kul hidrogeol (pendahuluan)
Post on 10-Feb-2016
283 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
Kuliah Minggu Ke-...
SIFAT FISIK
DAN PRINSIP DASAR
Sub Topik
• Hukum Darcy
• Hydraulic head dan potential
Darcy’s Apparatus
Darcy (1856)
A
Qv
dl
dhKv
l
hKv
lv
hv
1
Q = L3T-1
A = L2
V = LT-1
l = L
h = L
K = LT-1 v = specific discharge = debit spesifik?
= Darcy velocity = Darcy flux
rata-ratalinier kecepatan
velocitylinearaveragen
vv
Hukum Darcy dalam 3-D
hdelh
z
h
y
h
x
hh
hK
hgradKv
isotropiskondisi
z
hKv
y
hKv
x
hKv
sanisotropikondisi
zz
yy
xx
kji
Vektor kecepatan dalam 3-D
Media Anisotropi
z
hK
y
hK
x
hKv
z
hK
y
hK
x
hKv
z
hK
y
hK
x
hKv
zzzyzxz
yzyyyxy
xzxyxxx
z
hKv
y
hKv
x
hKv
zz
yy
xx
zzzyzx
yzyyyx
xzxyxx
KKK
KKK
KKK
zz
yy
xx
K
K
K
00
00
00
Sumbu x,y,z sejajar dengan arah utama anisotropi
Hukum Darcy (1856) (Empiris)
• Fluida bergerak karena adanya perbedaan gradien hidrolik (dh/dl) perbedaan h
• Fluida mengalir dari h tinggi ke h rendah
Hukum Fisika (Teori)
• Fluida, listrik, kalor: mengalir karena perbedaan energi potensial, dari potensial tinggi ke potensial rendah
h adalah energi potensial?
Hubbert (1940) → Teori Potensi
“Fluida mengandung energi mekanis,
panas dan kimia.
Fluida bergerak karena perbedaan
kandungan energi di tiap ruang”
Kelas ini: Energi Mekanis
P Titik P:
Elevasi: z
Tekanan: p
Kecepatan: v
Densitas:
Volume dari unit massa: V = 1/
Datum:
Elevasi: z = 0
Tekanan: p = p0 (atmosfer) = 0
Kecepatan: v = 0
Densitas: 0
Volume dari unit massa: V0 = 1/ 0 Energi mekanis
1. Elevasi: energi potensi gravitasi
2. Tekanan: energi tekanan fluida
3. Kecepatan: energi kinetik
Matematika
mgzw 1
2
22
1mvw
p
p
p
p
dpmdp
m
vmw
00
3
(Energi potensi gravitasi)
(Energi kinetik)
(Energi tekanan fluida)
Energi potensial (mekanis) air
merupakan penjumlahan dari ketiga
komponen energi:
untuk satu satuan massa
p
p
dpvgz
02
Kecepatan aliran sangat kecil dibandingkan
dengan dua term energi yang lainnya sehingga
dapat diabaikan
p
p
dpvgz
02
p
p
dpgz
0
p
p
dpgz
0
Fluida incompressible: bukan fungsi dari P
0pp
gz
0pp
gz
Hukum Darcy:
P = ( g ) + P0
gh
ppzhggz oo
gh
h (hydraulic head) merupakan representasi
dari energi potensial fluida:
Fluida mengalir dari h tinggi ke h rendah
=
dari potensial tinggi ke potensial rendah
Hukum Darcy (empiris) terbukti
Kesimpulan: Fluida mengalir dikontrol oleh
perbedaan h (hydraulic head)
Hukum Darcy:
Peristilahan:
h = hydraulic head
z = elevation head
= pressure head
h = z +
h = z +
Hydarulic head merupakan penjumlahan dua komponen, yaitu pressure head dan
elevation head
Fluida mengalir dikontrol oleh dua faktor, yaitu elevasi dan tekanan. Kedua faktor tersebut akan berebut pengaruh (dominasi), mana yang lebih mempengaruhi dibandingkan
dengan yang lainnya.
Arah aliran airtanah: tegaklurus terhadap
garis isopotensial (kontur h)
PR/Tugas-1
diberikan pada : Rabu ... Maret 2015 dikumpulkan pada: Rabu, ... Maret 2015
1. Di suatu daerah terdapat piezometer yang diletakkan berdampingan pada lokasi yang sama :
Piezometer a b c
Elevasi Permukaan (mdpl) 500 500 500
Kedalaman Piezometer (m) 200 150 100
Kedalaman Airtanah (m) 40 50 40
Dianggap bahwa A, B, C sama dengan titik pengukuran
piezometer a, b dan c. Hitung :
• Hidraulic Head pada A, B dan C (m)
• Pressure Head pada A, B dan C (m)
• Elevation Head pada A, B dan C (m)
• Tekanan Fluida pada B (N/m2)
• Gradien hidraulik antara A – B dan B – C. Dapatkah
saudara mengerti kondisi hidrogeologi yang menjadi
petunjuk aliran yang diindikasikan dari data di atas?
top related