Pedoman Buku Lapangan Hydrogeological Mapping and Pumping Test [PDF]

Citation preview

PEDOMAN BUKU LAPANGAN HYDROGEOLOGICAL MAPPING AND PUMPING TEST



OLEH : Dr. Ir. Hendarmawan, M.Sc Ir. Moh. Safari Dwi Hadian, MT



JURUSAN GEOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS PADJADJARAN 2006/2007



1



HYDROGEOLOGICAL MAPPING Dalam hydrogeology, beberapa hal selalu ditanyakan. Kemana aliran airtanah? Seberapa dalam kita harus mengebor untuk menjumpai sebuah lapisan akuifer? Kita dapat menjawab pertanyaan-pertanyaan tersebut atau bahkan lainnya melalui alat dan metode yang akan diuraikan pada buku pedoman ini. 1. Pemetaan muka airtanah Peta dan penampang melintang yang menggambarkan elevasi muka airtanah merupakan hal penting untuk hampir semua peneltian hidrogeologi. Informasi yang diperoleh berupa; •



Kedalaman air



•



Arah aliran airtanah



•



Gradient



•



Kondisi tekanan dalam suatu akuifer



•



Data hidrogeologi lainnya. Konsep peta muka airtanah adalah sederhana. Sebuah peta muka airtanah



menyajikan elevasi dari suatu watertable atau permukaan potensiometrik. Konstuksi suatu peta bersifat simpel dan tidak sulit yaitu identik dengan penggambaran kontur permukaan tanah oleh mahasiswa geologi. Namun demikian perlu kehati-hatian terhadap kondisi tertentu dimana muka airtanah dipengaruhi perangkap lapisan tertentu (lihat gambar 1). 2. Merekonstruksi muka airtanah dan konturing Pertama kali unit hidrostratigrafi ditentukan, kemudian dimulai dengan pemetaan mukaair. Beberapa pekerjaan yang perlu diperhatikan antara lain: •



Muka air diukur dari suatu lokal datum yang telah ditentukan. Elevasi titik pengukuran pada masing-masing sumur disurvey menggunakan metoda standar seperti electronik total station, theodolite yang mengacu pada suatu benchmark atau lokal. Khusus dalam praktek matakuliah ini dapat menentukan datum lokal dan pengukuran posisi sumur-sumur dengan pita ukur dan azimuth kompas.



•



Semua muka air pada sumur-sumur yang telah diketahui posisinya harus dilakukan



2



Gambar 1. Muka airtanah yang terperangkap karena kondisi geologi.



3



pengukuran pada waktu yang bersamaan, idealnya dalam hari yang sama, dalam beberapa jam dan seterusnya. Hal tersebut berhubungan dengan kondisi muka air yang bersifat dinamis dan dipengaruhi aliran airtanah dan resapan air. •



Bila konstruksi sumur menggunakan saringan maka posisi saringan harus pada akuifer yang sama.



•



Dalam kasus memetakan airtanah tak tertekan atau pengukuran watertable, data muka air danau, empang, dan sungai dapat ditambahkan. Bisa saja semua air pada situasi tersebut berhubungan dengan airtanah akuifer tak tertekan, terlebih untuk airtanah yang sangat dangkal sekali.



Aturan-aturan pembuatan kontur •



Pada kondisi paling sedikit, tiga titik diperlukan untuk menetukan suatu bidang. Bagaimanapun pertimbangan lebih dari tiga titik akan lebih baik dan tidak beresiko terjadi penyimpangan.



•



Kontur tidak menyebar di luar data sumur-sumur yang ada atau kontur hanya digambarkan pada data-data yang ada.



•



Antar kontur tidak mungkin saling berpotongan



•



Interval kontur harus mempunyai nilai yang konsisten. Jika data begitu banyak tersedia, penambahan kontur (extra kontur) dapat dilakukan.



3. Penentuan arah aliran •



Untuk menentukan arah aliran airtanah, lihatlah daerah yang muka airtanah tinggi dan rendah pada peta.



•



Garis kontur harus melewati diantara garis aliran.



•



Air akan mengalir dari muka air yang tinggi ke muka air yang rendah dengan membentuk sudut 90 derajat terhadap garis kontur (lihat gambar 2)



•



Arah aliran airtanah bisa saja multi arah dalam satu peta, misal bersifat radial dsb.



4. Peralatan yang digunakan •



Water level detector (pendeteksi muka airtanah)



•



Pita ukur



•



Kompas



4



•



Water pass (gunakanlah selang berisi air)



•



Alat tulis



5



Gambar 2. Rekonstruksi kontur muka airtanah berdasarkan 3 titik pengamatan.



6



PUMPING TEST Dalam suatu pumping test, air dipompa keluar dari suatu sumur pada kecepatan yang diketahui selama waktu tertentu sekian jam atau sekian hari. Muka airtanah dipantau pada sumur yang dipompa serta pada satu pengamatan atau lebih yang berjarak dekat dengan sumur ntersebut. Terdapat beberapa parameter yang saling berhubungan dengan parameter akuifer •



Muka airtanah selama pengujian; kecepatan pemompaan; waktu semenjak pemompaan dimulai; jarak antara sumur dipompa dan sumur pengamatan) Berhubungan dengan



•



T (transsmisivity) dan S (storativity)



Beberapa keuntungan dan kekurangan dari pumping test •



Bersifat mengekstraksi air keluar dari aquifer daripada slug test (tidak dilakukan dalam praktek ini sehubungan keterbatasan sarana sumur bor).



•



Sangat baik untuk mengidentifikasi karakter akuifer yang berdekatan



•



Mengukur karakter dalam skala besar keheterogenan dan anisotropi.



•



Lebih realistik tentang respon aquifer terhadap pemompaan.



•



Bagaimanapun memerlukan waktu yang panjang, pompa dan sumur pengamatan dsb.



•



Sedikit kurang baik untuk lapisan aquitard (lapisan semi impermeable)



1. Perencanaan suatu pumping test •



Studi geologi; mengetahui benar kondisi sub surface geologi. Pengetahuan geologi dapat mengacu pada regional geologi, data geofisik, data lokal geologi, data topografi atau singkapan-singkapan.



•



Menggunakan metoda analitik; misal metoda Theis, Jacob dsb.



2. Pengukuran dalam persiapan pumping test •



Mengukur diameter sumur



•



Mengukur muka airtanah awal dan kedalaman dasar sumur sehingga diketahui tabal basah



•



Mendisain sumur pengamatan (ukurlah seperti pada sumur yang dipompa dan



7



jaraknya). •



Jarak sumur pengamatan diusahakan sedekat mungkin.



3. Langkah pumping test •



Pemompaan diusahan dengan kecepatan yang kecil dahulu dinaikan bila muka air tak berubah dan seterusnya



•



Diusahakan air yang dipompa tidak diresapkan lagi ke sekitar sumur yang memungkinkan mempengaruhi air dalam sumur.



•



Mengukur muka air pada sumur pompa dan sumur pengamatan secara bersama-sama berdasarkan perubahan muka air yang berarti. Bila perubahan muka air relatif kecil saat dipompa, waktu pengamatan dapat dinaikan. Misal pada tahap awal setip 0.5 menit bila perubahan tak berarti naikan 1 menit beberapa kali dan seterusnya.



•



Bila muka airtanah tidak berubah terhadap waktu selama dipompa maka kondisi demikian disebut steady state dan pemompaan dapat dihentikan.



•



Selanjutnya dilakukan recovery test atau langsung pengukuran kenaikan muka airtanah semenjak pemompaan dihentikan.



•



Dalam Recovery test, waktu pengukuran muka airtanah dari mulai 0.5 menit dan seterusnya dinaikan waktu pengamatan bila muka airtanah berubah sangat kecil.



4. Pengolahan data •



Seluruh data dapat diolah dengan metode Theis dan Jacob (bila perlu dengan metode lainnya khusus untuk aquifer tak tertekan).



•



Contoh grafik dan perumusan dapat dilihat pada gambar 3 dan seterusnya.



8



9



Gambar 3. Ploting data berdasarkan Theis method



Gambar 4. Kurva standar Theis Method



10



Gambar 5. Overlap data pengamatan dengan kurva standar.



Formula Theis untuk menentukan Transsmisivity dan storativity



11



Gambar 6. Ploting data dengan Jacob recovery test.



Gambar 7. Jacob method untuk identifikasi perubahan kondisi akuifer.



12



Formula Jacob untuk menentukan T dan S pada sumur pompa



Formula Jacon untuk sumur pengamatan



13



14