bab v hidrologi dan hidrogeologi
TRANSCRIPT
-
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
-
7/24/2019 Bab v Hidrologi Dan Hidrogeologi
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
-
7/24/2019 Bab v Hidrologi Dan Hidrogeologi
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*
-
7/24/2019 Bab v Hidrologi Dan Hidrogeologi
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
-
7/24/2019 Bab v Hidrologi Dan Hidrogeologi
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-
-
7/24/2019 Bab v Hidrologi Dan Hidrogeologi
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
-
7/24/2019 Bab v Hidrologi Dan Hidrogeologi
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
-
7/24/2019 Bab v Hidrologi Dan Hidrogeologi
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/
-
7/24/2019 Bab v Hidrologi Dan Hidrogeologi
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
-
7/24/2019 Bab v Hidrologi Dan Hidrogeologi
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
-
7/24/2019 Bab v Hidrologi Dan Hidrogeologi
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
-
7/24/2019 Bab v Hidrologi Dan Hidrogeologi
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
$aitu dengan membuat suatu paritan yang mengelilingi tambang untuk
mencegah masuknya air dalam area kera tambang untuk tambang bawah tanah. (ir
yang mengalir dengan sistem ini menggunakan gaya gra"itasi untuk keluar ke
permukaan.Karena pada lokasi penelitian di Dusun Diran air tanah tidak
mempengaruhi kegiatan penambangan, maka sistem penyaliran yang ada hanya
menggunakan paritan.Pengendalian air tambang ini meliputi :
*9 Perhitungan umlah air tambang9 Penentuan saluran terbuka
-9 Penentuan kolam pengendapan.
2umlah air tambang pada tambang terbuka adalah umlah air limpasan dan
umlah air huan yang langsung masuk ke dalam tambang.
5.1./. Salran Ter#ka
%asalah yang cukup penting dalam merancang sistem penyaliran tambang
adalah penentuan dimensi saluran terbuka. Saluran terbuka merupakan salah satu
metode yang digunakan pada mine drainage system. Sistem ini digunakan pada le"el
-13 hingga le"el ---. ntuk itu, perhitungan dimensi saluran dilakukan dengan
menggunakan rumus#anning:
ASRn
1Q 2
1
3
2
=
Keterangan:
C : debit aliran 8m-?detik9
n : koefisien kekasaran saluran
( : luas penampang saluran 8m9
R : ari E ari hidrolis 8m9
S : kemiringan dasar saluran 8;9
A4
-
7/24/2019 Bab v Hidrologi Dan Hidrogeologi
13/22
!ambar 1./
Penampang Saluran Terbuka
ntuk saluran berbentuk persegi dengan kemiringan sisi 0, digunakan
rumus :
133,4/4
*==
tg$
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*
-
7/24/2019 Bab v Hidrologi Dan Hidrogeologi
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
-
7/24/2019 Bab v Hidrologi Dan Hidrogeologi
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
O : kecepatan aliran air dalam pipa 8m?detik9
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-
-
7/24/2019 Bab v Hidrologi Dan Hidrogeologi
16/22
h f3=f[ v2
2 g ]
Keterangan
hf- : ulang katup isap 8m9
f : koefisien kerugian pada katup isap 8lihat tabel 1./9
O : kecepatan aliran air dalam pipa 8m?detik9
g : percepatan gra"itasi bumi 80,A* m? detik9
1. 2ulang Kecepatan
g
!h!
=
Keterangan :
h" : ulang kecepatan 8m9
O : kecepatan aliran air dalam pipa 8m?detik9
g : percepatan gra"itasi bumi 80,A* m? detik9
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
-
7/24/2019 Bab v Hidrologi Dan Hidrogeologi
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
-
7/24/2019 Bab v Hidrologi Dan Hidrogeologi
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/
-
7/24/2019 Bab v Hidrologi Dan Hidrogeologi
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
-
7/24/2019 Bab v Hidrologi Dan Hidrogeologi
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
-
7/24/2019 Bab v Hidrologi Dan Hidrogeologi
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
-
7/24/2019 Bab v Hidrologi Dan Hidrogeologi
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