Hidrogeologi #Pengukuran Konduktivitas Hidraulik

Sebuah akifer yang melampar luas (tidak terbatas), horizontal, tertekan, homogen, dan isotrop memiliki ketebalan 30 m. Terdapat sumur pompa yang menembus seluruh akifer dan dapat memompa dengan kecepatan 0,1 m3/detik selama 1 hari. Penurunan (drawdown) muka airtanah diamati pada sumur pantau berjarak 90 m dari sumur pompa.

Tentukan nilai transmisivitas dan storativitas dengan menggunakan:
a. Metode Theis (log-log matching)
b. Metode Jacob (plot semilog)

Tabel drawdown (h0-h) terhadap waktu pemompaan (menit)

a

Jawab:
Diketahui : b = 30 m, Q = 0,1 m3/s, r = 90 m

a. Dengan Metode Theis
Langkah – langkah:
• Plot fungsi W (u) versus 1/u pada kertas log – log dengan W (u) pada sumbu–y dan 1/u pada sumbu-x.
• Plot harga drawdown (h0-h) versus t pada kertas log – log (h0-h pada sumbu–y dan t pada sumbu-x) dengan skala yang sama dengan kurva fungsi W (u) versus 1/u.
• Lakukan penyamaan kurva (matching curve) drawdown (h0-h) versus t dengan kurva fungsi W (u) versus 1/u.
• Pilih match point dan dapat kan harga W (u), 1/u, (h0-h), dan t.
• Hitung nilai Transmisivitas dan Storativitas dengan menggunakan rumus:

aa

Hasil pengeplotan dan matching curve dapat dilihat pada gambar berikut:
b
Pada match point : W (u) = 1; 1/u = 1 (u = 1); h0-h = 0,14 m; t = 0,2 menit (12 s).

b. Dengan Metode Jacob
Langkah – langkah ;
• Plot harga drawdown (h0-h) versus t pada semilog, dengan t pada sumbu-x (skala logaritma) dan h0-h pada sumbu-y (skala linier).
• Cari nilai ∆h untuk satu siklus log t dan t0 pada perpotongan grafik t vs. h0-h pada sumbu-x.
• Hitung nilai Transmisivitas dan Storativitas dengan menggunakan rumus:
ab

Hasil pengeplotan harga drawdown (h0-h) versus t dapat dilihat pada gambar berikut:
c
Dari grafik di atas, maka nilai ∆h = 0,33 m dan nilai t0 = 0,45 menit (27 s).

Berdasarkan dua metode yang dilakukan, nilai transmisivitas dan storativitas yang diperoleh tidak jauh berbeda satu sama lain.

Sebuah constant-head permeameter memiliki sampel berupa pasir sedang dengan panjang 20 cm dan luas permukaan 25 cm2. Berapakah konduktivitas hidraulik jika diketahui nilai head sebesar 6 cm dan banyaknya air yang keluar selama 15 menit adalah 100 mL ?

Diketahui:

L = 20 cm
A = 25 cm2
H = 6 cm
Q = 100 ml/15 menit = 6,67 ml/menit
= 0,11 ml/detik = 0,11 x 10-3 l/detik = 0,11 cm3/detik

Ditanyakan: Konduktivitas hidraulik (K)?

Jawab:

K = QL/AH = (0,11 . 20)/(25 . 6) = 0,015 cm/detik = 1,5 x 10-4 m/detik

Sebuah falling-head permeameter dengan pasir halus lanauan memiliki diameter tabung falling-head sebesar 2,5 cm, diameter sampel sebesar 12 cm, dan panjang sebesar 20 cm. Tentukan konduktivitas hidraulik jika diketahui initial head sebesar 5 cm dan head mengalami penurunan sebesar 4 cm selama 545 menit?

Diketahui:

da = 2,5 cm
D = 12 cm
L = 20 cm
H0 = 5 cm
H1 = 4 cm
t = 545 menit = 32700 detik

Asampel = identik dengan luas tabung
= 2 (3,14 x 62 ) + (20 x {3,14 x 12}) = 979,68 cm2
a = 2 (3,14 x 1,252) + (5 x {3,14 x 2,5}) = 9,8125 + 39,25 = 49,0625 cm2

Jawab:

K = aL/At ln (H0/H1)
K = (49,0625 .20)/(979,68 .32700) ln (5/4)
= 3,063 x 10-5 x 0,223
= 6,831 x 10-6 cm/detik = 6,831 x 10-8 m/detik

Jadi nilai konduktivitas hidraulik adalah sebesar 6,831 x 10-8 m/detik.

Soal step drawdown test
d
e

f

Dari grafik 2 diperoleh nilai B = 294,5 (gradien) dan C = 1548,8 (perpotongan garis dengan sumbu y).
g

 

Referensi:

Domenico, P. A., dan Schwartz, F.W. (1990): Physical and Chemical Hydrogeology, John Wiley & Sons, New York.

Freeze, R. A., dan Cherry, J. A. (1979): Groundwater, Prentice – Hall Inc., New Jersey.

Hutasoit, L., M. (2015): Slide Kuliah 12 dan 13: Pengukuran konduktivitas hidraulik dan uji pompa, Tidak Diterbitkan, ITB, Bandung, Indonesia.

Todd, K. D. & Ways, L. M. (2005): Groundwater Hydrology; third edition, John Wiley and Sons, inc., New York, USA.

Komentar

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s