BAB I PEMBORAN AIR TANAH DAN ANALISIS INTI BOR (CORING)

Transkripsi

1 BAB I PEMBORAN AIR TANAH DAN ANALISIS INTI BOR (CORING) 1.1 Pendahuluan Latar belakang Banyak orang secara umum menganggap airtanah itu sebagai suatu danau atau sungai yang mengalir di bawah tanah. Padahal, hanya dalam kasus dimana suatu daerah yang memiliki gua dibawah tanahlah kondisi ini adalah benar. Secara umum airtanah akan mengalir sangat perlahan melalui suatu celah yang sangat kecil dan atau melalui butiran antar batuan. Batuan yang mampu menyimpan dan mengalirkan airtanah ini kita sebut dengan akuifer. Airtanahpun akan bergerak dari tekanan tinggi menuju tekanan yang rendah. Perbedaan tekanan ini secara umum diakibatkan oleh gaya gravitasi (perbedaan ketinggian antara daerah pegunungan dengan permukaan laut), adanya lapisan penutup yang impermeabel diatas lapisan akuifer, gaya lainnya yang diakibatkan oleh pola struktur batuan atau fenomena lainnya yang ada dibawah permukaan tanah. Pergerakan ini secara umum disebut gradien aliran airtanah (potentiometrik). Secara alamiah pada gradien ini dapat ditentukan dengan menarik kesamaan muka airtanah yang berada dalam satu sistem aliran airtanah yang sama Maksud dan tujuan Maksud dari praktikum ini adalah agar praktikan mengetahui pola kedalaman keterdapatan air tanah dan jenis akuifer. Tujuan dari praktikum ini adalah untuk mengetahui geologi bawah permukaan, untuk mengetahui geohidrologi, serta mengetahui air bawah tanah dengan cara menganalisa warna, porositas, permeabilitas, tingkat kekompakan, komposisi, dan kekerasan. 1 pelapukan,

2 Lokasi dan waktu pengamatan Adapun lokasi dan waktu pengamatan sebagai berikut: Hari/ Tanggal : Rabu, 1 Oktober 2014 Waktu : Selesai Lokasi : Laboratorium Pusat Institut Sains & Teknologi AKPRIND Yogyakarta. Jln.I Dewa Nyoman Oka No.32, Kotabaru, D.I.Yogyakarta 1.2 Landasan Teori Pemboran adalah pembuatan lubang silindris dalam tanah atau batuan dengan menggunakan pahat bor. Cara pemboran dengan penumbukan dan pemutaran pahat disertai tekanan, atau dengan memadukan kedua gerakan tersebut. Pemboran yang menguntungkan yaitu dengan kecepatan tinggi,waktu pendek, biaya murah, dan dapat mencapai kedalaman yang besar Macam pemboran Jenis metoda pemboran dibedakan berdasarkan: 1. Berdasarkan mekanisme pemboran, metode pemboran dapat dibagi lagi, yaitu: a. Pemboran Tumbuk (Percussive Drilling) Dioperasikan dengan cara mengangkat dan menjatuhkan alat bor berat secara berulang-ulang kedalam lubang bor sehingga lubang bor terbentuk akibat mekanisme tumbukan dan beban rangkaian bor.

3 3 Gambar.1 Bor Tumbuk (Australia Drilling Industry, 1996) b. Pemboran Putar (Rotary Drilling) Lubang bor dibentuk dari pemboran dengan mekanisme putar dan disertai pembebanan. Gambar.2 Bor Putar (Australia Drilling Industry, 1996) c. Bor Putar Hidraulik (Hidraulic Rotar)

4 4 Dimana lubang bor dibentuk dari kombinasi antara mekanisme putar, kombinasi antara mekanisme putar, tekanan hidraulik, dan beban setang bor. Gambar.3 Bor Hidraulik (Australia Drilling Industry, 1996) Kelebihan mesin bor tumbuk dibandingkan mesin bor putar antara lain a. Ekonomis (murah, biaya operasi rendah biaya transportasi murah, b. c. d. e. persiapan rig cepat). Menghasilkan contoh pemboran yang lebih baik Lebih mempermudah pengenalan lokasi Tanpa sistem sirkulasi Kemungkinan kontaminasi karena pemboran relatif kecil Kekurangan mesin bor tumbuk dibandingkan mesin bor putar antara lain: a. Kecepatan laju pemboran rendah b. Sering terjadi putusnya sling

5 5 2. Berdasarkan sirkulasi fluida, metode pemboran dapat dibagi lagi, yaitu: a. Sirkulasi Langsung (Direct Circulation) Fluida bor dipompakan dari mudpit ke mata bor melalui bagian dalam stang bor kemudian kembali melalui bagian dalam stang bor kemudian kembali lagi ke permukaan akibat tekanan pompa melalui rongga anulus. b. Sirkulasi Terbalik (Reverse Circulation) Fluida bor dari mudpit bergerak melalui rongga anulus, kemudian kembali lagi ke permukaan akibat gaya hisap pompa melalui bagian dalam stang bor. 3. Berdasarkan jenis fluida yang digunakan, metode pemboran dapat dibagi lagi, yaitu: a. Pemboran menggunakan cairan / lumpur (Mud Flush). b. Pemboran menggunakan udara Jika menggunakan udara sebagai fluida bor (Air Flush) Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pembuatan suatu sumur bor 1. Diameter Sumur a. Besaran diameter casing pipa yang digunakan sesuai dengan keperluan b. Jenis casing yang digunakan biasanya PVC atau Low Carbon yang disesuaikan dengan kualitas airtanah. 2. Kedalaman Sumur a. Tergantung pada berapa lapisan akifer yang akan digunakan dan jenis akifernya b. Penentuan Jenis Akifer (Tertekan atau tidak) borberdasarkan data log bor Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pembuatan suatu sumur bor 1. Pompa Alat untuk menghisap air dari lubang bor ke atas permukaan tanah. Pada pemboran airtanah dalam pompa yang lazim digunakan adalah pompa selam (submersible pump). 2. Piezometer Adalah sebuah alat pengukur muka airtanah yang ditempatkandi dalam sumur pantau. Sumur pantau ditempatkan disekitar sumur pemompaan. 3. Grouting

6 6 Suatu lapisan buatan (berupa lapisan semen) yang berfungsi untuk menahan konstruksi lubang bor Pencatatan dan pengamatan inti bor Dalam pemboran perlu diadakan pengamatan dan pencatatan selama pelaksanaan pemboran untuk menentukan dan penilaian lubang bor.diantaranya: 1. Laporan pemboran Pencatatan kegiatan pemboran dari awal sampai akhir, yaitu : a. Tanggal b. Kedalaman pemboran c. Pemakaian mata bor d. Jenis dan diameter mata bor e. Kecepatan pemboran rata-rata f. Tinggi kenaikan air sebelum dan sesudah pemboran g. Permasalhan casing, persiapan pemompaan dan kegiatan uji pompa. 2. Log pemboran Merupakan catatan pemboran yang terdiri dari : a. b. c. d. e. f. g. h. i. j. k. Tanggal Nomer Panjang dan jumlah pipa bor Kedalaman yang diamati dan diambil contoh serbuk bor. Jam mulai dan jam selesai Kecepatan pemboran. Debit air yang keluar Keterangan mengenai muka airtanah sebelum dan sudah pemboran. Warna air pemboran dan perubahannya Pemakaian mata bor. Pemasangan pipa pelindung/casing dan semua perubahan selama waktu pemboran 3. Log litologi Merupakan catatan litologi berdasarkan serbuk bor, terdiri dari : a. b. c. d. e. f. g. Kedalaman Ketebalan lapisan Jenis batuan Warna Kekompakan Kekerasan Sortasi

7 7 h. Porositas i. Tekstur dan keadaan litologi untuk penilain air yang dikandungnya. 4. Laporan pompa uji Untuk mendapatkan data zona pembawa air dari lapisan pembawa air atau akuifer. 5. Pengamatan lubang bor (logging) Pada pemboran putar sering terjadi pengotoran atau pencampuran serbuk bor, sehingga dalam log litologi sering terjadi kekeliruan. Biasanya untuk meyakinkan log litologi dilakukan bore hole geophysical logging dengan alat-alat log listrik atau dikenal sebagai log SP (spontaneous potential) dan log resistivity. Kadang-kadang juga dilakukan metode seismik, yang digunakan untuk mendapatkan gambaran yang berpengaruh dari data log tersebut. 6. Pengamatan lapangan Yang diselidiki dilapangan adalah : a. b. c. d. Singkapan Jenis litologi Kemiringan dan jurus perlapisan Struktur geologi Langkah-langkah perencanaan pemboran Adapun langkah-langkah yang dilakukan pada pemboran, yaitu: 1. Dari log sumur yang lama didapatkan penampang geologi pada daerah yang bersangkutan, dengan demikian perlu diperhatikan keadaan lapangan yang berada pada zona bertekanan tinggi atau rendah dan kekerasan batuan. 2. Pipa pelindung/casing perlu disiapkan untuk menahan tekanan maupun runtuhnya tekanan lubang bor. 3. Grafik pemboran lama maka dapat diadakan persiapan mengenai jenis dan berat dari pahat yang diperlukan hidrolika dan penyimpangannya, diaman hal ini menyangkut biaya dan waktu.

8 8 4. Persiapan lain yang diperlukan mengenai mesin bor, mesin pencampur lumpur bor, mesin pompa serta perlengkapan lain yang diperlukan. 5. Operator dan regu bor perlu diberi penjelasan mengenai pemboran tersebut sesuai data yang ada, sehingga tidak meninggalkan sikap hati-hati dalam pekerjaan pemboran tersebut. Berikut ini diberi catatan mengenai standar kekerasan, kekompakan dan tingkat pelapukan. A. Standar kekerasan 1. Sangat lunak 2. Lunak (bisa digores dengan kuku) 3. Agak keras (digores dengan pisau) 4. Keras (tidak dapat digores dengan pisau) 5. Sangat keras. B. Standar kekompakan 1. Lepas (bisa dipegang, fragmen/butiran terurai) 2. Agak lepas (ditekan dengan tangan, fragmen terurai) 3. Agak kompak (bila dipukul dengan palu fragmen terurai) 4. Kompak (dipukul dengan palu fragmen sukar terurai) C. Tingkat pelapukan 1. Segar (bila tidak ada tanda-tanda pelapukan) 2. Lapuk sedikit (bila memperlihatkan sedikit tanda pelapukan, pelunturan warna) 3. Lapuk menengah (tanda-tanda pelapukan cukup terlihat)yaitu perubahan warna dan pengurangan kekuatan batuan cukup berarti 4. Lapuk tinggi (memperlihatkan tanda pelapukan cukup tinggi hingga batuan menjadi lemah dan tidak mudah terurai bila kemasukan air) 5. Lapuk sangat tinggi, bila seluruh batuan telah lapuk tapi tekstur batuan masih terlihat dan akan terurai bila direndam dalam air dan digoyang sedikit. I.3. Analisis Data (Terlampir) 1.4 Kesimpulan

9 9 Pada praktikum ini dapat diketahui data bor, mulai dari sampel hingga analisis data, sehingga didapat kesimpulan pada data sumur bor jenis akuifer yaitu Akuifer Tidak Tertekan tau disebut Akuifer Bebas pada litologi Batupasir. Dilihat dari analisis data bor (coreing) yang ada, selanjutnya dilakukan deskripsi dari batuan yang dianalisa dari perlapisan bawah permukaan yang kami lakukan. Maka disimpulkan pada kedalaman kurang lebih cm airtanah lebih berpotensi untuk didapatkan. Karena jenis batuanya memiliki porusitas yang tinggi dan juga permeable. BAB II PENGUKURAN DEBIT 2.1. Pendahuluan Latar Belakang Masalah Geohidrologi adalah ilmu yang mempelajari tentang masalah sumber air bawah tanah yang berhubungan dengan cara terdapat, penyebaran, pengaliran, sifat kimia, dan potensi sumber air bawah tanah dalam hubungannya dengan lingkungan geologi. Sungai adalah suatu tubuh Running Water yang terkumpul pada suatu saluran dan bergarak menuju Base Level Of Erosion akibat pengaruh gaya gravitasi. Debit (discharge) atau besarnya aliran sungai (stream flow) adalah volume aliran yang mengalir melalui suatu penampang melintang sungai per satuan waktu dan satuanya meter kubik per detik (m3/det). Aliran adalah pergerakan air di dalam alur sungai. Pengukuran debit yang dilaksanakan di suatu pos duga air tujuannya terutama adalah untuk membuat lengkung debit dari pos duga air yang bersangkutan. Lengkung debit dapat merupakan hubungan yang sederhana antara tinggi muka air dan debit, dapat pula

10 10 merupakan hubungan yang komplek apabila debit disamping fungsi dari tinggi muka air juga merupakan fungsi dari kemiringan muka air, tingkat perubahan muka air dan fungsi dari faktor lainnya. Pada dasarnya pengukuran debit adalah pengukuran luas penampang basah, kecepatan aliran dan tinggi muka air. Pengukuran debit adalah proses pengukuran dan perhitungan kecepatan aliran kedalaman, lebar aliran serta perhitungan luas penampang basah untuk menghitung debit dan pengukuran tinggi muka airnya Maksud dan Tujuan Maksud dari pembuatan laporan ini adalah Menentukan kedalaman sungai, Menentukan kecepatan aliran sungai, dan Menentukan jenis sungai. Tujuannya adalah untuk Mengetahui besarnya volume air yang mengalir dalam suatu satuan waktu dan mengetahui jenis sungai tersebut apakah Influent atau Effluent Waktu, Lokasi dan Kesampaian Daerah Perjalanan dimulai dari laboratorium IST AKPRIND sekitar pukul WIB, Setelah memeriksa perlengkapan masing-masing kelompok kecil, kemudian menuju kearah Imogiri dan sampai ditempat sekitar pukul WIB. Jarak tempuh antara laboratorium ketempat Imogiri sekitar 18 kilometer (km). Hari/tanggal : Minggu, 12 Oktober 2014 Waktu : WIB - selesai Lokasi : Sekitar jembatan gantung Imogiri Cuaca : Cerah Morfologi : Fluvial-Aluvial Vegetasi : Lebat ( pohon bambu, pisang dan pepohonan lainya) Daerah ini merupakan daerah yang dialiri sungai dengan stadia DewasaTua dan litologi penyusun batuan didaerah ini adalah batuan sedimen. Analisis laboratorium dilakukan pada:

11 11 Hari/tanggal : Rabu, 15 Oktober 2014 Waktu : WIB - selesai Lokasi : Laboratorium Pusat IST AKPRIND Yogyakarta, Jln. I Dewa Nyoman Oka No. 32, Kotabaru, D.I.Yogyakarta 2.2. Landasan Teori Dasar Teori Sungai adalah suatu tubuh Running Water yang terkumpul pada suatu saluran dan bergerak menuju Base Level of Erosion akibat pengaruh gaya gravitasi. Debit adalah besarnya volume suatu fluida dari suatu media persatuan waktu. Sungai selain memiliki kecepatan aliran juga mempunyai debit bervariasi pada setiap sungai, bahkan dalam satu sungai pada hilir dan hulu mempunyai debit yang berbeda. Pengukuran debit dengan menggunakan metode pelampung adalah metode yang digunakan untuk pengukuran debit pada sungai. Sungai selain mempunyai kecepatan aliran juga mempunyai debit bervariasi pada tiap sungai, bahkan dalam satu sungai pada hilir dan hulu mempunyai debit yang berbeda. Perbedaan debit disebabkan antara lain oleh: 1. Adanya penambahan air dari air limbah atau dari rembesan-rembesan yang ada di sekitar sungai. 2. Sungai tersebut disuplai airtanah di sekitarnya. 3. Sungai tersebut menyuplai artanah di sekitarnya. Faktor-faktor yang mempengaruhi debit antara lain: 1. Luas media. 2. Tenaga fluida, dipengaruhi oleh: a. Kemiringan lereng (landai hidrolika) b. Kekasaran dasar permukaan sungai. Syarat-syarat sungai yang memenuhi standar: Sungai lurus atau relatif lurus. Kecepatan air seragam. Aliran sungai laminar. Gradien sungai kecil. Bagian sungai yang tidak ada aliran masuk.

12 12 6. Tidak ada tumbuhan. Debit sungai dapat dihitung dengan rumus : Q AxV V s t Keterangan: A = Luas penampang sungai V = Kecepatan pelampung s = Jarak t = waktu Alat dan Bahan Alat yang dipergunakan antara lain: Pelampung. Stop Watch / alat ukur waktu. Roll meter / tali ukur. Penggaris panjang. Alat tulis. Kertas millimeter Cara Kerja Cara kerja dalam perhitungan debit sungai adalah: 1. Pilih bagian sungai yang memenuhi syarat. 2. Rentangkan roll meter/tali ukur sepanjang 20 meter, selanjutnya 50 sampai 100 meter. 3. Lepaskan pelampung dari titik awal ke titik selanjutnya dan catat waktunya pada tepi kiri, kanan dan tengah. Ulangi sampai 3-5 kali. 4. Ukur penampang sungai dari tepi kiri ke tepi kanan dengan interval 50 cm, kemudian ukur kedalamannya. 5. Hitung debit sungai dengan rumus di atas, Q = A x V Perhitungan Debit Data Lapangan Bagian Hulu Data Lebar Sungai Dari hasil pengukuran dilapangan diperoleh data sebagai berikut :

13 13 a. b. c. d. Lebar sungai Jumlah interval Jarak antar interval Panjang : 34 m (3400 cm) : 68 : 50 cm : 25 m Data Waktu Pelampung Untuk data waktu pelampung disajikan dalam bentuk tabel agar lebih mudah dalam menentukan dan menjumlahkan waktu dan melihat bagianbagiannya, dan datanya sebagai berikut: Tabel 1. Data waktu pelampung hulu ke hilir Bagian t1 Kiri Tengah Kanan t , , , , , ,61 t , , ,10 Sumber: Data Olah Primer Data Kedalaman Sungai Bagian Hulu Untuk data kedalaman sungai bagian hulu disajikan dalam bentuk tabel agar lebih mudah dalam mengetahui kedalaman dan interval berapa data tersebut didapatkan. Tabel 2. Data kedalaman sungai bagian hulu N Interval Ketebalan (cm) N Interval Ketebalan (cm)

14 Sumber: Data Olah Primer Gambar Penampang Sungai (Terlampir) Perhitungan Luas Penampang Sungai Bagian Hulu Bentuk penampang sungai bagian hulu (untuk menghitung luasnya) adalah sebagai berikut:

15 15 Rumus yang digunakan dalam perhitungan luas penampang adalah : L a. Segitigs 1 1 xaxt xbxt 2 2 b. Trapesium L= 1 2 x Jumlah Sisi Sejajar x Tinggi = 1 2 x (a+b) x t Keterangan: a dan b : Kedalaman t : Interval (jarak pengukuran kedalaman) a. Dalam bentuk perhitungan A1 = ½ x (a+b) x t A4 = ½ x (a+b) x t = ½ x (0+70) x 50 = ½ x ( ) x 50 = ½ x 3500 = ½ x 235 x 50 = 1750 cm2 = 5875 cm2 A2 = ½ x (a+b) x t A5 = ½ x (a+b) x t = ½ x (70+90) x 50 = ½ x ( ) x 50 = ½ x 160 x 50 = ½ x 250 x 50 = 4000 cm2 = 6250 cm2 A3 = ½ x (a+b) x t A6 = ½ x (a+b) x t = ½ x (90+110) x 50 = ½ x ( ) x 50 = ½ x 200 x 50 = ½ x 245 x 50 = 5000 cm2 = 6125 cm2

16 16 A7 = ½ x (a+b) x t = ½ x (95+95) x 50 = ½ x ( ) x 50 = ½ x 190 x 50 = ½ x 140 x 50 = 4750 cm2 = 6000 cm2 A15 = ½ x (a+b) x t A8 = ½ x (a+b) x t = ½ x (95+100) x 50 = ½ x ( ) x 50 = ½ x 195 x 50 = ½ x 230 x 50 = 4875 cm2 = 5750 cm2 A9 = ½ x (a+b) x t A16 = ½ x (a+b) x t = ½ x (100+90) x 50 = ½ x ( ) x 50 = ½ x 190 x 50 = ½ x 215 x 50 = 4750 cm2 = 5375 cm2 A10 = ½ x (a+b) x t A17 = ½ x (a+b) x t = ½ x (90+90) x 50 = ½ x ( ) x 50 = ½ x 180 x 50 = ½ x 205 x 50 = 4500 cm2 = 5125 cm2 A11 = ½ x (a+b) x t A18 = ½ x (a+b) x t = ½ x (90+75) x 50 = ½ x ( ) x 50 = ½ x 165 x 50 = ½ x 205 x 50 = 4125 cm2 = 5125 cm2 A12 = ½ x (a+b) x t A19 = ½ x (a+b) x t = ½ x (75+45) x 50 = ½ x (105+90) x 50 = ½ x 120 x 50 = ½ x 195 x 50 = 3000 cm2 = 4875 cm2 A13 = ½ x (a+b) x t A20 = ½ x (a+b) x t = ½ x (45+45) x 50 = ½ x (90+95) x 50 = ½ x 90 x 50 = ½ x 185 x 50 = 2250 cm2 = 4625 cm2 A14 = ½ x (a+b) x t A21 = ½ x (a+b) x t = ½ x (45+50) x 50

17 17 = ½ x 95 x 50 = ½ x 180 x 50 = 2375 cm2 = 4500 cm2 A22 = ½ x (a+b) x t A29 = ½ x (a+b) x t = ½ x (50+70) x 50 = ½ x (70+70) x 50 = ½ x 120 x 50 = ½ x 140 x 50 = 3000 cm2 = 3500 cm2 A23 = ½ x (a+b) x t A30 = ½ x (a+b) x t = ½ x (70+80) x 50 = ½ x (70+70) x 50 = ½ x 150 x 50 = ½ x 140 x 50 = 3750 cm2 = 3500 cm2 A24 = ½ x (a+b) x t A31 = ½ x (a+b) x t = ½ x (80+90) x 50 = ½ x (70+70) x 50 = ½ x 110 x 50 = ½ x 140 x 50 = 4250 cm2 = 3500 cm2 A25 = ½ x (a+b) x t A32 = ½ x (a+b) x t = ½ x (90+115) x 50 = ½ x (70+65) x 50 = ½ x 205 x 50 = ½ x 135 x 50 = 5125 cm2 = 3375 cm2 A26 = ½ x (a+b) x t A33 = ½ x (a+b) x t = ½ x ( ) x 50 = ½ x (65+70) x 50 = ½ x 225 x 50 = ½ x 135 x 50 = 5625 cm2 = 3375 cm2 A27 = ½ x (a+b) x t A34 = ½ x (a+b) x t = ½ x ( ) x 50 = ½ x (70+70) x 50 = ½ x 220 x 50 = ½ x 140 x 50 = 5500 cm2 = 3500 cm2 A28 = ½ x (a+b) x t A35 = ½ x (a+b) x t = ½ x (110+70) x 50 = ½ x (70+65) x 50

18 18 = ½ x 135 x 50 = ½ x 136 x 50 = 3375 cm2 = 3400 cm2 A36 = ½ x (a+b) x t A43 = ½ x (a+b) x t = ½ x (65+70) x 50 = ½ x (68+60) x 50 = ½ x 135 x 50 = ½ x 128 x 50 = 3375 cm2 = 3200 cm2 A37 = ½ x (a+b) x t A44 = ½ x (a+b) x t = ½ x (70+65) x 50 = ½ x (60+40) x 50 = ½ x 135 x 50 = ½ x 100 x 50 = 3375 cm2 = 2500 cm2 A38 = ½ x (a+b) x t A45 = ½ x (a+b) x t = ½ x (65+70) x 50 = ½ x (40+50) x 50 = ½ x 135 x 50 = ½ x 90 x 50 = 3375 cm2 = 2250 cm2 A39 = ½ x (a+b) x t A46 = ½ x (a+b) x t = ½ x (70+65) x 50 = ½ x (50+40) x 50 = ½ x 135 x 50 = ½ x 90 x 50 = 3375 cm2 = 2250 cm2 A40 = ½ x (a+b) x t A47 = ½ x (a+b) x t = ½ x (65+65) x 50 = ½ x (40+43) x 50 = ½ x 130 x 50 = ½ x 83 x 50 = 3250 cm2 = 2075 cm2 A41 = ½ x (a+b) x t A48 = ½ x (a+b) x t = ½ x (65+68) x 50 = ½ x (43+44) x 50 = ½ x 133 x 50 = ½ x 87 x 50 = 3325 cm2 = 2175 cm2 A42 = ½ x (a+b) x t A49 = ½ x (a+b) x t = ½ x (68+68) x 50 = ½ x (44+46) x 50

19 19 = ½ x 90 x 50 = ½ x 198 x 50 = 2250 cm2 = 4950 cm2 A50 = ½ x (a+b) x t A57 = ½ x (a+b) x t = ½ x (46+70) x 50 = ½ x ( ) x 50 = ½ x 116 x 50 = ½ x 223 x 50 = 2900 cm2 = 5575 cm2 A51 = ½ x (a+b) x t A58 = ½ x (a+b) x t = ½ x (70+85) x 50 = ½ x ( ) x 50 = ½ x 155 x 50 = ½ x 237 x 50 = 3875 cm2 = 5925 cm2 A52 = ½ x (a+b) x t A59 = ½ x (a+b) x t = ½ x (85+95) x 50 = ½ x ( ) x 50 = ½ x 180 x 50 = ½ x 248 x 50 = 4500 cm2 = 6200 cm2 A53 = ½ x (a+b) x t A60 = ½ x (a+b) x t = ½ x (95+88) x 50 = ½ x ( ) x 50 = ½ x 183 x 50 = ½ x 255 x 50 = 4575 cm2 = 6375 cm2 A54 = ½ x (a+b) x t A61 = ½ x (a+b) x t = ½ x (88+90) x 50 = ½ x ( ) x 50 = ½ x 178 x 50 = ½ x 225 x 50 = 4450 cm2 = 5625 cm2 A55 = ½ x (a+b) x t A62 = ½ x (a+b) x t = ½ x (90+94) x 50 = ½ x (100+75) x 50 = ½ x 184 x 50 = ½ x 175 x 50 = 4600 cm2 = 4375 cm2 A56 = ½ x (a+b) x t A63 = ½ x (a+b) x t = ½ x (94+104) x 50 = ½ x (75+55) x 50

20 20 = ½ x 130 x 50 = ½ x (39+30) x 50 = 3250 cm2 = ½ x 69 x 50 = 1725 cm2 A64 = ½ x (a+b) x t = ½ x (55+45) x 50 A67 = ½ x (a+b) x t = ½ x 100 x 50 = ½ x (30+10) x 50 = 2500 cm2 = ½ x 40 x 50 = 1000 cm2 A65 = ½ x (a+b) x t = ½ x (45+39) x 50 A68 = ½ x (a+b) x t = ½ x 84 x 50 = ½ x (10+0) x 50 = 2100 cm2 = ½ x 10 x 50 = 250 cm2 A66 = ½ x (a+b) x t b. Data perhitungan luas penampang Untuk data perhitungan luas bagian hulu disajikan dalam bentuk tabel agar mudah dalam penjumlahan serta mengetahui kedalaman dan luas penampangnya. Tabel 3. Data perhitungan luas penampang bagian hulu No Interval Kedalaman (cm) Luas Penampang (cm2)

21

22 cm2 26,73 m2 (Atotal) Sumber : Data Olahan Primer Perhitungan kecepatan Untuk data perhitungan kecepatan bagian hulu disajikan dalam bentuk tabel dan datanya sebagai berikut: Tabel 4. Perhitungan Kecepatan Bagian Kiri Tengah Kanan (ttotal) Rata-Rata t1 t 2 t 3 T 3 t , , , ,98 591,98 detik 197,33 detik t2 t , , , ,35 560,35 detik 186,78 detik 03 32, , , ,5 565,5 detik 188,5 detik 197,33 186,78 188,5 3 = 190,82 detik Perhitungan debit Untuk perhitungan debit digunakan rumus sebagai berikut: S V Q AxV T Keterangan : A = Luas Penampang V = Kecepatan Pelampung S = Jarak T = Waktu Perhitungan:

23 23 V S T 25m 190,82s = 0, m/s Q =Ax V = 26,73 m2 x 0, m/s = 3, m3/s Data Lapangan Bagian Hilir Data lebar sungai Dari hasil pengukuran dilapangan diperoleh data sebagai berikut : e. f. g. h. Lebar sungai Jumlah interval Jarak antar interval Panjang : 36,5 m (3650 cm) : 73 : 50 cm : 25 m Data waktu pelampung Untuk data waktu pelampung disajikan dalam bentuk tabel agar lebih mudah dalam menentukan dan menjumlahkan waktu dan melihat bagian- bagiannya, dan datanya sebagai berikut: Tabel 5. Data waktu pelampung hulu ke hilir Bagian t1 Kiri Tengah Kanan 03 59, , ,80 t , , ,61 t , , ,10 Sumber: Data Olah Primer Data kedalaman sungai bagian hulu Untuk data kedalaman sungai bagian hulu disajikan dalam bentuk tabel agar lebih mudah dalam mengetahui kedalaman dan interval berapa data tersebut didapatkan. Tabel 6. Data kedalaman sungai bagian hilir

24 24 No Interval Ketebalan (cm) No Interval Sumber: Data Olah Primer Gambar penampang sungai (Terlampir) Perhitungan luas penampang sungai bagian hilir Ketebalan (cm)

25 25 Bentuk penampang sungai bagian hulu (untuk menghitung luasnya) adalah sebagai berikut: Rumus yang digunakan dalam perhitungan luas penampang adalah : L a. Segitigs 1 1 xaxt xbxt b. Trapesium L= x Jumlah Sisi Sejajar x Tinggi = 1 2 x (a+b) x t Keterangan: a dan b : Kedalaman t : Interval (jarak Pengukuran Kedalaman a. Dalam bentuk perhitungan A1 = ½ x (a+b) x t = ½ x (78+68) x 50 = ½ x (0+72) x 50 = ½ x 146 x 50 = 1800 cm2 = 3650 cm2 A2 = ½ x (a+b) x t A5 = ½ x (a+b) x t = ½ x (72+80) x 50 = ½ x (68+63) x 50 = ½ x 152 x 50 = ½ x 131 x 50 = 3800 cm2 = 3275 cm2 A3 = ½ x (a+b) x t A6 = ½ x (a+b) x t = ½ x (80+78) x 50 = ½ x (63+28) x 50 = ½ x 158 x 50 = ½ x 91 x 50 = 3950 cm2 = 2275 cm2 A4 = ½ x (a+b) x t A7 = ½ x (a+b) x t

26 26 = ½ x (28+9) x 50 = ½ x 37 x 50 = 925 cm2 A8 = ½ x (a+b) x t = ½ x (9+5) x 50 = ½ x 14 x 50 = 350 cm2 A9 = ½ x (a+b) x t = ½ x (5+10) x 50 = ½ x 15 x 50 = 375 cm2 A10 = ½ x (a+b) x t = ½ x (10+17) x 50 = ½ x 27 x 50 = 675 cm2 A11 = ½ x (a+b) x t = ½ x (17+21) x 50 = ½ x 38 x 50 = 950 cm2 A12 = ½ x (a+b) x t = ½ x (21+27) x 50 = 1700 cm2 A15 = ½ x (a+b) x t = ½ x (39+33) x 50 = ½ x 72 x 50 = 1800 cm2 A16 = ½ x (a+b) x t = ½ x (33+25) x 50 = ½ x 58 x 50 = 1450 cm2 A17 = ½ x (a+b) x t = ½ x (25+8) x 50 = ½ x 33 x 50 = 825 cm2 A18 = ½ x (a+b) x t = ½ x (8+9,5) x 50 = ½ x 17,5 x 50 = 437,5 cm2 A19 = ½ x (a+b) x t = ½ x (9,5+30) x 50 = ½ x 39 x 50 = 987,5 cm2 = ½ x 48 x 50 = 1200 cm2 A13 = ½ x (a+b) x t A20 = ½ x (a+b) x t = ½ x (30+41) x 50 = ½ x (27+29) x 50 = ½ x 71 x 50 = ½ x 185 x 50 = 1775 cm2 = 1400 cm2 A14 = ½ x (a+b) x t A21 = ½ x (a+b) x t = ½ x (41+66,5) x 50 = ½ x (29+39) x 50 = ½ x 107,5 x 50 = ½ x 68 x 50 = 2687,5 cm2

27 27 A22 = ½ x (a+b) x t A29 = ½ x (a+b) x t = ½ x (66,5+67) x 50 = ½ x (72,5+69) x 50 = ½ x 133,5 x 50 = ½ x 141,5 x 50 = 3337,5 cm2 = 3537,5 cm2 A23 = ½ x (a+b) x t A30 = ½ x (a+b) x t = ½ x (67+80) x 50 = ½ x (69+64) x 50 = ½ x 147 x 50 = ½ x 133 x 50 = 3675 cm2 = 3325 cm2 A24 = ½ x (a+b) x t A31 = ½ x (a+b) x t = ½ x (80+82) x 50 = ½ x (64+63) x 50 = ½ x 162 x 50 = ½ x 127 x 50 = 4050 cm2 = 3175 cm2 A25 = ½ x (a+b) x t A32 = ½ x (a+b) x t = ½ x (82+81) x 50 = ½ x (63+66) x 50 = ½ x 163 x 50 = ½ x 129 x 50 = 4075 cm2 = 3225 cm2 A26 = ½ x (a+b) x t A33 = ½ x (a+b) x t = ½ x (81+77) x 50 = ½ x (66+63) x 50 = ½ x 158 x 50 = ½ x 129 x 50 = 3950 cm2 = 3225 cm2 A27 = ½ x (a+b) x t A34 = ½ x (a+b) x t = ½ x (77+72) x 50 = ½ x (63+64) x 50 = ½ x 149 x 50 = ½ x 127 x 50 = 3725 cm2 = 3175 cm2 A28 = ½ x (a+b) x t A35 = ½ x (a+b) x t = ½ x (72+72,5) x 50 = ½ x (64+62) x 50 = ½ x 144 x 50 = ½ x 127 x 50 = 3612,5 cm2 = 3175 cm2

28 28 A36 = ½ x (a+b) x t A43 = ½ x (a+b) x t = ½ x (63+62) x 50 = ½ x (68+71) x 50 = ½ x 125 x 50 = ½ x 139 x 50 = 3125 cm2 = 3475 cm2 A37 = ½ x (a+b) x t A44 = ½ x (a+b) x t = ½ x (62+60) x 50 = ½ x (71+68) x 50 = ½ x 122 x 50 = ½ x 139 x 50 = 3050 cm2 = 3475 cm2 A38 = ½ x (a+b) x t A45 = ½ x (a+b) x t = ½ x (60+62) x 50 = ½ x (68+69) x 50 = ½ x 122 x 50 = ½ x 137 x 50 = 3050 cm2 = 3425 cm2 A39 = ½ x (a+b) x t A46 = ½ x (a+b) x t = ½ x (62+77) x 50 = ½ x (69+69) x 50 = ½ x 139 x 50 = ½ x 138 x 50 = 3475 cm2 = 3425 cm2 A40 = ½ x (a+b) x t A47 = ½ x (a+b) x t = ½ x (77+62) x 50 = ½ x (69+68) x 50 = ½ x 139 x 50 = ½ x 137 x 50 = 3475 cm2 = 3425 cm2 A41 = ½ x (a+b) x t A48 = ½ x (a+b) x t = ½ x (62+66) x 50 = ½ x (68+82) x 50 = ½ x 128 x 50 = ½ x 170 x 50 = 3200 cm2 = 3750 cm2 A42 = ½ x (a+b) x t A49 = ½ x (a+b) x t = ½ x (66+66) x 50 = ½ x (82+94) x 50 = ½ x 134 x 50 = ½ x 176 x 50 = 3350 cm2 = 4400 cm2

29 29 A50 = ½ x (a+b) x t A57 = ½ x (a+b) x t = ½ x (94+90) x 50 = ½ x (58+71) x 50 = ½ x 184 x 50 = ½ x 129 x 50 = 4600 cm2 = 3225 cm2 A51 = ½ x (a+b) x t A58 = ½ x (a+b) x t = ½ x (90+92) x 50 = ½ x (71+81) x 50 = ½ x 182 x 50 = ½ x 152 x 50 = 4550 cm2 = 3800 cm2 A52 = ½ x (a+b) x t A59 = ½ x (a+b) x t = ½ x (92+86) x 50 = ½ x (81+83) x 50 = ½ x 178 x 50 = ½ x 164 x 50 = 4450 cm2 = 4100 cm2 A53 = ½ x (a+b) x t A60 = ½ x (a+b) x t = ½ x (86+64) x 50 = ½ x (83+85) x 50 = ½ x 150 x 50 = ½ x 168 x 50 = 3750 cm2 = 4200 cm2 A54 = ½ x (a+b) x t A61 = ½ x (a+b) x t = ½ x (64+54) x 50 = ½ x (85+88) x 50 = ½ x 118 x 50 = ½ x 173 x 50 = 2950 cm2 = 4325 cm2 A55 = ½ x (a+b) x t A62 = ½ x (a+b) x t = ½ x (54+48) x 50 = ½ x (88+88) x 50 = ½ x 102 x 50 = ½ x 173 x 50 = 2550 cm2 = 4400 cm2 A56 = ½ x (a+b) x t A63 = ½ x (a+b) x t = ½ x (48+58) x 50 = ½ x (88+89) x 50 = ½ x 106 x 50 = ½ x 177 x 50 = 2650 cm2 = 4425 cm2

30 30 A64 = ½ x (a+b) x t = ½ x (89+84) x 50 A69 = ½ x (a+b) x t = ½ x 173 x 50 = ½ x (60+61) x 50 = 4325 cm2 = ½ x 121 x 50 = 3025 cm2 A65 = ½ x (a+b) x t = ½ x (84+79) x 50 A70 = ½ x (a+b) x t = ½ x 163 x 50 = ½ x (61+54) x 50 = 4075 cm2 = ½ x 115 x 50 = 2875 cm2 A66 = ½ x (a+b) x t = ½ x (79+59) x 50 A71 = ½ x (a+b) x t = ½ x 168 x 50 = ½ x (54+44) x 50 = 3450 cm2 = ½ x 98 x 50 = 2450 cm2 A67 = ½ x (a+b) x t = ½ x (59+60) x 50 A72 = ½ x (a+b) x t = ½ x 119 x 50 = ½ x (44+21) x 50 = 2975 cm2 = ½ x 65 x 50 = 1625 cm2 A68 = ½ x (a+b) x t = ½ x (60+60) x 50 A73 = ½ x (a+b) x t = ½ x 120 x 50 = ½ x (21+0) x 50 = 3000 cm2 = 525 cm2 b. Data perhitungan luas penampang Untuk data perhitungan luas bagian hulu disajikan dalam bentuk tabel agar mudah dalam penjumlahan serta mengetahui kedalaman dan luas penampangnya. Tabel 7. Data perhitungan luas penampang bagian hilir No Interval Ketebalan (cm) Luas Penampang (cm2)

31

32 (Atotal) cm2 21,5975 m2 Sumber : Data Olahan Primer Perhitungan Kecepatan Untuk data perhitungan kecepatan bagian hulu disajikan dalam bentuk tabel dan datanya sebagai berikut:

33 33 Tabel 8. Perhitungan Kecepatan Bagian Kiri Tengah Kanan (ttotal) Rata-Rata t , , , ,98 591,98 detik 197,33 detik t2 t , , , ,35 560,35 detik 186,78 detik 03 32, , , ,5 565,5 detik 188,5 detik Sumber : Data Olahan Primer T t1 t 2 t ,33 186,78 188,5 3 = 190,82 detik Perhitungan Debit Untuk perhitungan debit digunakan rumus sebagai berikut: S V Q AxV T Keterangan : A = Luas Penampang V = Kecepatan Pelampung S = Jarak T = Waktu Perhitungan: S V T V 25m 190,82s = 0, m/s Q =Ax V = 21,5975 m2 x 0, m/s = 2, m3/s

34 Kesimpulan Geohidrologi adalah ilmu yang mempelajari tentang masalah sumber air bawah tanah yang berhubungan dengan cara terdapat, penyebaran, pengaliran, sifat kimia, dan potensi sumber air bawah tanah dalam hubungannya dengan lingkungan geologi. Sungai adalah suatu tubuh Running Water yang terkumpul pada suatu saluran dan bergarak menuju Base Level Of Erosion akibat pengaruh gaya gravitasi. Debit (discharge) atau besarnya aliran sungai (stream flow) adalah volume aliran yang mengalir melalui suatu penampang melintang sungai per satuan waktu dan satuanya meter kubik per detik (m3/det). Dari hasil perhitungan dihalaman sebelumnya dapat disimpulkan bahwa sungai didaerah Jembatan Gantung Imogiri adalah influen, dimana Qhulu > Qhilir. BAB III PUMPING TEST METODE THEIS 3.1. Tujuan dan Persyaratan Tujuan Untuk menentukan harga koefisien keterusan air (T) dan daya simpan air (koefisien storage/s). Harga tersebut berguna untuk mengevaluasi potensi sumur Persyaratan dasar uji pemompaan Persyaratan untuk sebagai dasar uji pemompaan yaitu : 1. Akuifer dianggap meluas tak terhingga dan datar 2. Akuifer homogen dan isotropis dalam yang dipengaruhi pemompaan dan tebalnya seragam. 3. Air mengalir dalam akuifer laminar. 4. Drawdown yang disebabkan oleh aliran vertical kecil, sehingga dapat diabaikan. 5. Akuifer dapat dipompa dengan debit tetap Persyaratan Metode Theis

35 35 Persyaratan untuk melakukan analisis Metode Theis yaitu : 1. Akuifer tertekan. 2. Berupa aliran tak langsung. S dan t dapat diabaikan, juga gradient hidrolik konstan. 3. Diameter sumur kecil Alat dan Bahan Alat dan bahan dalam analisis Metode Theis yaitu : Data hasil pemompaan dilapangan. Grafik Theis Type Curve. Kertas double logaritma. Kertas kalkir. Kalkulator atau alat hitung. Alat tulis Cara Kerja Langkah-langkah dalam analisis pumping test Metode Theis sebagai berikut : 1. Diplotkan harga drawdown (s) dan waktu pemompaan (t) pada kertas kalkir yang ditempelkan pada kertas double logaritma. Bila pengamatan s (oo) pada sumur pengamat yang diplotkan s dengan t/r2. s sebagai ordinat dan t t 2 r sebagai absis. 2. Titik-titik yang didapat dilekatkan pada grafik standar Theis digeser-geser sehingga absis dan ordinat sejajar, sehingga didapat grafik yang sesuai. 3. Dipilih macth point sembarang dan dilihat hasil pada absis, t t 2 r dan 1/u. Pada ordinat W (u) dan s. Catatan : Macth Point tidak harus diletakan pada kurva. Untuk lebih mudah dalam perhitungan diambil W (u) = 1 dan 1/u 10 (krusemen dan De Ridder, 1970). Dicari :

36 36 T= S= Q.W ( ) 4 s 4Tt t 4T 2 2 r r t 2 r 1/ u 4T S= Keterangan : T : koefisien keterusan air (m2/jam atau m2/hari) S : daya simpan air s : drawdown dalam meter t : waktu sejak pemompaan (menit, jam atau hari ) r : jarak sumur uji dengan sumur pengamatan. Q : debit pemompaan air. 4. Bila Q > 1 dicari rata-rata dengan grafik Hasil Uji Pemompaan Tabel 9. Data analisis pumping test metode theis Waktu (t) menit Penurunan m.a.t (S) meter 0 9,75 10,2 10,6 10,8 10,9 11,12 11,20 11,27 11,33 t/r2 0 0,04 0,08 0,12 0,16 0,20 0,24 0,28 0,32 0,36

37 ,40 11,45 11,58 11,69 11,78 11,84 11,90 12,02 12,15 12,22 12,34 12,42 12,52 12,60 12,68 12,79 12,91 13,15 13,25 13,31 13,38 13,44 13,48 13,52 13,58 13,64 13,67 13,69 0,40 0,48 0,56 0,64 0,72 0,80 1 1,20 1,40 1,60 2 2,20 2,40 2,80 3,20 3,60 4 4,80 5,40 6 6,60 7,20 8 8,80 9,60 10, ,40 Sumber : Data Olahan Primer Hasil Uji Pemompaan dari Metode Theis sebagai berikut : Dik : Q = 25 W (u) = 1 R = 5 cm Didapat : l/u = 10 s = 12,5 t 2 r = 1,40 Di cari : Koefisien keterusan air (T) dan daya simpan air/koefisien storage (S)?

38 38 a. T = Q.W ( ) 4 s ,14.12,5 = = = 0,159 m2/hari 4Tt t 4T 2 2 r r b. S = t 4T 2 r 1/ u = 4.0,159.1,40 10 = = 0, Kesimpulan Dari data hasil analisis Metode Pumping Test Theis didapatkan hasil : Koefisien keterusan air (T) yaitu : 0,159 m2/hari Daya simpan air koefisien storage (S) yaitu : 0,08904 (leavy/semi confined) BAB IV PUMPING TEST METODE PAPADOPOULUS 4.1. Tujuan dan Dasar Teori Tujuan Untuk menentukan koefisien keterusan air (T) dan menetukan koefisien daya simpan air (S) Dasar Teori

39 39 Berlaku untuk sumur dengan diameter besar, dengan asumsi: Akuifer tertekan, homogen dan menerus. Aliran tak langsung. Diameter sumur >> Debit pemompaan (Q) konstan. Sumur menembus sumur akuifer Alat dan Bahan Alat dan bahan dalam analisis Metode Papadopoulus yaitu: Data hasil pemompaan dilapangan. Grafik Theis Type Curve. Kertas double logaritma. Kertas kalkir. Kalkulator dan alat tulis Cara Kerja Langkah-langkah dalam analisis pumping test Metode Papadopoulus sebagai berikut : 1. Diplotkan harga drawdown (s) dan waktu pemompaan (t) pada kertas kalkir yang ditempelkan pada kertas double logaritma. Bila pengamatan s (oo) pada sumur pengamat yang diplotkan s dengan t/r2. s sebagai ordinat dan t t 2 r sebagai absis. 2. Hasil pengeplotan dibuat garis kurva, kemudian dihimpitkan dengan kurva standar papadopoulus hingga sesuai (sumbu ordinat kedua kurva sejajar). 3. Dipilih macth point sembarang dan dilihat hasil pada absis, t ordinat W (µ) dan s. 4. Masukan rumus : T= Q.W ( ) 4 s t 2 r dan 1/u. Pada

40 40 S= 4Tt t 4T 2 2 r r t 2 r 1/ u 4T S= Keterangan : T : koefisien keterusan air (m2/jam atau m2/hari) S : daya simpan air s : drawdown dalam meter t : waktu sejak pemompaan (menit, jam atau hari ) r : jarak sumur uji dengan sumur pengamatan. Q : debit pemompaan air Hasil Uji Pemompaan Tabel 10. Data analisis pumping test metode papadopoulus Waktu (t) menit Penurunan m.a.t (s) meter t/r ,75 10,2 10,6 10,8 10,9 11,12 11,20 11,

41 ,33 11,40 11,45 11,58 11,69 11,78 11,84 11,90 12,02 12,15 12,32 12,34 12,42 12,52 12,60 12,68 12,79 12,91 13,51 13,25 13, Sumber : Data Olahan Primer Hasil Uji Pemompaan dari Metode Theis sebagai berikut : Dik : Q = 25 W (u) = 1 R = 5 cm Didapat : l/u = 10 s = 9,75 t 2 r = 0,0156 Di cari : Koefisien keterusan air (T) dan daya simpan air/koefisien storage (S)? T= = Q.W ( ) 4 s ,14.9,75

42 ,46 = = 0,20415 m2/hari S 4Tt t 4 T 2 r2 r t 2 r 1/ u 4T 4.0, , = 0, Kesimpulan Dari data hasil analisis Metode Papadopoulus didapatkan hasil: Koefisien keterusan air (T) yaitu : 0,20415 m2/hari. Daya simpan air koefisien storage (S) yaitu : 0, (leavy/semi confined) BAB V KUALITAS AIR TANAH

43 Pendahuluan Latar Belakang Air (badan air) merupakan suatu kebutuhan pokok bagi makhluk hidup agar dapat melangsungkan kehidupannya. Bagi manusia air diperlukan untuk sumber air (minum, mandi, mencuci), pengairan dalam bidang pertanian, perikanan, pariwisata, dll. Selain itu, air juga sangat diperlukan dalam kegiatan industri dan pengembangan teknologi untuk meningkatkan taraf kesejahteraan hidup manusia. Namun dibalik manfaat-manfaat tersebut, aktivitas manusia dibidang pertanian, industri dan kegiatan rumah dapat dan telah terbukti menyebabkan menurunnya kualitas air. Kualitas air secara umum menunjukkan mutu atau kondisi air yang dikaitkan dengan suatu kegiatan atau keperluan tertentu (Efendi, 2003). Dengan demikian, kualitas air akan berbeda dari suatu kegiatan ke kegiatan lain, sebagai contoh: kualitas air untuk keperluan irigasi berbeda dengan kualitas air untuk keperluan air minum. Kualitas air secara umum mengacu pada kandungan polutan yang terkandung dalam air dan kaitannya untuk menunjang kehidupan ekosistem dan kehidupan yang ada didalamnya Maksud dan Tujuan Maksud dari praktikum ini adalah agar praktikan dapat melakukan pengamatan, melakukan dan mengetahui kualitas air tanah. Tujuan dari praktikum ini adalah agar praktikan dapat melakukan pengukuran parameter, serta untuk menentukan kualitas air tanah Landasan Teori Faktor Yang Mempengaruhi Kualitas Airtanah Secara kuantitas airtanah di bumi sangat melimpah, namun kualitasnya relatif menurun.air yang dikonsumsi manusia sehari-hari harus memenuhi standar kualitas kesehatan menurut WHO dan Departemen Kesehatan

44 44 Republik Indonesia (DepKes). Menurut Todd (1980), tipe dan kadar airtanah dipengaruhi oleh asal airtanah, gerakan dan lingkungan. Pada umumnya airtanah mempunyai konsentrasi zat terlarut yang lebih tinggi dari air permukaan, sebagai akibat banyaknya dijumpai material yang mudah larut pada lapisan (formasi) geologi. Faktor yang mempengaruhi kualitas airtanah, antara lain adalah: 1. Asal airtanah: a. Batuan volkanik, yang mengandung Fe,S b. Batuan karbonat, yang mengandung Ca 2. Aerakan/aliran 3. Lingkungan: a. Macam tanah b. Batuan Kualitas airtanah dipandang sebagai sistem yang terdiri dari 3 komponen atau subsistem (Angelen 1981): 1. Material yang dilewati airtanah(macam tanah atau batuan), tergantung pada pola atau pori, komposisi kimia, dan keisotropisan. 2. Aliran, yang meliputi aliran laminer, turbulen, konveksi, dispersi, dan difusi. 3. Perubahan secara fisik, kimia dan biologi. Perubahan kualitas airtanah tergantung pada: a. Densitas b. Lokasi c. Ruang dan waktu d. Ragam pengaliran e. Perubahan proses fisik, kimia dan biologis Sifat Fisis, Kimia dan Biologis Airtanah Sifat fisik airtanah antara lain sebagai berikut: 1. Warna: disebabkan oleh zat terlarut dalam air maupun yang tidak terlarut dalam air. Tes warna menggunakan skala Pt/Co. 2. Bau dan rasa: bau disebabkan oleh gas-gas yang terlarut, sedangkan rasa disebabkan oleh garam terlarut. 3. Kekeruhan: disebabkan oleh kandungan zat yang tidak terlarut (koloid). Terdiri dari lanau lempung, zat organik, atau mikroorgan-isme. Alat ukurnya: Turbidimeter dalam satuan NTU (Number Turbidimeter Unit).

45 45 4. Kekentalan: dipengaruhi oleh partikel-partikel yang terkandung di dalamnya, semakin banyak akan semakin kental. Faktor yang mempengaruhi tingkat kekentalan adalah cuaca, suhu, jumlah partikel terlarut, dan kadar garam. Sifat kimia meliputi kegaraman, ph, kesadahan, dan pertukaran ion. Kegaraman/jumlah garam terlarut (Total Disolved Solid) adalah jumlah konsentrasi garam yang terkandung di dalam air. Keasaman (ph) ditentukan dengan alat ph meter. Air yang asam mempunyai ph melarutkan besi. Air yang basa mempunyai nilai ph < 7, bersifat mudah >7, air yang mengandung garam Ca dan Mg karbonat, bikarbonat tinggi mempunyai ph 7,5 8. Air yang netral mempunyai ph 7. Kandungan ion, baik kation maupun anion (ion logam) diketahui dengan Volumetri, calametri flamefotometri, spektrom fotometri. Ionnya adalah K, Ca, Mg, Al, Fe, Mn, Cu, Zn, Cl, SO4,CO2, CO3, HCO3, H2S, NO3, NO2, KMnO4, SiO2, dan Boron. Kesadahan atau kekerasan (total hardness)-hr jumlah Ca dan Mg disebut kesadahan karbonat dan kesadahan nonkarbonat. Sifat biologis (bakteriologis), bakteri yang biasanya berkembang pada air adalah bakteri E. Colly dan ditentukan dengan daftar MPN dari Hoskins Interpretasi dari Data Kualitas Airtanah Untuk keperluan interpretasi dari data kualitas airtanah, cukup berdasarkan ion-ion penyusun utama airtanah baik berupa kation maupun anion. Kation terdiri dari Ca, Mg, Na&K, Fe, Mn, sedangkan anion terdiri dari Cl, SO4, HCO3, CO3, NO3 dan kadang kadang F. Di samping itu sering ditambah pula dengan SiO2, TDS, EC, suhu dan ph. Satuan ion-ion terlebih dahulu harus diubah dari satu mg/l (ppm) menjadi epm (Equivalen per million) dengan : Epm ValensiXpp m BeratMolek ul Atau secara mudah satuan ppm dikalikan dengan faktor konfersi pada tabel 1

46 46 Tabel 11. Faktor konversi ppm ke epm (Walton, 1970) Ion Alumunium(Al3++) Barium (Ba+ +) Multiply by 0, ,01456 Bicarbonate (HCO3) 0,01639 Bromide (Br -) 0,01251 Calcium (Ca++) 0,04990 Carbonate (CO3) 0,03333 Chloride (Cl -) 0,02820 Chromium (Cr4-) 0,11536 Copper (Cu -) 0,03148 Flouride (F -) 0,05263 Hydrogen (H+) 0,99206 Hydroxide (OH-) 0,05880 Iodide (I-) 0,00788 Iron (Fe + +) 0,03581 Ion Iron (Fe3+) Lead (Pb --) Lithium (Li -) Magnesium (Mg--) Manganese (Mn3-) Nitrate (NO2-) Phosphate (PO43-) Potassium (K+) Sodium (Na+) Strontium (Sr--) Sulfate (SO4-) Sulfite (S-) Zing (Zn4-) Manganese(Mn3+) Multiply by 0, , , , , , , , , , , , , ,07281 Prinsip interpretasi data analisis kimia airtanah didasarkan atas hubungan ion-ion atau kelompok ion yang membentuk tipe kimia air. Hal tersebut diatas, didasarkan pada kenyataan suatu gambar atau grafik tunggal yang tidak dapat diterangkan secara keseluruhan. Untuk tujuan itu dikenal beberapa metode yang dapat digolongkan menjadi 4 golongan (Zaporozec. 1972) yaitu: Metode klasifikasi Dipergunakan sebagai dasar perincian komposisi kimia airtanah sehingga dapat dipakai untuk mengelompokkan atau membedakan tipe airtanah. Ada beberapa cara dalam metode ini antara lain yang praktis adalah klasifikasi tabel Korlov terutama sangat membantu dalam mengenal sifat-sifat utama komposisi kimia airtanah. Komposisi kimia dinyatakan dalam fraksi semu, dengan anion dan kation berturut-turut sebagai pembilang dan penyebut. Analisis ditunjukan dalam urutan kadar ion baik kation maupun anion, yang masing-masing berjumlah 100% epm. Selain anion dan kation, disertakan pula penyusun airtanah yang lain misal

47 47 adanya unsur langkah yang berkadar tinggi, juga ph dan suhu. Penamaan klas air ditentukan oleh kandungan ion yang mempunyai jumlah 25% Metode korelasi Dengan menggunakan diagram pola Stiff (1951), dalam Walton (1970), bertujuan untuk membandingkan analisis kimia airtanah agar didapat perbedaan, kesamaan atau perkembangan dalam komposisi kimia airtanah. Cara kerjanya adalah sebagai berikut: 1. Menggunakan 4 sumbu mendatar yang sejajar dan sumbu tegak 2. Anion (Cl, HCO3, SO4, CO3) diplot pada keempat sumbu mendatar di 3. sebelah kanan sumbu tegak. Kation (Na+K, Mg, Ca, Fe) diplot pada keempat sumbu mendatar di sebelah kiri sumbu tegak 4. Kadar anion dan kation dalam epm 5. Setiap pola mewakili satu tipe air, sehingga setiap perbedaan pola menunjukkan tipe air yang berbeda pula 6. Lebar/luas yang terbentuk menunjukkan kandungan ion keseluruhan Metode analisis Dengan menggunakan diagram triliner piper (1953) dalam Walton (1970). Bertujuan untuk menentukan proses kimia airtanah/genetik airtanah, menentukan unsur penyusun larutan airtanah, dan perubahan sifat airtanah dan hubunganya serta masalah geokimia airtanah.

48 48 Gambar 4. Diagram piper Terdiri dari 2 segitiga disebelah kiri kanan dan 1 jajaran genjang ditengah atas, skala pembacaan 100, segita kiri untuk kation, segitiga kanan untuk anion dalam % epm. Cara kerjanya adalah sebagai berikut : 1. Data masing-masing ion dalam % epm diplot pada kedua segitiga. 2. Selanjutnya ditarik keatas pada jajaran genjang dan kedudukan dalam jajaran genjang ini dapat diketahui sifat airtanahnya. Gambar subsidi dari bentuk jajaran genjang. 3. Ploting jatuh pada subdivisi dari kelompok bentuk jajaran genjang dari diagram trilinier piper dan dibaca sifat airtanahnya Metode sintesis dan ilustrasi Dengan menggunakn metode Bar Collin (1932) dalam Walton (1970) dia paggramar (fence diagram). Dalam diagram ini dibagi menjadi 2 kolom tegak yang tingginya menyesuaikan dengan total kadar anion dan kation dalam satuan epm. Dibedakan dengan pola (corak) dan warna yang berbeda. Urutan dari bawah keatas pada kolom kanan adalah anion dan kolom sebekah kiri adalah kation.

49 Hasil Analisis Metode Analisis Airtanah No Tabel 12. Parameter analisis air tanah Parameter Sampel 1 Sampel 2 Temperatur ph DHL,mmhos/cm Ca2+ ppm Mg ppm Cl ppm SO ppm Na ppm K+ ppm NO ppm 4 6 HCO SiO Tabel 13. Konversi ppm ke epm pada sampel 1 Parameter ppm epm Ca Mg Na K NO Cl SO HCO Na + K , Tabel 14. Konversi ppm ke epm pada sampel 2 Parameter ppm epm 2+ Ca Mg Na K NO Cl SO HCO Na++ K+ 142,304 0, Tabel 15. Konversi ppm ke epm pada sampel 3 Sampel

50 50 Parameter Ca2+ Mg2+ Na+ K+ NO3 ClSO4HCO3Na++ K+ ppm ,304 Epm , Metode Klasifikasi Kurlov Tabel 16. Penentuan tipe air pada sampel 1 Analisis Kimia K Na++ K+ AT Mg2+ IO N Ca2+ A Cl NI NO3 O HCO3 N SO4 SiO2 ppm Temperatur (0C) ph Formula Kurlov Tipe Air Epm 0, , % Epm 11, , , , , , , , , , % 7, , , , % 30,2 29 7,4 HCO3ClNO3SO470, , , , Tipe air dengan kandungan bikarbonat (HCO3-) yang dominan yaitu 70, % dan kandungan klorida (Cl-) 7, %. Jadi tipe air pada sampel ini yaitu tergolong pada air tawar karena HCO3- > Cl-.

51 51 Analisis Kimia Na++ K+ KAT Mg2+ ION Ca2+ ClNO3ANI ON HCO3SO4 SiO2 ppm Temperatur (0C) ph Formula Kurlov Tipe Air Tabel 17. Penentuan tipe air pada sampel 2 Epm % Epm 0, , , , , , , % 0, , , , , , , , , % ,5 HCO3ClNO3SO476, , , , Tipe air dengan kandungan bikarbonat (HCO3-) yang dominan yaitu 76, % dan kandungan klorida (Cl-) 11, %. Jadi tipe air pada sampel ini yaitu tergolong pada air tawar karena HCO3- > Cl-. Tabel 18. Penentuan tipe air pada sampel 3 Analisis Epm % Epm Kimia + + K Na + K 0, , A Mg2+ 1, , T I Ca2+ 5, , O N 7, A Cl0, , N NO3 0, , I HCO35, , O SO40, , N 6, SiO2 ppm 31.8 Temperatur 29 ph 7,5 HCO3ClNO3 SO4Formula 78, , , ,90657 Kurlov

52 52 Tipe Air Tipe air dengan kandungan bikarbonat (HCO3-) yang dominan yaitu 78, % dan kandungan klorida (Cl-) 8, %. Jadi tipe air pada sampel ini yaitu tergolong pada air tawar karena HCO3- > Cl Metode Korelasi 1. Sampel 1 Gambar 5. Korelasi anion dan kation pada sampel 1 2. Sampel 2 Gambar 6. Korelasi anion dan kation pada sampel 2

53 53 3. Sampel 3 Gambar 7. Korelasi anion dan kation pada sampel Metode Analisis 1. Sampel 1

54 54 Gambar 8. Metode analisis pada sampel 1 2. Sampel 2 Gambar 9. Metode analisis pada sampel 2

55 55 3. Sampel 3 Gambar 10. Metode analisis pada sampel Metode Sintesis dan Ilustrasi 1. Sampel 1 Gambar 11. Diagram bar collin pada sampel 1