aliran air tanah regional

7/21/2019 Aliran Air Tanah Regional

http://slidepdf.com/reader/full/aliran-air-tanah-regional 1/46

Chapter 7

Regional Ground-Water Flow

Muhamad Fauzan Septiana

122.12.016



1. Introduction

2. Steady Regional Ground Water Flow inUnconfined Aquifers

3. Transient Flow in Regional Ground-Water

Systems4. Noncyclical Ground Water

5. Springs

6. Geology of Regional Flow Systems7. Interactions of Ground Water and Lakes or

Wetlands and Streams



1. Introduction (Pengenalan)

• Cekungan air tanah didefinisikan sebagai volumeair yang berada di bawah permukaan dimanawater table berada di lokasi yang mempunyai debitair tanah.

• Dalam bab ini , pembaca harus membayangkandimensi ketiga secara tersirat . Kita akan mulaidengan memeriksa aliran isotropik , mediahomogen dan kemudian mencakup dampaknonhomogen dan anisotropi .

• Pada bab ini juga kita akan menggunakanpersamaan Laplace tentang berbagai pola aliran

regional.



2. Steady Regional Ground Water Flow in

Unconfined Aquifers



2.1 recharge and discharge areas

• Di daerah recharge, sering ada zona unsaturrated

agak mendalam antara permukaan air danpermukaan tanah. Sebaliknya, water table

ditemukan baik di dekat atau di permukaan tanah di

daerah discharge.

• Garis aliran pada jaring aliran cenderung

menyimpang air dari daerah resapan dan berkumpul

menuju daerah pembuangan. Konvergensi ini tidak

akan terjadi jika zona discharge besar, seperti garispantai.



2.2 GROUND WATER FLOW PATTERNS IN

HOMOGENEOUS AQUIFER

• Model deskripsi dari arus aliran air tanah dalamakuifer tak terkekang pertama kali di publikasikanoleh M. K. Hubbert dalam buku berjudul “The

Theory of Ground-Water Motion” (Hubbert1940). Hubbert menjelaskan bahwa angka darisebuah persilangan antara akuifer homogendengan skema air naik dalam bukit berada

diantara dua lembah.• Garis equipotential menunjukan garis yang

hancur (lembek), sedangkan garis arusmenunjukan yang padat.



Gambar 7.1 memperlihatkan

recharge area dan discharge area



Rumus Laplace



Gambar 7.2 menunjukkan beberapa piezometer

dengan garis equipotensial dan head yang berbeda



Gambar 7.3 adalah gambaran grafik untuk kasus

dimana disana ada lereng linear ke water table



Gambar 7.4 menunjukkan sebuah aliran dari

pengeringan cekungan air tanah dengan rangkain dari

sistem aliran lokal.



saat di cekungan lain dengan sebuah kedalaman serupa/rasio panjang

tapi dengan terungkap lebih relief water table, hanya sistem lokal yang

menjadi dalam. Ini diilustrasikan pada Gambar 7.5A, di Gambar 7.5B,

dimana relief bergelombang lebih dari water table memiliki hasil di

formasi yang ekslusif dari sistem aliran lokal.

G b 7 6 il ik l i l d i d li di



Gambar 7.6 mengilustrasikan lapangan potensial dan garis edar aliran di

sebuah titik stagnasi. Titik stagnasi bisa ada di material-material yang

seutuhnya isotropik dan homogen



2.3 Effect of Buried Lenses (pengaruh dari lensa

yang tersembunyi)



Toth (1962) juga menunjukkan kenapapiezometer kadang-kadang hasil di level airrupanya ganjil dengan untuk diharapkan bagianaliran pola. Kumpulan piezometer pada

kedalaman yang bermacam-macam mungkinmenunjukan nilai elevasi air menuju water tableuntuk sebuah tempat yang dangkal, sebuahelevasi air yang rendah untuk sebuah piezometer

dari kedalaman menengah, dan kemudian nilaielevasi air menuju elevasi water table untukbagian yang dalam.



2.4 Nonhomogenous and Anisotropic Aquifers

( Akuifer nonhomogen dan Anisotropik)

Solusi analaitik untuk persamaan Laplace

terbatas di homogen, akuifer isotropik dengan

penjelasan boundary dan kondisi pembatas.

Kebanyakan akuifer alami adalah anisotropikdan homogen. Model Toth dengan lereng

linear ke water table, bagian discharge tercerai

setengah ke cekungan air tanah.

Pada Gambar 7 8 A menunjukkan distribusi potensial dan garis aliran untuk



Pada Gambar 7.8 A menunjukkan distribusi potensial dan garis aliran untuk

cekungan air tanah dengan konsentrasi discharge untuk anisotropik dan akuifer

homogen

Pada Gambar 7.8 B menunjukkan distribusi potensial di akuifer yang mana

konduktivitas horizontal 10 kali lebih besar vertikal. Di akuifer anisotropik, garis

aliran tidak menyilang

Gambar 7 9 A menunjukkan distribusi potensial di sebuah akuifer yang dilapisi ketika unit yang



Gambar 7.9 A menunjukkan distribusi potensial di sebuah akuifer yang dilapisi ketika unit yang

dibawah memiliki konduktivitas 10 kali dari bagian atas.

Gambar 7.9 B mengilustrasikan jika dilapisi lapisan konduktifitas tinggi sebuah unit dari

konduktivitas bawah yang substansi, lapangan potensial similai ke akuifer isotropik.

G b 7 10 A j kk k if fi d ki d i i t d t



Gambar 7.10 A menunjukkan akuifer confined mungkin cenderung miring atau datar.

Jika hasil akuifer keluar dekat dengan topografi tinggi, subtansi recharge mengambil

tempat di area singkapan.

Gambar 7.10 B akuifer confined di Gambar ini tidak memiliki area singkapan. Akuifer

diisi oleh aliran yang menurun melalui batasan lapisan.



• Jika akuifer yang bocor, kita akan mempompa untukmengurangi head didekat sumur-sumur. Sebagai hasil,permukaan potensiometri akan turun.

• Di akuifer confined, kerucut yang dangkal akan

bertumbuh sampai menjangkau bagian rechargeakuifer, atau bagian discharge, atau keduanya. Hasilnyaakan berubah di lapangan potensial akan menstimulasikenaikan recharge, atau penurunan discharge secara

alami, atau keduanya.• Jika ini cukup untuk menyeimbangkan antara discharge

dan recharge, akuifer akan menjadi setimbang dinamislagi. Jika tidak, level air akan terus turun.



4. Noncyclical Ground Water (Air Tanah yang

berhubungan dengan masa putaran)

• Air tanah tidak meliputi siklus hidrologi saja. Kemudianperistiwa geologi mungkin membakar sedimen atau batulalu dimasuki oleh pori-pori air. Air terbakar denganbatuan disebut fossil water air fossil (White 1957a).

Ketertarikan air bahwa tidak terbakar dengan batuantetapi telah terjadi kontak dengan atsmosfer untuk suatubagian dari periode geologi yang cukup besar yang dinamakan connate water/air seasal (White 1957a).

• Magmatic magma berasosiasi dengan magma. Itu

mungkin bagian dari juvenile water, yang sebelumnyatidak pernah bersikulasi di siklus hidrologi(White 1957b);bagaimanapun, kebanyakan magmatic water berasaldari daur ulang seasal dari fossil water. Magmatic waterbisa masuk kembali ke siklus hidrologi ketika erupsi

vulkanik dari mata air yang panas.



5 Springs (Mata Air)

• Mata air memiliki lubang di pola penyelesaian

di berbagai tanah, yang mana mereka

menyuplai air di daerah itu. Mata air mungkin

memiliki sebuah debit yang konstan ataumungkin tidak memiliki debit yang tetap.

• Topografi yang rendah memiliki mekanisme

untuk pembentukan mata air.



• Depression spring terbentuk ketika water table menuju



• Depression spring terbentuk ketika water table menujupermukaan (Bryan 1919). Perubahan di topografi membentukgelombang yang mirip dalam konfigurasi water table. Sistemaliran lokal lalu terbentuk, dengan formasi mata air di dalam

zona discharge (Gambar 7.11 A)• Gambar 7.11 B menunjukkan kontak litologi hampir bertanda

oleh garis dari mata air, yang mana pusatnya berada di watertable atau dalam bertengger di water table.

• Gambar 7.11 C menunjukkan mata air yang terhalangi olehsesar yang menyebabkan debit air di setiap area berbeda

• Gambar 7. 11 D menunjukkan bahwa mata air berada dilobang besar di tanah yang berhubungan dengan lubang-

lubang yang ada di permukaan.• Gambar 7.11 E dan Gambar 7.11 F menunjukkan mata air

yang dibawah ada berbagai lipatan. Air bergerak menujubatuan terutama ke retakan dan mata air bisa berasal dari

rekahan di permukaan pada elevasi yang rendah.



6. Geology of Regional Flow Systems (



7 I t ti f G d W t d L k



7. Interactions of Ground Water and Lakes or

Wetlands and Streams (Interaksi dari Air Tanah

dan Danau atau Tanah Subur dan Sungai )

• Satu hal yang penting dari hidrologi tentang danau atautanah subur adalah interaksinya dengan air tanah.Interaksi ini memainkan perputaran penting di neracaair untuk danau dan tanah subur (Winter 1977; Siegel

1988a, 1988b). Danau mungkin diklasifikasikan secarahidrogeology pada basis dominasi dari neraca hidrologitahunan oleh air permukaan atau air tanah. Dominasiair permukaan di danau bertipikal sungai yang memiliki

inflow dan outflow, sedangkan rembesan air danaumendominasi semuanya (Born, Smith&Stephenson,1979).



Gambar 7.31 menunjukkan beberapa

kememungkinkan keterhubungan antara air

tanah, air permukaan, dan danau atau

tanahsubur. Semua danau atau tanah suburmenerima presipitasi langsung dan kehilangan

air dikarenakan evaporasi.



• Gambar 7.32 A menunjukkan air rembesan danau. Disini ada



Gambar 7.32 A menunjukkan air rembesan danau. Disini ada

dominasi dari air tanah, yang diberi oleh air tanah inflow di satu sisi

dan dialirkan oleh air tanah outflow disisi yang lain.

• Danau di gambar 7.32 B menunjukkan hanya air tanah yang

mendominasi, diberi oleh air tanah dan dan dialirkan oleh aliransungai.

• Danau di gambar 7.32 C menunjukkan diberi oleh aliran sungan dan

inflow air tanah atau keduanya.

• Danau di gambar 7.32 D di dominasi oleh air permukaan, diberi olehsungai dan hanya dialiri oleh sungai. Air tanah inflow dan outflow

sangat minimal.

• Danau di gambar 7.32 E merefresentasikan pembentukan sebuah

kolam air dibelakang bendungan.

• Stasiun danau yang ditujukkan di gambar 7.32 F. Itu dialiri oleh sungai

dan inflow air tanah disemua sisi. Air diberhentikan hanya oleh

evaporasi, yang mana didominasi keseimbangan air.



• Gambar 7.33 menunjukkan water table dan dua danau.



Gambar 7.33 menunjukkan water table dan dua danau.Area ditengah danau adalah area recharge, denganelevasi tertinggi danau menerima air dari sistem aliranlokal; danau terendah diberi oleh lokal dan sistem

aliran regional.• Di mata air yang muda, water table itu tinggi, dan

kebanyakan danau seperti itu di gambar 7.33 A.Bagaimanapun, sebagai water table menebang selama

musim kering, air tanah dibagi beberapa danau. Danauitu menjadi danau aliran, dengan air tanah mengalir disatu sisi dan di luar sisi lain. Danau tertinggi di gambar7.33 B mengilustrasikan kondisi ini.

•

Kondisi aliran tertutup untuk tiap danau yangberkomplikasi oleh semacam pohon di sekitar danau.Pohon itu phreatophytes – tumbuhan yangmenggunakan air dalam jumlah yang banyak. Selamamusim bertumbuh, water table mungkin layu ke level dibawah danau di pinggir phreatophytes (Gambar 7.33 C)



• Gambar 7.34 menunjukkan garis silang dari

rembesan danau, denga water table yang

lebih tinggi dibanding permukaan danau.

Distribusi potensial didasarkan pada 2 dimensikeadaan model numerikal yang tetap (Winter

1976). Disana ada zona stagnasi danau,

diindikasikan ada yang lokal dan ada aliran airtanah regional.



Gambar 7 36 menunjukkan pola aliran yang rumit sekali dapat



Gambar 7.36 menunjukkan pola aliran yang rumit sekali dapat

membentuk sistem kelipatan danau. Dengan beberapa danau

memiliki inflow sampai ke bawah dan beberapa outseepage.

Gambar 7 37 tentang sistem satu danau dalam



Gambar 7.37 tentang sistem satu danau dalam

gambar ini ditujukkan di pandangan atas dan

garis silang.

aliran air tanah regional

Documents