HIDROGEOLOGI

AIR TANAH

Air yang meresap ke dalam tanah akan membentuk suatu sistem aliran air bawah permukaan (airtanah), yang akan berbeda pada masing-masing daerah, tergantung dari litologi dan bentang alamnya. Airtanah mengalir dari daerah yang lebih tinggi (daerah tangkapan) ke daerah yang lebih rendah (daerah buangan) menuju laut.

Daerah tangkapan didefinisikan sebagai bagian dari suatu daerah aliran (catchment area) dimana aliran airtanah jenuh menjauhi permukaan tanah, sedangkan daerah buangan didefinisikan sebagai bagian dari catchment area dimana aliran airtanah menuju permukaan tanah (Kodoatie, 1996). Kedudukan muka airtanah (pada akifer bebas) maupun muka pisometrik (pada akifer tertekan) merupakan hal yang penting untuk diketahui, karena mencerminkan kesetimbangan hidrodinamika airtanah di suatu daerah. Pengukuran kedudukan airtanah dapat dilakukan pada sumur gali penduduk atau pada sumur bor dalam waktu yang relatif sama dan dibedakan antara muka airtanah bebas dengan muka airtanah tertekan, sehingga hasil pengukuran hanya menggambarkan kondisi airtanah pada suatu waktu tertentu. Hasil pengukuran ini dituangkan menjadi suatu peta yang menggambarkan bentuk morfologi permukaan airtanah beserta arah alirannya (termasuk di dalamnya aliran permukaan), berdasarkan peta tersebut dapat dihitung gradien hidrolika (kemiringan muka airtanah) daerah bersangkutan. Peta ini, apabila digabungkan dengan peta topografi permukaan dan peta geologi, berguna untuk membuat perencanaan kawasan pertambangan yang aman dan tidak merusak lingkungan di sekitarnya. Namun demikian, kadang-kadang arah aliran airtanah pada daerah pertambangan agak sulit untuk ditentukan, seperti misalnya daerah satuan batugamping yang memiliki sistem rekahan yang cukup kompleks.

Hubungan air tanah dan siklus hidrologi

Siklus hidrologi adalah sirkulasi air yang tidak pernah berhenti dari atmosfer ke bumi dan kembali ke atmosfer melalui kondensasi, presipitasi, evaporasi dan transpirasi.

Pemanasan air laut oleh sinar matahari merupakan kunci proses siklus hidrologi tersebut dapat berjalan secara terus menerus. Air berevaporasi, kemudian jatuh sebagai presipitasi dalam bentuk hujan, salju, hujan batu, hujan es dan salju (sleet), hujan gerimis atau kabut.

Pada perjalanan menuju bumi beberapa presipitasi dapat berevaporasi kembali ke atas atau langsung jatuh yang kemudian diintersepsi oleh tanaman sebelum mencapai tanah. Setelah mencapai tanah, siklus hidrologi terus bergerak secara kontinu dalam tiga cara yang berbeda yakni, evaporasi, infiltrasi, dan air prmukaan

Air tanah berperan dalam proses infiltrasi, dimana infiltrasi adalah Infiltrasi adalah proses meresapnya air atau proses meresapnya air dari permukaan tanah melalui pori-pori tanah. Dari siklus hidrologi, jelas bahwa air hujan yang jatuh di permukaan tanah sebagian akan meresap ke dalam tanah, sabagian akan mengisi cekungan permukaan dan sisanya merupakan overland flow. Sedangkan yang dimaksud dengan daya infiltrasi (Fp) adalah laju infiltrasi maksimum yang dimungkinkan, ditentukan oleh kondisi permukaan termasuk lapisan atas dari tanah. Besarnya daya infiltrasi dinyatakan dalam mm/jam atau mm/hari. Laju infiltrasi (Fa) adalah laju infiltrasi yang sesungguhnya terjadi yang dipengaruhi oleh intensitas hujan dan kapasitas infiltrasi.

1. Infiltrasi mempunyai arti penting terhadap :

a. Proses Limpasan

Daya infiltrasi menentukan besarnya air hujan yang dapat diserap ke dalam tanah. Sekali air hujan tersebut masuk ke dalam tanah ia akan diuapkan kembali atau mengalir sebagai air tanah. Aliran air tanah sangat lambat. Makin besar daya infiltrasi, maka perbedaan antara intensitas curah dengan daya infiltrasi menjadi makin kecil. Akibatnya limpasan permukaannya makin kecil sehingga debit puncaknya juga akan lebih kecil.

b. Pengisian Lengas Tanah (Soil Moisture) dan Air Tanah

Pengisian lengas tanah dan air tanah adalah penting untuk tujuan pertanian. Akar tanaman menembus daerah tidak jenuh dan menyerap air yang diperlukan untuk evapotranspirasi dari daerah tak jenuh tadi. Pengisian kembali lengas tanah sama dengan selisih antar infiltrasi dan perkolasi (jika ada). Pada permukaan air tanah yang dangkal dalam lapisan tanah yang berbutir tidak begitu kasar, pengisian kembali lengas tanah ini dapat pula diperoleh dari kenaikan kapiler air tanah.

2. Faktor-faktor yang mempengaruhi infiltrasi adalah:

1. Karakteristik –karakteristik hujan
2. Kondisi-kondisi permukaan tanah

• Tetesan hujan, hewan maupun mesin mungkin memadatkan permukaan tanah dan mengurangi infiltrasi.
• Pencucian partikel yang halus dapat menyumbat pori-pori pada permukaan tanah dan mengurangi laju inflasi.
• Laju infiltrasi awal dapat ditingkatkan dengan jeluk detensi permukaan.
• Kepastian infiltrasi ditingkatkan dengan celah matahari.
• Kemiringan tanah secara tidak langsung mempengaruhi laju infiltrasi selama tahapan awal hujan berikutnya.
• Penggolongan tanah (dengan terasering, pembajakan kontur dll) dapat meningkatkan kapasitas infiltrasi karena kenaikan atau penurunan cadangan permukaan.

3. Kondisi-kondisi penutup permukaan

• Dengan melindungi tanah dari dampak tetesan hujan dan dengan melindungi pori-pori tanah dari penyumbatan, seresah mendorong laju infiltrasi yang tinggi.
• Salju mempengaruhi infiltrasi dengan cara yang sama seperti yang dilakukan seresah.
• Urbanisasi (bangunan, jalan, sistem drainase bawah permukaan) mengurangi infiltrasi.

4. Transmibilitas tanah

• Banyaknya pori yang besar, yang menentukan sebagian dari setruktur tanah, merupakan salah satu faktor penting yang mengatur laju transmisi air yang turun melalui tanah.
• Infiltrasi beragam secara terbalik dengan lengas tanah.

5. Karakteristik-karakteristik air yang berinfiltrasi

• Suhu air mempunyai banyak pengaruh, tetapi penyebabnya dan sifatnya belum pasti.
• Kualitas air merupakan faktor lain yang mempengaruhi infiltrasi.

6. Faktor-faktor yang mempengaruhi daya infiltrasi antara lain :

• Dalamnya genangan di atas permukaan tanah (surface detention) dan tebal lapisan jenuh
• Kadar air dalam tanah
• Pemampatan oleh curah hujan
• Tumbuh-tumbuhan
• Karakteristik hujan
• Kondisi-kondisi permukaan tanah

7. Sedangkan faktor-faktor yang mempengaruhi laju infiltrasi antara lain :

• Jenis permukaan tanah
• Cara pengolahan lahan
• Kepadatan tanah
• Sifat dan jenis tanaman.