangi volume air tanah yang ada. Berkurangnya volumeair tanah akan kelihatan dalam bentuk penurunan permukaan air tanah atau penurunantekanan air secara terus menerus.

Penurunan permukaan air tanah atau tekanan air tanah secara terus menerus dapatmengakibatkan penurunan tanah dan penerobosan air asin ke dalam air tanah (intrusi air laut).Akan tetapi penurunan tanah atau penerobosan air asin tidak seluruhnya diakibatkan olehpemompaan yang berlebihan. Kejadian ini mempunyai hubungan dengan kondisi geologi didaerah air tanah dan jenis air tanah itu. Penurunan tanah terjadi karena penurunan tekanan airtanah dalam aquifer mengakibatkan air yang berada dalam lapisan lempung di bawah dan diatas itu diperas.Sebab-sebab uatama yang mengakibatkan penurunan tanah adalah :

a. Adanya lapisan atas dan bawah dari aquifer yang menderita penurunan olehkonsolidasi karena air yang diperas keluar (contoh lapisan lempung lemah).

b. Besarnya penurunan permukaan air tanah harus cukup besar dan cukup lamasehingga dapat mengakibatkan penurunan konsolidasi lapisan-lapisan atas danbawah aquifer.

Sebab-sebab utama terjadinya penerobosan air asin :a. Aquifer itu berhubungan dengan air laut,b. Besarnya penurunan permukaan air harus cukup besar sehingga dapat

mengakibatkan penerobosan air asin.

6. Konservasi Air Tanah

a. Teknik untuk penentuan besarnya pemanfaatan yang sesuaiUntuk kepentingan pengawetan air tanah, maka perlu diketahui besarnya pemanfaatanyang sesuai dengan pemompaan air tanah. Untuk itu disarankan :- Dibuat perhitungan neraca air untuk air tanah itu dan ditentukan besarnya

pemanfaatan air tanah yang sesuai dengan besarnya sirkulasi air tanah berdasarkanhasil perhitungan neraca air. Juga diperkirakan pengaruh yang terjadi jika diadakanpemompaan lebih.

outlet

inlet

Bunganaen W 6

- Di daerah pemanfaatan air tanah yang utama, dipasang sistem pengamatanpermukaan air tanah.

b. Pengisian kembali secara buatan.Untuk mempertinggi besarnya pemanfaatan air tanah, maka kapasitas pengisiankembali air tanah itu harus diperbesar secara buatan. Ada beberapa cara pengisiankembali air tanah secara buatan yakni cara penyebaran dan cara pengisian melaluisumur dan kombinasi cara-cara tersebut.

7. Besarnya Air yang Keluar

Air tanah dapat diambil melalui sumur atau serambi infiltrasi. Permukaan di daerahsekeliling dapat diturunkan dengan menurunkan permukaan air pada tempat-tempatpengambilan ini.

a. untuk aquifer yang tebal dan air keluar dari dasar sumur, dan jika dasar sumur datar :Q = 4. K. s. rwKeterangan :Q = banyaknya air yang keluarK = koefisien permeabilitass = besarnya penurunan permukaan airrw = jari-jari sumur

Jika dasar sumur berbentuk bola, maka :

Q = 2 K s rw

b. jika aquifer tidak terlalu tebal dan air keluar dari dasar dan sisi sumur, maka :

25,05,0

22

)2

()5,0

(log

36,1

swsw hhh

rhh

hH

rRKQ

Keterangan :R = jari-jari lingkaran pengaruhH = tebal aquiferh = dalam dari permukaan air yang dipompa ke permukaan lapisan kedap air di

bawahhs = dalam air di sumur pada waktu pemompaan

c. sumur-sumur lain, jika sumur digali pada dataran banjir tepi sungai, maka aliran didalam tanah dari sungai langsung masuk ke dalam sumur.

Air tanah bebas

wrd

hHKQ2log

)(36,1 22

Keterangan :d = jarak dari sumur ke tepi sungai

Bunganaen W 7

H = tebal aquiferh = dalam dari permukaan air yang dipompa ke permukaan lapisan kedap air

Air tanah terkekang

wrd

hHmKQ2log

)'(7,2

Keterangan :m = tebal aquiferH’ = dalam dari tekanan air terkekang ke permukaan lapisan kedap air.