Sifat Batuan terhadap media aliran air tanah
(KELULUSAN AIR)
Di Susun Oleh :
1. Kurniawan (131.10.1162)2. Nurul Afni Yanti Tomy (131.10.1164)3. Fardu Sityareza (131.10.1165)
TEKNIK GEOLOGIFAKULTAS TEKNOLOGI MINERAL
INSTITUD SAINS DAN TEKNOLOGI AKPRIND YOGYAKARTA2015
SIFAT BATUAN TERHADAP MEDIA ALIRAN AIR TANAH (KELULUSAN AIR)
Koefiesien Kelurusan air (coefisien of permeability/hydraulic
conductivity)
1) Adalah kemampuan untuk meluluskan air di dalam rongga batuan
tanpa mengubah sifat airnya.
2) Kelulusan air ini dipengaruhi oleh kesarangan dan sifat cairan yang
melaluinya
MENURUT HUKUM DARCY
KOEFISIEN KELULUSAN AIR ADALAH:
Q L3/TK = = = L/T
A. DH/DL L2. L/L
DH Q = - K.A DL
Ada 2 macam koefisien kelulusan air
1. Koefisien kelulusan air di lapangan (K.f) K.f = debit air yang mengalir dalam gallon/day, melalui medium
setebal 1 foot selebar 1 mile di bawah landaian hidrolika i = 1 foot serta 1 mile Pada suhu lapangan.2. Koefisien kelulusan air di laboratorium atau standar (K.s)
K.s didapat di laboratorium adalah debit yang mengalir pada suatu 60 °F, dinyatakan dalam gallon/day
melalui suatu media berpori dengan luas penampang 1 foot2 di bawah landaian hidrolika
1 fi 1fi K.s = gallon/(day . Foot2)
Berdasarkan hasil tes yang pernah dilakukan, umumnya Ks berkisar: 2-9.10-4 (di laboratorium)
Koefisien kelulusan air merupakan fungsi dari: 1.Kekentalan (μ) 2.Specific gravity (γ) 3.Diameter antar butir (d)
d2.γ μ
Kalau dianggap faktor yang mempengaruhi dari alamk = c.d2 k = spesifik permeabilitas yaitu koefisien yang tidak
tergantung dari kekentalan
i=
K = c . c = konstanta
MAKA: Q = -K DH/DL.A
K = (H Γ)/ Μ
Q =(k γ)/μ .dh/dL.A
k dinyatakan dalam satuan darcy, Di mana
μ.Q/A
γ (dh/dLk =
1 darcy = 1 atmosfer/1
cm
1 centi poise x 1 cm3/det
1 cm2
1 centi poise = 0,01 poise = 0.01 dyne detik/cm21 atmosfer = 0.0132 .106 dyne/cm211 darcy = 0.987.10-8 cm2
= 1.062.10-11 ft2
= 18,2 Ks
TABEL HUBUNGAN ANTARA K, KS, MACAM BATUAN DAN SIFATNYA
TERHADAP ALIRAN AIRTANAH
HARGA K (KOEFISIEN KELULUSAN AIR) DARI BERBAGAI MACAM BATUAN (MORRIS 7 JOHNSON), 1967, VIDE TODD, 1980)
No Macam batuan K (m/hari) No Macam batuan K (m/hari)
1 Kerikil kasar 150 10 Lempung 0,0002
2 Kerikil menengah 270 11 Batugamping 0,94
3 Kerikil 490 12 Dolomit 0,001
4 Pasir kasar 45 13 Sekis 0,2
5 Pasir menengah 12 14 Batusabak 0,00008
6 Pasir halus 2,5 15 Tuf 0,2
7 Batupasir menengah 3,1 16 Basalt 0,01
8 Batupasir halus 0,2 17 Gabro lapuk 0,2
9 Silt 0,08 18 Granit lapuk 1,4
PENGUKURAN HARGA K
1. DI LABORATORIUM
CONSTANT HEAD PERMEAMETER (ALAT UKUR KELULUSAN AIR DENGAN TINGGI TEKANAN TETAP)
Keterangan :K = koefisien kelulusan air (cm/detik)V = volume air tertampung dalam waktu t detik (cc)L = panjang contoh batuan (cm)A = luas contoh batuan (cm2)h = beda tinggi (cm)b = silinder tempat contoh batuana = tabung
Cara kerja :1. Contoh batuan (c) dimasukkan dalam silinder b yang
dibatasi dengan pelat porous.2. Air diisi ke dalam tabung a sehingga beda tinggi muka air
dalam tabung a dan b adalah h. Keadaan ini diusahakan konstant dalam waktu percobaan (t) detik.
3. Percobaan dimulai dengan mencatat waktu mulai hingga akhir (lama percobaan t detik).
4. Catat volume air yang tertampung dalam m.l. 5. Percobaan diulangi beberapa kali dan diambil rata-ratanya.
Berdasarkan Hukum Darcy:Kecepatan v = K.i = K.h/LVolume v = Q.t
v = V.A.t = (K.h.A.t) / L
v.L K = A.t.h
2. DI LAPANGAN
Di lapangan ada beberapa macam:1. Uji perkolasi2. Uji peker3. Uji pompa (pumping test)
UJI PERKOLASI
Q = debit air yang diberikan secara tetap dalam keadaan setimbang (constant head)H = jarak L = zona pengujianR = jari-jari dasar lubangH = jarak dari titik tengah zona pengujian sampai ujung pipa
Cara Kerja:
1. Dari lubang bor yang akan diuji pada bagian yang tidak diuji ditutup pipa.
2. Lubang bor harus bersih dimana air bersih dimasukkan ke dalam lubang-lubang bor sampai penuh dan dijaga agar tetap konstant.
3. Keadaan setimbang ini dipertahankan sampai kira-kira 5 menit
4. Kemudian dicatat besarnya debit air yang dimasukkan5. Pekerjaan ini diulangi beberapa kali supaya hasilnya lebih
tepat
2,3 Q L K = log 2пLH R
Rumus yang digunakan:
K = koefisien kelulusan air (cm/detik)Q = debit air yang dimasukkan ke dalam lubang bor (cm3/detik)R = jari-jari dasar lubang bor (cm)L = panjang zona pengujian (cm), syarat L harus > 10 RH = perbedaan tinggi
Dengan cara ini bisa dilakukan pengujian pada setiap kedalaman. Kesulitan yang timbul adalah sering air yang dimasukkan ke dalam zona pengujian merembes pula pada zona yang tidak diuji lewat lubang antara pipa dengan dinding batuan.
KAPASITAS JENIS (SPECIFIC CAPASITY)
Kapasitas jenis (specific capasity) adalah debit air yang dapat diperoleh setiap penurunan permukaan airtanah bebas ataupun airtanah tertekan, sepanjang satu satuan panjang dalam satu sumur pompa pada akhir periode pemompaan.
Q = debit pemompaan (konstant)s = draw down (penurunan m.a.t atau bidang pisometrik akibat pemompaan)
Kapasitas jenis (SQ, Sc)
Q L3/T L2
SQ = = = s L T
Secara sederhana dengan harga SQ bisa untuk menentukan besarnya debit pemompaan
SEKIAN..... TERIMA KASIH