Bab v Hidrologi Dan Hidrogeologi

7/24/2019 Bab v Hidrologi Dan Hidrogeologi

1/22

BAB V

HIDROGEOLOGI

5.1. Dasar Teori

Sistem penambangan yang banyak digunakan saat ini ada tiga macam, yaitu :

sistem tambang terbuka, tambang bawah tanah, dan tambang bawah laut. Pemilihan

metode penambangan ini didasarkan pada kondisi topografi, geologi, endapan bahan

galian, dan nilai ekonominya. Sistem penambangan yang digunakan oleh PT. Reich

Kalkstein di Dusun Turi, Desa Sidoreo, Kecamatan Ponong, Kabupaten

!unungkidul, Pro"insi Daerah #stimewa $ogyakarta adalah sistem tambang bawah

tanah dengan metode Room and Pillar. %etode ini dipilih karena daerah tambang

merupakan kawasan karst batu gamping yang dilestarikan.

&ndapan batu gamping yang terletak di perbukitan akan menyebabkan adanya

kendala selama penambangan, terutama karena air huan, yang kemungkinan akan

turun ke daerah perkantoran dan pengolahan pada lahan yang lebih rendah. 'leh

karena itu perlu dibuat rancangan penyaliran air tambang untuk mengatasi masalah

air yang berasal dari air huan, tetapi dalam tambang bawah tanah hal yang harus di

atasi adalah air dari hasil rembesan air huan.

Salah satu ciri utama tambang bawah tanah adalah adanya pengaruh air tanah

pada kegiatan penambangan, akan tetapi letak air tanah pada daerah tersebut tidak

berada di sekitar daerah penambangan.

(gar kaian hidrogeologi dapat beralan lancar dan tepat sasaran, maka

diperlukan kerangka kaian.Kerangka kaian ini sebagai acuan pelaksanaan kaian dilapangan, terutama cakupan materi, data)data yang harus diambil, urutan dan kaitan

masing)masing aspek kaian, serta hasil yang diperoleh. Secara ringkas kerangka

kaian mencakup :

*. Kaian +idrologi

. Kaian +idrogeologi

-. Pengendalian (ir Tambang

. Perhitungan Dimensi Saluran Terbuka

/0


2/22

1. Perhitungan Dimensi sumuran

/. Perhitungan 2ulang Total Pompa Dan Spesifikasi Pompa

Diagram alir kerangka kaian hidrogeologi dapat dilihat di sebagai berikut :

!ambar 1.*.

Kerangka Kaian +idrogeologi PT. Reich Kalkstein

34


3/22

K(2#(5 +#DR'!&'6'!#

K(2#(5 +#DR'6'!# Dusun (nir, meliputi :

Kondisi +idrologi daerah penyelidikan

Kondisi morfologi daerah(nalisis data curah huan

K(2#(5 +#DR'!&'6'!# Dusun (nir, meliputi :

Kondisi geologi.

Kondisi akuifer.Kondisi airtanah.

Kondisi kualitas airtanah.

% ( T & R # K ( 2 # ( 5

P&5!&5D(6#(5 (#R T(%7(5!

6uas daerah tangkapan huanRencana kemauan tambang 8kemauan penambangan9

Sumber dan umlah air tambang

Penentuan bentuk saluran terbuka 8paritan9 untuk air tambang.

Penentuan bentuk kolam pengendapan

D(T( %(SK(5 D(T( %(SK(5

Perhitungan dimensi saluran air 8paritan9 untuk air tambang.Perhitungan dimensi kolam pengendapan

5.1.1. Kajian Hidrologi

Pada umumnya proses)proses yang berkaitan dengan siklus air merupakan hal

yang periodik terhadap ruang dan waktu, yang tergantung pada pergerakan bumi

terhadap matahari dan rotasi bumi pada porosnya.

a) Sikls Hidrologi dan !era"a Air

Di bumi terdapat kira)kira seumlah *,-)*, milyar km-air yang terdiri dari

03,1; air laut< *,31; berbentuk es< dan 4,3-; berada di daratan sebagai air sungai,

air danau, air tanah, dan sebagainya. +anya 4,44*; berbentuk uap di udara.(ir di

bumi ini mengulangi terus menerus sirkulasi penguapan, presipitasi, dan pengaliran

3*


4/22

keluar 8outflow9. (ir menguap ke udara dari permukaan tanah dan laut, berubah

menadi awan sesudah melalui beberapa proses dan kemudian atuh sebagai huan

atau salu ke permukaan laut atau daratan. Sebelum tiba ke permukaan bumi sebagian

langsung menguap ke udara dan sebagian tiba ke permukaan bumi.Tidak semua

bagian huan yang atuh ke permukaan bumi mencapai permukaan tanah. Sebagian

akan tertahan oleh tumbuh)tumbuhan dimana sebagian akan menguap dan sebagian

lagi akan atuh atau mengalir melalui dahan)dahan ke permukaan tanah.

Sebagian air huan yang tiba ke permukaan tanah akan masuk ke dalam tanah

8infiltrasi9. 7agian yang lain merupakan kelebihan akan mengisi lekuk)lekuk

permukaan tanah, kemudian mengalir ke daerah)daerah yang rendah, masuk ke

sungai)sungai dan akhirnya ke laut. Tidak semua butir air yang mengalir akan tiba kelaut, dalam peralanan ke laut sebagian akan menguap dan kembali ke udara.

Sebagian air yang masuk ke dalam tanah keluar kembali segera ke sungai)sungai

8disebut aliran intra=interflow9. Tetapi sebagian besar akan tersimpan sebagai air

tanah 8groundwater9 yang akan keluar sedikit demi sedikit dalam angka waktu yang

lama ke permukaan tanah di daerah)daerah yang rendah 8disebutgroundwater runoff

= limpasan air tanah9.

Sungai dapat menampung tiga enis air limpasan, yakni limpasan air

permukaan 8surroom runoff9, aliran intra 8interflow9 dan limpasan air tanah

8groundwater runoff9 yang pada akhirnya ketiga enis limpasan itu akan mengalir ke

laut. (ir yang ada dilaut mengalami e"aporasi yang teradi karena terkena sinar

matahari 8 pemanasan 9 sehingga air laut akan mengalami penguapan. uap dari laut

tersebut akan naik atau terhembus ke atas daratan 8kecuali bagian yang telah atuh

sebagai presipitasi ke laut9, atuh ke daratan sebagai presipitasi 8sebagian atuh

langsung ke sungai)sungai dan mengalir langsung ke laut9. Sebagian dari huan atau

salu yang atuh di daratan menguap dan meningkatkan kadar uap di atas daratan,

sedangkan sebagian yang lain mengalir ke sungai dan akhirnya ke laut.

Sirkulasi yang kontinu antara air laut dan air daratan berlangsung

terus.Sirkulasi air ini disebut siklus hidrologi 8hydrological cycle9.Sirkulasi air ini

dipengaruhi oleh kondisi meteorologi 8suhu, tekanan, atmosfer, angin, dan lain)lain9

dan kondisi topografi, tetapi kondisi meteorologi adalah faktor)faktor yang

menentukan.

3


5/22

!ambar 1..

Siklus hidrologi

Dalam proses sirkulasi air, penelasan mengenai hubungan antara aliran

kedalam 8inflow9 dan aliran keluar 8outflow9 di suatu daerah untuk suatu periode

tertentu disebut neraca air 8water balance9.

#) Kondisi Hidrologi Daera$ %en&elidikan

Daerah penelitian di Dusun Turi, Desa Sidoreo, Kecamatan Ponong,

Kabupaten !unungkidul, Pro"insi Daerah #stimewa $ogyakarta memiliki huan

tropis yang ditandai dengan adanya pergantian dua musim, yaitu musim huan dan

musim kemarau, dengan suhu udara antara 4o>)--o>.

") 'ra$ Hjan

>urah huan akan menunukkan suatu kecenderungan pengulangan.

Sehubungan dengan hal tersebut, dalam analisis curah huan dikenal istilah periode

ulang huan 8return of period9, yang berarti kemungkinan periode terulangnya suatu

tingkat curah huan tertentu. Satuan periode ulang adalah tahun.

Dalam perancangan suatu bangunan air atau dalam hal ini adalah sarana

penyaliran tambang, salah satu kriteria perancangan adalah huan rencana, yaitu

curah huan dengan periode tertentu atau curah huan yang memiliki kemungkinan

akan teradi sekali dalam suatu angka waktu tertentu.

3-


6/22

Tabel 1.*

Data >urah +uan perhari Kecamatan Ponong Tahun 44)4**

T(+

5

>R(+ +2(5 8mm?hari9

2an @eb %ar (pr %ei 2un 2ul (gt Sept 'kt 5o" Des

44 3.*A . ) *1.1 *0.4 )

.1

4 A.44 ) .44 -.44 )

44- *.A3 /.*3 .3* *.3 .-- *1. ) )

*1.4

4 **.0 .3 1.-A

44 */.1- */.34 *A.A *3.A0 -.- /.10

**.4

/ 4.-A *./3 1.A0 *3. 3./A

441 /.4A 4.0* 0.4- *-./* .4 .--

.4

/ .14

--.3

1 -*.*1 .3 *.0

44/ *0. *A.1 *.1 */.04 *.14 ) ) ) ) ) *./ -.*

443 */.0* 4.14 *0.* *1.04 *1.3A */.13 ) ) ) ) ) )

44A */.0- *0.-1 */.A0 *.// A.3 1.40 ) ) 1.1- *A.A3 -./ *3.

440 *3./- *A.0 *A.-- *.1* *A./ *A.04 .A A.-- ) *3./* */. *0.01

4*4 */.1 *3.34 *3.43 *.-* .41 *3.--

*./

*.1

-

./

- *.4 */.A *0.-4

4** *A.A ./0 *3.*1 *3.- */.3A ) ) ) ) *.10 *0.31 .-

Total

*03.A

4-.3

*A4.*

A

*//.0

-

*/-.-

3

*.

01.4

A

--.3

3A.1

A

*.

*3.*

* *3A.00

Total >urah +uan 44 ) 4**

*,/0.*

A

Sumber : Dinas Pertanian Kabupaten Gunungkidul

d) Analisa Da(a 'ra$ Hjan

7erdasarkan hasil perhitungan curah huan rencana 8dapat dilihat di lampiran

&.9, curah huan rencana dengan P+ / tahun adalah sebesar A,A/ mm. %aka

perhitungan intensitas curah huan adalah :

-

=t

RI

Keterangan : # = #ntensitas curah huan 8mm?am9

R= >urah huan harian maksimum 8mm?hari9t = Baktu = * am.

ammm?*4,4*=

*

.

.

A/,A

.

.=

-

-

.

=

t

RI

3


7/22

e) Air Li*asan

(ir limpasan 8run off9 adalah bagian curah huan yang mengalir di atas

permukaan tanah menuu sungai, danau maupun laut 8(sdak, *0019. (liran tersebut

teradi karena air huan yang mencapai permukaan tanah tidak terinfiltrasi akibat

intensitas huan melampaui kapasitas infiltrasi atau faktor lain, seperti kemiringan

lereng, bentuk dan kekompakan permukaan tanah serta "egetasi 8(rsyad, *0A09.

Disamping itu, air huan yang telah masuk ke dalam tanah kemudian keluar lagi ke

permukaan tanah dan mengalir ke bagian yang lebih rendah 8Sri +arto, *0A19.

!ambar 1.-

(rah dan pola aliran air limpasan

+) De#i( Air Li*asan

%etode yang dianggap baik untuk menghitung debit air limpasan puncak

8peak run off = Cp9 adalah metode rasional 8US Soil onser!ation Ser!ice, *03-

dalam (sdak, *0019.

Cp= 4,3A > # ( 8m-?detik9

Keterangan :

31


8/22

Cp: debit puncak 8m-?detik9

> : koefisien air limpasan

# : intensitas huan 8mm?am9

( : luas daerah DT+ 8km9.

%etode rasional berasumsi bahwa intensitas curah huan merata di seluruh

D(S 8daerah aliran sungai9 dengan lama huan 8durasi9 sama dengan waktu

konsentrasi. Baktu konsentrasi adalah waktu peralanan yang diperlukan oleh air dari

tempat yang paling auh 8hulu D(S9 sampai ke titik pengamatan aliran air larian.

Koefisien air limpasan adalah 8run off9 bilangan yang menunukan

perbandingan antara air limpasan dengan umlah air huan. Sedangkan koefisien

regim sungai 8KRS9 merupakan koefisien perbandingan antara debit harian rata)ratamaksimum dengan debit harian rata)rata minimum. Secara makro e"aluasi terhadap

D(S dapat dilakukan dengan menghitung nisbah 8ratio9 debit maksimum)minimum

dari tahun ke tahun. Penentuan koefisien limpasan dalam rancangan penyaliran

tambang umumnya menggunakan the catchment a!erage !olumetric run off

coefficient. @aktor)faktor yang berpengaruh antara lain : kondisi permukaan tanah,

luas daerah tangkapan huan, kondisi tanah penutup, dan lain)lain.

5.1.,. Kajian Hidrogeologi

a) -or+ologi Daera$ Gnng Kidl

%orfologi umum wilayah Kabupaten !unung Kidul merupakan daerah yang

masuk di dalam satuan perbukitan karst !unungsewu yang memanang di selatan

pulau awa. 7atas tara Desa Ponong, batas Selatan batas Desa !ombang, batas

7arat Desa 5geposari, batas Timur Desa Karangasem. Kabupaten !unungkidul

merupakan salah satu dari lima kabupaten di Pro"insi Daerah #stimewa $ogyakarta,

berarak sekitar 3 km di sebelah tenggara kota $ogyakarta. Kecamatan Ponong

merupakan salah satu dari *A kecamatan yang ada di Kabupaten !unungkidul yang

berarak * km arah Timur Kota Bonosari. Secara astronomis Kecamatan Ponong,

Kabupaten !unungkidul terletak pada koordinat T% 8Uni!ersal "rans!erse

#ercator9$one0S /-444 E 31444 m& 0**1444 E 0*-4444 mS.

#) Geologi Daera$ %en&elidikan

Daerah penelitian yang Kabupaten !unungkidul dipengaruhi oleh keberadaan

karst Pegunungan Seribu, sekitar 3; wilayah ber)formasi Kepek yang berbatuan

3/


9/22

dasar limestone 8batuan gamping9. Pada sisi barat berbatasan dengan wilayah 7antul

terdapat Fona patahan sekaligus menadi hambatan fisik?aksesibilitas bagi wilayah

!unungkidul. Pada Fona utara 8Pegunungan 7aturagung9 terdapat formasi geologi

(ndesit, !unungwungkal, wuni, Semilir, 5glangran dan %andalika. 2enis tanah

adalah %editerania di Fona Pegunungan Seribu, !rumusol pada 6edok wonosari dan

Panggung %asif, 6atosol dan Rensina pada Fona 7aturagung dan 6embah 'yo.

") Kajian Kondisi Air (ana$

(nalisis kondisi air tanah di daerah penambangan didasarkan pada

pengamatan langsung dilapangan dan peta hidrogeologi. Secara umum arah dan pola

aliran air tanah didaerah penyelidikan dapat dielaskan sebagai berikut :

a. (rah dan pola aliran air tanah bebas sangat dipengaruhi oleh kondisi topografi daerahpenyelidikan.

!ambar 1.

(rah aliran air tanah oleh kondisi topografi

b. (rah dan pola aliran air tanah tertekan lebih ditentukan oleh kondisi tekanan

pisometrik daerah tersebut.

33


10/22

!ambar 1.1

(rah dan pola aliran air tanah oleh kondisi tekanan pisometrik

Keberadaan air tanah pada operasi tambang bawah tanah telah menadikan

salah satu faktor batasan penting terhadap tingkat keberhasilan ekonomis awal dari

suatu operasi penambangan. Semakin dalam kemauan penambangan tambang bawah

tanah maka tingkat permasalahan air tanah akan semakin sulit. 'leh karena itu perlu

adanya sistem penyaliran yang baik. Penyaliran diperlukan sebagai penunang

kelancaran dalam kegiatan penambangan. Sistem penyaliran yang ada pada lokasi

tambang bawah tanah dilaksanakan karena akumulasi air di dalam tambang yang

harus dikeluarkan.

Penyaliran pada tambang bawah tanah umumnya dilakukan dengan cara

drainase%yang bertuuan untuk mencegah air agar tidak menggangu area tambang

yaitu dengan membuat parit bila topografi di daerahnya memungkinkan dimana parit

ini dibuat sebagai saluran mengeluarkan air dari tambang bawah tanah dengan cara

dialirkan kedalam sumuran. >ara ini relatif murah dan ekonomis bila dibandingkan

dengan sistem penyaliran menggunakan cara pemompaan air keluar tambang atau

dengan menggunakan sistem penyaliran alami.

Pada Dusun Turi terdapat seumlah air tanah, dibuktikan dengan adanya

sumur)sumur di pemukiman penduduk dengan kedalaman sekitar *44)*-4 m.

3A


11/22

Kondisi air tanah saat pengamatan cukup ernih, sehingga warga Dusun Turi

menggunakan air tanah ini untuk keperluan sehari)hari untuk memasak, mandi,

mencuci, dan sebagainya.

5amun, karena rencana penambangan PT. Reich Kalkstein tidak berada di

atas le"el muka air tanah, sehingga keberadaan air tanah tidak mengganggu kegiatan

penambangan. 'leh karenanya dalam perhitungan umlah air tambang, air tanah

tidak ikut dihitung.

Tabel 1.

Koordinat dan Sifat fisik air tanah

5

o

G $ H %(T p+ &> T TDS K&T

*/A14,-

30**-04,A0 --1 - m 3 - Is A,*o> *3* ppm Sumur *

/A/*4,3

10**4, --1 - m

3,1

A1A4 Is Ao> 0* ppm Sumur

5.1.. %engendalian Air Ta#ang

Setiap tambang, baik banyak ataupun sedikit selalu ada air yang mengalir

masuk ke dalam tambang. (ir ini masuk melalui batas perlapisan, celah)celah batuan

ataupun patahan. %asuknya air kedalam tambang harus dicegah atau dikeluarkanagar tambang tidak teradi genangan. Pencegahan masuknya air kedalam tambang

dapat dilakukan dengan alan membuat parit pada samping bagian alan tambang,

kemudian mengalirkannya ke tempat lain keluar daerah penambangan. Pada tempat)

tempat yang diperkirakan akan menadi alur masuknya air kedalam tambang,

misalnya pada perpotongan antara aliran sungai dan singkapan.

Penyaliran pada sistem tambang bawah tanah umumnya dilakukan dengan

cara sebagai berikut :

a. Penyaliran tambang dengan pemompaan

$aitu dengan mengeluarkan air tanah yang terdapat pada suatu enang&(ir

tersebut selanutnya dipompa keluar atau ke permukaan tambang menuu ke kolam

pengendapan dan selanutnya dikeluarkan ke sungai ika sudah memenuhi syarat

tertentu.Penyaliran dengan pemompaan dapat dilakukan dengan sistem pemompaan

langsung menggunakan pompaslurry dan dengan sistem pemompaan tidak langsung

berupa fasilitas pompa yang terpasang secara terpisah untuk memompa air bersih

30


12/22

8tidak berlumpur9, dimana air tambang yang terkumpul diendapkan terlebih dahulu

untuk memisahkan air ernih dengan endapan lumpur pada suatu sumur pengendap

8settler sump9.

b. Penyaliran tambang dengan paritan

$aitu dengan membuat suatu paritan yang mengelilingi tambang untuk

mencegah masuknya air dalam area kera tambang untuk tambang bawah tanah. (ir

yang mengalir dengan sistem ini menggunakan gaya gra"itasi untuk keluar ke

permukaan.Karena pada lokasi penelitian di Dusun Diran air tanah tidak

mempengaruhi kegiatan penambangan, maka sistem penyaliran yang ada hanya

menggunakan paritan.Pengendalian air tambang ini meliputi :

*9 Perhitungan umlah air tambang9 Penentuan saluran terbuka

-9 Penentuan kolam pengendapan.

2umlah air tambang pada tambang terbuka adalah umlah air limpasan dan

umlah air huan yang langsung masuk ke dalam tambang.

5.1./. Salran Ter#ka

%asalah yang cukup penting dalam merancang sistem penyaliran tambang

adalah penentuan dimensi saluran terbuka. Saluran terbuka merupakan salah satu

metode yang digunakan pada mine drainage system. Sistem ini digunakan pada le"el

-13 hingga le"el ---. ntuk itu, perhitungan dimensi saluran dilakukan dengan

menggunakan rumus#anning:

ASRn

1Q 2

1

3

2

=

Keterangan:

C : debit aliran 8m-?detik9

n : koefisien kekasaran saluran

( : luas penampang saluran 8m9

R : ari E ari hidrolis 8m9

S : kemiringan dasar saluran 8;9

A4


13/22

!ambar 1./

Penampang Saluran Terbuka

ntuk saluran berbentuk persegi dengan kemiringan sisi 0, digunakan

rumus :

133,4/4

*==

tg$

dd$$b *11,*9*8 *

=

+=

( = 8b J Hd9.d

= 8*,*11dJ4,133d9 d = *,3-d

P = b J L8*JH94,1E HM = -,11d

dd

d

P

'R 1,4

.11,-

3-,*

===

Dengan :

C = Debit aliran air dalam saluran 8m-?detik9

R = 2ari)ari hidrolik 8m9

( = 6uas penampang saluran 8m9

S = kemiringan 84,1;9

n = Koefisien kekasaran dinding saluran 8tetapan#anning9

Saluran untuk mengalirkan air tambang umumnya terdiri dari tanah maka koefisien

kekasaran dinding saluran diperoleh nilai n = 4,.

5.1.5. %o*a

Tambang bawah tanah pada le"el --4)-3 menggunakan #ine Dewatering

System. 'leh karena itu perlu dilakukan perhitungan untuk menemukan enis dan

umlah pompa yang sesuai untuk digunakan dalam kegiatan penambangan tersebut.

A*


14/22

+SKedalaman sumur

a) 2lang To(al %o*a

2ulang 8+ead9 pompa adalah energi yang harus disediakan untuk dapat

mengalirkan seumlah air seperti yang direncanakan. Rumus yang digunakan adalah :

+ = ha J N hp J hf J g

(d

Keterangan :

+ = 2ulang total pompa 8meter9

ha= 2ulang statik total 8meter9

N hp = Perbedaan ulang tekanan pada kedua permukaan air

hf = kerugian pada pipa 8meter9

g

(d

= 2ulang kecepatan 8meter9

#) %er$i(ngan %o*a An(ara %erkaan danSump

*. 2ulang Statik

2ulang statik timbul karena perbedaan ele"asi antara muka air pada pipa isap

dan pipa keluar.

!ambar 1.3

2ulang Statik

. 2ulang Tekanan

2ulang tekanan 8N hp9 yang bekera pada kedua permukaan air dianggap sama

karena tekanan pada muka air isap sama dengan tekanan pada muka air keluar maka

ulang tekanan = 4 8nol9

-. 2ulang Kehilangan 8+ead 6oss9

Kehilangan ulang adalah energi untuk mengatasi kehilangan)kehilangan yang

timbul akibat aliran fluida yang terdiri dari kehilangan ulang gesek didalam pipa,

kehilangan ulang pada belokan, katup dan perubahan diameter pipa.

a. Kehilangan 2ulang !esek

A


15/22

b.

=

gD

()fhf

..

.

Keterangan :

hf : ulang gesek 8m9

f : koefisien kerugian pipa 8m9

6 : panang pipa 8m9

O : kecepatan aliran air dalam pipa 8m?detik9

D : diameter pipa 8m9

g : percepatan gra"itasi bumi 80,A* m? detik9

c. Kehilangan 2ulang pada 7elokan.

( )g

!*fh bb

.

=

Keterangan :

hb : ulang pada belokan 8m9

fb : koefisien kerugian pada belokan


g : percepatan gra"itasi bumi 80,A* m? detik 9

fb= 4,*-* J *,A3 8D?R9-,1Q.8?0494,1

Keterangan :

fb : koefisien kerugian pada belokan

R : ari)ari lengkung belokan 8m9

D : diameter dalam pipa 8m9

: sudut belokan pipa 8deraat9

R =98

*tan

D

Keterangan :

R : ari)ari lengkung belokan 8m9

D : diameter dalam pipa 8m9

: sudut belokan pipa 8deraat9

. 2ulang Katup #sap

A-


16/22

h f3=f[ v2

2 g ]

Keterangan

hf- : ulang katup isap 8m9

f : koefisien kerugian pada katup isap 8lihat tabel 1./9



1. 2ulang Kecepatan

g

!h!

=

Keterangan :

h" : ulang kecepatan 8m9



Tabel 1.-

Koefisien Kerugian Pada 7erbagai Katup #sap

5.1.0. Kola %engenda*an

Dalam merancang kolam pengendapan terdapat beberapa faktor yang harus

dipertimbangkan, antara lain ukuran dan bentuk butiran padatan, kecepatan aliran,

persen padatan, dan sebagainya.

a) 3kran %ar(ikel

6uas kolam pengendapan secara analitis dapat dihitung berdasarkan

parameter dan asumsi sebagai berikut :

) +ukum Stokesberlaku bila persen padatan kurang dari 4;, dan untuk persen

padatan lebih besar dari 4; berlaku hukum+ewton.

A


17/22

) Diameter partikel padatan tidak lebih dari 0 *4)/ m, karena ika lebih besar akan

diperoleh ukuran luas kolam yang tidak memadai.

) Kekentalan air *,-* *4)/kg?ms 8Ri,n,)&& (an, *0A19.

) Partikel padatan dalam lumpur dari material yang seenis.

) 7atasan ukuran partikel yang diperbolehkan keluar dari kolam pengendapan

diketahui.

) Kecepatan pengendapan partikel dianggap sama.

) Perbandingan cairan dan padatan telah ditentukan.

#) Ben(k Kola %engenda*an

7entuk kolam pengendapan umumnya hanya digambarkan secara sederhana,

berupa kolam berbentuk empat persegi panang. Padahal, sebenarnya bentuk kolampengendapan bermacam)macam tergantung dari kondisi lapangan dan keperluannya.

Balaupun bentuknya bermacam)macam, setiap kolam pengendapan akan selalu

mempunyai empat Fona penting yang terbentuk karena proses pengendapan material

padatan 8solid particle9. &mpat Fona tersebut adalah sebagai berikut :

*. Hona masukan, tempat dimana air lumpur masuk ke dalam kolam pengendapan

dengan asumsi campuran air dan padatan terdistribusi secara seragam. Hona ini

panangnya 4,1)* kali kedalaman kolam 8-uisman%*0339.

. Hona pengendapan, tempat dimana partikel padatan 8solid9 akan mengendap.

Panang Fona pengendapan adalah panang kolam pengendapan dikurangi

panang Fona masuk dan keluaran 8-uisman%*0339.

-. Hona endapan lumpur, tempat dimana partikel padatan dalam cairan 8lumpur9

mengalami pengendapan.

. Hona keluaran, tempat keluarnya buangan cairan yang ernih. Panang Fona ini

kira)kira sama dengan kedalaman kolam pengendapan, diukur dari uung lubang

pengeluaran 8-uisman%*0339.

A1


18/22

!ambar 1./

Sketsa kolam pengendapan

Kolam pengendapan yang dibuat agar dapat berfungsi lebih efektif, harus

memenuhi beberapa persyaratan teknis, seperti :

) Sebaiknya bentuk kolam pengendapan dibuat berkelok)kelok 8Fig)Fag9. agar

kecepatan aliran lumpur relatif rendah, sehingga partikel padatan cepat

mengendap.

) !eometri kolam pengendapan harus disesuaikan dengan ukuran.ack -oeyang

biasanya dipakai untuk melakukan perawatan kolam pengendapan, seperti

mengeruk lumpur dalam kolam, memperbaiki tanggul kolam, dsb.

!ambar 1.3

7entuk kolam pengendapan yang memenuhi syarat teknis

A/


19/22

5.,. Ran"angan

5.,.1. 2la$ Air &ang -ask ke Ta#ang

(ir yang masuk ke dalam front tambang dapat mengganggu kegiatan

operasional dan produksi. 'leh karena itu, debit total air yang masuk ke dalam front

tambang harus diperhitungkan dengan tepat agar pengeluaran air dapat dilakukan

dengan optimal. 7erikut ini adalah C rembesan dan C limpasan air yang masuk ke

tambang berdasarkan perhitungan pada 6ampiran &.1:

Tabel 1.-

Debit (ir Rembesan Tiap 6e"el

Le4el d*l) ' I 6 ja) A k,) 7r 6de(ik)

-/4 E -13 4.* *4,4* 4,4*4*- 4,44----1 E -1* 4.* *4,4* 4,4*03 4,44*3

-A E -1 4.* *4,4* 4,4*3A0- 4,440A

- E --0 4.* *4,4* 4,4*/0 4,44/4-3

--/ E --- 4.* *4,4* 4,44-/ 4,4**

--4 E -3 4.* *4,4* 4,44-1 4,4**

7 (o(al re#esan 6de(ik) 8 /9

Tabel 1.

C total (ir yang %asuk ke Tambang

C total rembesan 4, 440- m-?detik

C limpasan 4.- m-?detik

C total (ir yang %asuk ke Tambang 4.-A40- m-?detik

ntuk kondisi perle"el tambang dapat dilihat pada lampiran &./

5.,.,. Sis(e %en&aliran Ta#ang

Sistem penyaliran yang digunakan dalam kegiatan tambang pada PT.

Reich Kalkstein adalah mine dewateringdan mine drainage. Sistem mine dewatering

digunakan untuk mengeluarkan air yang berada di dalam front tambang dan

mengganggu kegiatan produksi. Sedangkan sistem mine drainage digunakan untuk

memasukkan air ke dalam front tambang yang dibutuhkan untuk mendukung

operasional kegiatan tambang.

5.,.. Salran Ter#ka

A3


20/22

Saluran terbuka digunakan pada sistem mine dewatering untuk

mengeluarkan air yang berada di dalam front tambang. 7erikut ini adalah penampang

saluran terbuka pada masing E masing le"el dan permukaan bukit berdasarkan

perhitungan pada lampiran &.3:

Tabel 1.1

Penampang Saluran Terbuka

Le4el

d*l)

d

")

d:

")

#

")

A ",) B

")

a

")

Permukaan A3 *-,41 *44,1 *-404 44,A *44,1

-/4 E -13 -, - , A1 -3, - *A41 3, / -3

-1 E -1* -1,* 1,/ 4,1 *-4 A* 4,1

-A E -1 -3,1 1,/1 -,- -4 A/,/ -,-

- E --0 4,- /,41 /,1 A*4 0- /,1

--/ E --- 14,A 3,/ 1A,3 /4 **3,- 1A,/

--4 E -3 14,A 3,/ 1A,3 /4 **3,- 1A,/

5.,./. Sran

Sumuran digunakan untuk menampung air yang akan digunakan untuk

kegiatan operasional tambang. 7erikut ini adalah "olume air rembesan dan dimensi

sumuran berdasarkan perhitungan pada 6ampiran &.A:

Oolume air rembesan per hari:

a. 6e"el -/4 E -13 = *,4-A m-

b. 6e"el -1 E -1* = *1, 4* m-

c. 6e"el -A E -1 = *3, 0A m-

d. 6e"el - E --0 = *, 3-- m-

e. 6e"el --/ E --- = 4, - m-

f. 6e"el --4 E -3 = 4, - m-

Oolume total per hari = *3,-1 m-

Oolume pemompaan * hari = *4 m-

Oolume yang belum terpompa = 3,-1 m-

Dimensi dari sumuran yang akan dibuat

6ebar sumuran = m

Panang sumuran = - m

Tinggi sumuran = m

AA


21/22

Oolume sumuran = * m-

5.,.5. %enggnaan %o*a

Pompa digunakan pada sistem mine drainage untuk memasukkan air ke dalam

front tambang dari sumuran. 7erikut ini adalah hasil perhitungan head pompa

berdasarkan perhitungan pada lampiran &.0.

Tabel 1./

+ead pompa

$+ ) $# ) $+ ) $l ) $4 ) $( )

3,A 4,4* 4,*- 3,- 4,43* 3,0

Dari ulang total dapat sebagai pertimbangan dalam pemilihan pompa. PT.

Reich Kalkstein merencanakan Pompa yang digunakan adalah dengan menggunakan

pompa fase yaitu pompa slurry 8air dan padatan9 dengan merk$idong .rand $-/

entrifugal Pump dengan spesifikasi :

a9 >aliber : D51)D544mm

b9 @low : *)144 m-?hr

c9 +ead : 1)*-1 m

d9 Rotate speed : -44)-A44r?min

e9 %otor power : *1)*44 KB

f9 Borking temperature : A4 U>

g9 &fficiency : 34;

5.,.5. Kola %engenda*an

Kolam pengendapan digunakan untuk mengendapkan partikel E

partikel yang ikut terbawa air pada saat proses penambangan. Sehingga air yang telah

bersih dari partikel tersebut dapat digunakan lagi untuk kebutuhan yang lainnya.

7erikut ini adalah ukuran kolam pengendapan berdasarkan hasil perhitungan pada

lampiran &.*4.

) 6ebar kolam : *,44 m

) 6ebar penyekat : -,14 m

) Kedalaman kolam = ,44 m

A0


22/22

) 6umpur yang akan tertampung = 31,/ m-

) Panang kolam pengendapan = 1,A m.

) Oolume kolam pengendapan = 11A, m-

) Baktu yang dibutuhkan partikel untuk mengendap = * menit ,A detik

) Oolume total endapan = *-,4/ m-? hari

) Baktu Pengerukan = hari

Pengerukan lumpur dari dasar kolam dilakukan dengan inter"al hari sekali, supaya

air dari kolam pengendapan menadi bersih. 6umpur dibawa naik ke permukaan

untuk dikeringkan.

ntuk pengerukan lumpur dari dasar kolam, dipakai VbackhoeW >(T &4,

dengan spesifikasi.:- Kap. mangkok munung : *, m- 8*,AA >uyad9.

8heaped capacity9

) 2angkauan gali mendatar : 3,44 m.

) 2angkauan gali "ertikal : 1,44 m

) 6ebar terluar rantai 8crawler track9 : ,34 m

Bab v Hidrologi Dan Hidrogeologi

Documents

Transcript of Bab v Hidrologi Dan Hidrogeologi