Modul Praktikum Geohidrologi Geografi Lingkungan UGM Tahun 2013

Modul Praktikum Geohidrologi (CEL 0303) Penyusun

Drlg LSetyawan Purhama, MS Dr. Tjahyo Nugroho Adil, M.SE.Tech

Gralik f ukur dan f model Data p a n g a n

PROINST AWATENGA

. **

SAMUDRA HINDIA

JURUSAN GEOGRAFIEINGKUNGAN

FAKULTAS

GEOGRAFI

UNIVERSITAS GADJAH MADA YOGYAKARTA 2013

KISI-KIsI ATURAN PRAKTIKUM GEOHIDROLOGI

1.

JULAT NILAI AKHIR PRAKTIKUM A

79-90

B 65 78,99 C

55-64,99

D

45-54,99

E<455

2.

KOMPONEN NILAI

30 %

Responsi

50 %

Laporan Praktikum PrePre test Partisipasi dan Disiplin

3.

10 % 10 %

TATA TERTIB DALAM PRAKTIKUM a)

Praktikum dilaksanakan 2

b)

Praktikum dimulai

jam SKS penuh (100 menit)

tepat waktu

c)Bagi praktikan yang datang terlambat maka akan dikurangi

nilai kedisiplinannya alat penunjang membawa alat d) Setiap praktikan WAJIB praktikum (buku petunjuk praktikum, penggaris, pensil, -

penghapus, bolpoint dan kalkulator)

Tidak ada inhal kecuali ada halangan Musibah

berikut ini,

(kematian kerabat)

yaitu

dan harus disertakan

surat keterangan dari keluarga harus

disertakan

Sakit/opname

dan

keterangan dari

dokter/rumah sakit

Mengikuti kegiatan akademik disertakan surat keterangan

(DekanwD)

lain dari

dan

surat

harus

Fakultas

Izin inhal harus melalui koordinator praktikum atau dosen pengampu praktikum (Dr. lg. L. Setyawan Purnama, M.S.) g) Biaya inhal adalah Rp. 50.000,00/inhal h) Laporan praktikum harus dikumpul tepat waktu (1 minggu setelah praktikum dan pada saat mengikuti praktikum acara

selanjutnya), keterlambatan pengumpulan laporan tidak dianggap mengumpulkan laporan i) Tidak ada perbaikan laporan

harus fix setiap kali

mengumpulkan laporan

)Laporan praktikum harus tulis tangan dengan format: 2. Tugon

1. JUDUL

2. HASIL PRAKTIKUM A. PEMBAHASAN

5 kesmpulon G. DoFler Ruaka.

k)Tidak boleh ada pekerjaan/pembahasan yang sama antar

praktikan, adanya

kesamaan

akan

mengakibatkan nilai

praktikum = 0 (hangus)

)

Hasil praktikum dikerjakan secara individual

m) Penilaian laporan tiap acara ditekankan pada pembahasan

unel 3tbulku

DAFTAR ACARA PRAKTIKUM

Halaman ACARA 1

Membuat konstruksi flownets

ACARA 2

Menghitung debit airtanah dengan flownets

ACARA 3

Pumping test (1)

9

ACARA 4

Pumping test (2)

.15

ACARA 5

Pumping test (3)

18

ACARA 6

Infiltrasi

.21

ACARA 7

Auger Hole

.25

ACARA 8

Invers Auger Hole

ACARA 9

Membaca kertas AWLR

3 2

ACARA 10

Analisis data geolistrik

3 6

ACARA 11

Perhitungan Potensi Airtanah (Lapangan)

LAMPIRAN

...

...28

***

37

.40)

PUSTAKA YANG DIANJURKAN

Bouwer, H, 1978. Groundwater Hydrology. McGraw-Hill Book Company, New York Fetter, C.W. 1988. Applied

Hydrogeology.

Ohio: Merrill

Publishing

Company.

Kruseman, GP, and de Ridder, N.A., 1970. Analysis and Evaluation of Pumping Test Data. International Institute for land Reclamation and

Improvement, Wageningen Simoen, S. dan Purnama, S., 1997. Petunjuk Praktikum Geohidrologi, Laboratorium Geohidrologi, Fakultas Geografi UGM Todd, D.K, 1980. Groundtwoater Hydrology. Second Ed., John Wiley and Sons, New York

Van Beers, w.FJ., 1970. The Auger Hole Method: A Field Measurement of the

Hydraulic Conductivity of

Soil below The Water Table. International

Institute for land Reclamation and Improvement, Wageningen

Petunjuk Praktikum Geohidrologi - Acara

ACARA 1

MEMBUAT KONSTRUKSI FLOWNETs

1.1. DASAR TEORI Flownets adalah suatu peta atau konstruksi yang berisikan peta kontur airtanah (equipotential line) dan peta aliran air tanah (streamlines). Garis kontur airtanah adalah garis yang menghubungkan tempat-tempat yang mempunyai kedalaman muka airtanah (hydraulic head) yang sama.

Pada skala dua dimensi, garis dapat dikonstruksi dengan menghubungkan dua titik

yang mempunyai kedaBaisai airtanah yang sama. Biasa juga disebut equipotential line, karena pada tempat yang mempunyai kedalaman muka airtanah yang sama, otomatis mempunyai besar energi potensial airtanah yang sama. una

MA - kehnggan don I

****"

****

360/558A354 352/ 350 38

aurlsta

*****************

346

344

T

Flow lines .

2-m contours of

groundwater Surtace

******

SO0 m * * * * * *

Gambar 1.1. Flownets sederhana (Sumber: Todd, 1980)

bearpa,

Vaa y9

duvke

kedalamm Maa ar onah

Lona engkare Kecabmoy Mbaar (os

l r kesogqa sak

ehngson le nouhuan udalcnon crtera

arh a

A

ehgal1r

on

Petunjuk Praktikum Geohidrologi - Acara

Peta aliran airtanah dibuat berdasarkar peta kontur airtanah pada skala dua dimensi. Secara alami, aliran airtanah akanmemotong tegak lurus (90°) kontur airtanah pada kondisi akuifer yang homogen danisotropis karena pengaruh potensial gravitasi dan mempunyai arah aliran dari muka airtanah (hydrautic heac) tinggi menuju muka airtanah yang lebih rendah. Contoh flownets sederhana dapat dilihat pada Gambar 1. Flownets atau

jaring airtanah yang ideal mempunyai bentuk bujursangkar dengan luas yang relatif sama.

Beberapa kegunaaan flow net a. Untuk menentukan besarnya debit aliran pada segmen yang diinginkan. b. Untuk mengetahui daerah tangkapan (recharge) dan daerah pemanfaatan (dischargel. c.

Untuk memprediksi arah pencemaran airtanah.

d.

Untuk mengetahui perubahan pola aliran/anomali karena besarnya penurapan airtanah oleh manusia (over exploitation) atau karena sebab lain.

QdomyG

anya 1.2. KEMIRINGAN AIRTANAH (HYDRAULIC GRADIENT) Karena airtanah mengalir dari muka airtanah tinggi ke rendah, misal dari A ke B,

maka rasio dari selisih tinggi muka airtanah (TMA) atau head A ke B dengan jaraknya disebut hydraulic gradient atau kemiringan muka airtanah.

Ah

ha -hB

As

jarak B A

Ah As

Gambar 1.2.

H

Ah /

B

Kemiringan Airtanah yang Digambarkan

dalam Bentuk

Segitiga

As

THune holau aln memehng Aangoi, droya ber kouh 7 edo ngi Anfluenm,

Jon Delatlh rya

atr

dan

ngar

a o MqYs. *

tones

eplent 2

Jon reduh

bare

oon

plole y

Petunjuk Praktikum Geohidrologi - Acara 1

Horizontal GradientB

hA

-hB

FloW

- dl Gambar 1.3. Kemiringan Airtanah Berdasarkan Tinggi Muka Airtanah

Data yang digunakan dalam pembuatan flownets adalah data TMA. Pembuatan flownets

menggunakan

cara

yang

dikenal

dengan

Three

Point

Problem,

yaitu

menghubungkan beberapa TMA dengan suatu garis dari pengukuran kedalaman muka airtanah dengan interpolasi. Gambar 2.1. menunjukkan cara kerja Three Point Problem.

62.4 Water table

elevation

T

62 Groundwater contours

61.2

61.5

Direction of groundwater flow

60.8

Gambar 1.4. Three Point Problem (Sumber: Todd, 1980)

Petunjuk Praktikum Geohidrologi - Acara

PROSEDUR: 1.

Siapkan peta tinggi muka airtanah, kemudian tentukan kontur interval yang akan dibuat.

2.

Membuat peta kontur airtanah dengan metode interpolasi linier (seperti waktu anda membuat peta kontur muka bumi atau mengkonstruksi Isohyet).

3.

Buatlah interval kontur airtanah = 1,0 m

4.

Setelah peta kontur airtanah siap, tentukanlah arah aliran airtanah dengan cara

menarik garis tegak lurus (90) kontur airtanah. Ingat bahwa arah aliran airtanah selalu menuju hydraulic head yang lebi 5.

rendah.

Usahakan bujursangkar yang tergambar mempunyai bentuk dan uasan yang relatif sama

6. Tentukanlah daerah tangkapan dan penurapan/penggunaan airtanah.

7.

Hitung hydraulic gradient pada segmen A-B tiap berpotongan dengan garis kontur airtanah

sOAL 1.

Dari data titik pengukuran TMA yang diberikan, buatlah flownets (kontur interval =

10

m) dan diskusikan system airtanahnya. Abaikan sungai yang ada di gambar. (Untuk memudahkan interpolasi, anda dapat memperbesar skala peta anda) 2.

Pada garis A-B yang menghubungkan

dua titik (lihat peta),

buatlah

berdasarkan flownets yang kemiringan airtanah (hydrauBic gradient)

hitunglah hydraulic gradient rata-ratanya.

penampang

anda buat dan

Petunjuk Praktikum Geohidrologi - Acara 2

ACARA 2

MENGHITUNG DEBIT AIRTANAH DENGAN FLOWNETS

Setelah anda mengetahui bagaimana cara mengkonstruksi kontur airtanah dan arah aliran airtanah (Acara 1), pada acara 2 ini anda akan berlatih mengaplikasikan flowmets untuk keperluan analisis airtanah, terutama untuk penentuan debit aliran. Pertama, periksa flownets yang sudah anda

buat, usahakan semaksimal mungkin sehingga memenuhi kondisi berikut ini

a.

Arah aliran airtanah dan kontur airtanah berpotongan pada sudut yang tepat (90°)

b.

Buatlah sedemikian rupa sehingga flownets membentuk bujursangkar yang relatif sama

Gambar 2.1. Uniform dan Non-Uniform Flouwmets

Dari Gambar 2.1. terlihat bahwa walaupun tipe aliran airtanah dan aquifer tidak seragam, tetapi

konstruksi flownets selalu diusahakan mempunyai

luas

bujrsangkar yang relatif sama (a=b).

21. PERHITUNGAN DEBIT AIRTANAH (Q) Debit adalah besarnya volume air yang mengalir pada suau penampang luas tertentu per satuan waktu

(satuan, misal

=

m/hari).

Debit merupakan suatu hasil

kecepatan aliran, dan kemiringan penampang

aliran.

fungsi

dari luasan penampang,

Petunjuk Praktikum Geohidrologi - Acara32

Ah

Gambar 2.2. Ilustrasi flownets simetris

Dari Gambar 22. dapat dihitung kemiringan airatnah (hydraulie gradient) yaitu I = ah/L, dan

debitaliran adalah Q=K b Ah/L, dan karena simetris (b-L), maka formula turun menjadi

Q

=

KAh.

kita Idealnya, pada kondisi ini untuk menghitung debit satu akuifer (beberapa bujursangkar) tinggal kalikan saja hasil perhitungan debit pada satu bujursangkar dengan jumlah bujursangkar.

Fetter

(1996) membuat formula yang lebih sederhana sebagai

berikut:

P 9 h

20 40 m

f3

ucdch

40 30 20 A-100 m

B-20 m

dan kondisi akuifer seragam (homogen) Gambar 2.3. Flowneis pada

isotropik

ahu

Petunjuk Praktikum Geohidrologi - Acara 2

Debit airtanah pada flownets area per unit lebar akuifer adalah:

Q (Kph) /f Dimana,

Q total debit per unit lebar akuifer

(m3/hari)

K hydraulic conductivity (m/hari) p-jumlah arah aliran yang dibatasi oleh garis tepi persegi panjang= 4 h beda

tinggi antara dua kontur yang akan dtukur (100-20 80 m)

f -jumlah penurunan kontur airtanah = 8

Jika K20m/hari, maka Q (20 x4x80) = 800 mi/hari

22 PERHITUNGAN DEBIT DENGAN DARCY'S LAW Tidak semua kondisi akuifer memungkinkan dibuat flownets ideal seperti pada Gambar 2.3.

Untuk itu rumus perhitungan debit Darcy dapat digunakan. Rumus yang dipakai adalah

Q= KIA

dimana,

K Irydranulicconductivity (m/hari) I = hydraulic gradient (dh/dL) A = luas penampang akuifer

kontur airtanah

A

b

tebal akuifer

A

luas penampang akuifer luas permukaan akuifer

A alirun airtanah

Petunjuk Praktikum Geohidrologi - Acara 2

2.3. PROSEDUR 1.

Tentukan daerah yang akan anda ukur debit airtanahnya (batasilah dengan dua kontur dan dua

aliran airtanah), sehingga membentuk bujursangkar 2.

Identifikasi data yang ada (kedalaman akuifer, nilai K, dl)

3.

Hitunglah kemiringan airtanah (hydraulic gradient) dengan formula: Gradien hidraulik dapat dicari dengan membagi nilai kontur interval dengan jarak rata-rata dua kontur tinggi muka airtanah.

Keterangan:

Ci = kontur interval (m)

B jarak rata-rata dua kontur tinggi muka airtanah (m)

Nilai B dicari dengan membagi luas permukaan akuifer dengan dengan panjang rata-rata dua kontur

Keterangan:

A' = luas permukaan akuifer (m) 1

=

panjang rata-rata dua kontur (m)

Untuk nilai luas penampang akuifer (A) dicari dari perkalian tebal akuifer dengan panjang kontur pada tinggi muka airtanah paling tinggi. Tebal akuifer didasarkan pada material hasil interpretasi geolistrik yang bersifat mudah meloloskan air, seperti pasir, kerikil dan krakal. Panjang kontur tinggi

muka airtanah didapat dari pembuatanlownets

b.AB Keterangan:

b

=tebal akuifer (m)

AB panjang kontur pada tinggi muka airtanah palingtinggi (m)

4.

Gunakan formula Q = KIA

5.

Ingat skala peta yang ada

2.4. SOAL

Hitunglah debit akuifer jika diketahui tebal akuifer 3 5 m, dan

K

=

30 m/hari

Petunjuk Praktikum Geohidrologi- Acara3

ACARA 3

PUMPING TEST(1)

3.1. DASAR TEORI Pumping test dilakukan untuk memperoleh data aquifer terutama yang berkaitan dengan potensinya sebagai penyimpan airtanah seperti nilai hydraulic conductivity (K), transmissivity (T) atau coefficient storage (S). Metode untuk memperoleh potensi akuifer

dengan

melakukan

pumping

test

sangat

beragam.

Hal

utama

yang

harus

dipertimbangkan adalah tipe aliran saat uji pompa dilakukan, yang didefinisikan sebagai berikut: Steady State Flow Steady state flow pada aliran menuju sumur adalah aliran menuju sumur yang dipompa, yang dalam persamaannya independen terhadap waktu. Ini berarti bahwa

tinggi muka air pada sumur pompa dan disekitarnya tidak berubah menurut waktu Tipe aliran ini bisanya terjadi pada suatu akuifer yang dipompa yang mendapatkan masukan/ recharge dari luar, semisal dari hujan bocoran dari aquitard dilapisan bawah atau atas yang tidak dipompa, atau dari sumber lain yang tidak secara langsung memberi kontribusi. Dengan kata lain, jika sumur dipompa, water level akan turun secara

konstan

dilapangan, sangat

dan

tidak

merubah

sulit menemui keadaan

hydraulic

gradient-nya.

Pada

kenyataan

tipe aliran ini. cene c

Unsteady State Flow Aliran ini sifatnya tidak konstan, dan tidak independen terhadap waktu. Ini berarti bahwa akan terlihat perubahan hydraulic gradient selama uji pompa. Hal ini biasanya

terjadi pada aquifer

bocor

(leaky aquifer

atau

bisanya dikenal sebagai semi confined

aquifer, dimana salah satu batas atas atau bawah suatu aquifer adalah berupa aquitard Aliran unsteady akan Gambar 3.1 adalah contoh kondisi unsteady stateflow. terus berlangsung sampai menuju steady, atau dalam prakteknya aliran dianggap

(lempung).

unsteady apabila perubahan hydraulic gradient

masih dapat diukur, atau perubahan

waterlevel masih dapat diukur.

Ada dua

Uji Pompa efisiensi

macam

Sumur,

uji

pompa yang dilakukan yaitu:

yaitu uji pompa yang

sumur atau akuiter

dilakukan untuk memperoleh potensi dan

pada satu titik

saja

Petunjuk Praktikum Geohidrologi- Acara 3

Uji Pompa Akuifer, yaitu dilakukan pada lebih dari satu sumur, yang tersebar

merata dan dianggap mewakili aquifer

Well A-Drawdown Plot 1.2 1.0

****

as

06

04 00

1.0

O1

10.0

100.0

Time (minute) Gambar 3.1. Unsteady-state flow

3.2. Graphical Solution - Theis Method (kondisi unsteady state flou)

Pada suatu sumur yang menembus penuh akuifer dan dipompa dengan debit tetap, maka pengaruh drawdown (penurunan muka airtanah) akan meluas sesuai dengan waktu pemompaan. Bentuk dari pengaruh pemompaan terhadap muka airtanah sekitarnya akan berupa garis lengkung yang dikenal sebagai cone of deperession.

Semakin jauh suatu tempat berjarak dari sumur yang dipompa, akan semakin kecil pula penurunan muka

T4

airtanahnya (drawdown).

W(u)

Rumus yang digunakan adalah

(1)

T S

S4-T u

(2)

Transmissivitas (m2/hari)

keterangan S

Q

= drawdown (m) = Koelisien storage

- debit pemompaan (m3/day) - jarak sumur observasi (m)

= waktu (menit)

10

Petunjuk Praktikum Geohidrologi- Acara 3

Asumsi yang digunakan pada metode ini (untuk rumus di atas): .Aquifer dianggap luas tak terhingga

Aquifer homogen, isotropis, ketebalan seragam Water table sebelum pemompaan horizontal

.Debit pemompaan konstan .Sumur yang dipompa menembus penuh akuifer dan debit air yang dipompa berasal dari seluruh ketebalan akuifer dan sifat alirannya adalah horisontal Aquifer tertekan Diameter sumur kecil, sehingga storage dalam sumur diabaikan

Air

yang dipindahkan dari storage adalah segera, sesuai penurunan muka airtanah,

sehingga tidak cocok untuk akuifer unconfined apabila penurunan mukaairtanah cukup besar.

Cara Analisis

1.

Plot data r2/t dan drawdown (s) kedalam kertas log-log. r

adalah kwadrat jarak

sumur observasi dan t adalah waktu. (ingat bahwa satuan waktu haruslah sama).

2.

r/t diplot pada skala datar, sedangkan s pada skala tegak.

3.

S i a p k a n k u r v a b a k u T h e i s d e n g a n mengeplot nilai

W(u) -

skala tegak dan u

-

skala

datar, sesuai data pada lampiran 4.

Data plot ditumpukan dengan kurva baku Theis, dengan menjaga sumbu-sumbu

kedua kertas log-log tetap sejajar.

5.

6.

Setelah bertumpu sedemikian rupa, tarik garis vertikal dan horisontal untuk

W(u) (Gambar 3.2.).

memperoleh nilai

u dan

Masukkan nilai

dan W(u) pada

u

rumus

diatas.

11

Petunjuk Praktikum Geohidrologi- Acara3

.0

0.5

0.2

1.0

-0.,18

150 0.

10

10

21, meter/min 1x 10' D.2

0.1 10**

10-3

10

10

Gambar 3.2. Pertampalan Kurva Theis 3.3. Straight Line Solutions - The Jacob Approximation Formula ini dapat digunakan jika nilai u sangat kecil (u < 0.01). Untuk mengecek

nilai u dapat digunakan rumus:

(3)

Kemudian untuk menghitung

00 4 T T

drawdown adalah

2,25.T.t

sebagai berikut:

.(4)

S.r

a. Rumus untuk konstant r, t berubah (5)

0-o T

Jika ti and t2

dipilih

satu siklus

log

menjadi: 12

kemudian

log t i / t -

1. Sehingga (5)

Petunjuk

T4

2,30

Praktikum Geohidrologi-

(6)

T As formula:

storativity dapat dihitung dengan

(7)

S2,25 7:t d i m a n a to a d a l a h t p a d a s a a t s

=

0

Cara kerja: 1.

Acaraa3

Plot data

pumping

test ke dalam kertas

semilog, dengan

drawdown

(s) pada skala

biasa (tegak).

2.

Dari titik-titik hasil pengeplotan tadi, tarik

dapat dihitung dari selisish 3.

drawdown

pada

sehingga didapatkan siklus log (Gambar 3.3.)

garis

satu

lurus

to. As

Setelah nilai to dan As diketahui, masukkan nilai-nilai tersebut kedalam formula (6) dan (7).

s

in metres

1.00

a50 As 0.375 m

- l o 9 cycle

t o - 0 . 2 5 min

9.25 doys 6

6 8 100

(Gambar 3.3.)

8 10o

4

6

8

10 2

Pencarian nilai to dan As

D. Rumus untuk konstant t, r berubah Kita juga dapat menghitung nilai T dan S dengan mengeplot data drawdown versus jarak (r) dalam waktu konstant. Tetapi, minimal kita harus mempunyai data dari 3 sumur observasi. Kita dapat menggunakan formula

13

Petunjuk Praktikum Geohidrologi- Acara3

2,30 Q 2

.

T As

3)

2,25 T t * * * * . . (9)

Cara Kerja : 1. Plotkan data

r

(skala datar)

versus s

(skala tegak) pada kertas semilog.

2. Panjangkan garis plot sehingga menyentuh sumbu r (datar), ketika s = 0, dan bacalah nilai ro 3. A

s

dapat

dicari

dengan menghitung

selisih

s

pada

satu siklus

log.

Contoh

plotting

dapat dilihat pada Gambar 3.4. s in metres 10

-Iog cycle-

-

s=0.78m

0.5

=450 1

4

6

8 10

8 10 4 in6 metres

Gambar 3.4. konstan t, r berubah

3.3. TUGAS 1.

Buatlah kurva baku Theis dengan data terlampir, kemudian hitung nilai T dan S

aquifer. Jangan lupa tentukan pula tipe aliran airtanahnya. Tipe aquifer pada lokasi uji pompa

adalah semi

confined aquifer.

2. Hitung pula nilai T dan S dengan metode Jacob Approximation baik secara r konstant,

maupunr berubah.

14

D,6

Petunjuk Praktikum Geohidrolog

T ACARA4

2

PUMPING TEST (2)

Acara 4 f d a kene

log

Mebcte

ow

engepldan ulenF() peca

3Raruhngon ToS-elete thoo 4.1. METODE CHOW

Metode ini

mengembangkan

dalam

ketidakakuratan

pertampalan

cara

yang

kurva

mempunyai keuntungan

pada

dalam

metode Theis. Selain itu,

menghindari

metode ini

dibatasi oleh harga r yang kecil dan harga t yang besar seperti pada metode Jacob.

tidak

etCovey. e /

ekag LeiÂťs

Data yang dipergunakan pada metode ini adalah data drmwdown dari sumur observasi

Jacob. Kemudian, tarik garis yang mewakili hasil plot tersebut. Tentukan pula satu titik tertentu sepanjang garis tersebut padasath

kertas skala semilog seperti yang diplot pada

pada

metode

siklus log untuk memperoleh nilai s dan t. Nilai F(u) dapat diperoleh dengan rumus :

67 unso nlarT reony

F(u)

***

(1))

/orlerbagn, h k rChtd

As

dudeun (s) dn

Rumus yang dipakai adalah:

R

T-

w()

2

**.**yt.(2)

-w.2

tE .(3)

4.T t

Keterangan: T transmisivitas (m?/hari) S koefisien storage s drawdown (m) Q

debit pemompaan

Tjarak sumur

(m°/hari)

observasi

(m)

selisih dapat diperoleh dengan menghitung dari gambar 4.1.

Wu) dan nilai u dapat diperoleh As

15

nilai

pada

satu siklus

log, sedangkan

nilai

Petunjuk

10 0

4 Praktikum Geohidrologi- Acaro

T

TTTmIT

TTTA

O.0

a.c0o1

V a l u e so f u

10-1

JLUl

10

Wlu) Gambar 4.1. Kurva baku untuk mencari u dan W(u)

Cara kerja: kertas semilog. (skala tegak) vs waktu (skala mendatar) pada

1.

Plot data drawdown

2.

kemudian kentukan satu titik terter u Tarik garis lurus dari hasil pengeplotan,

untuk

dan t. memperoleh nilai s

3.

Cari nilai As dari satu siklus log.

4.

Harga s

5.

Cari harga

6.

Gunakan formula (2)

mencari harga F(u) dengan memakai r u m u s (1). digunakan untuk Gambar 4.1. c a r a ploting pada grafik baku seperti pada dan W(u) dengan CS.

dan As u

Tugas: Cari nilai T dan S untuk

dan

(3) untuk mencari T dan S./ns, o

paling tidak 3

sumur

observasi!

4.2. METODE THEIS RECOVERY muka air di sumur akan mulai naik. Kenaikan ini biasa Ketika pompa dimatikan, tinggi disebut residual drawdown (s'). Residual drawdown ini mengekspresikan perbedaan antara tinggi dimulai dengan tinggi muka air pada waktu t setelah muka air mula-mula sebelum pemompaan Pompa dimatikan (Gambar 4.2).

16

Petunjuk Praktikum Geohidrologi-

Acara 4

recoverY period.

pumping period.

Gambar 4.2. Residual Drawdown

Rumus yang digunakan

akifer adalah untuk mencari nilai transmisivitas

..

****

.(4)

T=2,30-

4 T

As

mencari selisih s' pada As' dapat dicari dengan

Cara kerja: 1.

Buat table dengan 4 kolom

berisi datat,

t/e (rasio waktu) pada skala

3.

4.

menggunakan formula Tentukan nilai T dengan

vs

datan

O041,. 60f61

(4).

Tuga Cari nilaiT pada minimal 3

log.

e, t/t, dan s'

Plot data residual drawdouwn (skala tegak) Cari nilai As' pada satu sikus log.

2.

satu siklus

o-rdoun

? ! R e s d

sumur observasi

dengan data

yang diberikan !

4

17

Petunjuk

Praktikum Geohidrologi- Acara4

k.hlaler TK

ACARA 5

PUMPING TEST (3)

nas

K .h a t

5.1. SLUG TEST

Shallow Dug Well Recovery Test (Slug est) adalah pumping test analisis menggunakan

data

tebal K= T/b (b hydraulic conductivity aquifer (K) dengan test di lapangan analisis ini mempermudah pelaksanaan pumping aquifer). Penggunaan metode halnya pada metode tidak harus memenuhi banyak asumsi ataupun persyaratan seperti =

residual drawdown untuk

menetukan

karena

selain residual drawdown adalah: Theis atau turunannya. Data yang dipergunakan

d atau L

sampai zona jenuh dari muka lulus air (m) ketinggian dinding sumur yang

b atau H

= kedalaman sumur (m)

airtanah

ketebalan

D

jari-jari

rc

sumur

dari gelisril/

atn

bof

bagian kedap air (m)

1ain.

Mua

bagian kedap air (m)

teukew.

= jari-jari sumur bagian lulus air (m) rw

= jari-jari lingkaran pengaruh (m)

Re So atau ho St atau ht

=

=

beda beda

tinggi tinggi

setelah A, B

atau C=

fungsi

pemompaan (m) muka freatik awal dan akhir muka freatik pada muka freatik awal dan

pemompaan

berhenti

waktu

t

äetik

(m)

dari nilai d/rw (tanpa satuan)-Lonstanl

Sum Ur

Untuk ilustrasi, lihat gambar 5.1 ZAZAI7S777A72

ZZ7AZZAYZ 2re

WATER TABLE

St

sO

diserd D

2r

d

dan2 Peanuh

wilayah IMPERMEABLE Gambar 5.1. Penampang Sumur untuk Slug Test (Sumber: Bouwer, 1978)

18

digei ng&

Co ne ot der

n

Sau DrlaPetunjuk Praktikum Geohidrologi- Acara 4

Rumus yang digunakan

yhtuk mencari nilai K:

K=[ln(Re/rw)|1 20

* * * * * * * .

menembus Nilai In Re/rw untuk sumur yang tidak

1,1

Ln Re/rw =

LnRe/rw

sumur

penuh aquifer

A+ BIn[(D-b)/nv]

(2

(dIrw)

In(b/ rw) Nilai In Re/rw untuk

(1)

St

11

Staly

penuh aquifer

yang menembus

C

.(3)

+

In(H /rw) (L/rw)

keterangarn:

K hydraulic conductivity (m/hari) t

waktu setelah pemompaan

dihentikan

(hari)

d p a l i k

5.2. CARA KERJA 1.

Plot hasil pembacaan

diplot pada 2.

log pada

sumbu

Pada kurve hasil pengeplotan, sampai

3.

skala

residual drawdown

memotong

St dapat Harga t dan sembarang

(t<t(x)

sumbu y dan

untuk waktu t

skala tegak dan t pada

tarik

sumbu datar

(St)

garis

pada

kertas

linier (datar).

sebaran titik-titik tersebut lurus yang mewakili

t(x).

ditentukan

semilog. St\

dengan

cara

menentapkan titik

dengan harga

t

horizontal sampai memotong dari titik ini tariklah garis dan kemudian lihat gambar 5.2. nilai St. Untuk ilustrasi,

diperoleh

Pale dern

A dn B

St (meter

4

t: 1200 dtk

St: 0,038 m

1/t In (So/St)

:

.

So:0,7 m

209.932 hari

dtooales t

tymenit) St Gambar 5.2. Menentukan t dan

bebas e bih

19

asal e u ldr

x

sav odh drt t, aplo

e S

Petunjuk

4 Praktikum Geohidrologi- Acara

antara

dengan menggunakan grafik hubungan antara atau grafik hubungan (tidak menembus penuh aquifer)

nilai A, B atau C dicari Untuk menentukan

4.

B nilai d/rw nilai A dan penuh aqufer). nilai C dengan L/rw (menembus

Grafik tersebut

dapat

dilihat

pada

gambar 5.3.

A dan C

TTTTTTTTTT

16

TTTT

TTT

d kopiR dapb B

A

10

d/w atau L/rw

Grafik Gambar 5.3.

5.

Mencari nilai In

6.

Setelah

semua

Fungsi d/rw

diperoleh,

masukkan

nilai tersebut untuk

So IC

= 0,58 mn

pada minimal2

sumur

observasi

=0,65

b

10 m

D

nilai K.

(gunakan data residual drawdown), jika

V

St

Plo

k

d

F a l a o

rw

d

mencari

4dk menenkos c

diketahui: = 0,8 m

untuk C A, B dan L/rw

(Re/rw).

5.3. TUGAS Tentukan nilai K

untuk

F h

I.

AB h e m b u s

m 15 m

di ple

AuL

num A

6 atay

.

Acara Petunjuk Praktikum Geohidrologi-

8

Dan no

ACARA 6 INFILTRASI

6

6.1. DASAR TEORI

Air

secara

menguapp

konstan

dari

bumi,

permukaan

dan

presipitasi

besar

presipitasi

dsb. Sebagian ke bumi dalam bentuk hujan, salju, mengmbalikannya dikenal sebagai proses airtanah, yang tanah membentuk cadangan kedalam

water table. Selanjutnya, air kedalam tanah menuju ini ialah meresapnya Proses suatu kondisi infiltrasi. maksimum yang terjadi pada infiltarasi infiltrasi adalah laju metode Horton, kapasitas dipergunakan adalah infiltrasi yang akan model a c a r a ini, tertentu. Pada

meresap

yangmempunyai

formula

sebagai

Falor yans mempengaruhi nplirti Tekshr Struurur

berikut:

couer/use land

f=f+(fo-f).e

lelepaban

aum. oo

Dimana

laju infiltrasi (cm/menit) = laju infiltrasi awal (cm/menit)

laju

=

ic

men cari

(cm/menit) infiltrasi konstan

= konstanta

k

elembasa

waktu (menit)

t

Fo )2

k.

menca

selaw sans tidah hyna eri bed

kalav

contoh

Tabel

6.1. Hasil pengukuran 12

60

0,005

0,032

13

65

0,005

0,027

14

70

0,005

ey (

15

75

0,005

S

16

80

0,005

0,025

17

85

0,003

0,025 0,012

18

90

0,003

0,012

19

95

0,003

40

20

100

0,003

45

0,008 0,005

21

105

0,003

50

0,005

22

0,003

55

110

10 15

20 5

30 35

8

9 10

11

f(cm/menit)

No.

5

6

t(menit)

f (cm/menit) tmenit)

No.

lapangan:

wegran a

0,027 0,025

beda 21

F

F?

Petunjuk

Praktikum Geohidrologi- Acara 6

6.2.CARA KERJA: 1.

2.

f

infiltrasi konstan

laju

atau

dapat diestimasi

dari pengukuran/pengambaran

infiltrasi sudah konstant, dalam hal ini adalah 0,003 dimana data Konstanta (k) dapat dicari dengan rumus:

In S os1)) n)-Se Contoh dari soall:

A -4,)U-1.) dimana : waktu pengukuran waktu

t2

pengukuran

fyang pertama (5 menit) kedua (10 menit)

f yang

- laju infiltrasi pada t1

f

laju

=

Sehingga

infiltrasi

dari contoh

wa

pada t

soal:

I n 0 . 0 3 2 - 0 , 0 0 3

K-2

(10-5)

Fohur

= 0,038

(0,027-0,003)

(0,032-0,005) = 0,019

k-s(15-5)

0032-0,003)

1

k

(0,027-0,003)

20-5)

s

n

(25-5)

o,018

-

(0,025-0,003) 0,032-0,03)

= 0,014

(0,025-0,005)

,032-0,003) o,047 n K430-5"0,012-0,003) =

*****

3.

dst

Menghitung

nilai fo

J o n .G - 1 )

e2.718

22

n

Ofabel ehign hil

dan fo

Petunjuk Praktikum Geohidrologi- Acara

Sehingga

To fuur

sama

ekll

fukur

6

bedag, apa

ma

k.

ek21

contoh J o

- 0 , 0 0 3 + 0 5 2 - 0 , 0 0 3 )

e

-0,038 5

+,032-0,003)

0,003

Jo2 Jo3

e-0,0195

= 0 , 0 0 3 + 0 , 0 3 2 - 0 , 0 0 3 )

e-0,018 5 Joa = 0 , 0 0 3 + , 0 3 2 - 0 , 0 0 3 )

= 0,038

=

0,035

-0,035 = 0,034

e-0,0145 4.

nilai f duga (f) dengan k dihitung, tentukan s e m u a nilai fo dan Selanjutnya, setelah a c a r a ini lakukan waktu interval, (untuk Horton pada masing-masing persamaan contoh pada dan 100 menit) seperti waktu 5 , 1 0 , 2 0 , 4 5 , 6 0 , 7 0 , 8 5 , interval saja pada

abel

tabel6.2 berikut: Tabel 6.2.

t

No

F duss

H2

.

f duga (f

fukur 10

20

45

60

70

85

100

5

10 3

20

4

45 60

6

70 85 100

5.

nilai Setelah semua

formula (f ukur

FAugs

-

pada interval

carilah model terbaik terse but ditemukan,

terkecil seperti f duga)* pada jumlah nilai yang

Fe

( - F .) e

Pum honmon homo

23

kganh 2

dengan

pada tabel 6.3.

Petunjuk Praktikum Geohidrologi

tabel 3 f

Tabel 6.3 t

No

f duga)?

45

60

20

10

5

(fukur

70

-

Acara 6

-P 100

85

5 10 20 45

60 70

6

85 100

8

| jumlah 6.

Misalkan

k pada 7.

jumlah yang

t terkecil ada pada

untuk mendapatkan menit ke 45

dan f duga, nilai f ukur Bandingkan interval waktu yang

telah

interval

model

infiltrasi

gunakan 45 menit, sehingga

Horton hasil model

kemudian

buatlah

nilai

fo dan

terbaik.

grafik pada

masing-masing

ditentukan.

6.3. SOAL

Hitunglah

=

Horton

yang

terbaik

dari data

infiltrasi

pada

tabel 6.1.

pada

dan 100 menit).

( 5 , 1 0 , 2 0 , 4 5 8 , 6 0 , 7 0 , 8 5 ,

waktu

berikut

ini

(ounal

k

vs

paly e)

F m o d e

fferlto -4e)et HPA model ho-on

f model- tempP

k F duga - Ganh 2

Fmed

24

HP5 (otark huburgn dgnfmodll

Petunjuk Praktikum Geohidrologi-Acoro 7

ACARA 7

AUGER HOLE

71. DASAR TEORI

dan praktis untuk Hole Method) adalah suatu cara singkat bor (Auger lobang uji sederhana, dan water table yang cepat, nilai hydraulic conductivity di bawah besarnya menentukan Metode

dapat dipercaya. secara

Prinsipnya tertentu

kedalaman kenaikan air

atau

amat

yaitu pembuatan lobang

sederhana,

dikeluarkan dari Kemudian air dibawah water table.

pada lobang bor

Nilai

(7.1)

umum

hydraulic

dicatat

pada interval

waktu

sampai

lobang bor,

dan

tertentu.

dengan conductivity dapat diperoleh

dua

antara

hubungan dengan menggunakan grafik

bor

cara

yaitu menggunakan

koefisien

(c), Ay/At,

rumus

dan nilai k

(Gambar 7.2).

7.2. Menggunakan Rumus Rumus

adalah:

yang dipakai

Ay

4000.(/y) k

.7.1

* * * * . . .

X

LCH/)+20] [2-(y/H}

At

t

dimana : k

ydraulic conductivity

H

jarak w a t e r =

y

r t

jarak

water

table

hingga

table hingga

jari-jari lobang waktu

(m/hari)

interval

dasar

lobang (cm)

permukaan air

rata-rata

terukur

pada interval waktu (t)

bor (cm) (detik)

7.3. M e n g g u n a k a n G r a f i k

grafik hubungan Sejak diperkenalkanya semakin Perhitungan

menjadi hydraulic conductivity

dapat dipergunakan

pada

suatu keadaan bila

antara

koefisien

(c), ay/At,

dan nilai k.

demikian, cepat dan simple. Meskipun

gralik hubungan

rumus

nilai-nilai tersebut tidak tersedia.

530dt 25

316 ent oIS5 dam -

O00%S han

dm h

Petunjuk Praktikum Geohidrologi-Acara

Untuk mengetahui parameter pengukuran dapat

dilihat pada

guna melakukan

perhitungan,

Gambar 7.1.

haed length

!Lerel

Greundwole

Imeerme eble

loyer

Parameter dalam Metode Gambar 7.1.

Auger Hole

Contoh Soal Diketahui bahwa

pengukuran

pada 40 cm diatas

D = D -40

W-40 atau D 200 cm D 240 cm W

W

dilakukan

114 cm

W

74 cm

r =4 cm

H 126 cm

S 1/2 H

t (detik)

yt (cm)

yt (cm)

145.2 144.0 142.8

1.2 1.2

30

141.7

1.1

40 | 50

140.6 139.6

1.1

10

20

At

50

1.0

Ay 5,6 26

muka

tanah, sehingga

7

secara detail

Petunjuk Praktikum Geohidrologi-Acara 7

Sehingga

O y0-W

=

145,2-114

yt2Ayt

ay Ay y y0-h

=

=

5,6

28,4

31,2-2,8

Setelah y

31,2

didapat,

maka masukkan nilai H

untuk memperoleh hubungan nilai H dany 0.11 Kemudian, ay/At= 5,6/50

nilai C

126 cm, dan

nilai y

=

28,4 pada grafik

6,0.

=

k= C(Ay/At) = 6,0 x 0,11 = 0,66 m/hari.

Pada contoh soal ini

rumus

8.1

juga

bisa digunakan

nilai hydraulic untuk memperoleh

conductivity (K).

7.4. SOAL Diketahui bahwa

W-35 atau D

D' W

=145 cm 8 5 cm

=

D

pengukuran

dilakukan

pada 35 cm

W diatas muka tanah, sehingga

-35

D=110 cm W 5 0 cm

r =4 cm

H 65 cm

S=>1/2H t(detik)

yt (Cm) 120 118

15 30 45 60 75 90

115,5

114 112 111 110

109,5

105

rumus Kerjakan dengan

dan metode

grafis, bandingkan

27

hasil keduanya

=

Petunjuk

Praktikum Geohidrologi-Acara 8

ACARA 8 INVERS AUGER HOLE

8.1. DASAR TEORI

Auger

Ihydraulic kerjanya

conductivity akuifer pembuatan

adalah

secara

yang

hole method adalah suatu

natural

artificial recharge

atas

cara

singkat

bor sampai kelalaman

mengisi lobang bor

atau

bisa kita lakukan untuk

pada

lobang

screen

dilakukan

Untuk mencari nilai

K

pada

airtanah untuk melihat besarnya

K, rumus yang dipakai

dalam kondisi water table yang

adalah

cukup

tanah air meresap kedalam

meter. Cara

penurunan/peresapan kita isi air, dan dicatat

siap

Prinsip

aktivitas pemompaan.

water table keadaan tertentu dimana

sering total 1 bor yang hanya mempunyai panjang

bor yang sudah

nila untuk menentukan besarnya

tertentu

mengetahui cepatnya

invers). karena kondisi

praktis

(soil zone), tanpa menggunakan

lobang

Metode ini lebih

dan

(lebih

kerja

dalam,

(metode

dari 2

meter),

metode ini ada;lah

airtanah per

satuan

waktu.

sebagai berikut

....(1)

1,15.r.tga

dimana r adalah jari-jari lob

tg a

adalah kemiringan

bor

plot nilai t;

pada kertas semilog

dan peresapan

8.2. CARA KERJA antara ti (waktu peresapan), h'ti (cm peresapan), Siapkan tabel hubungan cm peresapan, sehingga bor (D) dari panjang screen Nilai hti diperoleh

1.

ht, dan ht;

+

(r/2)

-

2.

3.

4.

ht D-h't Mengeplotkan nilai hti

+

(T/2)

di kertas

ke skala semilog sebagai sumbu horizontal-log, dan t;

vertikal

5.

6.

Tarik Cari

hasil plotting sampai memotong sumbu

garis lurus dari nilai tg a dengan

cara mencari

nilai

x

sembarang pada garis sehingga tg

x)wakttOaujibor 7.

Masukkan nilai-nilai tesebut

jika r

(log)

diketahui

28

X

a

=

(nilai y/nilai

Geohidrologi-Acara 8 Petunjuk Praktikum

cONTOH SOAL DAN PENGERJAAN INVERS AUGER HOLE

I

4

Cm

D 90 cm K

=?

No

ti

h (ti)

detik

CIn

cm

cm

8.

40 80 150 250 350 550 750

.

975

.

7.

19

17 16 15 14 13 12

73 2.

h (ti) + r/2

h (ti)

74 75 76 77

78

18 17 16 15 14 13 12

11 10 9

79 80 81

11

Jawab: 1. h (ti) = D -h' (ti) 2.

dengan menggunakan

(skala vertikal) 3.

versus

kertas semilogaritma,

plot h (ti)

+

r/2 pada

skala logaritma

ti pada skala biasa (skala horisontal)

tg a

titik terendah (menggunakan mistar) jarak antara dengan mengukur ditentukan y antara 10 hingga 18, sebesar 2 cm) dibagi (dalam latihan soal dalam satu siklus log sebesar 8 cm) (dalam latihan soal lebar satu siklus log sumbu horisontal pada skala biasa nilai pertemuan kurva dengan 5. x ditentukan pada 980 detik) latihan soal sebesar

4.

90-7

(dalam

tg a

/detik =x 980 0,000255102

K

1,15x rx tg a

K

K

1,15 x 4x0,000255102

cm/detik

0,001173 cm/detik

K 1,1038 m/hari 29

Petunjuk

(uio)

(p)

N

30

Praktikum Geohidrologi-Acara

83

Petunjuk Praktikum

8.3. SOAL

Tentukan nilai K aquifer

jika

=100

cm, dan

h'ti (cm)

hti

diketahui D

r

=

Geohidrologi-Acara 8

5 cm, dengan data lapangan sebagai

berikut t (detik

htt(r/2)

80

50

83

80

86

160

89

270

91

360

95

550

96

750

97

950

99

1150

100

1350

102

analu

(1

resdu

6 rE

+Cwnt) den

Pad Pon Pui

Fi

Me Su

qer

Pan

Fan Vin

Aki. 31

N

Nil Nin Faiz

bu

nil

k.

hen cemin ken

No. Sounding

Arah Operator

:412548,9142422

Koordinat

: Desa Jatisarono Lokasi

1/2a1/2L AV I p a (m)_ (m) (mV) (mA)| (Qmn)

No.

0.5 0.5

2. .

371

760

374

764

1.5 2

610

1228

2.5

0.5

610

803 808 790 787

1218

0.5

5.

0.5

5

6.

0.5

6

7.

0.5

8

3.

0.5

10

9.

0.5

12

10.

0.5

15

11.

0.5

20

12.

0.5

25

13.

0.5

30

(4.

0.5

40

15.

2.5

40

852

9.53

16.

2.5

50

9.13

17.

2.5

60

9.18 8.88

20.

8.85

21.

9.65

22.

10.33

23.

10.52

24.

753 749

10.89

25.

727 724

12.16

26.

726

13.24

27

13.37

28.

770 768

13.05

29.

846 847

13.67

30.

786

90

788

64

809

64

10

787 787

27

820

27

820

18

793 793

9

724

3.4

10

2.5 75

19.2.5

90

7

Yodha

a

18.

786 788 147

4.

Barat Timur

I pa 1/2 1/2L AV No. m)(m)(mV) mA) (Om)

9.19

145 4

Agustus 2007

pa-(AV/)xC

: Schlumberger

Metode

7

Tanggal

G8

710 708

100

4.7

852 851

4.6

867

3.1

902

2.9

902

1.4 812 1.3

813

12.95

12.22 11.08

10.43