Download - Kul Hidrogeol (Pendahuluan)
![Page 1: Kul Hidrogeol (Pendahuluan)](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022082213/563db954550346aa9a9c461d/html5/thumbnails/1.jpg)
Kuliah Minggu Ke-...
SIFAT FISIK
DAN PRINSIP DASAR
![Page 2: Kul Hidrogeol (Pendahuluan)](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022082213/563db954550346aa9a9c461d/html5/thumbnails/2.jpg)
Sub Topik
• Hukum Darcy
• Hydraulic head dan potential
![Page 3: Kul Hidrogeol (Pendahuluan)](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022082213/563db954550346aa9a9c461d/html5/thumbnails/3.jpg)
Darcy’s Apparatus
![Page 4: Kul Hidrogeol (Pendahuluan)](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022082213/563db954550346aa9a9c461d/html5/thumbnails/4.jpg)
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
![Page 5: Kul Hidrogeol (Pendahuluan)](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022082213/563db954550346aa9a9c461d/html5/thumbnails/5.jpg)
rata-ratalinier kecepatan
velocitylinearaveragen
vv
![Page 6: Kul Hidrogeol (Pendahuluan)](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022082213/563db954550346aa9a9c461d/html5/thumbnails/6.jpg)
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
![Page 7: Kul Hidrogeol (Pendahuluan)](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022082213/563db954550346aa9a9c461d/html5/thumbnails/7.jpg)
Vektor kecepatan dalam 3-D
Media Anisotropi
![Page 8: Kul Hidrogeol (Pendahuluan)](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022082213/563db954550346aa9a9c461d/html5/thumbnails/8.jpg)
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
![Page 9: Kul Hidrogeol (Pendahuluan)](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022082213/563db954550346aa9a9c461d/html5/thumbnails/9.jpg)
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?
![Page 10: Kul Hidrogeol (Pendahuluan)](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022082213/563db954550346aa9a9c461d/html5/thumbnails/10.jpg)
Hubbert (1940) → Teori Potensi
“Fluida mengandung energi mekanis,
panas dan kimia.
Fluida bergerak karena perbedaan
kandungan energi di tiap ruang”
Kelas ini: Energi Mekanis
![Page 11: Kul Hidrogeol (Pendahuluan)](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022082213/563db954550346aa9a9c461d/html5/thumbnails/11.jpg)
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
![Page 12: Kul Hidrogeol (Pendahuluan)](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022082213/563db954550346aa9a9c461d/html5/thumbnails/12.jpg)
Matematika
mgzw 1
2
22
1mvw
p
p
p
p
dpmdp
m
vmw
00
3
(Energi potensi gravitasi)
(Energi kinetik)
(Energi tekanan fluida)
![Page 13: Kul Hidrogeol (Pendahuluan)](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022082213/563db954550346aa9a9c461d/html5/thumbnails/13.jpg)
Energi potensial (mekanis) air
merupakan penjumlahan dari ketiga
komponen energi:
untuk satu satuan massa
p
p
dpvgz
02
![Page 14: Kul Hidrogeol (Pendahuluan)](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022082213/563db954550346aa9a9c461d/html5/thumbnails/14.jpg)
Kecepatan aliran sangat kecil dibandingkan
dengan dua term energi yang lainnya sehingga
dapat diabaikan
p
p
dpvgz
02
p
p
dpgz
0
![Page 15: Kul Hidrogeol (Pendahuluan)](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022082213/563db954550346aa9a9c461d/html5/thumbnails/15.jpg)
p
p
dpgz
0
Fluida incompressible: bukan fungsi dari P
0pp
gz
![Page 16: Kul Hidrogeol (Pendahuluan)](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022082213/563db954550346aa9a9c461d/html5/thumbnails/16.jpg)
0pp
gz
Hukum Darcy:
P = ( g ) + P0
gh
ppzhggz oo
![Page 17: Kul Hidrogeol (Pendahuluan)](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022082213/563db954550346aa9a9c461d/html5/thumbnails/17.jpg)
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
![Page 18: Kul Hidrogeol (Pendahuluan)](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022082213/563db954550346aa9a9c461d/html5/thumbnails/18.jpg)
Kesimpulan: Fluida mengalir dikontrol oleh
perbedaan h (hydraulic head)
Hukum Darcy:
Peristilahan:
h = hydraulic head
z = elevation head
= pressure head
h = z +
![Page 19: Kul Hidrogeol (Pendahuluan)](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022082213/563db954550346aa9a9c461d/html5/thumbnails/19.jpg)
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.
![Page 20: Kul Hidrogeol (Pendahuluan)](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022082213/563db954550346aa9a9c461d/html5/thumbnails/20.jpg)
Arah aliran airtanah: tegaklurus terhadap
garis isopotensial (kontur h)
![Page 21: Kul Hidrogeol (Pendahuluan)](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022082213/563db954550346aa9a9c461d/html5/thumbnails/21.jpg)
PR/Tugas-1
diberikan pada : Rabu ... Maret 2015 dikumpulkan pada: Rabu, ... Maret 2015
![Page 22: Kul Hidrogeol (Pendahuluan)](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022082213/563db954550346aa9a9c461d/html5/thumbnails/22.jpg)
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?