AIR TANAH DAN AKUIFER
DISUSUN OLEH :1204108010058 Iqbal januari Pratama
1204108010068Hamzah Nailan Edward
PROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGANFAKULTAS TEKNIK UNSYIAHBANDA
ACEH 2015
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, karena
atas berkat dan rahmat-Nyalah tim Penyusun dapat menyelesaikan
makalah ini.Makalahyang berjudul Air Tanah dan Akuifer ini disusun
untuk memenuhi salah satu tugas mata Penyaliran Tambang. Makalah
ini membahas tentang pembentukan air tanah dan jenis-jenis akuifer
Kritik dan saran sangat penulis harapkan demi perbaikan penulisan
dimasa yang akan datang. Semoga makalahini dapat bermanfaat bagi
penulis dan pembaca sekalian.
Banda Aceh, Februari 2015Tim Penyusun
DAFTAR ISI
KATA PENGANTARiDAFTAR ISIiiBAB I PENDAHULUAN1.1.
LATARBELAKANG11.2. TUJUAN PENYUSUNAN1BAB II AIR TANAH DAN
AKUIFER2.1. AIR TANAH22.2. AKUIFER82.3. KARAKTERISTIK BATUAN
AKUIFER152.4. GERAKAN AIR MELALUI AQUIFER162.5. PARAMETER
AKUIFER182.6. SUNGAI BAWAH TANAH19
BAB III PENUTUP3.1. KESIMPULAN22
DAFTAR PUSTAKA
ii
BAB IPENDAHULUAN
1.1. LATAR BELAKANG
Setiap kegiatan penambangan dipengaruhi oleh kondisi lapangan
area pertambangan. Salah satu kondisi yang berpengaruh adalah
keterdapatan air di area pernambangan. Keterdapatan air di area
pertambangan mempengaruhi cara penambangan dan keselamatan pekerja.
penyaliran tambang adalah suatu usaha yang diterapkan pada daerah
penambangan untuk mencegah, mengeringkan, atau mengeluarkan air
yang masuk ke daerah penambangan. Upaya ini dimaksudkan untuk
mencegah terganggunya aktivitas penambangan akibat adanya air dalam
jumlah yang berlebihan, terutama pada musim hujan. Selain itu,
sistem penyaliran tambang ini juga dimaksudkan untuk memperlambat
kerusakan alat serta mempertahankan kondisi kerja yang aman,
sehingga alat-alat mekanis yang digunakan pada daerah tersebut
mempunyai umur yang lama. Makalah ini menjelaskan tentang
jenis-jenis air tanah, konsep pembentukan air tanah, jenis-jenis
akuifer dan sungai bawah tanah. Informasi ini dibutuhkan untuk
mengetahui jenis air tanah dan akuifer yang terdapat di area
penambangan agar sistem pengendalian air tepat dan sesuai. 1.2.
TUJUAN PENYUSUNANAdapun tujuan dari penulisan makalah ini adalah
sebagai berikut:1. Memenuhi Tugas mata Kuliah Penyaliran Tambang2.
Menambah Pengetahuan mengenai air tanah3. Mengetahui konsep
pembentukan air tanah4. Mengetahui lapisan akuifer5. Mengetahui
jenis-jenis akuifer6. Mengetahui sungai bawah tanah
BAB IIPEMBAHASAN
2.1. AIR TANAHAir tanah adalah air yang terdapat dalam lapisan
tanah atau bebatuan di bawah permukaan tanah, Air tanah tersebut
tersimpan dalam lapisan yang disebut akuifer. Akuifer tersebut
dapat dijumpai pada dataran pantai, daerah kaki gunung, lembah
antar pegunungan, dataran aluvial dan daerah topografi karst.
Kedalaman air tanah tidak sama ada setiap tempat tergantung pada
tebal-tipisnya lapisan permukaan di atasnya dan kedudukan lapian
air tanah tersebut. Permukaan yang merupakan bagian atas dari tubuh
air disebut permukaan preatik. Volume air yang meresap ke dalam
tanah tergantung pada jenis lapisan batuannya. Terdapat dua jenis
lapisan dalam tanah yaitu :1. Lapisan kedap air (impermeable) 2.
Lapisan tak kedap air (permeable).
Gambar 1. Lapisan air tanah
Kadar pori lapisan kedap sangat kecil sehigga kemampuan untuk
meneruskan air juga kecil. Kadar pori adalah jumlah ruang di celah
butir-butir tanah yang dinyatakan dalam bilangan persen. Sedangkan
pori kadar lapisan tak kedap air cukup besar. Oleh karena itu
kemampuan untuk meneruskan air juga besar. Air hujan yang jatuh di
daerah ini akan terus meresap ke bawah sampai berhenti di suatu
tempat setelah tertahan oleh lapisan yang kedap. Contoh lapisan
tembus air ialah pasir, padas, kerikil dan kapur. Lapisan-lapisan
ini merupakan tempat-tempat persediaan air yang baik karena
merupakan tempat berkupulnya air sehingga pada-lapisan-lapisan
tersebut terbentuk tubuh air.Selain lapisan kedap dan lapisan tak
kedap juga terdapat lapisan peralihan yang merupakan variasi dari
kedua jenis lapisan tersebut. Tekanan air yang timbul dari air
tanah tak bebas tergantung pada perbedaan tinggi antara suatu
tempat dengan daerah tangkapan hujannya. Pada daerah yang letak air
tanahnya lebih rendah dari permukaan air tanah pada daerah
tangkapan hujannya, air akan memancar keluar dari sumur yang di bor
atau biasa disebut sumur artesis. Air artesis ini biasanya sangat
penting bagi daerah yang kondisi tanahnya kering, air artesis ini
dapat memberikan air sebanyak 8.000.000 m3 per hari.
Lapisan tanah kaitannya dengan kemampuan menyimpan dan
meloloskan air dibedakan atas empat lapisan yaitu :1. Aquifer,
adalah lapisan yang dapat menyimpan dan mengalirkan air dalam
jumlah besar. Lapisan batuan ini bersifat permeable seperti
kerikil, pasir dll.2. Aquiclude, adalah lapisan yang dapat
menyimpan air tetapi tidak dapat mengalirkan air dalam jumlah
besar, seperti lempung, tuff halus dan silt.3. Aquifuge, adalah
lapisan yang tidak dapat menyimpan dan mengalirkan air, contohnya
batuan granit dan batuan yang kompak.4. Aquifard, adalah lapisan
atau ormasi batuan yang dapat menyimpan air tetapi hanya dapat
melooskan air dalam jumlah yang terbatas.
2.1.1 Air bawah tanah berdasarkan kedalaman Air bawah tanah itu
sendiri dapat di bagi menjadi dua yaitu : a. Air tanah dangkal Air
tanah dangkal atau disebut juga air freatis, merupakan air tanah
yang terletak di atas lapisan kedap air tidak jauh dari permukaan
tanah. Air tanah dangkal ini sangat dipengaruhi oleh resapan air di
sekelilingnya. Pada musim kemarau jumlah air freatis ini berkurang
dan begitu juga sebaliknya pada musim hujan jumlah air freatis ini
akan meningkat. Air Freatis ini biasanya yang digunakan oleh
masyarakat sebagai sumur. Komposisi zat terlarut setiap air freatis
juga berbeda tergantung pada tanah di lingkungan sekitarnya. Air
freatis ini juga mudah tercemar oleh lingkungan sekitarnya,
pencemaran air tanah dangkal ini bisa dari tempat pembuangan sampah
yang tidak terkendali dan letaknya berada di sekitar aliran air
masuk kedalam permukaan tanah, pembuangan limbah dan sejenisnya
yang bersifat cair juga dapat mempengaruhi pencemaran air tanah
dangkal tersebut. a. Air tanah dalam Air tanah dalam atau disebut
juga dengan air artesis adalah air tanah yang terletak jauh di
dalam tanah, di antara dua lapisan kedap air. Pada umumnya air
artesis ini bebas dari mikroba karena mendapat saringan alam yang
sempurna, dan biasanya air tanah dalam ini lebih jernih di
bandingkan air freatis karena letaknya yang berada di antara
lapisan kedap air dan proses pendapatannya yang sedikit lebih lama
di bandingkan dengan air freatis. Kelemahannya di bandingkan dengan
air freatis adalah jumlah ion yang terlarut di air artesis ini akan
lebih banyak karena kontak langsung antara air dengan tempat di
dalam tanah dengan waktu yang lama dan juga bergantung dengan
komposisi tanahnya sendiri, dan biasanya air tanah dalam mengandung
mineral yang cukup tinggi.
2.1.2 Pembentukan Air TanahAir tanah adalah semua air yang
terdapat di bawah permukaan tanah pada lajur/zona jenuh air (zone
of saturation). Air tanah terbentuk berasal dari air hujan dan air
permukan , yang meresap (infiltrate) mula-mula ke zona tak jenuh
(zone of aeration) dan kemudian meresap makin dalam (percolate)
hingga mencapai zona jenuh air dan menjadi air tanah. Air tanah
adalah salah satu faset dalam daur hidrologi , yakni suatu
peristiwa yang selalu berulang dari urutan tahap yang dilalui air
dari atmosfer ke bumi dan kembali ke atmosfer; penguapan dari darat
atau laut atau air pedalaman, pengembunan membentuk awan,
pencurahan, pelonggokan dalam tanih atau badan air dan penguapan
kembali (Kamus Hidrologi, 1987). Dari daur hidrologi tersebut dapat
dipahami bahwa air tanah berinteraksi dengan air permukaan serta
komponen-komponen lain yang terlibat dalam daur hidrologi termasuk
bentuk topografi, jenis batuan penutup, penggunaan lahan,
tetumbuhan penutup, serta manusia yang berada di permiukaan. Air
tanah dan air permukaan saling berkaitan dan berinteraksi. Setiap
aksi (pemompaan, pencemaran dll) terhadap air tanah akan memberikan
reaksi terhadap air permukaan, demikian sebaliknya.2.1.3 Wadah Air
TanahSuatu formasi geologi yang mempunyai kemampuan untuk menyimpan
dan melalukan air tanah dalam jumlah berarti ke sumur-sumur atau
mata air mata air disebut akuifer. Lapisan pasir atau kerikil
adalah salah satu formasi geologi yang dapat bertindak sebagai
akuifer. Wadah air tanah yang disebut akuifer tersebut dialasi oleh
lapisan lapisan batuan dengan daya meluluskan air yang rendah,
misalnya lempung, dikenal sebagai akuitard. Lapisan yang sama dapat
juga menutupi akuifer, yang menjadikan air tanah dalam akuifer
tersebut di bawah tekanan (confined aquifer). Di beberapa daerah
yang sesuai, pengeboran yang menyadap air tanah tertekan tersebut
menjadikan air tanah muncul ke permukaan tanpa membutuhkan
pemompaan. Sementara akuifer tanpa lapisan penutup di atasnya, air
tanah di dalamnya tanpa tekanan (unconfined aquifer), sama dengan
tekanan udara luar. Semua akuifer mempunyai dua sifat yang
mendasar: (i) kapasitas menyimpan air tanah dan (ii) kapasitas
mengalirkan air tanah. Namun demikaian sebagai hasil dari keragaman
geologinya, akuifer sangat beragam dalam sifat-sifat hidroliknya
(kelulusan dan simpanan) dan volume tandoannya (ketebalan dan
sebaran geografinya). Berdasarkan sifat-sifat tersebut akuifer
dapat mengandung air tanah dalam jumlah yang sangat besar dengan
sebaran yang luas hingga ribuan km2 atau sebaliknya. Ditinjau dari
kedudukannya terhadap permukaan, air tanah dapat disebut (i) air
tanah dangkal (phreatic), umumnya berasosiasi dengan akuifer tak
tertekan, yakni yang tersimpan dalam akuifer dekat permukaan hingga
kedalaman tergantung kesepakatan 15 sampai 40 m. (ii) air tanah
dalam, umumnya berasosiasi dengan akuifer tertekan, yakni tersimpan
dalam akuifer pada kedalaman lebih dari 40 m (apabila kesepakatan
air tanah dangkal hingga kedalaman 40 m). Air tanah dangkal umumnya
dimanfaatkan oleh masyarakat (miskin) dengan membuat sumur gali,
sementara air tanah dalam dimanfaatkan oleh kalangan industri dan
masyarakat berpunya. Sebaran akuifer serta pengaliran air tanah
tidak mengenal batas-batas kewenangan administratif pemerintahan.
Suatu wilayah yang dibatasi oleh batasan-batasan geologis yang
mengandung satu akuifer atau lebih dengan penyebaran luas, disebut
cekungan air tanah.2.1.3 Pengaliran dan Imbuhan Air TanahAir tanah
dapat terbentuk atau mengalir (terutama secara horisontal), dari
titik daerah imbuh (recharge), seketika itu juga pada saat hujan
turun, hingga membutuhkan waktu harian, mingguan, bulanan, tahunan,
puluhan tahun, ratusan tahun, bahkan ribuan tahun,, tinggal di
dalam akuifer sebelum muncul kembali secara alami di titik/daerah
luah (discahrge), tergantung dari kedudukan zona jenuh air,
topografi, kondisi iklim dan sifat-sifat hidrolika akuifer. Oleh
sebab itu, kalau dibandingkan dalam kerangka waktu umur rata-rata
manusia, air tanah sesungguhnya adalah salah satu sumber daya alam
yang tak terbarukan. Saat ini di daerah-daerah perkotaan yang
pemanfaatan air tanah dalamnya sudah sangat intensif, seperti di
Jakarta, Bandung, Semarang, Denpasar, dan Medan, muka air tanah
dalam (piezometic head) umumnya sudah berada di bawah muka air
tanah dangkal (phreatic head). Akibatnya terjadi perubahan pola
imbuhan, yang sebelumnya air tanah dalam memasok air tanah dangkal
(karena piezometic head lebih tinggi dari phreatic head), saat ini
justru sebaliknya air tanah dangkal memasok air tanah dalam. Jika
jumlah total pengambilan air tanah dari suatu sistem akuifer
melampaui jumlah rata-rata imbuhan, maka akan terjadi penurunan
muka air tanah secara menerus serta pengurangan cadangan air tanah
dalam akuifer. (Seperti halnya aliran uang tunai ke dalam tabungan,
kalau pengeluaran melebihi pemasukan, maka saldo tabungan akan
terus berkurang). Jika ini hal ini terjadi, maka kondisi demikian
disebut pengambilan berlebih (over exploitation) , dan penambangan
air tanah terjadi.
2.1.4. Mutu Air TanahSifat fisika dan komposisi kimia air tanah
yang menentukan mutu air tanah secara alami sangat dipengaruhi oleh
jenis litologi penyusun akuifer, jenis tanah/batuan yang dilalui
air tanah, serta jenis air asal air tanah. Mutu tersebut akan
berubah manakala terjadi intervensi manusia terhadap air tanah,
seperti pengambilan air tanah yang berlebihan, pembuangan libah,
dll Air tanah dangkal rawan (vulnerable) terhadap pencemaran dari
zat-zat pencemar dari permukaan. Namun karena tanah/batuan bersifat
melemahkan zat-zat pencemar, maka tingkat pencemaran terhadap air
tanah dangkal sangat tergantung dari kedudukan akuifer, besaran dan
jenis zat pencemar, serta jenis tanah/batuan di zona takjenuh,
serta batuan penyusun akuifer itu sendiri. Mengingat perubahan pola
imbuhan, maka air tanah dalam di daerah-daerah perkotaan yang telah
intensif pemanfaatan air tanahnya, menjadi sangat rawan pencemaran,
apabila air tanah dangkalnya di daerah-daerah tersebut sudah
tercemar. Air tanah yang tercemar adalah pembawa bibit-bibit
penyakit yang berasal dari air (water born diseases).
2.2. Akuifer Akuifer adalah lapisan batuan dibawah permukaan
tanah yang mengandung air dan dapat dirembesi air. Akuifer adalah
formasi geologi atau grup formasi yang mengandung air dan secara
signifikan mampu mengalirkan air melalui kondisi alaminya. Batasan
lain yang digunakan adalah reservoir air tanah, lapisan pembawa
air. Todd (1955) menyatakan bahwa akuifer berasal dari Bahasa Latin
yaitu aqui dari aqua yang berarti air dan ferre yang berarti
membawa, jadi akuifer adalah lapisan pembawa air.Akuifer merupakan
formasi geologi yang jenuh sehingga dapat dijadikan pemasok air
dalam jumlah yang ekonomis (jumlahnya cukup untuk suatu keperluan
seperti domestik, pertanian, peternakan, industri dan lainnya).
Oleh sebab itu formasi ini harus mampu menyimpan dan melewatkan
air. Serta suatu unit geologi yang jenuh dan mampu memasok air
kepada sumur atau mata air sehingga dapat digunakan sebagai sumber
air. Istilah lain adalah water bearing formation (formasi yang
mengandung air) atau juga groundwater reservoir (waduk air tanah).
Untuk dapat berpungsi sebagai akuifer, suatu batuan haruslah
berpori atau berongga yang berhubungan satu sama lain, sehingga
dapat menyimpan dan membiarkan air bergerak dari rongga ke rongga
(M Akib Abro).Menurut Hendra Bakti, Air tanah merupakan air yang
tersimpan dibawah permukaan tanah dan pergerakannya mengikuti
hukum-hukum fluida. Keberadaanya di alam sangat tergantung dari ada
tidaknya batuan yang dapat menyimpan dan meloloskan air dalam
jumlah yang bearti atau dalam hal ini disebut sebagai akuifer
secara alami tidak semua batuan dapat bertindak sebagai akuifer
mengingat akan sangat bergantung pada ruang antar butiran
(pori-pori batuan) dan permeabilitasnya. Tentunya batu pasir atau
batuan sedimen berbutir kasar memiliki persyaratan untuk itu,
terutama batuan-batuan yang belum terkompakan (unconsolidatet
rock), karena itu juga sangat tergantung pada umur batuan. Secara
umum dalam ilmu hidrogeologi, akifer merupakan suatu batuan/formasi
yang mempunyai kemampuan menyimpan dan mengalirkan airtanah dengan
jumlah yang berarti (significant). Batuan-batuan yang berumur tua
biasanya telah mengalami kompaksi dan sementasi sehingga ruang
antar butiran menjadi rapat termampatkan, menyebabkan tidak bisa
menampung dan meloloskan air dalam jumlah banyak dan bahkan menjadi
kedap air (impermeable). Dengan kata lain permeablitas dan
porositasnya kecil demikian juga halnya dengan batuan beku dan
batuan metamorfik. Pada zona-zona seperti ini sangat sulit sekali
diharapkannya ada air tanah kecuali batuan-batuan tersebut banyak
mengandung rekahan (fracture) yang selanjutnya disebut sebagai
akuifer rekahan (fracture akuifer) Rekahan dapat disebabkan oleh
tiga kemungkinan yaitu :(1) Pendinganan yang berlangsung pada saat
pembentukan batuan, (2) erosi batuan dan pelepasan tekanan dari
overburden, (3) efek struktur regional (flexing and faulting).
Batuan beku dan metamorfik memiliki porositas yang kecil karena
kristalnya yang saling interlocking. Kombinasi proses pelapukan
(weathering) dan fracturing menyebabkan meningkatnya porositas.
Batuan yang memilki rekahan porositasnya akan meningkat 2-5%
sedangkan akibat pelapukan porositasnya meningkat 30-60%, akibatnya
kemampuan air meresap kedalam batuan menjadi lebih besar.2.2.1
Pembentukan AquiferAkuifer adalah lapisan bawah tanahbatuan berpori
atau pasir yang memungkinkangerakan air antara lapisan
non-poribatuan (batu pasir, kerikil, atau batu kapur retak atau
granit). Banyak orang cenderung berpikir akuifersebagai "danau
bawah tanah" yang tidak terjadi karena air diadakan antara partikel
batuan. Air infiltrat ke dalam tanah melalui pori-pori, celah, dan
tempat lain sampai mencapai zona kejenuhan di mana semua ruang
diisi dengan air(bukan udara). Zona kejenuhan terjadi karena
infiltrasi air tanah mencapai lapisanbatuan kedap air sehingga
tidak mampu menembus lebih jauh ke dalam bumi (lapisan kedap air
yang dikenal sebagai "akuitar" atau "akiklud"). Air yang
diselenggarakan di akuifer ini kenal sebagai air tanah.
Gambar proses pengisian akuiferBagian atas zona kejenuhan
dikenal sebagai tabel air. Tabel biasanya air mengikuti bentuk
topografi tanah di atas. Kedalaman muka air biasanya lebih besar
padadaerah dengan curah hujan rendah daripada di daerah dengan
curah hujan tinggi.Tabel air dapat meningkat dalam beberapa tahun
basah dan jatuh di musim kemarau.
2.2.2. Jenis Jenis Akuifer2.2.2.1 Jenis-jenis akuifer
berdasarkan jenis lithologi( lapisan batuan) a. Akuifer bebas atau
akuifer tidak tertekan (Unconfined Aquifer) Akuifer bebas atau
akuifer tak tertekan adalah air tanah dalam akuifer tertutup
lapisan impermeable, dan merupakan akuifer yang mempunyai muka air
tanah. Unconfined Aquifer adalah akuifer jenuh air (satured).
Lapisan pembatasnya yang merupakan aquitard, hanya pada bagian
bawahnya dan tidak ada pembatas aquitard di lapisan atasnya, batas
di lapisan atas berupa muka air tanah. Permukaan air tanah di sumur
dan air tanah bebas adalah permukaan air bebas, jadi permukaan air
tanah bebas adalah batas antara zone yang jenuh dengan air tanah
dan zone yang aerosi (tak jenuh) di atas zone yang jenuh. Akuifer
jenuh disebut juga sebagai phriatic aquifer, non artesian aquifer
atau free aquifer (Wuryantoro, 2007).
Gambar confined akuifer dan uncofined akuiferAir tanah ini
banyak dimanfaatkan oleh penduduk untuk berbagai keperluan dengan
kedalaman sumur umumnya antara 1 25 meter. Air tanah bebas masih
merupakan sumber utama air bersih bagi sebagian besar penduduk
dalam memenuhi kebutuhan sehari-hari. Pemanfaatannya dilakukan
dengan cara pembuatan sumur gali dan sumur pantek pada kedalaman
kurang dari 20 meter di bawah permukaan, umumnya terdapat pada
lapisan pasir, pasir kerikilan, tufa pasiran dan pasir lanauan. Air
tanah bebas di dataran aluvial terdapat dalam lapisan pasir, pasir
lempungan, pasir kerikilan dan pasir lempungan.
Mutu air tanah bebas bervariasi dari baik hingga jelek, asin
rasa airnya hingga tawar, berwarna keruh hingga jernih.
Kesadahannya berkisar antara 8,5 16,7, pH sekitar 6,7 11,2, sisa
kering 353 580, sisa pijar 252 420, kadar kandungan ion klorida
berkisar 25,5 6.685 mg/l, SO4 antara 40,5 246,9 mg/l. Khususnya
untuk keperluan rumah tangga sehari-hari, kandungan air tanah bebas
di dataran aluvial terkecuali daerah-daerah sekitar pantai,
pemanfaatannya masih dapat dikembangkan. Sedangkan untuk
daerah-daerah yang terletak sekitar 1 3 km dari garis pantai,
penggunaan air tanah bebasnya sangat terbatas sekali disebabkan
asin hingga payau rasa airnya. (Anonim3, 2008).yaitu lapisan lolos
air yang hanya sebagian terisi oleh air dan berada di atas lapisan
kedap air. Permukaan tanah pada aquifer ini disebut dengan water
table (preatik level), yaitu permukaan air yang mempunyai tekanan
hidrostatik sama dengan atmosfer.b. Akuifer tertekan (Confined
Aquifer) Akuifer tertekan adalah suatu akuifer dimana air tanah
terletak di bawah lapisan kedap air (impermeable) dan mempunyai
tekanan lebih besar daripada tekanan atmosfer. Air yang mengalir
(no flux) pada lapisan pembatasnya, karena confined aquifer
merupakan akuifer yang jenuh air yang dibatasi oleh lapisan atas
dan bawahnya. c. Akuifer bocor (Leakage Aquifer)Akuifer bocor dapat
didefinisikan suatu akuifer dimana air tanah terkekang di bawah
lapisan yang setengah kedap air sehingga akuifer di sini terletak
antara akuifer bebas dan akuifer terkekang.
gambar akuifer bocor
d. Akuifer melayang (Perched Aquifer)Akuifer yang disebut
akuifer melayang jika di dalam zone aerosi terbentuk sebuah akuifer
yang terbentuk di atas lapisan impermeable. Akuifer melayang ini
tidak dapat dijadikan sebagai suatu usaha pengembangan air tanah,
karena mempunyai variasi permukaan air dan volumenya yang
besar.2.2.2.2 Jenis-jenis akuifer berdasarkan Berdasarkan sifat
fisik dan kedudukannya dalam kerak bumi Sedangkan menurut Kruseman
dan deRieder, 1994. Berdasarkan sifat fisik dan kedudukannya dalam
kerak bumi, akifer dapat dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu a.
Akifer bebas, yaitu akifer tak tertekan (unconfined aquifer) dan
merupakan airtanah dangkal (umumnya 40 m) dan terletak di bawah
akifer bebas. Airtanah dalam adalah airtanah yang kualitas dan
kuantitasnya lebih baik daripada airtanah dangkal, oleh karenanya
umum dipergunakan oleh kalangan industri termasuk di dalamnya
kawasan pertambangan (Iskandarsyah, 2008).yaitu aquifer yang
seluruh jumlahnya air yang dibatasi oleh lapisan kedap air, baik
yang di atas maupun di bawah, serta mempunyai tekanan jenuh lebih
besar dari pada tekanan atmosfer.
Gambar Ilustrasi tiga jenis akuifer menurut kruseman dan
deRieder, 1994Struktur geologi sangat berpengaruh terhadap arah
gerakan air tanah, tipe dan potensi akuifer. Stratigrafi yang
tersusun atas beberapa lapisan batuan akan berpengaruh terhadap
akuifer, kedalaman dan ketebalan akuifer, serta kedudukan air
tanah. Jenis dan umur batuan juga berpengaruh terhadap daya hantar
listrik, dan dapat menentukan kualitas air tanah. Pada mulanya air
memasuki akuifer melewati daerah tangkapan (recharge area) yang
berada lebih tinggi daripada daerah buangan (discharge area).
Daerah tangkapan biasanya terletak di gunung atau pegunungan dan
daerah buangan terletak di daerah pantai. Air tersebut kemudian
mengalir kebawah karena pengaruh gaya gravitasi melalui pori-pori
akuifer. Air yang berada dibagian bawah akuifer mendapat tekanan
yang besar oleh berat air diatasnya, tekanan ini tidak dapat hilang
atau berpindah karena akuifer terisolasi oleh akiklud diatas dan
dibawahnya, yaitu lapisan yang impermeabel dengan konduktivitas
hidrolik sangat kecil sehingga tidak memungkinkan air melewatinya.
Jika sumur di bor hingga confined aquifer, maka air akan memancar
ke atas melawan gaya gravitasi bahkan hingga mencapai permukaan
tanah. Sumur yang airnya memancar keatas karena tekanannya sendiri
di sebut sumur artesis (Wuryantoro, 2007).
Gambar confined aquifer, unconfined aquifer dan recharge
area2.3. Karakteristik Batuan akuifer a.Aquicludeadalah formasi
geologi yang mungkin mengandung air, tetapi dalam kondisi alami
tidak mampu mengalirkannya, misalnya lapisan lempung. Untuk
keperluan praktis, aquiclude dipandang sebagai lapisan kedap
airb.Aquitard adalah formasi geologi yang semikedap, mampu
mengalirkan air tetapidengan laju yang sangat lambat jika
dibandingkan dengan akuifer. Meskipun demikian dalam daerah yang
sangat luas, mungkin mampu membawa sejumlah besar air antara
akuifer yang satu dengan lainnya. Aquiclude ini juga dikenaldengan
nama formasi semi kedap atau leaky aquifer.c. Aquifugemerupakan
formasi kedap yang tidak mengandung dan tidak mampu mengalirkan
air.
2.4. Gerakan Air Melalui Aquifer Terdapat dua kekuatan utama
mendorong pergerakan air tanah. Pertama air bergerak dariketinggian
yang lebih tinggi ke elevasi yang lebih rendah karena
pengaruhgravitasi. Kedua, air bergerak dari daerah tekanan tinggi
ke daerah tekananrendah. Bersama dua kekuatan membentuk kekuatan
pendorong di belakangbergerak air tanah yang dikenal sebagai kepala
hidrolik.Air memiliki potensi untuk bergerak melalui empat jenis
batuan: batu yang tidak dikonsolidasi, batuan sedimen berpori,
batuan vulkanik berpori, dan batuan retak.Dalam bahan yang tidak
dikonsolidasi, partikel tidak melekat satu sama laindengan cara
yang koheren (misalnya, pasir akan dikonsolidasi tetapi batu
pasirakan dikonsolidasikan). Air dapat bergerak melalui ruang
antara partikel. Kerikildan pasir akuifer yang umum. Karena ada
ruang antara partikel lebih ketika partikel lebih besar, air
bergerak lebih cepat melalui lapisan partikel besar (misalnya,
kerikil) daripada yang dilakukannya melalui lapisan partikel
kecil(misalnya, tanah liat).Karbonat batu, seperti batu gamping,
yang rapuh sehingga mereka cenderunguntuk patah dan patah tulang
ini memungkinkan beberapa gerakan air. Lebih penting lagi, karena
air akan melarutkan batuan karbonat setelah air mampumemasuki patah
tulang, bukaan di batu menjadi lebih besar memungkinkan gerakan
lebih banyak air. Kapur batuan yang memiliki bukaan besar terlarut
di dalamnya dikenal sebagai karst.Batuan vulkanik seperti basal
diproduksi sebagai hasil dari aktivitas gunung berapi.Jika batu
mendinginkan dengan cepat, patah tulang dapat diproduksi di
bebatuanmemungkinkan gerakan air yang signifikan. Batuan metamorf
dan kristal seperti granit, kuarsit, dan batu tulis pada dasarnya
kedap gerakan air. Namun, patah tulang yang terjadi dalam batuan
dapat memungkinkan gerakan air. Jumlah gerakan melalui batuan retak
tergantung pada frekuensi dan keterkaitan dari patah tulang
a. Terkekang dan tidak terkekang Aquifer Semua akuifer memiliki
lapisan kedap air di bawah mereka yang menghentikan air tanah dari
infiltrasi lebih lanjut. Jika suatu akuifer memiliki lapisan kedap
air di bawahnya tapi lapisan atasnya adalah permeabel, maka itu
dianggap sebagaiakuifer bebas. Pada beberapa kesempatan lapisan
permeabel dapat terjebak di antara dua lapisan kedap menghasilkan
akuifer terbatas.
b. Recharge and Discharge akuiferAir dapat menjadi ditambahkan
ke akuifer secara alami sebagai infiltrat air ke dalam tanah.
Daerah di mana air infiltrat ke akuifer yang dikenal sebagai "zona
resapan". Zona resapan akuifer bebas di atas umumnya daerah di atas
akuiferkarena air dapat bergerak secara langsung dari permukaan ke
dalam akuifer.Namun, untuk kasus aquifer tertekan, zona resapan
mungkin terbatas pada kisarandi mana lapisan kedap mencapai
permukaan.Karena air harus menyusup melalui lapisan tanah dan
batuan untuk mencapaisuatu akuifer, harga resapan bisa sangat
lambat dan rendah. Beberapa akuiferterbentuk sejak lama dan mereka
tidak lagi secara aktif diisi ulang (beberapa orang menyebut jenis
akuifer sebagai mengandung "air fosil").Air tanah dapat bergerak
melalui akuifer hingga mencapai pembukaan ke permukaan. Dalam
meresap, air mencapai permukaan atas area yang luas. Pada musim
semi, air mengalir dari bumi pada titik kecil. Karena tekanan air
di atasnya,air dari aquifer umumnya di bawah tekanan tinggi dan
dapat mengakibatkanproduksi musim semi artesis. Mata air dan
merembes hanya akan terus mengalirselama permukaan air lebih tinggi
daripada mereka. Karena gerakan air, lokasizona resapan mungkin
jauh dari lokasi rembesan dan mata air.Air juga dapat dihapus dari
akuifer oleh aktivitas manusia pengeboran sumur.Akuifer secara
historis sangat penting bagi manusia yang telah menggunakan
airuntuk menyiram ternak, mengairi tanaman, powering pabrik, dan
sebagai sumberair kota. Jika tingkat penghilangan air untuk
digunakan manusia melebihi tingkat, sangat lambat alami resapan,
maka jumlah total air dalam akuifer akan berkurang yang menyebabkan
penurunan dari tabel air (deplesi akuifer). Tabel air
rendahmemerlukan sumur yang lebih dalam yang sangat meningkatkan
biaya memompaair dari akuifer dan selanjutnya menguras air dari
tingkat, sudah lambat alami resapan.2.5. Parameter AkuiferSuatu
akuifer mempunyai dua fungsi penting, yaitu sebagai penyimpan
laksana sebuah waduk dan sebagai penyalur air seperti jaringan
pipa. Kedua fungsi itu diemban oleh pori-pori atau rongga di dalam
batuan akuifer itu. Dua sifat yang berhubungan dengan fungsinya
sebagai penyimpan adalah porositas (porosity) dan hasil jenis
(specific yield).Kemampuan suatu akuifer dalam kedua fungsi diatas
dinyatakan dengan parameter akuifer.a. Koefisien KelulusanKoefisien
kelulusan (K) adalah angka yang menunjukkan volume air per satuan
waktu yang dapat melewati suatu satuan luas penampang yang tegak
lurus arah aliran. Secara matematis dapat dinyatakn sebagai berikut
:Dimana :v = volume per satuan waktu per luas penampang
(m/det)dh/dL = gradient hidrolikb. TransmissivitasTransmissivitas
adalah angka yang menyatakan laju aliran air yang dapat melewati
satu satuan lebar akuifer. Harga T merupakan hasil kali K dengan
tebal akuifer.T = K x b
Dimana :b = tebal akuiferT = transmissivitas.Nilai T dapat
ditentukan dengan pengujian contoh akuifer di laboratorium, uji
pemompaan atau pengkajian peta muka air tanah.c. Koefisien
PenyimpananKoefisien penyimpanan adalah volume air yang keluar dari
atau masuk ke akuifer per satuan luas permukaan per satuan
perubahan head normal permukaan tersebut. Koefisien ini merupakan
angka tanpa satuan sebagai perbandingan volume air dengan volume
akuifer. Untuk akuifer harga S berkisar anata 10-1 sampai 10-62.6.
SUNGAI BAWAH TANAHSungai bawah tanah adalah sungai yang mengalir
sebagian atau seluruhnya di bawah tanah, dengan kata lain permukaan
air dan tepi sungai tidak terekspos cahaya matahari. Sungai bawah
tanah tidak sama dengan air tanah dan akuifer di mana air mengalir
namun tidak seperti sungai melainkan melalui retakan kecil bebatuan
dan pori-pori tanah. sungai yang alirannya berada di bawah tanah
lazim disebut sebagai sungai bawah tanah.aliran sungai bawah tanah
umumnya berada di kawasan pegunungan karst (batu gamping) yang
tandus. terbentuknya aliran sungai bawah tanah didaerah karst
terkait dengan sistem hidrologi di daerah tersebut. sistem
hidrologi air bawah tanah didaerah karst berbeda dengan sistem
hidrologi di kawasan non karstik. faktor yang mempengaruhi hal
tersebut adalah adanya sifat fisik kimia karst atau batu gamping.
batu gamping bersifat porous atau berpori sehingga ketika air hujan
mengenainya akan langsung jatuh melewati celah celah pada lapisan
batuan vertikal dan horizontal. air yang jatuh ke bawah permukaan
tanah kemudian terakumulasi dan dalam suatu pola aliran tertentu
membentuk aliran sungai dan melewati lorong-lorong gua, dan
terbentuklah sungai bawah tanah.
2.6.1.Pembentukan karstFord dan Williams (1989) mendefinisikan
karst sebagai medan dengan kondisi hidrologi yang khas sebagai
akibat dari batuan yang mudah larut dan mempunyai porositas
sekunder yang berkembang baik. Karst dicirikan oleh: (1)
terdapatnya cekungan tertutup dan atau lembah kering dalam berbagai
ukuran dan bentuk; (2) langkanya atau tidak terdapatnya drainase
atau sungai permukaan, dan (3) terdapatnya gua dari sistem drainase
bawah tanah.Karstifikasi atau proses permbentukan bentuklahan karst
pada batuan karbonat didominasi oleh proses pelarutan. Proses
pelaturan batugamping diawali oleh larutnya CO2 di dalam H2O
membentuk H2CO3. Larutan H2CO3 tidak stabil terurai menjadi H- dan
HCO32-. Ion H- inilah yang selanjutnya menguraikan CaCO3 menjadi
Ca2+ dan HCO32- Secara ringkas proses pelarutan dirumuskan dengan
reaksi sebagai berikut :CaCO3 + H2O + CO2 Ca2+ + 2 HCO3-Faktor
pengontrol pembentukan karst meliputi : (1) batuan mudah larut,
kompak, tebal, dan mempunyai banyak rekahan(2) curah hujan yang
cukup(3) batuan terekspos di ketinggian yang memungkinkan
perkembangan sirkulasi air atau drainase secara vertikal. Sementara
faktor pendorong adalah : (1) temperatur (2) penutupan lahan. Teori
tentang perkembangan karst paling pertama menjelaskan bahwa gua
berkembang di zona vados oleh pergerakan air melului rekahan
batuan. Tahapan dari pergerakan karst adalah sebagai berikut :
Tahap I : rekahan (bidang perlapisan dan atau struktur) terlarut
Tahap II : sungai bawah tanah mulai terbentuk Tahap III : sungai
mengikis saluran hingga membentuk gua-gua
Sungai bawah tanah dapat dihuni oleh berbagai jenis makhluk
hidup seperti ikan Amblyopsidae dan organisme troglobite yang telah
beradaptasi dengan kegelapan total. Sungai bawah tanah dapat
terbentuk secara alami maupun buatan. Sungai bawah tanah buatan
dapat merupakan hasil dari penutupan permukaan sungai atau
pengalihan aliran sungai, yang biasanya merupakan bagian dari
pembangunan kawasan urban. Contoh sungai yang telah dialihkan arah
alirannya yaitu Sungai Cheonggye di Seoul
BAB IIIKESIMPULAN
3.1. KesimpulanAir tanah adalah air yang terdapat dalam lapisan
tanah atau bebatuan di bawah permukaan tanah, Air tanah tersebut
tersimpan dalam lapisan yang disebut akuifer. Akuifer adalah
formasi geologi atau grup formasi yang mengandung air dan secara
signifikan mampu mengalirkan air melalui kondisi alaminya. Sungai
bawah tanah adalah sungai yang mengalir sebagian atau seluruhnya di
bawah tanah, dengan kata lain permukaan air dan tepi sungai tidak
terekspos cahaya matahari. Sungai bawah tanah tidak sama dengan air
tanah dan akuifer di mana air mengalir namun tidak seperti sungai
melainkan melalui retakan kecil bebatuan dan pori-pori tanah.
sungai yang alirannya berada di bawah tanah lazim disebut sebagai
sungai bawah tanah. Air tanah yang terdapat dalam akuifer dan
sungai bawah tanah merupakan sumber air bersih yang sangat penting
bagi lingkungan sekitar.
DAFTAR PUSTAKA
1. Civilizer,Yudha. AIR TANAH
http://yudhacivilizer.blogspot.com/2012/01/air-tanah.html (Diakses
tanggal 22 Februari 2015)2. Hendrayana, Heru.2002.Dampak
Pemanfaatan Air Tanah.Geologycal Engineering.Dept.Gajah Mada
University/ www.heruhendrayana. staff.ugm.ac,id3. M.
Uliana,Matthew. 2012. Hydrogeology Lecture Notes 4.
http://id.wikipedia.org/wiki/Akuifer (Diakses tanggal 22 Februari
2015)5. http://id.wikipedia.org/wiki/Akuifer_artesis (Diakses
tanggal 22 Februari 2015)6. Regal Tjerita, Pasca.
http://tukangbata.blogspot.com/2013/02/pengertian-akuifer-atau-aquifer-dan.html
(Diakses tanggal 22 Februari 2015)7.
http://id.wikipedia.org/wiki/Sungai_bawah_tanah (Diakses tanggal 22
Februari 2015)8. Panduan KKL Bentanglahan Geografi
http://geo.fis.unesa.ac.id/web/index.php/en/pkl-plk/232-karst-gunungkidul(Diakses
tanggal 22 Februari 2015)23
