Hubungan Air Tawar Dan Air Asin [PDF]

Citation preview

HIDROGEOLOGI UMUM Hubungan air tawar dan air asin Hubungan antara massa air tawar dan air asin terrjadi pada akuifer- akuifer di sekitar daerah panatai akibat pemompaan air tanah yang disusul oleh pergerakan air laut kea rah daratan. Akibat dari penurunan MAT di dalam akuifer maka air asin bergerak ke atas menuju massa air tawar. Pemompaan melalui sumur- sumur yang dekat dengan bidang sentuh air tawar- air asin (interface) mengakibatkan air asin di bawahnya bergerak ke atas dan muncul di sumur- sumur tersebut; fenomena ini dikenal sebagai pengkerucutan ke atas (upconing)



Intrusi air laut Karena air laut lebih besar dari air tawar (kerapatannya atau bobot satuan isi—nya, density) maka massa air laut berada di bawah dan membentuk baji kea rah daratan di dalam akuifer; disebut lensa Ghyben- Herzberg. Dapat dikatakan, bahwa bidang interface menunjam miring ke daratan (Gambar 24). Dengan asumsi bahwa air tawar bergerak horizontal kea rah laut dan bidang interface sebagai garis tegas terbentuk di garis pantai, maka tekanan air tawar pada tiap titik di sepanjang interface adalah (h+z) ρf yang sama dengan besaran tekanan air asin pada titik- titik yang sama tersebut dari arah bawah, yaitu zρs (Bouwer, 1987, Domenico & Schwartz, 1990), sehingga diperoleh rumus:



Dengan ρs dan ρf masing- masing kerapatan air laut dan air tawar



MEGGIE WEWENGKANG 11300268 GEOTERMAL



1



HIDROGEOLOGI UMUM Karena nilai ρf = 1 gram/cc dan ρs= 1,025 gram/cc maka rumus 34 memberikan nilai z = 40 h atau untuk setiap satu meter MAT di atas muka laut dapat diharapkan setiap 40 meter di bawahnya terdapat air tawar, apabila belum dieksploitasi. Oleh karena itu, pemompaan harus dikelola dengan sangat hati- hati agar kedalaman z di dalam reservoir tetap terjaga. Bila pemompaan air tawar melebihi safe yield dan MAT menurun maka air laut naik sebesar kelipatan 40 meter untuk setiap 1 meter penurunan MAT. Pada kenyataannya kondidi tidak sederhana seperti dinyatakan oleh Rumus 34, melainkan air tawar masuk ke laut melewati daerah W (Gambar 25) tidak sekedar berupa titik pada Gambar 24, disertai komponen- komponen aliran vertical di dalam akuifer sebagaimana air tawar bergerak ke atas di sepanjang batas interface air tawar – air asin. Dengan demikian diperoleh rumus berikut (Glover, 1964 dalam Bouwer, 1978) : (



)



dan (



)



dengan: q= besaran aliran ar tawar dalam akuifer per satuan panjang pantai K= konduktivitas hidrolika akuifer



Pengkerucutan ke atas (upconing) Upconing terjadi akibat pemompaan air tawar melalui sumur yang berada di atas batas interface, kemudian air asin naik ke atas. Kenaikan air asin ini disebabkan MAT turun akibat pemompaan dan karenanya terjadi penurunan tekanan kolom air tawar (Gambar 26) yang kemudian diimbangi oleh pengkerucutan air asin ke arah atas. Atas dasar asumsi aliran air tawar MEGGIE WEWENGKANG 11300268 GEOTERMAL



2



HIDROGEOLOGI UMUM steady, horizontal, batas interface tegas tanpa aliran lateral air asin, maka z kerucut diperoleh sama dengan cara melalui lensa Ghyben- Herzberg seperti rumus 35 di depan, yaitu:



dengan: sw= penurunan MAT di sumur pemompaan.



Berikut ini rumus- rumus sebagai hasil pengembangan dan modifikasi rumus upconing (Bear & Dagan, 1968 dan Schmorak & Mercado, 1969 dalam Bouwer, 1987) : (



)



(



)



Untuk t= ∞ Rumus 39 menjadi :



dengan: zt= kenaikan titik pusat kerucut pada waktu t, Q= debit sumur, L= kedalaman bidang interface di bawah dasar sumur pemompaan, Kx= K akuifer arah vertikal Kz= K akuifer arah horizontal n= porositas akuifer t= waktu sejak awal pemompaan



MEGGIE WEWENGKANG 11300268 GEOTERMAL



3