Bab 5 Uji Pemompaan
-
Upload
nabella-nurul-fitri -
Category
Documents
-
view
189 -
download
9
description
Transcript of Bab 5 Uji Pemompaan
5.7. Uji Pemompaan
Koefisien transmissivitas dan cadangan air merupakan parameter-parameter
yang digunakan untuk mengetahui tentang karakteristik akuifer pada daerah
penelitian. Koefisien transmissivitas (T) suatu akuifer menurut Driscoll (1986)
merupakan debit air yang mengalir melalui potongan vertikal akuifer berukuran
lebar 1 m dan memanjang mengikuti tebal b formasi jenuh air secara penuh di bawah
gradien hidrolika 1 (100%). Gambar di bawah mengilustrasikan konsep
konduktivitas hidrolik dan transmissivitas.
Gambar 5.22. Ilustrasi koefisien konduktivitas hidrolik dan koefisien transmissivitas. Konduktivitas hidrolik dikalikan dengan ketebalan akuifer menghasilkan koefisien transmissivitas (Driscoll, 1986).
Koefisien transmissivitas menunjukkan seberapa besar jumlah air yang akan
mengalir melalui formasi, sedangkan koefisien cadangan air menunjukkan seberapa
besar jumlah air yang dapat diambil melalui pemompaan. Uji pemompaan yang
dilaksanakan pada daerah penelitian dilakukan pada sumur WB 02 dan WB 09.
Kedua sumur dipompa masing-masing selama 60 jam dan 48 jam secara menerus
dan individual. Setelah uji pemompaan, maka pompa dimatikan dan dilakukan
88
pengukuran kambuhnya muka airtanah. Berikut penjelasan masing-masing
pengukuran pada kedua sumur tersebut.
5.7.1. Sumur WB 02
Sumur WB 02 dilakukan uji pemompaan pada 14 Juli 2012 dengan
kedalaman pemasangan pompa di 119 m dibawah muka tanah dan debit
pemompaan tetap 5.00 l/s (18 m3/jam atau 432 m3/hari). Pengukuran debit
pemompaan menggunakan alat flow meter. Pengukuran dilakukan pada sumur
WB 02, yaitu berjarak 20 meter dari sumur monitor MB 02. Muka airtanah
mula-mula (static water level) adalah 18.60 m dibawah muka tanah. Pengukuran
data uji pemompaan dibedakan menjadi Uji Pemompaan Menerus Debit Tetap
selama 60 jam (Long Period Constant Rate Pumping Test) dan Uji Kambuh
selama 16 jam (Recovery Test). Penjelasan masing-masing hasil uji sebagai
berikut.
a. Uji Pemompaan Menerus Debit Tetap
Berdasarkan hasil pengukuran muka airtanah pada uji menerus debit
tetap selama 60 jam diperoleh pumping water level 49.55 m atau
penurunan muka airtanah (drawdown) sebesar 30.95 m. Selama
pemompaan berlangsung diambil sampel airtanahnya setiap interval 8
jam sesuai pumping test data sheet. Data pengukuran penurunan muka
airtanah pada pumping test data sheet kemudian diplot ke dalam kertas
semilog. Kertas semilog adalah kertas yang didesain dimana skala
pertama berupa skala aritmatik sedangkan skala yang lain berupa skala
logaritma. Oleh karena itu, hubungan garis lurus (straight-line) dapat
ditunjukkan antara kedua variabel yang memiliki hubungan perubahan
waktu.
89
Gambar 5.23. Grafik Uji Pemompaan Menerus Debit Tetap selama 60 Jam pada Sumur WB 02.
90
Gambar 5.24. Grafik Uji Pemompaan Menerus Debit Tetap selama 60 Jam pada Sumur MB 02.
91
Dari grafik tersebut diperoleh nilai Δs 4,69 m dan to 1 menit (6.944x10-4
hari) serta prediksi penurunan muka airtanah apabila pemompaan
menerus dan akuifer dianggap konstan hingga 4000 menit yaitu sebesar
31 m atau pumping water level 49,85 m. Grafik drawdown-waktu
menyediakan prediksi drawdown yang akan diperoleh apabila
pemompaan debit tetap dilakukan secara menerus pada waktu tertentu.
Perpanjangan garis lurus dalam grafik di atas hingga memotong nilai
drawdown 31 m merupakan indikasi drawdown yang akan diperoleh di
sumur WB 02 setelah 4000 menit pemompaan debit tetap 18 m3/jam
secara menerus.
Begitupula drawdown selanjutnya setelah 40000 menit pemompaan
dapat diprediksi dengan cara nilai Δs ditambah dengan drawdown pada
menit ke-4000. Perlu dicatat bahwa 40000 menit adalah 10 dikalikan
4000 atau satu siklus logaritma di atas 4000 menit. Dengan demikian,
setelah 28 hari pemompaan debit tetap 18 m3/jam secara menerus,
drawdown pada sumur WB 02 akan menjadi 31,00 + 4,69 = 35,69 m
Dari nilai Δs dan to dapat dihitung nilai koefisien transmissivitas (T)
menggunakan persamaan 2.1. dan koefisien daya simpan airtanah (S)
menggunakan persamaan 2.2.
T = 2.3 Q4 π Δs =
0.183 QΔs =
0.183 x432 m3/day4.69 m
= 16,856 m2/day
S = 2.25T t o
r2 = 2.25 x 16.856 x0.00069
20 x20 = 6,58 x 10-5
K = 105.408Q
Sw b = 105.408 x 530.95 x 60 = 0.283 m/day
Untuk nilai koefisien transmissivitas (T) dan koefisien daya simpan
airtanah (S) pada sumur MB 02 menggunakan persamaan 2.1. dan 2.2.
sebagai berikut. Nilai konduktivitas hidrolik (K) didekati dengan
92
menggunakan referensi dari berbagai macam batuan (Biro Reklamasi
USA, 1977 dalam Todd, 1980) dan tergolong ke dalam kategori
menengah, yaitu berupa batupasir bersih.
T = 2.3 Q4 π Δs =
0.183 QΔs = 0.183 x432 m3/day
6.73 m = 11,746 m2/day
S = 2.25T t o
r2 = 2.25 x 11.746 x 0.013
20 x 20 = 8,59 x 10-4
Berdasarkan hasil perhitungan pada WB 02 dan MB 02 di atas
diperoleh nilai koefisien daya simpan airtanah (S) 0,005 > 6,58x10-5 >
5x10-5 dan nilai koefisien daya simpan airtanah (S) 0,005 > 8,59x10-4 >
5x10-5 maka termasuk jenis akuifer tertekan (Driscoll, 1986). Nilai
konduktivitas hidrolik (K) didekati dengan menggunakan referensi dari
berbagai macam batuan (Biro Reklamasi USA, 1977 dalam Todd,
1980) dan tergolong ke dalam kategori menengah, yaitu berupa
batupasir bersih.
b. Uji Kambuh
Uji kambuh dimulai tepat ketika uji pemompaan menerus debit tetap
berhenti atau ketika pompa dimatikan. Pengukurannya dilakukan
selama 16 jam. Uji kambuh dimulai pada posisi pumping water level
49,55 m dan berakhir pada level muka airtanah 25,20 m. Muka airtanah
kambuh atau kenaikan muka airtanah (residual drawdown) sebesar
24,35 m. Data pengukuran kambuhnya muka airtanah kemudian
dianalisis dalam bentuk grafik seperti di bawah. Sumbu horizontal
merupakan rasio t/t’ sedangkan sumbu vertikal merupakan residual
drawdown s’. Untuk memperoleh nilai t’o dilakukan melalui penarikan
garis penerusan ke arah atas hingga memotong drawdown ke-0. Nilai
93
tersebut kemudian dimasukkan ke dalam persamaan Theis untuk
menentukan harga koefisien daya simpan airtanah (S).
Gambar 5.25. Grafik Uji Kambuh selama 16 Jam pada Sumur WB 02.
94
Gambar 5.26. Grafik Uji Kambuh selama 16 Jam pada Sumur MB 02.
95
Dari grafik tersebut diperoleh nilai Δs’ 5,38 m dan t’o 1 menit
(6.944x10-4 hari). Dari nilai Δs’ dan t’o tersebut dapat dihitung nilai
koefisien transmissivitas (T) menggunakan persamaan 2.1. dan
koefisien daya simpan airtanah (S) menggunakan persamaan 2.2.
T = 2.3 Q4 π Δs =
0.183 QΔs =
0.183 x432 m3/day5.38 m
= 14,694 m2/day
S = 2.25T t o
r2 = 2.25 x 14.694 x 0.00069
20 x20 = 5,70x10-5
Untuk nilai koefisien transmissivitas (T) dan koefisien daya simpan
airtanah (S) pada sumur MB 02 menggunakan persamaan 2.1. dan 2.2.
sebagai berikut.
T = 2.3 Q4 π Δs =
0.183 QΔs = 0.183 x432 m3/day
7.31 m = 10,814 m2/day
S = 2.25T t o
r2 = 2.25 x 10.814 x 0.003
20 x20 = 1,82 x 10-4
Berdasarkan hasil perhitungan pada WB 02 dan MB 02 di atas
diperoleh nilai koefisien daya simpan airtanah (S) 0,005 > 5,70x10-5 >
5x10-5 dan nilai koefisien daya simpan airtanah (S) 0,005 > 1,82x10-4 >
5x10-5 maka termasuk jenis akuifer tertekan (Driscoll, 1986). Nilai
konduktivitas hidrolik (K) didekati dengan menggunakan referensi dari
berbagai macam batuan (Biro Reklamasi USA, 1977 dalam Todd,
1980) dan tergolong ke dalam kategori menengah, yaitu berupa
batupasir bersih.
96
5.7.2. Sumur WB 09
Sumur WB 09 dilakukan uji pemompaan pada 13 Januari 2012 dengan
kedalaman pemasangan pompa di 75.75 meter dibawah top casing dan debit
pemompaan tetap 488 m3/hari. Pengukuran debit pemompaan menggunakan alat
flow meter. Pengukuran dilakukan pada sumur WB 09, yaitu berjarak 8 meter
dari sumur monitor MB 09. Muka airtanah mula-mula adalah 7.71 m dibawah
muka tanah.
a. Uji Pemompaan Menerus Debit Tetap
Berdasarkan hasil pengukuran muka airtanah pada uji menerus debit
tetap diperoleh pumping water level 24,80 m atau penurunan muka
airtanah sebesar 17,09 m. Selama pemompaan berlangsung diambil
conto airtanah setiap interval 8 jam sesuai pumping test data sheet. Data
pengukuran penurunan muka airtanah pada pumping test data sheet
kemudian diplot ke dalam kertas semilog sama halnya seperti pada
Sumur WB 02. Dari grafik diperoleh nilai Δsrata-rata 4,36 m dan to 1 menit
(6.944x10-4 hari) serta prediksi penurunan muka airtanah apabila
pemompaan menerus dan akuifer dianggap konstan hingga 3000 menit,
yaitu sebesar 17,60 m atau pumping water level 24,95 m. Prediksi
apabila pemompaan dilakukan menerus dengan debit tetap selama
30000 menit (21 hari), maka drawdown adalah 17,60 + 4,36 = 21,96 m.
97
Gambar 5.27. Grafik Uji Pemompaan Menerus Debit Tetap selama 48 Jam pada Sumur WB 09.
98
Gambar 5.28. Grafik Uji Pemompaan Menerus Debit Tetap selama 48 Jam pada Sumur MB 09.
99
Dari nilai Δs dan to dapat dihitung nilai koefisien transmissivitas (T)
menggunakan persamaan 2.1. dan koefisien daya simpan airtanah (S)
menggunakan persamaan 2.2.
T = 2.3 Q4 π Δs =
0.183 QΔs =
0.183 x488 m3/day4.36 m
= 20,483 m2/day
S = 2.25T t o
r2 = 2.25 x 20.483 x0.00069
8 x8 = 4,96 x 10-4
K = 105.408Q
Sw b = 105.408 x 5.65
17.09 x 42 = 0.829 m/day
Untuk nilai koefisien transmissivitas (T) dan koefisien daya simpan
airtanah (S) pada sumur MB 09 menggunakan persamaan 2.1. dan 2.2.
sebagai berikut.
T = 2.3 Q4 π Δs =
0.183 QΔs = 0.183 x488 m3/day
5.4 m = 16,537 m2/day
S = 2.25T t o
r2 = 2.25 x 16.537 x0.001
8 x8 = 5,81 x 10-4
Berdasarkan hasil perhitungan pada WB 09 dan MB 09 di atas
diperoleh nilai koefisien daya simpan airtanah (S) 0,005 > 4,96x10-4 >
5x10-5 dan nilai koefisien daya simpan airtanah (S) 0,005 > 5,81x10-4 >
5x10-5 maka termasuk jenis akuifer tertekan (Driscoll, 1986). Nilai
konduktivitas hidrolik (K) didekati dengan menggunakan referensi dari
berbagai macam batuan (Biro Reklamasi USA, 1977 dalam Todd,
100
1980) dan tergolong ke dalam kategori menengah, yaitu berupa
batupasir bersih.
b. Uji Kambuh
Uji kambuh dimulai tepat ketika uji pemompaan menerus debit tetap
berhenti atau ketika pompa dimatikan. Pengukurannya dilakukan
selama 6 jam. Uji kambuh dimulai pada posisi pumping water level
24,80 m dan berakhir pada level muka airtanah 11,32 m. Muka airtanah
kambuh atau kenaikan muka airtanah (residual drawdown) sebesar
13,48 m. Data pengukuran kambuhnya muka airtanah kemudian
dianalisis dalam bentuk grafik seperti di bawah.
101
Gambar 5.27. Grafik Uji Kambuh selama 6 Jam pada Sumur WB 09.
102
Gambar 5.28. Grafik Uji Kambuh selama 6 Jam pada Sumur MB 09.
103
Dari grafik tersebut diperoleh nilai Δs’ 3,5 m dan t’o 5 menit (0,006
hari). Dari nilai Δs’ dan t’o tersebut dapat dihitung nilai koefisien
transmissivitas (T) menggunakan persamaan 2.1. dan koefisien daya
simpan airtanah (S) menggunakan persamaan 2.2.
T = 2.3 Q4 π Δs =
0.183 QΔs =
0.183 x488 m3/day3.5 m
= 25,515 m2/day
S = 2.25T t o
r2 = 2.25 x 25.515 x0.006
8 x8 = 5,38x10-4
Untuk nilai koefisien transmissivitas (T) dan koefisien daya simpan
airtanah (S) pada sumur MB 02 menggunakan persamaan 2.1. dan 2.2.
sebagai berikut.
T = 2.3 Q4 π Δs =
0.183 QΔs = 0.183 x488 m3/day
3.57 m = 25,015 m2/day
S = 2.25T t o
r2 = 2.25 x 25.015 x0.006
8 x8 = 5,27x 10-4
Berdasarkan hasil perhitungan pada WB 09 dan MB 09 di atas
diperoleh nilai daya simpan airtanah (S) 5,38x10-4 dan nilai koefisien
104
daya simpan airtanah (S) 5,27x10-4 maka termasuk jenis akuifer
tertekan (Driscoll, 1986). Nilai konduktivitas hidrolik (K) didekati
dengan menggunakan referensi dari berbagai macam batuan (Biro
Reklamasi USA, 1977 dalam Todd, 1980) dan tergolong ke dalam
kategori menengah, yaitu berupa batupasir bersih.
5.7.3. Hasil Analisis Uji Pemompaan
Tabel 5.19. Hasil Anasilis Uji Pemompaan Menerus Debit Tetap dan Uji Kambuh.
SumurElevasi
(mdpl)
K
(m/hari)
Koefisien Daya Simpan
AirtanahTransmissivitas (m2/hari)
Uji Menerus Theis Recovery Uji Menerus Uji Kambuh
WB 02 37 0.283 6,5 x 10-5 5,7 x 10-5 16,856 14,694
MB 02 36 - 8,59 x 10-4 1,827 x 10-4 11,746 10,814
WB 09 50 0.829 4,96 x 10-4 5,38 x 10-4 20,483 25,515
MB 09 50 - 5,81 x 10-4 5,27 x 10-4 16,537 25,015
Berdasarkan tabel di atas, dapat diketahui bahwa nilai transmisivitas pada
daerah penelitian antara 10.814 m2/hari sampai 25,515 m2/hari, nilai koefisien daya
simpan airtanah antara 6,58x10-5 sampai 5,81x10-4 dan nilai Konduktivitas Hidrolik
(K) antara 0.283 m/hari sampai 0.829 m/hari. Dengan demikian, nilai transmisivitas
berbanding terbalik dengan strorativitas. Semakin besar suatu nilai transmisivitasnya,
maka nilai storativitasnya semakin kecil, begitu juga sebaliknya.
Apabila kita intepretasikan dari nilai storativitasnya, maka dapat dikatakan
bahwa akuifer pada daerah penelitian termasuk dalam akuifer tertekan, sebab nilai
105
storativitasnya berkisar antara 5.10-5 – 0.005. Sedangkan nilai transmisivitas erat
kaitannya dengan banyaknya air yang dapat mengalir pada suatu akuifer.
106