ANALISA ALIRAN AIRTANAH DENGAN MENGGUNAKAN .ANALISA ALIRAN AIRTANAH DENGAN MENGGUNAKAN SOFTWARE GMS

download ANALISA ALIRAN AIRTANAH DENGAN MENGGUNAKAN .ANALISA ALIRAN AIRTANAH DENGAN MENGGUNAKAN SOFTWARE GMS

of 8

  • date post

    11-Mar-2019
  • Category

    Documents

  • view

    220
  • download

    0

Embed Size (px)

Transcript of ANALISA ALIRAN AIRTANAH DENGAN MENGGUNAKAN .ANALISA ALIRAN AIRTANAH DENGAN MENGGUNAKAN SOFTWARE GMS

ANALISA ALIRAN AIRTANAH

DENGAN MENGGUNAKAN SOFTWARE GMS 4.0

DI KECAMATAN MOJOWARNO KABUPATEN JOMBANG

Muhammad Adib Rohmatulloh, Mohammad Sholichin, Dian Sisinggih

Jurusan Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

Jalan Mayjen Haryono 167 Malang 65145 Telp (0341) 567886

e-mail : adib.elnino@gmail.com

Abstrak: Kecamatan Mojowarno terdapat 10 sumur bor yang di manfaatkan untuk irigasi, dengan kondisi 7 sumur

berfungsi dan 3 tidak berfungsi dikarenakan alasan operasional dan penurunan muka airtanah. Penurunan muka

air tanah pada daerah studi ini menggunakan analisa FEMWATER pada program Groundwater Modelling System

(GMS) 4.0. dimana output dari program GMS 4.0. adalah sebaran dari nilai pressure head, total head, dan

kedalaman muka airtanah. Simulasi yang dilakukan pada penelitian ini adalah simulasi sumur bor yang masih

berfumgsi untuk perkembangan kebutuhan wilayah studi kedepan dan dampak jika sumur yang tidak berfungsi

akan difungsikan kembali terhadap sumur bor yang lain.

Pada kondisi simulasi pengaktifan kembali sumur yang tidak berfungsi mengakibatkan tekanan berkurang secara

keseluruhan. Sumur SDJB 522 menurut hasil pemodelan GMS 4.0 bisa dikatakan aman atau dapat difungsikan

kembali dikarenakan posisi muka airtanah masih berada jauh di atas screen sumur, sedangkan untuk sumur SMJB

297 dan SMJB 375 bisa dikatakan belum memenuhi untuk difungsikan kembali dikarenakan posisi muka airtanah

sudah mendekati screen paling bawah sumur bor. Akan tetapi, sumur SMJB 297 dan SMJB 375 bisa difungsikan

atau dioperasikan kembali jika jadwal pengoperasian sumur dilakukan secara bergantian.

Kata kunci : Airtanah, ketinggian tekanan, ketinggian total, GMS 4.0.

Abstract: Mojowarno has 10 production wells that utilized for irrigation, which is consist of 7 functioning wells

and 3 not functioning wells due to the operational and groundwater subsidence reasons. The calculation of

groundwater level decrease in this study area were using FEMWATER analysis in program Groundwater

Modeling System (GMS) 4.0. Which is the output of the program GMS 4.0 was the distribution value of the

pressure head, total head, and groundwater depth. The simulation that conducted in this research is the simulation

of borehole that is still fuming for the development of future study for the area needs and the impact of the

unfunctional wells will be re-functioned to another borehole.

In the simulated condition of unfunctional well reactivation, resulted the pressure reducing of totally. SDJB 522

wells according to GMS 4.0 modeling results can be said it's safe or could be re-functioned because the

groundwater position is still far above the well screen, meanwhile for the SMJB 297 well and SMJB 375 can be

said not yet fulfilled to function again because the groundwater position already close to the base bottom of drill

well. However, the SMJB 297 and SMJB 375 wells can be functioned or re-function if the operation schedule is

conducted alternately.

Keywords: Groundwater, pressure head, total head, GMS 4.0.

PENDAHULUAN

Sistem irigasi untuk memenuhi kebutuhan

pertanian di Kabupaten Jombang sebagian besar

diambil dari perairan DAS Brantas, namun

beberapa lokasi yang jauh dari jangkauan

prasarana pengairan irigasi yang ada seperti

pada lokasi Studi penelitian ini yaitu di

Kecamatan Mojowarno Kabupaten Jombang,

peng-ambilan sumber air untuk irigasi

diambilkan menggunakan sumur bor untuk

memenuhi kebutuhan airnya. Bersumber dari

data yag didapatkan dalam penelitian ini

sejumlah 10 sumur bor, dengan kondisi 7 sumur

masih beroperasi dan 3 sumur sudah tidak

beroperasi. 3 sumur tidak beroperasi karena

masalah maintenance yang tidak dapat dipenui,

seperti pengadaan pompa, pengadaan listrik,

dan sudah tidak ada lagi jaringan irigasi,

sehingga banyak masyarakat tani membangun

sumur-sumur permukaan sendiri, untuk

mengairi lahan pertaniannya, sedangkan untuk

memenuhi kebutuhan irigasi masyarakat tani

banyak yang mengandalkan sawah tadah hujan

dan sebagian membangun sumur-sumur

permukaan sendiri untuk mengairi lahan

pertaniannya. Melihat fenomena tingginya

kebutuhan air tidak menutup kemungkinan

kalau di Kecamatan Mojowarno yang

berpotensi untuk pembangunan sumur-sumur

bor baru untuk memenuhi kebutuhan air

mailto:adib.elnino@gmail.com

tersebut dan pengkajian ulang tentang

pemanfaatan kembali sumur-sumur bor yang

tidak berfungsi serta upaya konservasi air tanah

yang bertujuan agar keberadaan airtanah

dimasa mendatang tetap terjaga.

TINJAUAN PUSTAKA

A. APLIKASI GROUNDWATER MODELING SYSTEM (GMS 4.0.)

Sebuah model konseptual yang lengkap

terdiri dari beberapa kumpulan data, salah satu

data dimaksud berupa sumber, sumur, danau,

saluran air dan sungai serta cakupan data

lainnya yang digunakan untuk menentukan

zona resapan. Analisa FEMWATER pada GMS

4.0. adalah menggunakan elemen atau mesh 3D

sehingga penyusunan model FEMWATER

dengan alat bantu pemakaian program GIS

tersebut akan lebih memudahkan dan

mempercepat waktu penyusunan. FEMWATER

adalah modul ekstensi pada program GMS 4.0.

yang bertujuan untuk menganalisa sumur bor

dan airtanah.

Gambar 1. Model FEMWATER GMS 4.0. Sumber: Modul GMS 4.0.

Tahapan utama yang harus dilakukan untuk

penyusunan model FEMWATER adalah:

Pembuatan peta vektor garis dan polygon untuk map modul

Pemnbuatan profil topografi permukaan lahan menggunakan data scatter atau dem

Pembuatan profil topografi dan lapisan tanah pada TIN Modul

Pengisian model sumur Pembuatan mesh element 3D

B. PRESSURE HEAD (KETINGGIAN TEKANAN)

Dalam penelitian ini, pressure head

merupakan batas tinggi muka airtanah sampai

pada lapisan kedap air atau kedalaman sumur

yang terjadi akibat adanya tekanan airtanah di

dalam lubang sumur bor. Hal ini secara

matematis dinyatakan sebagai berikut

(Kodoatie RJ, 2012):

= P

=

P

g (1)

Dimana :

adalah head tekanan (panjang, m) P adalah cairan tekanan (Pa)

adalah berat jenis (N/m3)

adalah densitas fluida (kg/m3)

g adalah percepatan gravitasi (laju perubahan

kecepatan, m/dt)

C. TOTAL HEAD (KETINGGIAN TOTAL) Total head (ketinggian total) merupakan

nilai pressure head ditambahkan dengan nilai

elevation head dimana elevation head adalah

elevasi terendah pada lokasi penelitian = 0. Hal

ini diasumsikan bahwa pada muka airtanah

terendah tekanan yang terjadi adalah = 0

(otmospheric) dan ketinggiannya = z, atau

merupakan elevasi terendah = 0 (Kodoatie RJ,

2012:97). Besaran tekanan airtanah dapat

dihitung dengan menggunakan persamaan

sebagai berikut (Kodoatie RJ, 2012):

P = x g x + Po

P = x g x (h - z) + Po (2) Sehingga besar potensi fluida:

= g x z + P - Po

= g x h (3)

Dimana :

h = ketinggian total (total head)

= tekanan (pressure head) yaitu tinggi muka air dalam sumur bor

z = elevation head

P = g = tekanan fluida

Po = Tekanan Atmosfir

Untuk akuifer tertekan maka ketinggian

hidrauliknya tidak lagi berupa muka air namun

merupakan garis yang disebut sebagai

potentiometric surface atau disebut pula

permukaan piezometris. Garis ini merupakan

garis imajiner bertepatan dengan ketinggian

tekanan hidrostatis dari air dalam akuifer

tertekan.

D. KALIBRASI MODEL GMS 4.0. Target kalibrasi merepresentasikan besarnya

kesalahan residual yang ditampilkan pada setiap

titik pengamatan dan objek aliran. Besarnya

target didasarkan pada interval kepencengan

atau standar deviasi. Selain target kalibrasi di

titik pengamatan, dapat juga memilih untuk

menampilkan salah satu dari sejumlah plot

statistik (Anonim: 1999).

http://translate.googleusercontent.com/translate_c?depth=1&hl=en&ie=UTF8&prev=_t&rurl=translate.google.com&sl=en&tl=id&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Length&usg=ALkJrhiTX4fYBqzUb0GoK9g8Cwb0X59D9Qhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?depth=1&hl=en&ie=UTF8&prev=_t&rurl=translate.google.com&sl=en&tl=id&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Pressure&usg=ALkJrhhZ1bMH9XvwksFdQWgMjIHmA-QXnQhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?depth=1&hl=en&ie=UTF8&prev=_t&rurl=translate.google.com&sl=en&tl=id&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Pascal_(unit)&usg=ALkJrhiNLQJ64gQuiQ69MhIIHVy_HvAVpAhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?depth=1&hl=en&ie=UTF8&prev=_t&rurl=translate.google.com&sl=en&tl=id&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Specific_weight&usg=ALkJrhh0RqLPEF8OVXN6tmDurvZySyDd7Qhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?depth=1&hl=en&ie=UTF8&prev=_t&rurl=translate.google.com&sl=en&tl=id&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Density&usg=ALkJrhiWnte_DzqaBR1EV1-xaNq_-t5XHwhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c