Drainage System terdiri dari Perimeter Drainage, adalah saluran yang dibuat di luar batas-batas areal tambang, yang maksudnya mencegah masuknya air limpahan dan air hujan ke dalam tambang. Settling Pond, adalah suatu penyaliran berbentuk kolam yang berfungsi sebagai kolam pengendapan semua air dari areal tambang, baik air tanah maupan air hujan dan bertujuan untuk menjernihkan air yang keluar ke perairan umum. Sump, adalah kolam penyaliran berbentuk sumuran dan berada pada elevasi terendah yang berfungsi menampung semua air di lokasi tambang, baik air tanah maupun air hujan.

Hidrogeologi adalah suatu studi interaksi antara kerja kerangka batuan dan airtanah yang dalam prosesnya menyangkut aspek-aspek kimia dan fisika yang terjadi di dekat atau di bawah permukaan bumi (Kodoatie, 1996).

Untuk dapat melakukan pengendalian air tambang perlu diketahui asal sumber air dan perilaku air itu sendiri. Berdasarkan pada hal tersebut.maka perlu pengetahuan tentang hidrologi dan hidrogeologi daerah tambang dan sekitarnya yang meliputi :

• curah hujan

• daur hidrologi.

• infiltrasi.

• air limpasan dan air tanah,

• serta pengetahuan tentang saluran-saluran air termasuk bentuk-bentuknya maupun teknik penirisan sangat diperlukan dalam merancang penambangan.

CURAH HUJAN

Hujan merupakan air yang jatuh ke permukaan bumi dan merupakan uap air di atmosfir yang terkondensasi dan jatuh dalam bentuk tetesan air. Sistem penyaliran tambang dewasa ini lebih ditujukan pada penanganan air permukaan, ini karena air yang masuk ke dalam lokasi tambang sebagian besar adalah air hujan.

• Curah Hujan adalah jumlah atau volume air hujan yang jatuh pada satu satuan luas, dinyatakan dalam satuan mm. 1 mm berarti pada luasan 1 m2 jumlah air hujan yang jatuh sebanyak 1 Liter. Sumber utama air permukaan pada suatu tambang terbuka adalah air hujan.

• Curah hujan merupakan salah satu faktor penting dalam suatu sistem penyaliran, karena besar kecilnya curah hujan akan mempengaruhi besar kecilnya air tambang yang harus diatasi. Besar curah hujan dapat dinyatakan sebagai volume air hujan yang jatuh pada suatu areal tertentu, oleh karena itu besarnya curah hujan dapat dinyatakan dalam meter kubik per satuan luas, secara umum dinyatakan dalam tinggi air (mm). Pengamatan curah hujan dilakukan oleh alat penakar curah hujan.

Pengolahan data curah hujan dimaksudkan untuk mendapatkan data curah hujan yang siap pakai untuk suatu perencanaan sistem penyaliran. Pengolahan data ini dapat dilakukan dengan beberapa metode, salah satunya adalah metode Gumbel, yaitu suatu metode yang didasarkan atas distribusi normal (distribusi harga ekstrim). Gumbel beranggapan bahwa distribusi variabel-variabel hidrologis tidak terbatas, sehingga harus digunakan distribusi dari harga-harga yang terbesar (harga maksimal).

Persamaan Gumbel tersebut adalah sebagai berikut:

• Keterangan :

• Xr = hujan harian maksimum dengan periode ulang tertentu (mm)

= curah hujan rata-rata (mm)

• x = standar deviasi nilai curah hujan dari data

• δn = standar deviasi dari reduksi variat, tergantung dari jumlah data (n)

• Yr = nilai reduksi variat dari variabel yang diharapkan terjadi pada PUH

• Yn = nilai rata-rata dari reduksi variat, tergantung dari jumlah data

INFILTRASI

Air cair yang diterima pada permukaan bumi akhirnya, jika permukaan tidak kedap air, dapat bergerak ke dalam tanah dengan gaya gerak gravitasi dan kapiler dalam suatu aliran yang disebut infiltrasi. Proses infiltrasi yang pertama adalah tanah menyerap air yang datang untuk meningkatkan kelembaban tanah dan selanjutnya mengalir ke badan air tanah.

Faktor-faktor yang mempengaruhi infiltrasi :

• Dalamnya genangan di atas permukaan tanah.

• Kelembaban tanah.

• Waktu dan temperatur.

• Pemampatan curah hujan

Xr=X̄+ δxδn

(Yr−Yn )

• Penyumbatan oleh bahan-bahan yang halus

• Pemampatan oleh manusia

• Struktur tanah

• Tumbuh-tumbuhan

• Udara

Penentuan laju infiltrasi sebagai suatu faktor dalam proses limpasan menggunakan cara-cara alami yang mendasarkan atas pembanding laju pasokan hujan dan limpasan

AIR LIMPASAN

Limpasan adalah bagian presipitasi (juga kontribusi air permukaan dan bawah permukaan) yang terdiri atas gerakan gravitasi air dan nampak pada saluran permukaan dari bentuk permanen maupun terputus-putus.

RUMUS PENENTUAN BESARNYA AIR LIMPASAN MAKSIMUM

Q = 0,278 . C . I . A

Keterangan :

• Q = debit air, m3/dt

• C = koefesien limpasan\

• I = intensitas curah hujan, mm/jam

• A = luas penangkap hujan, km2

AIR TANAH

Asal-muasal air tanah juga dipergunakan sebagai konsep dalam mengggolongkan air tanah ke dalam 4 macam yang jelas, yaitu :

• Air meteorik

• Air juvenil

• Air diremajakan (rejuvenated)

• Air konat

SALURAN PENYALIRAN

Pengertian dari sistem penyaliran tambang adalah suatu usaha yang diterapkan pada daerah penambangan untuk mencegah, mengeringkan, atau mengeluarkan air yang masuk ke daerah penambangan.

Penanganan masalah air dalam suatu tambang terbuka dapat dibedakan menjadi dua yaitu :

Mine Drainage

• Merupakan upaya untuk mencegah masuknya air ke daerah penambangan.

dalam Mine Drainage juga memiliki beberapa metode yaitu :

• Metode Siemens

• Metode Pemompaan Dalam (Deep Well Pump)

• Metode Elektro Osmosi

• Small Pipe With Vacuum Pump

MINE DEWATERING

Merupakan upaya untuk mengeluarkan air yang telah masuk ke daerah penambangan. Upaya ini terutama untuk menangani air yang berasal dari air hujan.

Beberapa metode penyaliran mine dewatering

• Sistem Kolam Terbuka

• Cara Paritan

• Sistem Adit

d

b

b

d

d

d

Bentuk Segitiga Bentuk Segiempat

Bentuk Trapesium

A

α

B

d

α

B

aa

a

x

Beberapa macam penampang saluran :

• Bentuk segi empat

Bb = 2d

A = 2d2

P = 4d

• Bentuk segi tiga

Sudut tengah = 90o

Luas penampang basah (A) = d2

Jari-jari hidrolis (R)

Keliling basah (P) = 2d . Ö 2

Bentuk trapesium

• Dalam menentukan dimensi saluran bentuk trapesium dengan luas maksimum hidrolis, luas penampang basah saluran (A), jari-jari hidrolik (R), kedalaman penampang aliran (d), lebar dasar saluran (b), penampang sisi saluran dari dasar kepermukaan (a), lebar permukaan saluran (B), dan kemiringan dinding saluran (m), mempunyai hubungan yang dapat dinyatakan sebagai berikut :

A = b . d + m . d2

R = 0,5 . d

B = b + 2m . d

b/d = 2 {(1 + m2)0,5 - m)

a = d/sinα

penambahan tinggi jagaan adalah 15 % dari d

Bentuk penampang saluran yang paling sering digunakan dan umum dipakai adalah bentuk trapezium, sebab mudah dalam pembuatannya, murah efisien dan mudah dalam perawatannya, serta stabilitas kemiringan dindingnya dapat disesuaikan menurut keadaan daerah

CONTOH TRAPESIUM

Keterangan :

a = panjang sisi saluran dasar kepermukaan air

b = lebar dasar saluran

B = lebar permukaan air

a = sudut kemiringan saluran

d = kedalaman aliran / Jari-jari Hidrolik

x = tinggi jagaan

Kemiringan dinding saluran tergantung pada macam material atau bahan yang membentuk tubuh saluran. Kemiringan dinding saluran yang sesuai dengan bahan yang membentuk tubuh saluran

• Untuk dimensi penyaliran dengan bentuk trapesium dengan luas penampang optimum dan mempunyai sudut kemiringan 600 , maka :

m = 1/tg α

= 1/ tg 600

= 0,58

Sehingga harga b/d adalah :

b/d = 2 {(1 + m2)0,5 - m}

• Untuk dimensi penyaliran dengan bentuk trapesium dengan luas penampang optimum dan mempunyai sudut kemiringan 600 , maka :

m = 1/tg α

= 1/ tg 600

= 0,58

Sehingga harga b/d adalah :

b/d = 2 {(1 + m2)0,5 - m}

b = 1,15 d

KOLAM PENGENDAPAN

adalah suatu daerah yang dibuat khusus untuk menampung air limpasan sebelum dibuang langsung menuju daerah pengaliran umum.

KOLAM PENGENDAPAN BERFUNGSI

• untuk mengendapkan lumpur-lumpur, atau material padatan yang bercampur dengan air limpasan yang disebabkan adanya aktivitas penambangan maupun karena erosi.

• tempat pengontrol kualitas dari air yang akan dialirkan keluar kolam pengendapan, baik itu kandungan materialnya, tingkat keasaman ataupun kandungan material lain yang dapat membahayakan lingkungan.

BENTUK KOLAM PENGENDAPAN

Walaupun bentuknya dapat bermacam-macam, namun pada setiap kolam pengendap akan selalu ada 4 zona penting yang terbentuk karena proses pengendapan material padatan.

Keempat zona yang ditunjukkan pada gambar adalah :

• Zona masukan

Adalah tempat masuknya aliran air berlumpur kedalam kolam pengendapan dengan anggapan campuran antara padatan dan cairan terdistribusi secara merata.

• Zona Pengendapan

Tempat dimana partikel akan mengendap, material padatan disini akan mengalami proses pengendapan disepanjang saluran masing-masing ceck dam.

• Zona Endapan Lumpur

Tempat dimana partikel padatan dalam cairan (elati) mengalami sedimentasi dan terkumpul pada bagian bawah saluran pengendap.

• Zona Keluaran

Tempat keluarnya buangan cairan yangt elative bersih, zone ini terletak pada akhir saluran.

POMPA

Pompa berfungsi untuk mengeluarkan air dari tambang. Sesuai dengan prinsip kerjanya, pompa dibedakan atas:

• Reciprocating Pump : Bekerja berdasarkan torak maju mundur secara horizontal di dalam silinder.

• Centrifugal Pump : Pompa ini bekerja berdasarkan putaran impeller di dalam pompa. Air yang masuk akan diputar oleh impeller, akibat gaya sentrifugal yang terjadi air akan dilemparkan dengan kuat ke arah lubang pengeluaran pompa.

• Axial Pump : Pada pompa aksial, zat cair mengalir pada arah aksial (sejajar poros) melalui kipas. Umumnya bentuk kipas menyerupai baling-baling kapal.

• Julang (Head) : Dalam pemompaan dikenal istilah julang (head), yaitu energi yang diperlukan untuk mengalirkan sejumlah air pada kondisi tertentu. Semakin besar debit air yang dipompa, maka head juga akan semakin besar.

INTENSITAS CURAH HUJAN RENCANA

Intensitas curah hujan menyatakan besarnya curah hujan dalam jangka pendek yang memberikan gambaran deras hujan perjam. Untuk mengolah data curah hujan menjadi intensitas curah hujan digunakan cara statistik dari data pengamatan durasi hujan yang terjadi. Dan apabila tidak dijumpai data untuk setiap durasi hujan, maka diperlukan pendekatan secara empiris dengan berpedoman kepada durasi 60 menit dan pada curah hujan harian maksimum yang terjadi setiap tahun.