Serial Powerpoint Presentasi: Menentukan Derajat Karstifikasi (Karstification Degree) akuifer Karst Dr. Tjahyo Nugroho Adji., MSc.Tech Asyroful Mujib, MSc Karst Research Group, Fakultas Geografi, Universitas Gadjah Mada
Contents 1 Latar Belakang 2 Metode Rashed 3 Metode Malik and Votjkova 4 Referensi
Latar Belakang Karakteristik Imbuhan Airtanah (Recharge) Tingkat Perkembangan Akuifer Karst (Derajat Karstifikasi) Kapasitas Simpanan Akuifer (Storage) Sifat akuifer dalam melepaskan air (Flow) Derajat Karstifikasi Rendah Derajat Karstifikasi Tinggi
Metode perhitungan Derajat Karstifikasi Metode Perhitungan Derajat Karstifikasi Berdasarkan Analisis Hidrograf Menggunakan Metode Rashed (2012) Berdasarkan Analisis Kurva Resesi Menggunakan Metode Malik and Votjkova (2012)
Metode Perhitungan Derajat Karstifikasi METODE RASHED (2012) Berdasarkan Analisis Hidrograf Parameter Rumus Langkah Kerja Klasifikasi
Metode Perhitungan Rashed (2012) Pendekatan Dasar Perhitungan Pendekatan Analisis Hidrograf Banjir Perhitungannya mulai dari naiknya debit hingga debit kembali lagi menjadi aliran dasar (baseflow) Parameter Gambar 1. Hidrograf Mataair (Kresic and Bonacci, 2010) 1. Debit Minimum saat kurva mulai naik (A) 2. Debit Maksimum (C) 3. Waktu mulai dari naiknya debit hingga debit puncak (tc atau tpeak) 4. Waktu mulai dari naiknya debit hingga debit kembali menjadi normal (tb atau tevent)
Alur Perhitungan Derajat Karstifikasi Metode Rashed (2012) Pemilihan Hidrograf Banjir Memilih hidrograf banjir yang memiliki periode resesi cukup panjang Pemisahan Aliran Dasar Menggunakan metode : Straight Line Methods, atau Recursive Digital Filtering (Eckhardt) Perhitungan Derajat Karstifikasi Hasil dari perhitungan rumus kemudian diklasifikasikan (Tabel 1) Straight Line Methods Recursive digital filtering (Eckhardt)
Rumus Rumus Perhitungan Derajat Karstifikasi (D k ) menurut Metode Rashed (2012) Sedangkan t event dan t peak didapat dari Gambar 2. Parameter Hidrograf (Rashed, 2012) Q max Q min t A t B t C = Debit maksimum/debit puncak (m 3 /detik) = B = Debit minimum saat kurva mulai naik (m 3 /detik) = A = Waktu ketika mulai menaiknya hidrograf (jam) = Waktu ketika debit maksimum terekam (jam) = Waktu ketika hidrograf sudah mencapai normal kembali (jam)
Langkah Kerja-1 Debit Minimum saat kurva mulai naik (Q min ) Hidrograf banjir yang digunakan sebagai contoh adalah kejadian banjir tanggal 9 Maret 2014 pukul 04.30 WIB dengan debit puncak 5,6006 m 3 /detik. Time to Peak (t peak ) = 7,75 Jam Debit Puncak (Q max )
Debit Puncak (Q max ) Langkah Kerja-2 Jadi, Diketahui: Q max = 5,600572 m 3 /detik Q min = 2,5331956 m 3 /detik t peak = 7,75 Jam t baseflow = 41,25 Jam Time to Baseflow (t b ) = 41,25 Jam t event = t peak + t baseflow = 7,75 + 41,25 jam = 49 jam D k = 13,97 Debit Setelah Mencapai Aliran Dasar (baseflow)
Klasifikasi Derajat Karstifikasi Rashed (2012) Tabel 1. Klasifikasi Derajat Karstifikasi Akuifer Karst (D k ) D k Klasifikasi Akuifer <10 Akuifer yang sistemnya didominasi aliran diffuse (Darcian aquifer) 10 20 Akuifer yang telah terkarstifikasi sebagian (Partially karstified aquifer) 20 60 Akuifer yang telah terkarstifikasi (Karstified aquifer) >60 Akuifer yang telah terkarstifikasi secara lanjut (Highly karstified aquifer) Sumber : Rashed (2012)
Metode Perhitungan Derajat Karstifikasi METODE MALIK AND VOTJKOVA (2012) Berdasarkan Analisis Kurva Resesi Parameter Rumus Langkah Kerja Klasifikasi
Metode Perhitungan Malik and Votjkova (2012) Pendekatan Dasar Perhitungan Pendekatan Analisis Kurva Resesi Kurva Resesi adalah bagian dari hidrograf yang menurun (the falling limb), dimulai dari debit puncak hingga debit mencapai aliran dasar. Gambar 3. Definisi Kurva Resesi (Kullman, 1990) Parameter Sub Rezim laminar 1 Kurva resesi memiliki beberapa sub rezim aliran, yang dinyatakan sebagai aliran laminar dan aliran turbulen. Aliran Laminar Perbedaan utama metode ini dengan metode-metode sebelumnya adalah satu kurva resesi bisa memiliki satu atau lebih sub rezim aliran. Aliran Turbulen Sub Rezim laminar 2 Sub Rezim laminar 3 Sub Rezim turbulen 1 Sub Rezim turbulen 2
Rumus Nilai koefisien aliran laminar (α) berprinsip pada Rumus Maillet, 1905 yang diformulasikan pada Rumus 1. Aliran Laminar (1) Ket : Q t = Debit dalam satuan waktu selama masa resesi (m 3 /dt) Q 0 = Debit pada awal resesi (m 3 /dt) α = Koefisien resesi t = Waktu yang dilalui antara Q t dan Q 0 Nilai koefisien aliran turbulen (β) dihitung dari Rumus Kullman, 1983 dalam Malik dan Votjkova (2012) yang diformulasikan pada Rumus 2. Aliran Turbulen (2) Koefisien β pada Rumus 2 dihitung dari Rumus Drogue, 1972 dalam Fiorillo (2014), dan diformulasikan pada Rumus 3. (3)
Aplikasi Rumus Contoh kurva resesi dengan 1 aliran laminar dan 2 aliran turbulen Koefisien α dan β dimasukkan dalam Rumus (1) dan Rumus (2) untuk menentukan nilai parameter kurva resesi. Tingkat Karstifikasi ditentukan berdasarkan nilai linear dan koefisien resesi sub regim aliran Contoh kurva resesi dengan 3 aliran laminar Tingkat Karstifikasi memiliki nilai antara 0-10
1. Perhitungan Koefisien Aliran Laminar (α) Langkah Kerja-1 Kurva resesi yang digunakan sebagai contoh adalah kejadian banjir tanggal 9 Maret 2014 pukul 04.30 WIB dengan debit puncak 5,6006 m 3 /detik.
2. Koefisien aliran turbulen (β) dihitung menggunakan Rumus 3 Langkah Kerja-2
3. Penentuan Nilai koefisien aliran laminar (α) dan turbulen (β) Langkah Kerja-3 Koefisien aliran laminar (α) ditentukan berdasarkan perbedaan nilai yang tidak seragam dengan nilai koefisien laminar atasnya
4. Hasil penentuan sub rezim aliran ditampilkan dalam grafik Langkah Kerja-4 Banjir tanggal 9 Maret 2014 Pukul 04:30 WIB Debit 9.0 8.5 8.0 7.5 7.0 Qt = 1,0762e -0.005t + 1,5481e -0.019t + 5,6006(1-0.0101 t) Kurva resesi ini memiliki 2 sub rezim aliran laminar (α) dan 1 sub rezim aliran turbulen (β) Nilai α 1 = 0,005 Nilai α 2 = 0,019 Nilai β 1 = 0,0101 6.5 0 10 20 30 40 50 60 70 Waktu (15') 5. Menentukan Tingkat Karstifikasi (Nilai 0-10) Tingkat karstifikasi dilihat dari jumlah sub rezim aliran laminar dan sub rezim aliran turbulen, serta nilai α dan nilai β (Kriteria dapat dilihat pada Tabel 2).
Referensi Adji, T.N., Mujib, M.A., Fatchurrohman, H., Bahtiar, I.Y., (2014). Analisis tingkat perkembangan akuifer karst di Kawasan Karst Gunung Sewu, DIY dan Karst Rengel, Tuban, Jawa Timur, dipresentasikan pada Seminar Nasional Pekan Ilmiah Tahunan Ikatan Geograf Indonesia (PIT IGI) ke XVII di Universitas Negeri Yogyakarta, 15-17 November 2014. Eckhardt, K., (2005). How to construct recursive digital filters for baseflow separation. Hydrological Processess. 19: 507-515 Fiorillo, F., (2014). The recession of spring hydrographs, focused on karst aquifer. Water resour manage 28: 1781-1805 Kresic, N. and Bonacci, O. 2010. Spring Discharge Hydrograph. In Kresic, N. and Zoran Stevanovic. 2010. Groundwater Hydrology of Springs: engineering, theory, management, and sustainability. Oxford: Butterworth-Heinemann. Malik, P., (2007). Assessment of regional kastification degree and groundwater sensitivity to pollution using hydrograph analysis in the Velka Fatra Mountains, Slovakia. Environ Geol 51: 707-711. Malik, P. and Vojtkova, S., (2010). Use of combined recession curve analysis of neighbouring karstic springs to reveal karstification degree of groundwater springing routes. In Andreo, B. et al (Eds) Advances in Research in Karst Media. Berlin: Springer Malik, P. and Vojtkova, S., (2012). Use of recession-curve analysis for estimation of karstification degree and its application in assessing overflow/underflow conditions in closely spaced karstic springs. Environmental Earth Sciences, 65: 2245-2257. Mujib, M.A., (2015). Analisis karakteristik dan tingkat karstifikasi akuifer karst di sistem Mataair Ngerong, Karst Rengel, Tuban, Jawa Timur. Tesis tidak dipublikasikan, Fakultas Geografi, Universitas Gadjah Mada Rashed, K.A., (2012). Assessing degree of karstification: a new method of classifying karst aquifers. Sixteenth International Water Technology Conference, IWTC 16, Istanbul, Turkey
Untuk lebih memudahkan pencarian sitasi atau referensi, silahkan gunakan cara sitasi ini sebagaimana terdapat tanggal saat artikel ini diarsip pada https://osf.io/preprints/inarxiv/ Adji, T. N. (2017, October 9); Adji, T. N. (2017, October 9);Adji, T. N. (2017, October 9); Fatchurohman, H., & Adji, T. N. (2017, October 7); Fatchurohman, H., Adji, T. N., & oktama,. roza. (2017, October 7); Bahtiar, I. Y., & Adji, T. N. (2017, October 7); Adji, T. N., Hendrayana, H.,. sudarmadji., & Woro, S. (2017, October 7); Adji, T. N. (2017, October 7); Adji, T. N., & Bahtiar, I. Y. (2017, October 7); Adji, T. N., & mujib, M. A. (2017, October 7); Adji, T. N. (2017, October 9); Adji, T. N., & mujib, M. A. (2017, October 7); Adji, T. N. (2017, October 7); Adji, T. N., & Haryono, E. (2017, October 7); Adji, T. N., Haryono, E., & Widyastuti, M. (2017, October 6); Adji, T. N. (2017, October 1); Adji, T. N. (2017, October 2); Adji, T. N., & S. (2017, October 1); Adji, T. N., Sunariya, I. T., & Wicaksono, M. Z. (2017, October 2); Adji, T. N., & Misqi, M. (2017, October 2); Adji, T. N., & Rahmawati, N. (2017, October 2); Adji, T. N. (2017, October 3); Adji, T. N. (2017, October 3); Adji, T. N., & Haryono, E. (2017, October 3); Adji, T. N. (2017, October 2); Haryono, E., & Adji, T. N. (2017, October 2); Hariadi, B., & Adji, T. N. (2017, October 2); Adji, T. N. (2017, October 2); Adji, T. N., Haryono, E., Widyastuti, M., & P, S. T. (2017, October 2); Adji, T. N. (2017, October 2); Adji, T. N. (2017, October 2); Adji, T. N. (2017, October 2);Adji, T. N., & Cahyadi, A. (2017, October 2); Adji, T. N., Fatchurohman, H., Bahtiar, I. Y., & Mujib, M. A. (2017, October 2); Adji, T. N. (2017, October 2); Adji, Tjahyo N, Heru Hendrayana, Sudarmadji, and Suratman Woro. 2017; Haryono, E., Adji, T. N., & Widyastuti, M. (2017, October 2); Adji, T. N., & Haryono, E. (2017, October 1); Adji, T. N., & Haryono, E. (2017, October 1).
Pustaka-pustaka (jurnal dan artikel seminar) ini dapat memperkaya pengetahuan tentang sistem hidrologi karst, khususnya yang ada di daerah tropis (Indonesia). Format penulisan referensi pustaka yang digunakan bukan sesuai tahun diterbitkan, akan tetapi sesuai tahun ketika diunggah di web Indonesian Archive, lihat: (https://osf.io/preprints/inarxiv/discover?q=tjahyo) These referances (journals and seminar articles) can enrich the knowledge of karst hydrological systems, especially those in the tropical area (Indonesia). The reference writing format used is not based on the year published but according to the year when it was uploaded on the Indonesian Archive web, see: (https://osf.io/preprints/inarxiv/discover?q=tjahyo) Adji, T. N., Hendrayana, H.,. sudarmadji., & Woro, S. (2017, October 7). Perhitungan Konstanta Resesi Akuifer Karst Sepanjang Aliran Sungai Bribin, Gunung Sewu. Retrieved from osf.io/preprints/inarxiv/ct278 Adji, T. N., Haryono, E., Widyastuti, M., & P, S. T. (2017, October 2). ATMOSPHERIC CARBON DIOXIDE SEQUESTRATION TROUGH KARST DENUDATION PROCESS Preliminary Estimation from Gunung Sewu Karst. Retrieved from osf.io/preprints/inarxiv/xe3c6 Adji, T. N., Fatchurohman, H., Bahtiar, I. Y., & Mujib, M. A. (2017, October 2). Analisis Tingkat Perkembangan Akuifer Karst di Kawasan Karst Gunung Sewu, Daerah Istimewa Yogyakarta dan Karst Rengel, Tuban, Jawa Timur Berdasarkan Analisis Hidrograf. Retrieved from osf.io/preprints/inarxiv/vr8sp Adji, Tjahyo N, Heru Hendrayana, Sudarmadji, and Suratman Woro. 2017. DIFFUSE FLOW SEPARATION WITHIN KARST UNDERGROUND RIVER AT NGRENENG CAVE. INA- Rxiv. October 2. osf.io/preprints/inarxiv/c643e. Fatchurohman, H., Adji, T. N., & oktama,. roza. (2017, October 7). HUBUNGAN DEBIT ANDALAN DENGAN TINGKAT AGRESIVITAS PADA MATAAIR KARST NGELENG, PURWOSARI, GUNUNGKIDUL. Retrieved from osf.io/preprints/inarxiv/8vnma Adji, T. N. (2017, October 1). AGRESIVITAS AIRTANAH KARST SUNGAI BAWAH TANAH BRIBIN, GUNUNG SEWU. Retrieved from osf.io/jh8p2 Adji, T. N., & S. (2017, October 1). HYDROLOGICAL PROPERTIES OF BRIBIN UNDERGROUND RIVER SYSTEM (Experience learned for Seropan River System Project). Retrieved from osf.io/zshc9 Adji, T. N., & Haryono, E. (2017, October 1). KONFLIK ANTARA PEMANFAATAN BATUGAMPING DAN KONSERVASI SUMBERDAYA AIR DAS BRIBIN DI WILAYAH KARST GUNUNG SEWU. Retrieved from osf.io/utsxz Adji, T. N., & Haryono, E. (2017, October 1). KAWASAN KARST DAN PROSPEK PENGEMBANGANNYA DI INDONESIA. Retrieved from osf.io/preprints/inarxiv/ykt3f Adji, T. N. (2017, October 2). UPPER CATCHMENT OF BRIBIN UNDERGROUND RIVER HYDROGEOCHEMISTRY (GUNUNG SEWU KARST, GUNUNG KIDUL, JAVA, INDONESIA). Retrieved from osf.io/preprints/inarxiv/g7u6p Adji, T. N., Sunariya, I. T., & Wicaksono, M. Z. (2017, October 2). LAJU PENYERAPAN KARBONDIOKSIDA DAERAH ALIRAN SUNGAI BAWAH TANAH BRIBIN, KARST GUNUNG SEWU. Retrieved from osf.io/preprints/inarxiv/eagcv Adji, T. N., & Misqi, M. (2017, October 2). THE DISTRIBUTION OF FLOOD HYDROGRAPH RECESSION CONSTANT FOR CHARACTERIZATION OF KARST SPRING AND UNDERGROUND RIVER FLOW COMPONENTS RELEASING WITHIN GUNUNG SEWU KARST REGION. Retrieved from osf.io/preprints/inarxiv/nz3we Adji, T. N., & Rahmawati, N. (2017, October 2). The contribution of CO2 content in rainfall to dissolution process in karst area. Retrieved from osf.io/preprints/inarxiv/vr3wf
Adji, T. N. (2017, October 2). VARIASI SPASIAL-TEMPORAL HIDROGEOKIMIA DAN SIFAT ALIRAN UNTUK KARAKTERISASI SISTEM KARST DINAMIS DI SUNGAI BAWAH TANAH BRIBIN, KABUPATEN GUNUNG KIDUL, DIY. Retrieved from osf.io/preprints/inarxiv/x4wyu Haryono, E., & Adji, T. N. (2017, October 2). GEOMORFOLOGI DAN HIDROLOGI KARST. Retrieved from osf.io/preprints/inarxiv/7jtgx Hariadi, B., & Adji, T. N. (2017, October 2). Variasi Temporal Hidrogeokimia Tetesan dari Ornamen Drapery di DalamGua Gilap dii Kawasan Karst Gunungsewu, Kabupaten Gunungkidul, DIY. Retrieved from osf.io/preprints/inarxiv/drztj Adji, T. N. (2017, October 2). Peranan Geomorfologi Dalam Kajian Kerentanan Air Bawah Tanah Karst. Retrieved from osf.io/preprints/inarxiv/zancv Adji, T. N. (2017, October 2). Distribusi Spasial Respon Debit Mataair dan Sungai Bawah Tanah Terhadap Hujan Untuk Prediksi Kapasitas Penyimpanan Air oleh Akuifer Karst di Sebagian Wilayah Karst di Pulau Jawa. Retrieved from osf.io/preprints/inarxiv/8nc9m Adji, T. N. (2017, October 2). SPATIAL AND TEMPORAL VARIATION OF HIDROGEOCHEMISTRY AND KARST FLOW PROPERTIES TO CHARACTERIZE KARST DYNAMIC SYSTEM IN BRIBIN UNDERGROUND RIVER, GUNUNG KIDUL REGENCY, DIY PROVINCE. Retrieved from osf.io/preprints/inarxiv/zegsa Adji, T. N. (2017, October 2). KONTRIBUSI HIDROLOGI KARST DALAM PENGELOLAAN KAWASAN KARST. Retrieved from osf.io/preprints/inarxiv/fm9aj Adji, T. N., & Cahyadi, A. (2017, October 2). Pentingnya Monitoring Parameter-Parameter Hidrograf Dalam Pengelolaan Airtanah di Daerah Karst. Retrieved from osf.io/preprints/inarxiv/hvcmw Adji, T. N. (2017, October 2). Pemisahan aliran dasar bagian hulu Sungai Bribin pada aliran Gua Gilap, di Karst Gunung Sewu, Gunung Kidul, Yogyakarta. Retrieved from osf.io/preprints/inarxiv/97mrv Haryono, E., Adji, T. N., & Widyastuti, M. (2017, October 2). ENVIRONMENTAL PROBLEMS OF TELAGA (DOLINE POND) IN GUNUNGSEWU KARST, JAVA INDONESIA. Retrieved from osf.io/preprints/inarxiv/8us3w Adji, T. N. (2017, October 3). Serial:Powerpoint Presentasi: HIDROLOGI/ KONDISI AIR DAERAH KARST. Retrieved from osf.io/preprints/inarxiv/a4b3x Adji, T. N. (2017, October 3). Serial: Powerpoint Presentasi KARTS SYSTEMS, CHARACTERISTICS, DEVELOPMENT, PROBLEMS AND CHARACTERIZATION. Retrieved from osf.io/preprints/inarxiv/9ndk3 Adji, T. N., & Haryono, E. (2017, October 3). Serial:Powerpoint Presentasi: MENGENAL KAWASAN KARST, CIRI-CIRI DAN TINDAKAN PREVENTIV SEDERHANA UNTUK PELESTARIANNYA. Retrieved from osf.io/preprints/inarxiv/4vxy2 Adji, T. N., Haryono, E., & Widyastuti, M. (2017, October 6). Serial Powerpoint Presentasi ATMOSPHERIC CARBONDIOXIDE SEQUESTRATION TROUGH KARST DENUDATION PROCESS (Preliminary Estimation from Gunung Sewu Karst Area). Retrieved from osf.io/preprints/inarxiv/fp2hu Fatchurohman, H., & Adji, T. N. (2017, October 7). STUDY OF WATERROCK INTERACTION TO CHARACTERIZE KARST AQUIFER IN NGELENG SPRING. Retrieved from osf.io/preprints/inarxiv/td2zm Bahtiar, I. Y., & Adji, T. N. (2017, October 7). KAJIAN RESPON DEBIT MATAAIR NGELENG TERHADAP CURAH HUJAN UNTUK KARAKTERISASI AKUIFER KARST. Retrieved from osf.io/preprints/inarxiv/g4dh5 Adji, T. N. (2017, October 7). Serial Powerpoint Presentasi: Karst Hydrogeochemistry - HIDROGEOKIMIA KARST. Retrieved from osf.io/preprints/inarxiv/ye3mv Adji, T. N., & Bahtiar, I. Y. (2017, October 7). SERIAL POWERPOINT CROSS CORRELATION ANTARA INPUT (CURAH HUJAN) DAN OUTPUT (DEBIT ALIRAN) SISTEM AKUIFER KARST. Retrieved from osf.io/preprints/inarxiv/s8e2z Adji, T. N., & mujib, M. A. (2017, October 7). Serial Powerpoint Presentasi: Menentukan Derajat Karstifikasi (Karstification Degree) akuifer Karst. Retrieved from osf.io/preprints/inarxiv/d3h6c
Adji, T. N., & mujib, M. A. (2017, October 7). Serial Presentasi: SEBARAN SPASIAL TINGKAT KARSTIFIKASI AREA PADA BEBERAPA MATAAIR DAN SUNGAI BAWAH TANAH KARST MENGGUNAKAN RUMUS RESESI HIDROGRAPH MALIK VOJTKOVA (2012). Retrieved from osf.io/preprints/inarxiv/ew5aq Adji, T. N. (2017, October 7). Serial Powerpoint Presentasi: Nilai Ekonomi Air di Daerah Karst. Retrieved from osf.io/preprints/inarxiv/2pums Adji, T. N., & Haryono, E. (2017, October 7). Serial Powerpoint Presentasi: PERKEMBANGAN SISTEM HIDROLOGI KARST. Retrieved from osf.io/preprints/inarxiv/rf4h6 Adji, T. N. (2017, October 9). HUBUNGAN KARAKTER ALIRAN DAN SIFAT KIMIA MATAAIR PETOYAN UNTUK KARAKTERISASI AKUIFER KARST. Retrieved from osf.io/preprints/inarxiv/t4yfk Adji, T. N. (2017, October 9). SEBARAN SPASIAL TINGKAT KARSTIFIKASI AREA PADA BEBERAPA MATAAIR DAN SUNGAI BAWAH TANAH KARST MENGGUNAKAN RUMUS RESESI HIDROGRAPH MALIK VOJTKOVA (2012). Retrieved from osf.io/preprints/inarxiv/wahrg Adji, T. N. (2017, October 9). ANALISIS HIDROGRAF ALIRAN UNTUK PENENTUAN DERAJAT KARSTIFIKASI PADA BEBERAPA KONDISI MATAAIR DAN SUNGAI BAWAH TANAH KARST. Retrieved from osf.io/preprints/inarxiv/9uq56 Adji, T. N. (2017, October 9). Serial Powerpoint Presentasi: KOMPONEN-KOMPONEN ALIRAN KARST. Retrieved from osf.io/preprints/inarxiv/tcug2
Copyright by Mujib @2016