Page | 1 Adi Atmadilaga (Atmadilaga27.blogspot.com ) Fakultas Teknik Universitas Lampung Bahan Ujian Aliran Dalam Media Porus Oleh : Ir. Andius Dasa Putra, M.T. Materi : Sifat fisik media porus dan air HUKUM DARCY Persamaan LA PLACE Persamaan Aliran Air dalam Media Porus kenyang air dan non kenyang air Jaring Aliran Aliran Air Dalam Sumur dan Parameter-Parameter yang diukur. Ground water dan seepage : Han Groundwater Hydrology : D.K. Todd Seepage dan Ground water : Marine, Meginal Ground water Hydrology dan Hidroulic : Mc Whorter dan Sunada, 1985 Sifat Fisik Media Porus dan Air Media porus dapat berupa : Lapisan tanah yang terdiri dari butiran mineral dengan ukuran yang bervariasi Batuan berpori Geotekstil Air tanah merupakan sumber suplai air di dunia yang digunakan untuk beberapa keperluan : Irigasi, industri, kebutuhan rumah tangga, dll. Fenomena aliran air dalam media porus merupakan gabungan dari ilmu geologi, hidrologi, dan mekanika fluida : Geologi : Terjadinya 2 distribusi air tanah Hidrologi : Suplai air ke bawah tanah Mek Fluida : Gerakan air tanah
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
P a g e | 1
Adi Atmadilaga (Atmadilaga27.blogspot.com)Fakultas Teknik Universitas Lampung
Bahan Ujian Aliran Dalam Media Porus
Oleh : Ir. Andius Dasa Putra, M.T.
Materi :
Sifat fisik media porus dan air
HUKUM DARCY
Persamaan LA PLACE
Persamaan Aliran Air dalam Media Porus kenyang air dan non kenyang air
Jaring Aliran
Aliran Air Dalam Sumur dan Parameter-Parameter yang diukur.
Ground water dan seepage : Han
Groundwater Hydrology : D.K. Todd
Seepage dan Ground water : Marine, Meginal
Ground water Hydrology dan Hidroulic : Mc Whorter dan Sunada, 1985
Sifat Fisik Media Porus dan Air
Media porus dapat berupa :
Lapisan tanah yang terdiri dari butiran mineral dengan ukuran yang bervariasi
Batuan berpori
Geotekstil
Air tanah merupakan sumber suplai air di dunia yang digunakan untuk beberapa keperluan
:
Irigasi, industri, kebutuhan rumah tangga, dll.
Fenomena aliran air dalam media porus merupakan gabungan dari ilmu geologi, hidrologi,
dan mekanika fluida :
Geologi : Terjadinya 2 distribusi air tanah
Hidrologi : Suplai air ke bawah tanah
Mek Fluida : Gerakan air tanah
P a g e | 2
Adi Atmadilaga (Atmadilaga27.blogspot.com)Fakultas Teknik Universitas Lampung
Lapis tanah, koefisien permeabilitas dari aliran tergantung dari permukaan spesifik dan
tahanan air di aliran disebabkan oleh viskositas dari fluida yang berupa gesekan yang
proporsional dengan bidang kontak antara zat cair dengan butiran. Permukaan spesifik
tergantung dari diameter butiran tergantung dari distribusi butiran dari media porus untuk
suatu kondisi gradasi tertentu permukaan tergantung porositas.
Untuk batuan, rongga pori harus cukup kecil sehingga aliran air berbentuk laminer.
Susunan rongga dianggap beraturan sehingga batuan dianggap mempunyai permeabilitas
yang homogeny. Dalam kondisi tersebut batuan dapat dianggap merupakan media porus
homogeny sehingga teori yang dikembangkan pada lapisan tanah bias diaplikasikan.
Air tanah terbentuk pada formasi geologi yang permeable dikenal sebagai aquifers.
Aquiofers : mempunyai struktur yang memungkinkan terisi air dan mengalir
Aquiclude : Formasi impermeable yang terisi oleh air tetapi tidak mampu ditransmisi,
contoh: Lempung.
Aquifuge : Formasi impermeable yang tidak mengandung air.
Dalam suatu lkapisan tanah atau batuan, bagian yang tidak terisi mineral solid, bias terisi
oleh air tanah : voids, pori.
Pori bias berfungsi sebagai pipa/sarana transport air tanah; yang tergantung pada ukuran,
bentuk, distribusi.
Pori terbentuk oleh beberapa sebab :
Proses geologi : Sedimentasi, timbunan lahan
Setelah batuan terbentuk : Batuan pecah, tanaman, binatang
Pori dilihat dari ukurannya :
Kapiler, super kapiler, sub kapiler.
Kandungan pori dalam tanah/batuan dinyatakan dalam porositas ; presentase dari volume
pori dengan volume total dari masa tanah/batuan.
Φp = 100 . Vv/V
Dimana :
P a g e | 3
Adi Atmadilaga (Atmadilaga27.blogspot.com)Fakultas Teknik Universitas Lampung
Vv = Volume pori
V = Volume total
Nilai porositas tergantung pada :
Bentuk partikel
Derajat kepadatan
Distribusi ukuran butir
Lapisan tanah bawah terbagi menjadi :
Daerah saturasi
Daerah aerasi
Daerah saturasi/jenuh air/kenyang air : Seluruh bpori terisi air.
Daerah aerasi/tidak jenuh/tidak kenyang air : Pori terisi air ddan udara.
Batas atas daerah jenuh air
Lapis Impermeabel
Muka air, permukaan phreatis
Soil Water
Intermediats
Cappilarywater
GroundWater
Bed Rock(Permeable)
P a g e | 4
Adi Atmadilaga (Atmadilaga27.blogspot.com)Fakultas Teknik Universitas Lampung
Soil Water Zone
Air di daerah ini berasal dari hujan/irigasi
Ketebalan tergantung tipe/jenis tanah dan tumbuhan
Berperan penting dalam pertanian
Intermediate Zone
Ketebalan = 0 Muka air tanah tinggi
Ketebalan > 0 Muka air tanah dalam
Cappilary Zone
Ketebalan ditentukan oleh :
Gaya Tegangan Permukaan Air = Berat Air di Atas M.A.
2πrb σ cos α = πr2 hc γ
hc =
Nilai tergantung pada komposisi kimiawi dari air dan tanah;
secara empiris :
Hc =
hc : Inch
d : mm
p : Porositas
hc = (cm)
Air pada 10° C => cm2
Pasir D ≈ 2 mm => hc = 1,5 cm
hc 2r
a
50 1000
% kejenuhan
P a g e | 5
Adi Atmadilaga (Atmadilaga27.blogspot.com)Fakultas Teknik Universitas Lampung
Pasir kecil hc => dm
Lanau D ≈ 0,03 mm hc = 1 m
Saturated Zone
Pada zone ini semua pori terisi air tanah, dimana nilai porositas menunjukkan
kandungan air per satuan volume.
Tidak semua air tersebut dapat dipindah/diambil dari tanah dengan drainase
atau pompa dari sumur, karena adanya gaya-gaya kohesi/adhesi dan tegangan
permukaan.
Spesific retention dari batuan/tanah : Perbandingan dalam persen dari
volume air yang tinggal dengan volume total :
Sr =
ωr = Volume air yang tinggal
V = Volume total tanah/batuan
Sfesific Yield, Sy : Bagian air yang bias didrainase/dipompa
Porositas efektif
Sy =
ωy = Volume dari air yang didrainase
p = Sr + Sy
Nilai dari Sy tergantung pada ukuran butir, bentuk-bentuk dan distribusi pori,
dan tingkat kepadatan.
o Untuk tanah pasir Sy -30%
o Untuk tanah alluvial Sy 10-20%
100
20
30
40
50
1/16 1/8 1/2 2 8 32 128
max 10% grain size (mm)
Formasi batuan atau material tanah yang memberikan sejumlah air dinamakan aquiofer. Air masuk
ke aquifer secara \natural atau artificial lewat gravitasi atau diberikan/ditambahkan dengan sumur.
P a g e | 6
Adi Atmadilaga (Atmadilaga27.blogspot.com)Fakultas Teknik Universitas Lampung
Aquifer dibedakan dalam unconfined dan confined; tergantung pada ada tidaknya muka air.
Unconfined aquifer merupakan aquifer dimana muka airnya merupakan batas atas dari
saturation zone. Permukaan bebas, phreatis, non artesian aquifer
Confined aquifer : artesian, preassure aquifer : air tanah berada pada tekanan > tekanan
atmosfer.
perched aquifer
Unconfined Aquifer
Debit yang diambil dari aquifer => perubahan volume tampungan air dalam aquifer :
Unconfined aquifer : Beda antara m.a pada awal pemompaan => akhir pengambilan
Comfined aquifer : Perubahan tekanan => perubahan kecil pada volume tampungan air
Kapasitas pengambilan air dalam c.a dinyatakan dalam koefisien tampungan : storage :
Volume air yang diambil dari aquifer dibagi dengan satuan luas permukaan per satuan
perubahan tinggi energy.
Spring/mata air : debit air tanah yang terkonsentrasi yang keluar lewat permukaan tanah sebagai