HIDROGEOLOGI

AKHMAD ZAMRONI

Copyright : Bapak Joko Sungkono

Paramitha T. Trisnaning

Apakah Hidrologi & Hidrogeologi ?

Hidrologi

hydrologia : ilmu tentang air

cabang dari ilmu Geografi

Ilmu yang mempelajari mengenai pergerakan, persebaran, dan kualitas air permukaan di Bumi.

Hidrogeologi

geologi : ilmu yang mempelajari mengenai batuan

hidrologi : ilmu yang mempelajari mengenai air.

Pengertian Hidrogeologi

Ilmu yang mempelajari penyebaran dan pergerakan air,terutama airtanah yang terdapat di lapisan bawahpermukaan.

Ilmu yang mempelajari mengenai fenomena degradasi/erosidan pengendapan oleh air. (Lemarc; 1802 dan Powel)

Ilmu geologi mengenai air bawah tanah/permukaan(underground water). (Lucas; 1879)

Studi mengenai hukum-hukum terkait proses pembentukandan pergerakan airtanah (subteranian water) denganairtanah sebagai agen geologi. (Meed; 1919)

Pemanfaatan Airtanah

Teori Airtanah Klasik

Teori Hidrogeologi Modern

Sejarah Perkembangan

Hidrogeologi

Perkembangan Pemanfaatan Airtanah

• Sumur dengan pemboran inti, menggunakan peralatan sederhana &tali. Diameter sumur besar & dangkal Mesir (3000 SM).

• Sumur dengan bor tumbuk,berkembang di:

Cina, berlangsung hingga saat ini. Bor tumbuk terbuat dari kayu, tenaga penggerak: tenaga manusia.

Eropa Barat, berkembang hingga akhir abad 18. Kedalaman: 300 m, sumur dapat mengalirkan airnya sendiri disebut Sumur Artesis.

• Qanat, fungsi: mengumpulkan airtanah. Umumnya dibangun melaluiendapan kipas aluvial maupun batuan lunak. Pertama kali dibangundi Iran ± 2500 tahun lalu. Qanat di Mesir, terletak di Lembah SungaiNil, dibangun pada 500 SM mampu mengairi seluas 3.500 km2.

Perkembangan Teori Airtanah

• Thales (640 - 546 SM) Air keluar melalui batuan dan oleh kekuatan daridalam batuan, air keluar sebagai mata air.

• Plato (427 - 347 SM) Gua airtanah yang sangat luas merupakan asal dariSungai. Air akan kembali ke dalam gua melalui bawah tanah denganmekanismenya berupa siklus.

• Aristoteles (384 - 322 SM) Airtanah terjadi pada sistem spon dan air dapatkeluar sebagai mataair. Airtanah pada beberapa gua berasal dari air hujanyang masuk ke dalam tanah.

• Marcus Vitruvius (15 SM) Air berasal dari salju yang terdapat di puncak-puncak gunung, selanjutnya munsul sebagai mataair di daerah yang rendah.

• Lucius Annaeus Seneca (4 SM - th 65) Gunung menerima hujan dengansebagian air hujan masuk ke dalam tanah melalui pori-pori batuan danterakumulasi, selanjutnya muncul sebagai mataair di suatu tempat.

• Johannes Kepler, astronom Jerman (1571 - 1630) Mengumpamakan bumisebagai binatang yang sangat besar yang menghisap dan mencerna air laut,selanjutnya dikeluarkan melalui mataair sebagai airtawar.

• Athanasius Kircher, ahli matematika Jerman (1602 - 1680) Air berasal darigua-gua besar yang terdapat dalam gunung. Mataair dihubungkan dengan lautmelalui saluran-saluran bawah tanah.

• Piere Perault (1608 - 1680) Mengukur curah hujan di cekungan S. Seine, tahun 1668 - 1669 &

1670 curah hujan rata-rata 520 mm/tahun. Diperkirakan aliransungai pada daerah tersebut, sebesar 1/6 total hujan.

Studi mengenai evaporasi/penguapan & kenaikan kapiler kenaikan kapiler pada pasir < 1 meter.

• Marriote Mengukur infiltrasi hujan di Observatory Prancis. Memperkirakan

aliran S. Saine di Pont Royal Paris 200.000 ft3/menit dengan <1/6 total curah hujan sebagai aliran permukaan, 1/3 terevaporasidan 1/3 lagi tinggal di dalam tanah.

• Edmund Halley, astronom inggris (1656 - 1742) Mempelajari evaporasi di Laut Tengah evaporasi yang terjadi

sama besarnya dengan aliran sungai yang masuk ke Laut Tengah.

• Henry Darcy (1803-1858) Orang pertama yang menyatakan hukum matematika pada aliran

airtanah berdasarkan percobaan penyaringan pada pasir.

Apa permasalahan air di daerah kalian?

Perkembangan Teori Hidrogeologi Modern

Studi geologi terkait pembentukan airtanah

• Geologis Rusia terjadinya airtanah di daerah es.

• Geologis Belanda penyebaran airtanah di daerah gumuk pasir.

• Geologis & geofisis Jepang tentang mataair panas.

• William Smith (1827), Inggris

Cadangan airtanah dapat ditambah dengan pembuatan dampada mataair.

• H.T. Stearns, Hawai

Gua batugamping sebagai contoh yang baik untuk airtanah.

• O.C. Meinzer (1920-1940)

Mengembangkan metode dalam menginventaris airtanah danteori aliran artesis.

Perkembangan persamaan matematika dalam menen-tukan gerakan air pada batuan maupun endapan lepas.

• J. Dupuit, Perancis

Mengembangkan formula sederhana menghitung aliranairtanah melalui sumur dengan asumsi muka air relatif datardan aliran airtanah bersifat hidrostatis.

• Adolph Theim, Jerman (1870)

Memodifikasi Formula Dupuit sehingga dapat digunakandalam uji pompa (pumping test).

• Philip Forchheimer, Austria (1886)

Mengembangkan konsep jaring-jaring aliran airtanah.

• C.V. Theis (1935)

Mengembangkan persamaan aliran air non steady padasumur untuk uji pompa.

• B.M. Lersch (1864), Jerman

pertamakali mengembangkan ilmu hidro-geokimia.

• F.W. Clarke, Amerika Utara

analisa kimia air dan interpretasi geokimia, publikasinyaantara th 1910 -1925.

Perkembangan sifat-sifat kimia airtanah

Hidrogeologi, mencakup studi?

Geologi Matematika Kimia

Studi mengenai proses pembentukan dan

persebaran airtanah dalam kaitannya

dengan jenis litologi maupun kehadiran

struktur geologi, serta sifat kimia airtanah terkait komposisi

mineral pada litologi.

Studi mengenai pergerakan airtanah, hidrolika sumur dan

studi terkait pengujian kapasitas airtanah.

Studi mengenai penentuan sifat kimia

pada airtanah maupun interpretasinya, dan

studi terkait penanganan

kontaminasi dan penjernihan airtanah

Perkembangan Hidrogeologi di Indonesia

Pemanfaatan airtanah dengan sumur gali

Pemboran airtanah pada zaman penjajahan Belanda,terutama untuk keperluan militer/VOC.

Pemboran pertama, berupa sumur artesis Jakarta, tahun 1872.Penyebaran sumur dengan pemboran, dijumpai di sepanjangpantai utara Pulau Jawa.

• Awal Pelita, tahun 1969 oleh Direktorat Geologi ± 1.940sumur bor ± 0.43 juta m3 air per hari.

• Tahun 1980, penambahan sumur bor oleh perusahaan pem-boran ± 1.000 sumur bor 0.74 juta m3 airtanah per hari.

Pemanfaatan Airtanah di Indonesia

Pemanfaatan air minumpada:

Kebutuhan air (liter/orang/hari)

Daerah pedesaan 50 – 60

Kota kecil 80 – 90

Kota sedang 110

Kota besar 130

Kota metropolitan 150

• Perlu dilakukan inventarisasi jumlah, ukuran, keperluan dari sumurbor sulit dilakukan, karena banyak sumur bor yang tidak terdaftar.

• Setiap pembuatan sumur bor harus mendapatkan ijin dariDirektorat Geologi Tata Lingkungan, Pemerintah Daerah/Provinsi).

Keterdapatan Airtanah

• Material lepas (unconsolidated materials)

• Material kompak (consolidated materials)

Kira-kira 90 % airtanah dijumpai pada material lepas berupapasir, kerikil, campuran pasir dan kerikil, dsb.

Berdasarkan sifat material penyusun lapisan pembawa air, letak/keterdapatan airtanah di alam dapat dibedakan menjadi dua, yaitu:

Mengapa perlu mempelajari Hidrogeologi ?

• Kebutuhan akan air bersih melalui pemanfaatan air tanah.

• Pemanfaatan air tanah dalam eksplorasi/eksploitasi panas bumi.

• Sejumlah permasalahan dalam pemanfaatan air tanah, yaitu:

penurunan muka air tanah akibat debit pompa yang terlalu besar;

penurunan muka tanah (land subsidence);

intrusi air laut menyebabkan airtanah tercampur oleh air laut; dan

kontaminasi airtanah.

KITA SAMBUNG LAGI MINGGU DEPAN

Pembagian Kelompok Presentasi

1. Studi kasus hidrogeologi (bebas pilih topik)2. Studi kasus eksplorasi air tanah3. Studi kasus geokimia airtanah (kualitas air tanah)4. Studi kasus permasalahan air tanah dan solusinya5. Studi kasus intrusi air laut6. Studi kasus hidrogeologi pertambangan7. Studi kasus penggunaan data curah hujan8. Studi kasus akuifer air tanah9. Studi kasus geomorfologi karst10. Studi kasus hidrogeologi pertambangan

Aturan presentasi

1. Buat slide semenarik mungkin tentang STUDI KASUS bukan UMUM2. Presenter dengan english buat slide dengan bahasa Indonesia3. Presenter dengan bahasa Indonesia buat slide dengan english4. Welcome untuk diskusi dengan english, more appreciated5. Maksimal 20 menit presentasi, lanjut tanya jawab6. Jika kelompok lebih dari 1 orang, tidak perlu semuanya ikut presentasi, tetap

bantu dalam prosesnya7. Abstrak presentasi dikumpul dalam format pdf, 1 lembar HVS ke email dosen

maksimal H min 1 pukul 13.00 WIB sebelum presentasi.8. Penilaian dari cara berpresentasi, konten dan isi ppt, dan keaktifan berdiskusi.9. Dibiasakan menyebutkan nama dan nim dalam berdiskusi.10. Ketua kelas atau sukarelawan membuat berita harian untuk mencatat penanya

dan isi pertanyaan.11. Jangan malu bertanya untuk hal-hal dasar.12. Sopan santun dalam berdiskusi13. Presentasi dimulai minggu kedua pada jam kedua, dimulai dari kelompok 1

dan seterusnya

Tips mencari paper1. Gunakan kata kunci terkait2. Jika tidak ditemukan ganti dengan bahasa inggris3. Tulis pdf di belakang keyword, contoh studi kasus sifat batubara pdf4. Cari di google scholar5. Sebaiknya summary dari beberapa paper untuk pendukung