KEMENTERIAN PENDIDIKAN NASIONALUNIVERSITAS HASANUDDIN

FAKULTAS TEKNIKJURUSAN TEKNIK GEOLOGI

PROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGAN

TUGAS

HIDROLOGI AIR TANAH

OLEH :NAMA : RAHMAT HARNASSTB : D621 08 253

M A K A S S A R2 0 1 0

JARING-JARING ALIRAN (FLOWNET) AIR TANAH

Flownet merupakan peta yang berisikan kontur airtanah dan arah aliran

airtanah. Garis kontur menunjukkan daerah-daerah yang mempunyai tinggi muka

airtanah sama yang dapat dibuat melalui interpolasi dari titik-titik tinggi muka

airtanah yang telah diketahui sebelumnya. Sedangkan arah aliran airtanah dapat

ditentukan dengan menarik garis tegak lurus kontur tinggi muka airtanah.

Selain dapat mengetahui arah aliran airtanah, flownet juga berfungsi untuk

memprediksi arah pencemaran airtanah, menentukan debit dan volum (potensi)

airtanah di daerah tertentu, mengetahui daerah tangkapan (recharge) dan daerah

pemanfaatan (discharge), serta mengetahui perubahan pola aliran /anomali karena

penurapan airtanah.

Flow net terdiri atas:

- Garis aliran (Flow Lines)

- Garis ekipotensial (Equipotential Lines)

Garis aliran adalah suatu garis sepanjang mana butir-butir akan bergerak dari

bagian hulu ke bagian hilir sungai melalui media tanah yang tembus air

(permeable).

Ciri-ciri garis aliran sebagai berikut:

- Bergerak pararel dengan lapisan impermeable

- Bergerak pararel dengan permukaan air

- Merupakan lapisan impervious

Garis ekipotensial adalah suatu garis sepanjang mana tinggi potensial di semua

titik pada garis tersebut adalah sama.

Ciri-ciri garis ekipotensial:

- Merupakan garis yang menunjukkan titik dengan total head yang sama

- Menghubungkan antara struktur/bangunan air dengan lapisan impervious

- Berpotong dengan garis aliran dan permukaan tanah dengan membentuk

sudut 900

Gambar 1 a menunjukkan definisi garis aliran dan garis ekipotensial untuk aliran

di dalam lapisan tanah yang tembus air (permeable layer) di sekeliling jajaran

turap yang ditunjukkan pada gambar tersebut (untuk kx = kz = k)

Kombinasi dari beberapa garis aliran dan garis ekipotensial dinamakan jaringan

aliran (flow net). Seperti telah disebutkan sebelumnya bahwa jaringan aliran

dibuat untuk menghitung aliran air tanah.

Gambar 1.a

Berikut cara pembuatan flownet :

1. Plot data tinggi muka air (TMA) pada tiap-tiap sumur.

Apabila yang ada hanyalah data kedalaman muka air sumur, maka terlebih

dahulu diubah menjadi data tinggi muka air tanah,yaitu data elevasi

(ketinggian) tempat di mana sumur berada dikurangi kedalaman air sumur,

maka akan diperoleh nilai TMA. Tinggi muka airtanah merupakan

ketinggian muka airtanah dari rata-rata muka airlaut.

Cara memperoleh data kedalaman sumur di lapangan dapat diilustrasikan

pada gambar berikut :

Gambar 1.b

Dalam hal ini perlu diingat bahwa apa yang dimaksud kedalaman air

sumur adalah berbeda dengan apa yang dimaksud ketinggian muka

airtanah (TMA). Pada gambar di atas, apabila diketahui kedalaman air

sumur (c) adalah 10 meter,sedangkan lokasi di mana sumur tersebut

berada mempunyai  ketinggian 245 mdpal, maka nilai TMA = 245-

10=235.

2. Hubungkan titik-titik yang memiliki nilai TMA sehingga diperoleh kontur

TMA (equipotensial line). Pembuatan kontur TMA dapat menggunakan

metode Three Point Problem, seperti yang dapat dilihat pada gambar

berikut :

Metode Three Point Problem dalam Pembuatan Flownet (Todd, 1980)

Metode Three Point Problem ini didasarkan pada data-data ketinggian

muka airtanah yang telah diperoleh dari hasil pengolahan data kedalaman

muka airtanah. Titik-titik ketinggian muka airtanah yang telah diketahui

digunakan untuk mencari titik-titik ketinggian muka airtanah yang belum

diketahui, yaitu dengan cara interpolasi. Titik-titik yang mempunyai nilai

TMA sama selanjutnya dihubungkan dengan garis yang kemudian disebut

dengan Equipotensial line atau garis kontur.

3.  Buatlah garis arah aliran airtanah, yaitu dengan menarik garis dari daerah

dengan TMA tinggi menuju daerah dengan TMA rendah dengan

membentuk sudut 900 pada setiap perpotongan dengan garis kontur yang

dilaluinya. Konsep ini merujuk pada sifat air yang mengalir dari tempat

tinggi menuju ketempat rendah.

Apabila arah aliran telah terbentuk, maka flownet airtanah telah jadi dan siap

untuk digunakan sebagai dasar analisis potensi airtanah suatu daerah.

Flownet airtanah yang ideal adalah apabila antara garis-garis kontur dan garis-

garis arah aliran membentuk jaring-jaring persegi. Akan tetapi, flownet ideal

hanya akan terbentuk pada daerah yang datar dan isottropis.

Penggunaan FlowNet

1. Menghitung Debit Rembesan

Debit yang lewat pada satu aliran secara matematis sebagai berikut

q=k ∆ h

dari gambar flow net dapat dihitung alur aliran(Nf) maka untuk setiap satu

satuan panjang tegak lurus bidang gambar:

q=N f k ∆ h

Jika jumlah potensial drop dan perbedaan tinggi bagian hulu dan hilir

diketahui, maka:

∆ h= HNd

Sehingga

q=N f kHNd

Nf dan Nd dapat dihitung dari gambar flow net, h dan k merupakan data

yang dketahui.

2. Menghitung Tekanan Rembesan

Perhatikan prisma kecil dengan tampang bujur sangkar a x a , tebaldalam

arah tegak lurus bidang gambar satu satuan dan searah garis aliran. Selisih

potensial hulu dan hilir adalah h1 dan h2. Gaya potensial air terhadap

prisma:

P= (h2−h1 ) γ w=∆ a γω

P = gaya rembesan yang bekerja pada tanah dengan volume a x a x 1

v = a2

D = tekanan rembesan = gaya rembesan yang bekerja pada suatu satuan

volume tanah

D= Pv

D=∆ ha γ w

a2 =∆ h γ w

a

Jika i=∆ h

l

Pada setiap titik dalam tanah bekerja tekanan rembesan yang besar dan

arahnya dapat dilihat pada flownet. Arahnya searah dengan garis aliran

dititik itu. Besarnya ditentukan oleh gradien hidrolik yang dapat dilihat

dari ukuran kotak floe net di titik itu.

3. Menghitung tekanan air pori sama dengan tekana hidrostatis pada suatu

titik.

Digunakan rumus bernoulli:

h=z+ Uγw

atauh=z+hw

hw=h−z

Dimana:

z = elevasi titik terhadap datum (muka air hilir)

hw = tinggi tekana pori

h = potensial titik, dilihat dalam flow net, di mana letak titik tersebut

terhadap garis eqipotensial. Jika titik tersebut terletak pada garis

eqipotensial Nd, maka potensial tersebut adalah

h=Nd ∆ h