Model Aliran Air Tanah

7/31/2019 Model Aliran Air Tanah

1/6

Jurnal Polusi Tanah dan Air Tanah ( 2012 )

Kelompok 8, Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan

MODEL ALIRAN AIR TANAH

Cindhy Ade Hapsari1, Lutfhi Adhytia Putra2, Ratu Rima Novia Rahma3, Riandy Surya

Irawan4

Teknik Sipil dan Lingkungan, Institut Pertanian Bogor, Jln. Kamper Kampus IPB, Dramaga,

Bogor, 16680

Email: [email protected], [email protected],

[email protected], [email protected]

4

Abstrak: Air dalam tanah mengalir dari suatu titik yang memiliki energi yang lebih tinggi, menuju

ke titik dimana energi yang terdapat lebih rendah. Aliran air dalam tanah terjadi karena adanya

rembesan air yang melewati pori-pori tanah. Sifat air yang dapat melewati pori-pori tanah

disebut dengan permeabilitas. Permeabilitas air tanah dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu

ukuran pori, jenis tanah, dan kepadatan tanah. Proses bergeraknya air dalam tanah melalui

celah, pori-pori tanah, dan batuan menuju muka air tanah disebut dengan infiltrasi atau perkolasike dalam tanah. Infiltrasi yang terjadi di dalam tanah berubah-ubah dipengaruhi oleh intensitas

air, kondisi permukaan tanah, struktur tanah, serta kelembaban tanah dan udara yang terdapat di

dalam tanah. Ukuran pori, kemantapan pori, kandungan air, dan profil tanah juga ikut

menentukan kapasitas infiltrasi. Praktikum bertujuan untuk mempelajari model miniatur aliran air

dalam tanah dan pola aliran air dalam tanah, dengan menggunakan alat groundwater flow model

box, pulpen, penggaris, ember, stopwatch, selang, dan pompa. Dari hasil pengukuran dapat

diketahui bahwa ketinggian atau head air terus bertambah seiring bertambahnya waktu. Dari

grafik juga dapat diketahui pola aliran air tanah yang cenderung konstan pada ketinggian sekitar

30 cm, dimana pada ketinggian tersebut tanah mulai jenuh oleh air.

Kata kunci: Groundwater Flow Model Box, Head, Infiltrasi, Perkolasi, Permeabilitas

PENDAHULUANTanah merupakan material yang permeabel, artinya air dapat dengan bebas

mengalir melalui pori-pori diantara partikel-partikel tanah. Air dalam tanah

mengalir dari suatu titik yang memiliki energi yang lebih tinggi, menuju ke titik

dimana energi yang terdapat lebih rendah. Aliran air dalam tanah terjadi karena

adanya rembesan air yang melewati pori-pori tanah. Sifat air yang dapat melewati

pori-pori tanah disebut dengan permeabilitas. Permeabilitas air tanah dipengaruhi

oleh beberapa faktor yaitu ukuran pori, jenis tanah, dan kepadatan tanah. Proses

bergeraknya air dalam tanah melalui celah, pori-pori tanah, dan batuan menuju

muka air tanah disebut dengan infiltrasi atau perkolasi ke dalam tanah. Infiltrasi

yang terjadi di dalam tanah berubah-ubah dipengaruhi oleh intensitas air, kondisi

permukaan tanah, struktur tanah, serta kelembaban tanah dan udara yang terdapatdi dalam tanah. Ukuran pori, kemantapan pori, kandungan air, dan profil tanah

juga ikut menentukan kapasitas infiltrasi. Meskipun tanah merupakan material

yang bersifat permeabel, namun dalam perjalanannya aliran air dalam tanah ini

seringkali melewati suatu lapisan akuifer yang diatasnya memiliki lapisan penutup

yang bersifat kedap air atau impermeabel. Hal tersebut menyebabkan terjadinya

perubahan tekanan antara air tanah yang berada di bawah lapisan penutup dan air

tanah yang berada diatasnya, yang dikenal dengan air tanah tertekan dan air tanah

bebas. Berbagai model aliran dalam tanah dan pola aliran dalam tanah dengan

menggunakan model miniatur aliran air dalam tanah akan dipelajari dalam

praktikum kali ini.


2/6



METODE PRAKTIKUMPada praktikum ini, lokasi praktikum bertempat di pertigaan Astra (Asrama

Putra) Jl. Wageningan IPB Dramaga Bogor. Praktikum yang telah dilakukan

bertujuan untuk mempelajari model miniatur aliran air dalam tanah dan pola aliran

air dalam tanah, dengan menggunakan alat groundwater flow model box, pulpen,penggaris, ember, stopwatch, selang, dan pompa. Fungsi dari penggaris di sini

adalah untuk mengukur tinggi aliran air pada selang. Langkah-langkah praktikum

yang dilakukan adalah sebagai berikut:

Pertama, hitung semua dimensi pada alat model miniatur aliran air dalam

tanah dengan menggunakan penggaris. Kemudian, air dimasukkan pada salah satu

kolom air di sisi box dengan syarat pertahankan air agar tidak melebihi

permukaan tanah.

Kedua, setelah semua persiapan sudah siap, lakukan pengamatan dengan

menggunakan stopwatch. Aturan di sini, pencatatan head dilakukan hingga

permukaan air dalam kedua sisi kolom mempunyai ketinggian yang sama. Waktu

yang telah ditentukan yaitu 30 detik sekali untuk pencatatan head. Selamaperhitungan berlangsung, selang ditandai dengan pulpen setiap 30 detik sekali

agar diketahui berapa kenaikan pada setiap periodenya. Setelah permukaan air

pada kedua kolom memiliki ketinggian yang sama, lakukan pengukuran pada

setiap selang dengan menggunakan penggaris dari ujung selang di bagian bawah

box.

Ketiga, catat semua hasil praktikum. Kemudian, dari data yang telah diperoleh,

profil head air digambarkan di dalam grafik hubungan antara selang air yang

disimbolkan dengan sumbu x dan head air yang disimbolkan dengan sumbu y.

Grafik tersebut dibuat dengan menggunakan programMicrosoft Excel.

HASIL DAN PEMBAHASAN

HASIL PERCOBAAN

Gambar 1. Model Miniatur Aliran dalam Tanah Tampak Depan


3/6



Gambar 2. Model Miniatur Aliran dalam Tanah Tampak Belakang

Tabel 1. Head Air pada Model Miniatur Aliran dalam Tanah

Waktu

(detik)

Tinggi Air ( Head ) pada Selang (cm)

I II III IV V

30 14.3 18.8 17 18.6 26.1

60 17 20.4 21.4 26.4 27.8

90 16.2 21.2 23.3 26.7 28

120 19.4 23.9 25.3 28.9 31.2

150 21 25.6 26.2 29.2 29.9

180 22.2 25.9 26.2 29.4 29.6

210 25.2 26.8 26.5 29.8 30.6

240 25.7 28 27.5 28.8 29.7

270 26.1 28 27.7 29.1 30.4

300 26.5 28 27.7 29.8 30.2

330 27.1 28.5 28 30 30.2360 27.6 28.7 29.2 29.8 30.9

390 28.1 29.3 29.6 30.3 30.9

420 28.8 29.4 30 30.7 30.9

Dari Tabel diatas didapatkan grafik sebagai berikut :

Gambar 3. Profil Head Air pada Model Miniatur Aliran Air dalam Tanah


4/6



PEMBAHASANAliran air dalam tanah terjadi karena adanya rembesan air yang melewati

pori-pori tanah. Sifat air yang dapat melewati pori-pori tanah disebut dengan

permebealitas. Permeabilitas air tanah dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu

ukuran pori, jenis tanah, dan kepadatan tanah. (Anonim, 2008). Prosesbergeraknya air dalam tanah melalui celah, pori-pori tanah, dan batuan menuju

muka air tanah disebut dengan infiltrasi atau perkolasi ke dalam tanah. Air

dapat bergerak akibat aksi kapiler atau air dapat bergerak secara vertikal atau

horizontal di bawah permukaan tanah hingga akhirnya air tersebut masuk

kembali sistem air permukaan (Puspitasari, 2012).

Pada praktikum kali ini dilakukan percobaan dengan menggunakan model

miniatur aliran air dalam tanah yang dapat dilihat pada gambar 1 dan gambar 2.

Dari gambar 1 dapat diketahui dimensi dari box berisi tanah yang digunakan

sebagai model miniatur aliran air dalam tanah yang berisi pasir, tanah, dan batu

kali dengan susunannya masing-masing. Dapat dilihat pada gambar 1, dimana

arsiran berwarna abu-abu menunjukkan bahwa bagian tersebut berisi pasir,arsiran kehitaman menunjukkan bahwa bagian tersebut berisi tanah dan arsiran

berbentuk batu menunjukkan bagian tersebut berisi batu kali. Pada bagian

belakang box kaca tersebut dipasangi selang sebagai penunjuk ketinggian

(head) air yang terdapat dalam tanah tersebut. Selang dipasang dengan jarak

antar selang sebesar 20 cm.

Dalam kondisi awal kering, kemudian air ditambahkan pada salah satu

kolom air di sisi box dengan menggunakan pompa. Air yang ditambahkan tidak

boleh melebihi permukaan tanah. Setelah itu pompa dimatikan dan mulai

mengukur profil head air di dalam tanah setiap 30 detik sekali dengan cara

mengamati tinggi air di dalam selang di bagian belakang model miniatur aliranair. Pengukuran profil head air terus dilakukan sampai ketinggian air di kedua

sisi kolom mempunyai ketinggian yang sama.

Hasil dari pengukuran profil head air dalam tanah dapat dilihat dalam tabel

1. dan grafiknya dalam gambar 3. Dari hasil pengukuran tersebut dapat

diketahui bahwa ketinggian atau head air terus bertambah seiring

bertambahnya waktu. Tetapi pertambahannya semakin lama semakin kecil atau

berkurang, bahkan ada beberapa yang tidak mengalami pertambahan atau

konstan. Hal tersebut terjadi karena kandungan air dalam tanah yang semakin

bertambah dan kondisi tanah yang mulai jenuh oleh air. Dari grafik juga dapat

diketahui pola aliran air tanah yang cenderung konstan pada ketinggian sekitar

30 cm, dimana pada ketinggian tersebut tanah mulai jenuh oleh air.Menurut Maryono (2004) dalam Anonim (2010), infiltrasi berubah-ubah

sesuai dengan intensitas curah hujan. Akan tetapi setelah mencapai limitnya,

banyaknya infiltrasi akan berlangsung terus sesuai dengan kecepatan absorbsi

setiap tanah. Pada tanah yang sama kapasitas infiltrasinya berbeda-beda,

tergantung dari kondisi permukaan tanah, struktur tanah, tumbuh-tumbuhan

dan lain-lain. Di samping intensitas curah hujan, infiltrasi berubah-ubah karena

dipengaruhi oleh kelembaban tanah dan udara yang terdapat dalam tanah.

Menurut Arsyad (1989) dalam Anonim (2010), sifat khusus dari tanah yang

menentukan dan membatasi kapasitas infiltrasi antara lain adalah ukuran pori,

kemantapan pori, kandungan air, dan profil tanah. Laju masuknya hujan ke

dalam tanah ditentukan terutama oleh ukuran pori dan susunan pori-pori besar.


5/6



Pori yang demikian itu dinamakan pori aerasi, oleh karena pori-pori

mempunyai diameter yang cukup besar yang memungkinkan air keluar dengan

cepat sehingga tanah beraerasi dengan baik. Kapasitas infiltrasi hanya dapatterpelihara jika porositas semula tetap tidak terganggu selama waktu tidak terjadi

hujan (porositas mantap). Laju infiltrasi terbesar terjadi pada kandungan air yangrendah dan sedang.

Jumlah dan ukuran pori yang menentukan adalah jumlah pori-pori yang

berukuran besar. Makin banyak pori-pori besar maka kapasitas infiltrasi makin

besar pula. Atas dasar ukuran pori tersebut, tanah liat kaya akan pori halus dan

miskin akan pori besar. Sebaliknya fraksi pasir banyak mengandung pori besar dan

sedikit pori halus. Dengan demikian kapasitas infiltrasi pada tanah-tanah pasir jauh

lebih besar daripada tanah liat. Tanah-tanah yang bertekstur kasar menciptakan

struktur tanah yang ringan. Sebaliknya tanah-tanah yang terbentuk atau tersusun

dari tekstur tanah yang halus menyebabkan terbentuknya tanah-tanah yang

bertekstur berat. Tanah dengan struktur tanah yang berat mempunyai jumlah pori

halus yang banyak dan miskin akan pori besar. Sebaliknya tanah yang ringanmengandung banyak pori besar dan sedikit pori halus. Dengan demikian kapasitas

infiltrasi dari kedua jenis tanah tanah tersebut akan berbeda pula, yaitu tanah yang

berstruktur ringan kapasitas infiltrasinya akan lebih besar dibandingkan dengan

tanah-tanah yang berstruktur berat (Saifuddin, 1986 dalam Anonim 2010).

KESIMPULANDari percobaan menggunakan model miniatur aliran air dalam tanah dapat

disimpulkan bahwa praktikan telah mampu mempelajari mengenai model aliran

air dalam tanah dan juga mampu mempelajari pola aliran air dalam tanah. Hal

tersebut dapat dibuktikan dengan data pengukuran profil air dalam model miniatur

aliran air dalam tanah yang telah didapatkan praktikan seperti yang tercantumdalam poin hasil dan pembahasan.

Daftar PustakaAnonim. 2008. Permeabilitas dan Aliran Air dalam Tanah. [terhubung berkala]

http://elearning.gunadarma.ac.id/doc/modul/mekanika_tanah_lanjut/bab1_

permeabilitasdanaliranairdalamtanah.pdf (Diakses tanggal 6 Mei 2012)

Puspitasari. 2012. Siklus Hidrologi. [terhubung berkala] http://puspitaphysic.-

blogspot.com/2012/03/siklus-hidrologi-proses-terjadinya.html (Diakses

tanggal 6 Mei 2012)

Anonim. 2010. Infiltrasi. [terhubung berkala] http://www.unhas.ac.id/lkpp/tani/-

6%20Infiltrasi.pdf (Diakses tanggal 6 Mei 2012)


6/6



Lampiran

Gambar 1. Groundwater Flow Model Box Tampak Depan

Gambar 2. Groundwater Flow Model Box Tampak Belakang

Model Aliran Air Tanah

Documents

Transcript of Model Aliran Air Tanah