DINAMIKA HIDROSFER Sari Bahagiarti Kusumayudha

JURUSAN TEKNIK GEOLOGI FTM

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL VETERAN Y O G Y A K A R T A

MODUL 1 - RUANG LINGKUP GEOLOGI*GEOSPHEREDiversifications

MODUL 1 - RUANG LINGKUP GEOLOGI

MODUL 1 - RUANG LINGKUP GEOLOGI*BIOSPHERESOLID EARTH (LITHOSPHERE TO CORE)ATMOSPHEREHIDROSPHEREGEOSPHEREDynamic equilibrium

MODUL 1 - RUANG LINGKUP GEOLOGI

Atmosphere

Crust Mantle Core (CMC)-sphere

Hydrosphere

HIDROSFERLAPISAN AIR YANG DIKANDUNG OLEH BUMI

Jatidiri AirTiap molekul disusun oleh 2 unsur hidrogen dan 1 unsur oksigen Memiliki 3 fasa: padat, cair, gas Pada tekanan 1 atm, membeku pada 4oC dan menguap pada 100oCKetika mencair dari fasa padat ke fasa cair, volume berkurang 1/11 xTidak memiliki bentuk yang tetap, mudah menyesuaikan diri dengan bentuk wadahnyaTidak dapat dimampatkanPenyerap panas, penghantar listrik yang baik

Struktur Molekul Air

DISTRIBUSI AIR DI BUMI(Fetter, 1994)LAUTAN: 97,2%ES DAN GLETSER : 2,1%AIRTANAH: 0,61%AIR PERMUKAAN: 0,009%PELEMBAB TANAH: 0,005%AIR DI ATMOSFER: 0,001%

Global Distribution of Water

Keberadaan Air Tawar

Keberadaan PersentaseAir dlm bentuk es2,14 2,15%

Airtanah0,61 0,62%Air permukaan0,009%Air soil muiture0,005%Air atmosfer0,001%

AIR MERUPAKAN ZAT YANG UNIK KARENA MEMPUNYAI 3 FASA:CAIRPADATGAS

Air dalam Berbagai Fasa

Semua makhluk yang ada di bumi tidak dapat hidup tanpa air

DEMIKIAN PULA MANUSIATUBUH MANUSIA TERDIRI DARI 65% HINGGA 75% AIR, TERDAPAT PADA:DARAHJARINGAN OTOT DAN OTAKCAIRAN TUBUH LAINNYA

DIMANA KITA MENDAPATKAN SUMBER AIR?

SUMBER AIR PERMUKAANSungaiDanauLautSUMBER AIR BAWAH PERMUKAANAirtanah

HIDROGEOLOGIMempelajari tentang dinamika, fisika, dan kimia, serta proses-proses yang bekerja pada air di dalam tanah / batuan

AIR DI DLM BUMITERDAPAT SEBAGAI AIR METEORIK AIR PELEMBAB TANAH AIRTANAH AIR FORMASI/AIR FOSIL (Conate) AIR MAGMATIK AIR VULKANIK AIR KOSMIK

Air MeteorikAir Meteorik

Air Pelembab Tanah (Soil Moiture)

Airtanah

Air Connate, air formasi, atau air fosil, terbentuk bersamaan dengan pembentukan sedimen yang mengandungnya

Air MagmatikAir yang terkandung di dalam magma, dan / atau yang keberadaannya berkaitan dengan proses proses magmatis

Air Vulkanik (Jouvenile)merupakan semua jenis air yang berada di lingkungan gunung berapi.

Air Kosmik (Cosmic water), adalah air yang berasal dari angkasa luar.

Air Kosmik: Berasal dari ruang angkasa

Air rejuvenasi: yaitu air formasi yang keluar ke permukaan, terlepas dari batuan yang mengandungnya karena proses metamorfisme atau proses kompaksi

BERDASARKAN LETAKNYAAIR PERMUKAAN:Air sungaiAir lautAir danauAIR BAWAH PERMUKAANAirtanah

Daur Hidrologi

PROSES-PROSES DALAM DAUR HIDROLOGIEVAPORASITRANSPIRASIKONDENSASIPRESIPITASIALIRAN di PERMUKAANINFILTRASIPENURAPAN

Evaporasi: penguapan pada tubuh air yang terbukaTranspirasi: penguapan yang dilakukan oleh tumbuh-tumbuhan melalui proses pernapasan Evapotranspirasi pada dasarnya merupakan proses pengembalian air dari permukaan bumi ke atmosfer, meliputi 2 proses:

Penguapan (Evaporasi)

Pengaruh Temperatur pada Penguapan

Transpirasi

PresipitasiPerubahan dari awan menjadi hujan air atau salju.Jatuhnya berbagai bentuk padatan dan atau cairan air dari atmosfer ke permukaan bumi.

Macam-macam Mekanisme Presipitasi

Aliran Permukaan (Run off):

Infiltrasi pada suatu Basin

Air di dalam Tanah/Batuan

Perilaku tanah/batuan terhadap air, ditentukan oleh:Porositas (n)Konduktivitas Hidrolika (K)Transmisivitas (keterusan: T)

Porositas Tanah/batuan Vt = volume total Vs = volume solid Vv = volume voidPOROSITAS : PERBANDINGAN ANTARA VOLUME PORI-PORI DENGAN VOLUME BATUAN

Menghitung porositas Volume of voids (Vv) 0,3 m3Porositas (n) = ---------------------------- = --------- = 0,30 Total Volume (Vt) 1,0 m3

CARA AIR BERGERAK DI DLM TANAH/BATUANALIRAN REMBESANALIRAN SALURANALIRAN MELALUI CELAH-CELAH RETAKAN

Persamaan DarcyQ = Volume air yang mengalir dalam satu satuan waktuK = Konduktivitas hidrolika (hydraulic conductivity)A = Luas penampang yang tegak-lurus terhadap arah alirandh/dl = Landaian (gradien) hidrolika

DISTRIBUSI AIRTANAH

Akuifer (Lapisan pembawa air): Batuan, sedimen, formasi, sekelompok formasi, atau sebagian dari suatu formasi yang jenuh air, yang permeabel, yang mampu memasok air kepada suatu mata-air / sumur dalam jumlah cukup ekonomik

Istilah dlm Hidrogeologi:Akuifer: lapisan yang mampu menyimpan dan meluluskan air dalam jumlah berartiAkuitar: lapisan yang mampu menyimpan air, tetapi hanya mampu meluluskannya dalam jumlah sedikit dan perlahan-lahanAkuiklud: lapisan yang hanya mampu menyimpan air, dan tidak mampu meluluskannyaAkuifug: batuan yang tidak dapat manyimpan dan meluluskan air

Akuifer

Jenis-jenis Akuifer

Akuifer Bebas

Akuifer Bertengger

Akuifer Tertekan

AKUIFER BERDASARKAN JENIS POROSITASNYA

Transmisivitas (T)T = K.b.b = ketebalan akuiferK = konduktifitas hidrolika

Flownet (Jaring Aliran)Water tableNote that groundwater flow (blue lines) is always perpendicular to the equipotential lines (black lines)

Movement of GroundwaterDuring wet weather the water table rises, is rechargedDuring drought the water table falls

Movement of GroundwaterNote that the topography of the water table usually mimics the topography of the land

Gaining and Losing StreamsA losing stream:During droughts streams lose water to the saturated zoneIn arid regions: The topography of the water table does not mimic the topography of the landA gaining stream:During rainy seasons streams gain water from the saturated zone

Influent & Effluent streams

Cone of Depression Produced by a Pumping WellDrawdown: is the difference in elevation between the undusturbed water table and the bottom of the cone of depressionA cone of depression: forms in vicinity of a pumped well because the groundwater is pumped out faster than it can move through the ground

LAPISAN PEMBAWA AIRLAPISAN ALAS KEDAP AIRLAPISAN PENYEKAT (TIDAK HARUS ADA)SISTEM AKUIFER TERDIRI DARI

SISTEM HIDROGEOLOGI

Sistem Hidrogeologi Karst

Sistem Hidrogeologi Rekahan

Mata Air

Mata Air Celah*

Mengukur Debit AliranQ = A x vQ = debit aliranA = luas penampang saluran yang dilalui oleh aliran (m2)v = kecepatan arus (m/det)Alat untuk mengukur debit aliran antara lain:FlowmeterCurrentmeter

LATIHAN MENGUKUR DEBIT ALIRANHasil pengukuran dengan menggunakan flow meter terhadap arus di sebuah sungai yang lebarnya 12 meter, adalah sebagai berikut:Gambarkan prakiraan penampang sungaiBerapakah debit aliran rata-rata sungai tersebut dalam meter per detik

Pengukuran123456Jarak dari tepi (cm)1003005007009001100Kedalaman air (cm)30751081258055Kecepatan (cm/detik)120145160180155135

Mata Airdi Daerah Karst

SungaiBawah Tanah

Di Daerah KarstPonor: Masuknya air permukaan ke bawah permukaanVoklus: Keluarnya air bawah permukaan ke permukaan

PENCEMARAN AIR

Pencemaran dari Timbunan Sampah

Pencemaran dari Septik Tank

MAL KELOLA AIRTANAH DAPAT MENGAKIBATKAN:Penurunan muka airtanahPeningkatan temperatur airtanahIntrusi air lautAmblesan tanahBanjir

Penurunan Muka Airtanah

SubsidenceProblems Affecting the Water Table and Groundwater

Salt Freshwater interaction

Salt Freshwater Interface

GHYBEN -HERZBERGrf = densitas air tawarrs = densitas air lauthf = tinggi muka air tawarhs = kedalaman interface

Salt Water IntrusionContaminationProblems Affecting the Water Table and Groundwater

Interface pada Pulau Kecil

AIR, AIR, AIR

**************************************************************************