SIMULASI NUMERIK PERUBAHAN MASSA AKIBAT DINAMIKA MUKA AIR SUNGAI DAN WADUK UNTUKKOREKSI NILAI GAYABERAT MIKRO ANTAR WAKTU (STUDI KASUS: BANYUURIP, BLOK CEPU, JAWA TIMUR) PROPOSAL TESIS Oleh: Toddy Samuel 227 10 305 PROGRAM STUDI MAGISTER TEKNIK AIR TANAH FAKULTAS ILMU DAN TEKNOLOGI KEBUMIAN INSTITUT TEKNOLOGI KEBUMIAN 2011
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
5/13/2018 Konsep Proposal Tesis Toddy Samuel (unrevised) - slidepdf.com
mengimbuh lapisan tanah, oleh karena itu menjadi penting untuk mengetahui
perubahan massa air di permukaan sekitar titik-titik pengukuran.
Air sungai adalah air permukaan yang dapat memberikan pengaruh besar terhadap
perubahan massa air di sekitar titik-titik sekitar pengukuran karena perubahan
muka air sungai yang dinamis sepanjang tahun menyebabkan jumlah air yang
terimbuh ke dalam lapisan tanah tidak tetap. Sungai besar yang terdekat dengan
lapangan Banyuurip adalah sungai Bengawan Solo, yang merupakan sungai
dengan jumlah debit yang tinggi. Selain itu rencana pembangunan waduk untuk
menampung air sungai Bengawan Solo sebagai cadangan air untuk sumur injeksi
juga merupakan potensi yang dapat memberikan pengaruh cukup besar. Simulasinumerik pola aliran dan distribusi spasial air di permukaan khususnya sungai
Bengawan Solo dan waduk serta interaksi keduanya dapat menggambarkan
perubahan massa air yang terjadi di sekitar titik-titik pengukuran gayaberat mikro.
1.2.Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah menentukan koreksi gayaberat mikro antar
waktu melalui simulasi numerik perubahan massa air akibat dinamika muka air
sungai dan waduk.
1.3. Lokasi Penelitian
Lokasi penelitian merupakan daerah yang terletak di antara Cepu dan
Bojonegoro dan mencakup tiga kecamatan, yaitu kecamatan Purwosari,
kecamatan Ngasem, dan kecamatan Kalitidu. Letak geografis dari lokasi
penelitian ini berada pada 9210000 N sampai 9204000 N dan 575000 E
sampai 579000 E mencakup daerah seluas 9,0 Km x 7,2 Km. Daerah penelitian di batasi oleh Sungai Bengawan Solo yang mengalir ke arah timur
di sebelah utara.
5/13/2018 Konsep Proposal Tesis Toddy Samuel (unrevised) - slidepdf.com
ϕ = Porositasρw = Densitas (kg/ m3)∆h = Perubahan MAT (m)
Namun, untuk menghitung Koreksi Bouger yang lebih lengkap, menggunakan
persamaan berikut ini:
AB=gobs- g(φ)-FAC+BC-TC (2)
AB=gobs- g(φ)+FAC-BC+TC (3)
AB=gobs-gφ+c1-c2h+c3Δh (4)
dengan:
AB = Anomali Bouger lengkap
gobs = Gayaberat observasi
g(φ) = Gayaberat teoritis pada lintang φφ = lintangFAC = Koreksi Udara Bebas ( Free Air Correction)BC = Koreksi Bouger ( Bouger Correction )TC = Koreksi Medan (Terrain Correction)c1 = konstanta koreksi udara bebas (c1 = 0,0308765 mGal/ meter)c2 = konstanta koreksi Bouger untuk lempeng terbatas = 0,04193 ρc3 = konstanta koreksi medan (perubahan koreksi medan akibat perubahan
tinggi)ρ = rapat massa pada koreksi Bouger (c2)
h = Tinggi (meter)∆h = Beda tinggi titik amat dengan topografi sekelilingnya
Anomali gayaberat mikro antar waktu merupakan selisih nilai anomali Bouger
lengkap pada setiap titik pengukuran pada interval waktu tertentu Δt=t2-t1 yang
dapat ditulis sebagai:
Δgx,y,z,Δt=ABt2-ABt1 (5)
Perubahan rapat massa Bouger pada persamaan (4) akibat pergerakan tanah
vertikal biasanya relatif kecil dan dapat dianggap tetap pada dua periode
pengukuran, sehingga persamaan (5) dapat dituliskan menjadi:
dinamika fluida bawah permukaan dan perubahan ketinggian titik amat akibat
pergerakan tanah vertikal. Jika perubahan ketinggian titik amat (h2 - h1) akibat
pergerakan tanah vertikal terukur, maka selisih gayaberat hasil pengkuran
merupakan perubahan rapat- massa bawah permukaan saja.
Efek gayaberat akibat perubahan massa (rapat-massa) pada reservoir minyak bumi
didapatkan dengan mengoreksikannya dengan efek gayaberat akibat perubahan
muka airtanah dan pergerakan tanah vertikal. Dengan ketentuan, penurunan nilai
gayaberat (-) berkenaan dengan pengurangan massa (discharge) dan penurunan
muka airtanah. Kenaikan nilai gayaberat (+) berkenaan dengan penambahan
massa (recharge) dan kenaikan muka airtanah. Kenaikan nilai gayaberat (+) berkenaan dengan kenaikan muka tanah (inflation) dan penurunan gayaberat (-)
berkenaan dengan penurunan muka tanah ( subsidence).
Koreksi gayaberat akibat pergerakan tanah vertikal (perubahan elevasi) titik amat
dihitung dengan menggunakan gradien vertikal gayaberat normal, dengan
persamaan sebagai berikut:
gφ,h=gφ+∂gφ∂h (12)
dengan:
gφ=ge1+52m-f-1714mfsin2φ+f28-58mfsin22φ (13)
adalah nilai gayaberat normal suatu titik di permukaan bumi yang terletak pada
lintang φ dan elevasi h dari ellipsoid, sehingga didapatkan:
∂gφ∂h=-∂gφα1+f+m-2fsin2φ (14)
Untuk φ = 7.5 , nilai gradien vertikal adalah:
∂gφ∂h=-0,308765mGalm≈3 μGal/ cm (15)
dengan:gφ = Gayaberat normal pada lintang φ dan elevasi 0 dari elipsoidgφ,h = Gayaberat normal pada lintang φ dan elevasi h dari elipsoid∂gφ
∂h
= Gradient vertikal gayaberat normal suatu titik di permukaan bumi
yang terletak pada lintang φφ = lintangh = Elevasi dari elipsoidf = Penggepengan a-baa, b = Radius terpanjang dan terpendek ellipsoid bumim = Konstanta Clairut ω2a3GM
ω = Kecepatan sudut bumiG = Konstanta gayaberat umum (6,67 x 10-11 m3/ kg s2)
5/13/2018 Konsep Proposal Tesis Toddy Samuel (unrevised) - slidepdf.com