Lembar Kerja Hidrogeologi Umum

Transkripsi

1 Lembar Kerja Hidrogeologi Umum Oleh Dasapta Erwin Irawan Deny Juanda Puradimaja Kelompok Keahlian Geologi Terapan 1

2 Lembar kerja: Hidrogeologi Umum Oleh: Copyright 2013 by Penerbit Kelompok Keahlian Geologi Terapan Desain Sampul: (Dasapta Erwin Irawan) Gambar dipinjam dari: Diterbitkan melalui: 2

3 Kata Pengantar Dengan mengucapkan rasa syukur Alhamdulillah, kami memberanikan diri untuk menerbitkan buku Lembar Kerja Panduan Hidrogeologi Umum. Buku ini kami posisikan sebagai benih dalam upaya penerbitan buku teks bidang hidrogeologi yang masih sangat sedikit di Indonesia. Lembar kerja ini berawal dari kumpulan naskah perkuliahan dan latihan untuk mata kuliah Hidrogeologi Umum di Prodi Teknik Geologi,,. Setiap tahun, modul lembar kerja ini mengalami revisi dan penyuntingan untuk lebih menyempurnakan isi dan formatnya. Lembar kerja ini kami susun dalam bentuk masih sangat terbatas. Teks yang kami tuliskan pada beberapa bagian masih berupa pointers dan kalimat-kalimat instruksional. Hal ini bertujuan agar para pembaca lebih mampu memahami kaidah dasar ilmu hidrogeologi, sebagai pendukung materi yang telah disampaikan dalam format buku teks, yang umumnya masih ber-bahasa Inggris. Dokumen yang ada dalam pegangan saudara-saudari ini dikemas dalam enam bab yang membahas terminologi secara umum, tipologi akuifer, parameter hidrolik akuifer, serta sifat fisik dan kimia air tanah. Dalam edisi ini juga disampaikan beberapa hal mendasar tentang metode eksplorasi hidrogeologi. Para mahasiswa sarjana, khususnya Teknik Geologi, Teknik Sipil, Teknik Lingkungan, Geografi, dapat belajar bagaimana air tanah mengalir dan berperilaku di bawah permukaan. Demikian sepatah-dua patah kata dari penyusun. Kami sadar bahwa dokumen ini masih jauh dari sempurna, oleh karenanya kami menerima saran dan kritik dari rekan-rekan pembaca. Saran dan kritik dapat disampaikan via ke: atau 3

4 Rasa terimakasih yang sebesar-besarnya kami sampaikan kepada pada kontributor, yang terdiri dari mahasiswa Prodi Magister Teknik Air Tanah dan Prodi Sarjana Meteorologi, Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian, : Iftitah Rohman Hukama, Wulan Seizarwati, Rahmawati Rahayu, dan Karin Nadira Daulay. Rasa terimakasih yang tidak terukur saya (D. Erwin Irawan) sampaikan kepada keluarga kami, istri saya (dr. R.Cut Novianti Rachmi) dan anakanak saya (Abraary Raditya Irawan dan Khaira Salsabila Irawan) yang telah memompa semangat saya. Semoga Bubu, Radit dan Ade bisa bangga dengan suami serta bapaknya. dan saya tidak akan berhenti mencoba membuat bangga istri dan anak-anakku. Semoga terbitnya buku ini menjadi amal ibadah yang tidak putusputusnya bagi kami, para penulis, dan para pembacanya. 4

5 DAFTAR ISI Kata Pengantar... 3 DAFTAR ISI... 5 DAFTAR GAMBAR... 8 DAFTAR TABEL MODUL 1 PENDAHULUAN Sejarah Hidrogeologi Zaman Pra Sejarah Zaman Pertengahan Abad Ke-19 (Awal Dari Hidrogeologi Kuantitatif) Zaman Modern Definisi Beberapa Istilah Sumberdaya Air Keilmuan Hidrogeologi diitb Tantangan dan Trend Ilmu Hidrogeologi DAFTAR PUSTAKA MODUL 2 SIKLUS HIDROLOGI Pendahuluan Batas Cekungan Hidrologi Hujan Air Tanah vs Air Bawah Tanah BERBAGAI JENIS AIR DI BAWAH PERMUKAAN ZONA JENUH VS ZONA TIDAK JENUH RELASI AIR TANAH DAN AIR PERMUKAAN DAFTAR PUSTAKA NERACA AIR TEORI DASAR DATA DAN SUMBER DATA METODA PENGOLAHAN DATA PROSEDUR PERHITUNGAN WATER BALANCE Ringkasan

6 3.4.2 Detail A. Curah Hujan (CH) dan Iklim Bulan Eto(mm) BF (mm) B. Base Flow (BF) C. Surface Runoff (Ro) D. Evapotranspirasi (Eto) E. Soil Moisture (Lengas Tanah) F. WaterSurplus (Kelebihan air) G. Infiltrasi H. Volume Simpan I. Base Flow J. Direct Run Off K. Run Off LATIHAN DAFTAR PUSTAKA TIPOLOGI SISTEM AKUIFER Tipologi Sistem Akifer Endapan Gunungapi Tipologi Sistem Akifer Endapan Aluvial A. Sistem Akifer Endapan Fluvial B. Sistem Akifer Endapan Aluvial Pantai (Akifer Pantai) C. Sistem Akifer Endapan Rawa atau Delta Tipologi Sistem Akifer Batuan Sedimen A. Sistem Akifer Batupasir-Batuserpih/batulempung terlipat B. Sistem Akifer Sedimen Terlipat dan/atau Terpatahkan C. Sistem Akifer Batuan Karbonat/Batugamping (Akifer Karstik) Tipologi Sistem Akifer Batuan Kristalin dan Metamorf Tipologi Sistem Akifer Endapan Glasial DAFTAR PUSTAKA PARAMETER HIDRAULIK AKIFER Jenis Akuifer Heterogenitas dan Keisotropisan Rekonstruksi aliran airtanah TERIMAKASIH DAFTAR PUSTAKA

7 MODUL 6 SIFAT FISIK DAN KIMIA AIR TANAH PENDAHULUAN Temperatur (T) ph Potensial Redoks/Eh Air tanah Daya Hantar Listrik/DHL PENYAJIAN DATA KIMIA AIR TANAH KLASIFIKASI AIR TANAH Jenis Air ISOTOP STABIL H Proteum Stabil Daftar Pustaka

8 DAFTAR GAMBAR Gambar 1 Perhitungan jumlah air di dunia ( 2006) Gambar 2 Gambaran skematik siklus hidrologi (Bier, 1978) Gambar 3 Ilustrasi daerah aliran sungai (Mandel dan Shiftan, 1981) Gambar 4 Ilustrasi mekanisme terjadinya hujan Gambar 5 Skema distribusi air di bawah permukaan. Perhatikan perbedaan antara air bawah tanah (sub surface water) dan airtanah (groundwater) (Todd, 1984) Gambar 6 Profil zona jenuh dan tak jenuh ( Gambar 7 Sketsa air tanah mengisi air permukaan (effluent stream/gaining stream) (Freeze dan Cherry, 1979) Gambar 8 Sketsa air permukaan yang mengisi tanah (influent stream/losing stream) (Freeze dan Cherry, 1979) Gambar 1 Skema neraca air (Mock, 1973) Gambar 2 Skema Metode Perhitungan Evapotranspirasi (Penman, 1963)33 Gambar 3 Siklus Hidrometeorologi (Seyhan, 1990) Gambar 4 Berbagaipenakar hujan ( 40 Gambar 5 Grafik hasil pengukuran penakar hujan ( 41 Gambar 6 Ilustrasi perhitungan CH rata-rata dengan Metode Aritmatik43 Gambar 7 Ilustrasi perhitungan CH rata-rata dengan Metoda Polygon Thiessen Gambar 8 Ilustrasi perhitungan CH rata-rata dengan Metoda Isohiet.. 45 Gambar 9 Ilustrasi Model Hidrodinamika Air (Mock, 1973) Gambar 1 Tipologi Sistem Akifer Endapan Gunungapi (modifikasi Mandel dan Shiftan, 1981) Gambar 2 Contoh Tipologi Sistem Akifer Endapan Fluvial (Freeze & Cherry, 1979) Gambar 3 Tipologi Sistem akifer Endapan Aluvial Pantai (Puradimaja, 1993) Gambar 4 Contoh Tipologi Sistem Akifer Batupasir-Batulempung (Puradimaja, 1993) Gambar 5 Tipologi Sistem Akifer Sedimen Terlipat (Puradimaja, 1993)69 8

9 Gambar 6Sistem akifer media rekahan pada batugamping (Puradimaja, 1993; Puradimaja dan Lubis, 1998) Gambar 7 Sistem Akifer Batuan Beku/Metamorf (Puradimaja, 1993) Gambar 8 Peta topografi daerah Gunung Ciremai dan sekitarnya (maps.google.com) Gambar 9 Peta topografi daerah Gunung Ciremai dan sekitarnya (pada skala berbeda) (maps.google.com) Gambar 10 Peta topografi daerah Jakarta-Bogor dan sekitarnya (maps.google.com) Gambar 11 Peta topografi daerah Yogyakarta dan sekitarnya (maps.google.com) Gambar 12 Peta topografi daerah Surabaya dan sekitarnya (maps.google.com) Gambar 1 Konfigurasi akifer tertekan dan muka airtanah pada sumur (Kruseman dan de Ridder, 1994) Gambar 2 Konfigurasi akifer tak tertekan dan muka airtanah (Kruseman dan de Ridder, 1994) Gambar 3 Konfigurasi akifer bocoran dan muka airtanah pada sumur (Kruseman dan de Ridder, 1994) Gambar 4 (a)akifer homogen-isotropik (b) akifer homogenanisotropik Gambar 5 (c) Akifer heterogen-anisotropik; (d) Akifer heterogenterkekarkan Gambar 6 Penentuan tinggi muka air tanah (MAT) Gambar 7 Penentuan Gradien Hidraulik Metoda Tiga Titik Gambar 8 Peta kontur aliran airtanah bebas dan jaring airtanah (Freeze and Cherry, 1979) Gambar 9 Penampang aliran airtanah bebas dan jaring airtanah (Freeze and Cherry, 1979) Gambar 1 Hubungan temperatur udara dengan ketinggian Gambar 2 Grafik Zonasi Temperatur mataair Gambar 3 Diagram Eh-Ph (Fetter, 1992) Gambar 4 Diagram lingkaran analisis data kimia air Gambar 5 Contoh Diagram Piper, Stiff, dan Schoeller Gambar 6 Diagram klasifikasi fasies anion-ation air tanah dalam persentasi ion utama

10 Gambar 7 Pola pergeseran jumlah isotop 18 O dan D oleh beberapa proses yang menyertai pembentukannya Gambar 8 Pola distribusi harga isotop 18 O dan D pada beberapa air hujan dan air panas di beberapa lokasi di dunia DAFTAR TABEL Tabel 1 Berbagai bidang kajian dan contoh kajian bidang hidrogeologi (Puradimaja, 2006) Tabel 1 Contoh tabel Penyajian Untuk Perhitungan Potensi Air tanah Meroda Hidrometeorologi Tabel 2 Nilai-nilai Max solar Rad (IgA) Tabel 3 Albedo-albedo penguapan untuk berbagai jenis daerah Tabel 4 Berbagao nilai lengas tanah berdasarkan tekstur dan vegetasi. 51 Tabel 5 Kisaran tekstur infiltrasi berdasarkan poositas batuan (Todd, 1980) Tabel 2 Klasifikasi air tanah berdasarkan unsur terlarut Tabel 3 Distribusi jumlah isotop alam hidrogen, oksigen, dan radioaktif karbon di dalam air (Freeze dan Cherry, 1979) Tabel 4 Reaksi dan perubahan jumlah isotop yang terjadi