download

Matakuliah
Tahun
Versi
: S0054 / Mekanika Fluida dan Hidrolika
: 2006
:1
PERTEMUAN 20
Distribusi vertikal air tanah
1
Pada akhir pertemuan ini, diharapkan
mahasiswa akan mampu :
• dapat menunjukkan zona airtanah dan
lapisan akifer
2
Distribusi Vertikal Air Tanah
ZONA AIR TANAH
menurut TODD (1980):
Zona
aerasi
atau
zona
tidak
jenuh
Zona air
dangkal
Air dangkal
Muka
tanah
Zona antara
Air gravitasi
Zona kapiler
Zona jenuh
Air kapiler
Muka air tanah
Air tanah
Batas dasar
(impermeable)
Gambar: Zona Air Tanah
3
Distribusi Vertikal Air Tanah
•
Zona jenuh : semua rongga terisi air di bawah tekanan
hidrostatik.
•
Zona tidak jenuh : terdiri atas rongga-rongga yang berisi
sebagian oleh air dan sebagian oleh udara .
•
Air yang berada di dalam zona jenuh dinamakan “air
tanah”.
•
Air yang berada di daerah tidak jenuh dinamakan “air
mengambang” atau air dangkal (vadose water).
4
Distribusi Vertikal Air Tanah
Zona tidak jenuh dibagi 3 sebagai berikut :
Zona Air Dangkal (Soil Water Zone)
Klasifikasi air dangkal menurut BRIGGS :
5
Distribusi Vertikal Air Tanah
Zona Antara (Vadose Zone)
- Berada di antara batas bawah zona air dangkal
sampai batas atas zona kapiler.
- Tebal zona sangat beragam, yaitu antara 0
(permukaan air / tanah) sampai bebe-rapa ratus meter
di bawah keadaan muka air tanah yang dalam.
6
Distribusi Vertikal Air Tanah
Zona kapiler (capilary zone)

•
•
•
.....
•
... • 
........
.....
•
... •
0,15
hc 
cos........
 cm
.....
r
•
.....
.
2
•
...c
•.
........
•.
...
........
.
•
Kenaikan dan
dalam zona kapiler
h
•
•
•
•
•
hc 
distribusi
air
2
cos 
r
Di mana :

= tegangan permukaan
r
= jari-jari pipa

= berat jenis air
= sudut kontak antara meniscus
dengan dinding pipa
• Jika  = 0,074 gram / cm pada 10 C dan  = 1 gram/cm3 maka tinggi
kenaikan kapiler :
hc 
0,15
cos  cm
r
7
Distribusi Vertikal Air Tanah
•
Sudut kontak  beragam menurut komposisi kimia
cairan dan dindingnya, juga tergantung pada kotoran
yang melekat pada dinding mendekati keol pada air
murni dengan gelas bersih.
•
Makin tinggi kenaikannya di atas permukaan air tanah,
besarnya kadar kejenuhan makin menurun.
8
Distribusi Vertikal Air Tanah
Zona jenuh
Dalam zona jenuh semua rongga-rongga atau pori-pori terisi
air, sehingga porositas merupakan besarnya ukuran air
yang dikandung per satuan volume.
• Retensi spesifik :
Sp 
100 W p
V
Di mana :
Wp
= volume air yang ditampung
V
= volume total batuan / tanah
9
Distribusi Vertikal Air Tanah
• Spesifik Yields :
100 Wr
Sy 
V
Di mana :
Wy = volume air yang dapat dialirkan
Karena Wr + Wy = W
Maka n = Sr + Sy
•Jadi spesifik yields merupakan sebagian porositas aquifer.
Nilai-nilainya tergantung pada besar butir, bentuk butir
distribusi pori-pori dan pemasatan lapisan-lapisan.
•Spesifik yield pasir yang berbutir serba sama mencapai
30%, tetapi pada keba-nyakan akuifer alluvial memberikan
nilai 10 - 20%.
10
Distribusi Vertikal Air Tanah
•
•
Va
dose
zone
•
Po
rosity
H
eight
•
•
A
bove
•
W
ater
•
Ta
ble
•
Ca
pilary
zone
Moisture content by volume
(%)
Gambar: Typical Soil Resistance Relationship
11