Flow Net Air Tanah
-
Upload
rahmat-harnas -
Category
Documents
-
view
2.395 -
download
101
Transcript of Flow Net Air Tanah
KEMENTERIAN PENDIDIKAN NASIONALUNIVERSITAS HASANUDDIN
FAKULTAS TEKNIKJURUSAN TEKNIK GEOLOGI
PROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGAN
TUGAS
HIDROLOGI AIR TANAH
OLEH :NAMA : RAHMAT HARNASSTB : D621 08 253
M A K A S S A R2 0 1 0
JARING-JARING ALIRAN (FLOWNET) AIR TANAH
Flownet merupakan peta yang berisikan kontur airtanah dan arah aliran
airtanah. Garis kontur menunjukkan daerah-daerah yang mempunyai tinggi muka
airtanah sama yang dapat dibuat melalui interpolasi dari titik-titik tinggi muka
airtanah yang telah diketahui sebelumnya. Sedangkan arah aliran airtanah dapat
ditentukan dengan menarik garis tegak lurus kontur tinggi muka airtanah.
Selain dapat mengetahui arah aliran airtanah, flownet juga berfungsi untuk
memprediksi arah pencemaran airtanah, menentukan debit dan volum (potensi)
airtanah di daerah tertentu, mengetahui daerah tangkapan (recharge) dan daerah
pemanfaatan (discharge), serta mengetahui perubahan pola aliran /anomali karena
penurapan airtanah.
Flow net terdiri atas:
- Garis aliran (Flow Lines)
- Garis ekipotensial (Equipotential Lines)
Garis aliran adalah suatu garis sepanjang mana butir-butir akan bergerak dari
bagian hulu ke bagian hilir sungai melalui media tanah yang tembus air
(permeable).
Ciri-ciri garis aliran sebagai berikut:
- Bergerak pararel dengan lapisan impermeable
- Bergerak pararel dengan permukaan air
- Merupakan lapisan impervious
Garis ekipotensial adalah suatu garis sepanjang mana tinggi potensial di semua
titik pada garis tersebut adalah sama.
Ciri-ciri garis ekipotensial:
- Merupakan garis yang menunjukkan titik dengan total head yang sama
- Menghubungkan antara struktur/bangunan air dengan lapisan impervious
- Berpotong dengan garis aliran dan permukaan tanah dengan membentuk
sudut 900
Gambar 1 a menunjukkan definisi garis aliran dan garis ekipotensial untuk aliran
di dalam lapisan tanah yang tembus air (permeable layer) di sekeliling jajaran
turap yang ditunjukkan pada gambar tersebut (untuk kx = kz = k)
Kombinasi dari beberapa garis aliran dan garis ekipotensial dinamakan jaringan
aliran (flow net). Seperti telah disebutkan sebelumnya bahwa jaringan aliran
dibuat untuk menghitung aliran air tanah.
Gambar 1.a
Berikut cara pembuatan flownet :
1. Plot data tinggi muka air (TMA) pada tiap-tiap sumur.
Apabila yang ada hanyalah data kedalaman muka air sumur, maka terlebih
dahulu diubah menjadi data tinggi muka air tanah,yaitu data elevasi
(ketinggian) tempat di mana sumur berada dikurangi kedalaman air sumur,
maka akan diperoleh nilai TMA. Tinggi muka airtanah merupakan
ketinggian muka airtanah dari rata-rata muka airlaut.
Cara memperoleh data kedalaman sumur di lapangan dapat diilustrasikan
pada gambar berikut :
Gambar 1.b
Dalam hal ini perlu diingat bahwa apa yang dimaksud kedalaman air
sumur adalah berbeda dengan apa yang dimaksud ketinggian muka
airtanah (TMA). Pada gambar di atas, apabila diketahui kedalaman air
sumur (c) adalah 10 meter,sedangkan lokasi di mana sumur tersebut
berada mempunyai ketinggian 245 mdpal, maka nilai TMA = 245-
10=235.
2. Hubungkan titik-titik yang memiliki nilai TMA sehingga diperoleh kontur
TMA (equipotensial line). Pembuatan kontur TMA dapat menggunakan
metode Three Point Problem, seperti yang dapat dilihat pada gambar
berikut :
Metode Three Point Problem dalam Pembuatan Flownet (Todd, 1980)
Metode Three Point Problem ini didasarkan pada data-data ketinggian
muka airtanah yang telah diperoleh dari hasil pengolahan data kedalaman
muka airtanah. Titik-titik ketinggian muka airtanah yang telah diketahui
digunakan untuk mencari titik-titik ketinggian muka airtanah yang belum
diketahui, yaitu dengan cara interpolasi. Titik-titik yang mempunyai nilai
TMA sama selanjutnya dihubungkan dengan garis yang kemudian disebut
dengan Equipotensial line atau garis kontur.
3. Buatlah garis arah aliran airtanah, yaitu dengan menarik garis dari daerah
dengan TMA tinggi menuju daerah dengan TMA rendah dengan
membentuk sudut 900 pada setiap perpotongan dengan garis kontur yang
dilaluinya. Konsep ini merujuk pada sifat air yang mengalir dari tempat
tinggi menuju ketempat rendah.
Apabila arah aliran telah terbentuk, maka flownet airtanah telah jadi dan siap
untuk digunakan sebagai dasar analisis potensi airtanah suatu daerah.
Flownet airtanah yang ideal adalah apabila antara garis-garis kontur dan garis-
garis arah aliran membentuk jaring-jaring persegi. Akan tetapi, flownet ideal
hanya akan terbentuk pada daerah yang datar dan isottropis.
Penggunaan FlowNet
1. Menghitung Debit Rembesan
Debit yang lewat pada satu aliran secara matematis sebagai berikut
q=k ∆ h
dari gambar flow net dapat dihitung alur aliran(Nf) maka untuk setiap satu
satuan panjang tegak lurus bidang gambar:
q=N f k ∆ h
Jika jumlah potensial drop dan perbedaan tinggi bagian hulu dan hilir
diketahui, maka:
∆ h= HNd
Sehingga
q=N f kHNd
Nf dan Nd dapat dihitung dari gambar flow net, h dan k merupakan data
yang dketahui.
2. Menghitung Tekanan Rembesan
Perhatikan prisma kecil dengan tampang bujur sangkar a x a , tebaldalam
arah tegak lurus bidang gambar satu satuan dan searah garis aliran. Selisih
potensial hulu dan hilir adalah h1 dan h2. Gaya potensial air terhadap
prisma:
P= (h2−h1 ) γ w=∆ a γω
P = gaya rembesan yang bekerja pada tanah dengan volume a x a x 1
v = a2
D = tekanan rembesan = gaya rembesan yang bekerja pada suatu satuan
volume tanah
D= Pv
D=∆ ha γ w
a2 =∆ h γ w
a
Jika i=∆ h
l
Pada setiap titik dalam tanah bekerja tekanan rembesan yang besar dan
arahnya dapat dilihat pada flownet. Arahnya searah dengan garis aliran
dititik itu. Besarnya ditentukan oleh gradien hidrolik yang dapat dilihat
dari ukuran kotak floe net di titik itu.
3. Menghitung tekanan air pori sama dengan tekana hidrostatis pada suatu
titik.
Digunakan rumus bernoulli:
h=z+ Uγw
atauh=z+hw
hw=h−z
Dimana:
z = elevasi titik terhadap datum (muka air hilir)
hw = tinggi tekana pori
h = potensial titik, dilihat dalam flow net, di mana letak titik tersebut
terhadap garis eqipotensial. Jika titik tersebut terletak pada garis
eqipotensial Nd, maka potensial tersebut adalah
h=Nd ∆ h