BUKU MANUAL PERENCANAAN DAN KONSTRUKSI
SUMUR DAN SUMUR BOR
PROGRAM PENYEDIAAN AIR MINUM DAN SANITASI BERBASIS MASYARAKAT (PAMSIMAS) 2015 1
Kata Pengantar
Manual ini dibuat sebagai referensi bacaan kepada Tim Pendamping Teknis (Fasilitator dan ROMS) untuk melengkapi bacaan lainnya mengenai pembuatan sumur dan sumur bor. Pemilihan opsi sumur bor di PAMSIMAS sangat dominan di beberapa lokasi pesisir dan dataran rendah, mengingat di lokasi tersebut sangat minim bahkan tidak ada mata air pegunungan. Pembangunan sumur bor sangat unik dan khas di tiap-tiap wilayah sehingga kontraktor atau pengebor seringkali sulit menjamin hasil sesuai dengan kapasitas dan kualitas air yang disepakati. Pengalaman panjang, pengetahuan teknis yang memadai, dan ditunjang hasil analisa kondisi geologi setempat sangat membantu perencanaan dan konstruksi di lapangan. Manual ini disadur dari versi berbahasa Inggris dengan Judul Rural Water Supply (Volume I, II, dan III) yang dialihbahasakan ke dalam Bahasa Indonesia dengan penyesuaian istilah dan gambar sesuai konteks pembangunan SPAMS di Indonesia. Manual ini dibuat untuk membantu tim pendamping memahami lebih dalam mengenai rancangan dan konstruksi sumur bor. Harapannya Buku Manual ini dapat membantu pemahaman teknis yang lebih baik yang ujungnya dapat menghasilkan pembangunan sumur bor yang berkualitas. Amin.
2
BAGIAN I
MANUAL DESAIN
3
I. JENIS SUMUR BERDASARKAN METODE RANCANG BANGUN
Sumur dapat dirancang dan dibangun dengan sejumlah cara tergantung pada kondisi geologi, anggaran pembangunan, dan kapasitas yang diinginkan. Berikut ini adalah pembuatan sumur berdasarkan jenis dan metode konstruksi yang digunakan. 1. Sumur Gali Sumur gali adalah lubang atau lubang yang digali secara manual ke dalam tanah untuk memanfaatkan air tanah (water table). Sumur digali hingga kedalaman 15 meter, dengan diameter mulai dari 1 meter sampai 1,5 meter. Dinding sumur biasanya dibuat/dilapisi dengan batu beton, batu bata, batu kali, atau diperkuat beton untuk mencegah dinding rusak atau berlubang. Pada kedalaman di lapisan akuifer, dinding tertanam namun dengan celah; atau jika menggunakan cincin beton buatan dipasang celah pada sambungan antar cincin agar dapat dilewati air tanah masuk ke dalam sumur. Sumur gali biasanya berbentuk lingkaran. Jenis sumur kadang-kadang mampu menghasilkan persediaan air yang cukup dari sumber air dangkal tetapi mudah tercemar oleh air permukaan.
Gambar 1.1. Sumur Gali 2. Driven Wells (Tube wells) Tube wells sama seperti sumur gali, yaitu menyadap air di bagian dangkal akuifer bebas. Sumur ini mudah dibuat dan relatif murah yang dibangun di lokasi dengan kondisi tanah yang tidak berbatu. Sumur dibangun dengan mengarahkan pipa GI rakitan dan logam runcing tabung ke tanah yang disebut "titik sumur". Ujung runcing dari titik yang digunakan untuk memasukan pipa, memiliki screen atau pipa berlubang bagian 4
bawah yang memungkinkan lewatnya air. Ujung atas dari pipa GI di bagian atas dipukul dengan beban berat. Biasanya beban berat ini digantung di blok tripod. Pipa diarahkan ke titik tanah (titik sumur) yang ditenggelamkan ke dalam tanah sepanjang pipa GI, selanjutnya ditambahkan terus-menerus di bagian atas. Blok atau pelindung kayu bagian atas harus ditempatkan untuk melindungi dari kerusakan oleh dampak pemukulan (hentakan) dari palu atau pemukul lainnya. Meskipun tube wells yang digali lebih dalam dari sumur gali biasa, namun masih relatif dangkal dan rentan terhadap kontaminasi. Selain itu, tube wells ini memiliki kapasitas air yang relatif kecil yang mungkin tidak cukup untuk 1-2 dusun. 3. Sumur Bor (Bored Wells) Sumur Bor dibangun secara manual dengan menggunakan bor (augers), biasanya tanah yang akan dibor bersifat kohesif lembut atau tanah tak berongga yang mengandung tanah liat. Kedalaman sumur bor bisa sampai 15 meter. Pada saat pemboran mencapai ‘garis level air tanah” (water table), auger dinaikkan keluar dari lubang dan dibersihkan setiap saat. Demikan pula ketika pengeboran mencapai air tanah, auger diangkat kembali untuk membersihkan pasir dan tanah di lubang bor. Untuk melakukan pemboran lebih dalam, ditambahan batang pipa dibagian atas auger. Sementara itu, perlu menyiapkan pipa jambang (casing) baja yang berdiameter sama seperti lubang bor dimasukan ke dalam lubang bor untuk mencegah lubang halian bor runtuh. Setelah pengeboran mencapai kedalaman akhir, kira-kira yang paling baik adalah 2 meter di bawah garis permukaan air tanah (water table) saat musim kemarau, selanjutnya pipa PVC berlubang (perforated) dipasang di dalam pipa jambang sementara tersebut. Selanjutnya pipa jambang sementara ditarik secara bertahap keluar saat kerikil dituangkan di antara pipa PVC dan pipa jambang sementara tersebut. Ketika pipa jambang telah ditarik 3 meter di bawah permukaan tanah, semen grouting dituangkan di atas kerikil hingga ke permukaan tanah untuk melindungi sumur dari kontaminasi permukaan. Dalam hal ini sumur bor sangat rentan terhadap kontaminasi permukaan. Metode konstruksi sumur ini tidak berlaku pada bahan konsolidasi keras (tanah keras) dan tidak dianjurkan pada didominasi tanah berbatu.
Gambar 1.2. Jenis Augers
5
4. Sumur Bor Dalam (Drilled Wells) Sumur bor biasanya dibor oleh ahli sumur bor professional yang mempunyai pengalaman dan peralatan memadai agar mempeorleh air tanah dengan kedalaman lebih daripada sumur lainnya. Berbagai metode pengeboran sumur telah dikembangkan sesuai kondisi geologi mulai dari tanah keras (hard rock) seperti granit dan dolomit hingga sedimen yang sepenuhnya terkonsolidasi seperti pasir aluvial dan kerikil. Metode pengeboran tertentu bisa jadi lebih dominan di daerah tertentu karena paling efektif dalam menembus akuifer setempat, sehingga dapat menghemat biaya. Konstruksi sumur biasanya terdiri dari empat atau lima langkah pengerjaan, yaitu: (1) pengeboran, (2) pemasangan pipa casing dan pipa screen, (3) penempatan paket saringan atau filter, (4) penuangan sement grouting untuk memberikan perlindungan kontaminasi, dan (5) pengujian sumur untuk memastikan air bebas dari pasir dan hasil maksimum.
Gambar 1.3. Peralatan Pengeboran (Rig) Metode Perkusi Ada 2 jenis umum dari metode pengeboran, yaitu: metode perkusi atau alat kabel (cable tool method) dan pengeboran putar (rotary drilling method). 6
a. Metode Perkusi atau Alat Kabel (Percussion or Cable Tool Method) Metode ini digunakan untuk membangun sumur dengan cara berulang kali mengangkat dan menjatuhkan kabel string yang mengangkat alat berat pengeboran dalam lubang bor seperti yang diilustrasikan pada Gambar 1.3. Alat bor memecah atau meremukkan batu-batu menjadi fragmen kecil, sedangkan tindakan pemboran lainnya ditujukan untuk mengendurkan materi di tanah yang tidak terkonsolidasi. Dalam kedua kasus, pergerakan naik-turun alat bor menjadikan partikel hancur atau longgar dibantu dengan air untuk membentuk bubur atau lumpur di bagian bawah lubang bor. Akumulasi lumpur meningkat dan kadang menurun sebagai dampak dari pengeboran dan peralatan. Ketika pengeboran sulit dilakukan, perlu membuang bubur atau tanah hasil pengeboran dengan pembersih atau disemprot dengan pompa. Keuntungan: • • • • • • •
Alat bor relatif murah, sederhana dalam rancangandan memerlukan sedikit pemeliharaan yang rumit; Mesin hanya butuh energi rendah; Borehole stabil selama pelaksanaan pengeboran; Pemulihan sampel layak adalah mungkin dari setiap kendalaman kecuali kondisi terjadi berubahubah; Sumur dapat dibor di daerah yang terdapat sedikit air dan dapat dibangun dengan sedikit kemungkinan terjadi kontaminasi; Sumur dapat dibor ke dalam tanah dimana kehilangan sirkulasi menjadi masalah; Sumur dapat sesuaikan (kapasitasnya) setiap saat untuk menentukan hasil perkiraan di kedalaman tertentu.
Kekurangan: • • •
Tingkat penetrasi yang relatif lambat; Biaya pipa jambang (casing) biasanya lebih tinggi karena dinding lebih berat atau diameter casing lebih besar mungkin diperlukan, serta kesulitan untuk menarik kembali menggunakan string kabel sepanjang casing di beberapa kondisi geologi; Tidak dianjurkan untuk tanah padat berbatuan keras.
Kebanyakan sumur bor selesai di tanah terkonsolidasi dengan dibor menggunakan metode perkusi menghasilkan "Lubang terbuka," yaitu, tidak menggunakan casing selama atau seluruh operasi pengeboran dilakukan. Pengeboran dalam tanah tidak terkonsolidasi memerlukan pipa atau casing sesuai petunjuk pengeboran untuk mencegah lubang di dalam galian (caving) dan untuk menjaga sumur bor terbuka. Pembuatan sumur bor dengan metode perkusi sangat fleksibel dan mampu mengembangkan air dari sumber air dangkal atau dalam, baik tanah tak terkonsolidasi (pasir dan kerikil) atau konsolidasi.
b. Metode Pengeboran Putar Langsung (Direct Drilling Rotary) Metode Pengeboran Putar Langsung dikembangkan untuk meningkatkan kecepatan pengeboran dan mencapai kedalaman lebih di segala formasi tanah. Bor melekat pada ujung bawah dari string pipa bor, yang melakukan aksi berputar dari rig ke bor. Sumur dibor, memotong dan memecah formasi tanah batuan, potongan atau tanah bor dikeluarkan melalui sirkulasi yang terus menerus dari cairan pengeboran yang dipompa ke bawah melalui pipa bor dan keluar melalui galian buangan di dekat lubang bor. Cairan ini mengalir ke atas melalui ruang annular antara pipa sumur bor dan bor, membawa potongan atau tanah bor ke permukaan yang dapat digunakan untuk melakukan analisa geologi. 7
Keuntungan: • • • •
Tingkat penetrasi relatif tinggi di semua jenis bahan; Membutuhkan sedikit pipa casing selama operasi pengeboran; Mobilisasi dan demobilisasi peralatan pengeboran (rig) yang cepat; Screen dapat diatur dengan mudah saat pemasangan pipa casing.
Kekurangan: • • • •
Harga rig mahal dan memerlukan pemeliharan khusus; Mobilitas rig terbatas tergantung di kemiringan dan kondisi (tidak boleh tanah lembek) permukaan tanah; Pengumpulan sampel yang akurat memerlukan prosedur khusus Perlu pengelolaan cairan pengeboran yang membutuhkan pengetahuan dan pengalaman tambahan.
The REVERSE-CIRCULATING ROTARY DRILLING, diilustrasikan pada Gambar 1.5, berbeda dari metode direct drilling rotary yaitu cairan pengeboran beredar dalam arah yang berlawanan. Pada ujung pipa hisap dari pompa sentrifugal, bukan ujung discharge, tersambung melalui pemutar (the swivel) ke Kelly dan pipa bor. Cairan pengeboran dan beban potongannya (tanah sisa pengeboran) bergerak ke atas di dalam pipa bor dan dibuang oleh pompa ke dalam lubang buangan. Metode reverse circulation ini adalah metode paling mahal yang digunakan untuk pengeboran lubang berdiameter besar (24 inci atau lebih) dalam tanahyang tidak terkonsolidasi.
Gambar 1.4. Contoh Swivel dan Kelly 8
Keuntungan: • • • •
Porositas dan permeabilitas tanah dekat lubang bor relative tidak terganggu; Lubang diameter besar dapat dibor dengan cepat dan ekonomis; Tidak memerlukan pipa casing selama operasi pengeboran; Screen dapat diatur dengan mudah saat pemasangan pipa casing
Kekurangan: • • • •
Memerlukan pasokan air yang relatif banyak; Rig atau alat bor dan komponennya mahal; Memerlukan lubang buangan lumpur besar; Beberapa lokasi bor tidak dapat diakses karena ukuran rig yang relatif besar.
Gambar 1.5. Reverse Rotary Drilling Dalam AIR ROTARY METODE, udara dengan air volume sedikit dan surfaktan (busa), berfungsi sebagai cairan dan penggalian persis seperti yang dilakukan di metode konvensional Direct Rotary. Pengeboran 9
udara digunakan terutama di tanah semi-konsolidasi dan konsolidasi. Metode ini tidak dianjurkan untuk pengeboran di bahan yang tidak terkonsolidasi karena kualitas sampel biasanya rendah dan tidak akurat. Tipe lain dari metode pengeboran yang menggunakan udara sebagai cairan pengeboran adalah DOWNTHE-HOLE (DTH) DRILLING METHOD, di mana mekanisme perkusi - biasa disebut perakitan palu terletak tepat di belakang titik palu (hammer bit). (Lihat Gambar 1.6) Pemboran DTH pada dasarnya adalah sebuah jack hammer pneumatik yang dioperasikan pada ujung bor pipa yang cepat menyerang batu pada saat pipa bor secara perlahan diputar. Efek perkusi ini mirip dengan pukulan yang dilakukan oleh alat bor kabel, yang membedakan adalah jumlah pukulan yang lebih tinggi atau pukulan per menit. Rotasi bor ini membantu memastikan pengeboran terjadi bahkan pada lubang tegak di formasi batuan yang sangat keras. Tanah dan sisa galian bor terbuang secara terus menerus oleh udara yang digunakan untuk menggerakkan palu, menjamin bahwa udara palu bor selalu menyerang permukaan yang bersih.
Gambar 1.6. Peralatan Pengeboran (Rig) Metode DTH "Down-the-home hammer" menggabungkan fitur pengeboran perkusi dengan pengeboran putar, menggunakan kompresi udara untuk menggerakkan putaran palu pneumatik pada ujung alat kabel (string). Rig jenis ini biasanya dipasang pada truk dan energi disuplai oleh kompresor yang kuat didorong oleh mesin diesel hingga 200 hp. Udara terkompresi digunakan untuk menggerakkan berbagai motor untuk menaikkan dan menurunkan kabel pengeboran serta untuk mengoperasikan palu bor. 10
Keuntungan: • • • • • • •
Gerakan pengeboran sangat cepat; Akuifer tidak tercampur dengan cairan pengeboran; Tidak ada biaya pemeliharaan untuk pompa lumpur; Umur usia bor dapat diperpanjang (bor dapat diganti); Tingkat pengeboran tinggi, terutama dengan down-the-hole hammer di batu yang tidak keras seperti dolomit dan basal; Perkiraan hasil dapat dilakukan selama pengeboran dilihat dari bentukan2 tanah; Sumur dapat dibor mana hilang sirkulasi satu masalah (wells can be drilled where lost circulation is a problem)
Kekurangan: 1. Harga tinggi; 2. Aplikasi dibatasi untuk tanah semi-konsolidasi dan terkonsolidasi. II. UJI KESESUAIAN SUMUR Tes dasar berikut diperlukan untuk menilai apakah sumur cocok sebagai sumber untuk pasokan air atau tidak, sebagai berikut: 1. Pumping Test ("Kapasitas Air yang aman") Hasil sumur yang aman secara kasar dapat ditentukan dengan mengoperasikan pompa uji dengan kapasitas setidaknya sama dengan kebutuhan puncak pada sistem dan operasi selama 24 sampai 48 jam. Setelah 24 jam dipompa, pengukuran harus dilakukan dengan beberapa interval waktu untuk menentukan apakah sudah stabil. Debit air (pumping rate) pada saat dipompa dengan kondisi pemompaan yang stabil dengan hasil yang aman adalah sekitar 60 - 80% pada kondisi normal. Air di apisan yang keras (inkrustasi) diantisipasi, faktor keamanan harus ditetapkan rendah. Di daerah di mana kualitas airnya cukup baik, berada diakuifer berupa pasir dan kerikil, serta fluktuasi water table yang rendah, faktor keamanan yang lebih tinggi dapat dipertimbangkan. Untuk mengukur level air di sumur (pada saat statis dan selama pemompaan), yang terbaik adalah memasang tabung suara level air (water level sounding tube) bersama dengan pompa. Sebuah flow meter atau saluran ukur (orifice weir) dipasang untuk mengukur aliran air. 2. Uji Kualitas Air Hal ini dilakukan untuk menentukan apakah karakteristik fisik dan kimia dari tanah memenuhi parameter yang ditetapkan sesuai Standard Kualitas Air Minum yang dikeluarkan oleh Pemerintah RI.
III. PEMILIHAN LOKASI Faktor penting yang harus diperhatikan dalam memilih lokasi pengeboran adalah: 1. 2. 3. 4. 5.
Dekat dengan area layanan yang direncanakan; Kondisi hidrogeologi setempat; Hak dan tanggungjawab terkait masalah kepemilikan tanah; Aksesibilitas dari lokasi untuk peralatan pengeboran dan lainnya; Jarak/keamanan dari potensi sumber kontaminasi permukaan; 11
6. Dekat dengan aliran listrik; 7. Kondisi medan dan kemiringan tanah. Survei yang harus dilakukan untuk penentuan pembangunan sumur di lokasi adalah: 1. Pola aliran (debit) dan kualitas air; 2. Kedalaman dan letak akuifer yang akan dibor; 3. Tingkat keberhasilan pengeboran. Seorang kontraktor pengeboran tidak dapat selalu menentukan terlebih dahulu kedalaman di mana sebuah kandungan pasokan air yang cukup akan ditemukan. Sumur-sumur yang sudah pernah dibangun dapat dijadikan rujukan namun tidak memberi jaminan pasti.
1. Kondisi Hydro-Geologi Studi sumber daya air merujuk kondisi hidro-geologi wilayah akan menunjukkan lokasi yang layak untuk eksplorasi sumur dalam hal kapasitas debit dan kualitas air. Studi hidro-geologi dilakukan oleh para profesional yang memiliki pengetahuan atau ahli sumur bor yang dapat menilai informasi tersedia di beberapa sumur yang sudah ada. Pemeriksaan data sumur seperti kualitas air, debit air, fluktuasi musiman, kedalaman permukaan air tanah (water table), dan data rekaman (log) pengeboran yang menunjukkan lapisan geologi. Survei geo-resistivitas daerah dapat menjadi lokasi sumur yang dapat mengindikasikan kedalaman dan ketebalan akuifer. 2. Pertimbangan Lingkungan Sumur air tanah dangkal harus pada jarak tertentu dari sumber polutan seperti toilet, kadang peternakan, pertanian pupuk padat, dan sejenisnya. Sumur juga harus berada jauh dari pohon-pohon besar yang akarnya dapat menggangu stabilitas sistem sumur.
IV. PERANCANGAN SUMUR BOR 1. Rancangan Sumur Dalam prakteknya, rancangan sumur dilakukan dalam dua tahap, rancangan sumur awal dan akhir. Rancangan terdiri dari penentuan kedalaman sumur, diameter pipa jambang (casing), jenis screen, serta ukuran slot dan penentuan posisinya dalam sumur. Setelah lokasi ditentukan, rancangan awal disiapkan oleh ahli yang berpengalaman berdasarkan informasi hidro-geologi sebelum pengeboran. Unsur-unsur struktur pengeboran sumur ini diilustrasikan dalam Gambar 1.7. Rancangan awal ini adalah dasar dari kontrak pengeboran sumur dan menghitung perkiraan biaya.
12
Gambar 1.7. Bagian-bagian Sumur Bor Selama periode pengeboran, rancangan awal akan disesuaikan berdasarkan pengamatan aktual dan temuantemuan di lokasi tertentu. Rancangan ini kemudian disesuaikan menjadi rancangan akhir. Selama tahap ini, asumsi rancangan yang digunakan diverifikasi dan menjadi parameter rancangan yang sebenarnya, seperti debit air, penurunan muka air (drawdown), kedalaman dan ketebalan lapisan geologi, jenis material setiap lapisan geologi yang ditemui, dan informasi lain yang relevan. Tujuan utama dari rancangan adalah membuat sumur yang: 1. Apakah strukturalnya stabil; 2. Apakah dapat memperoleh air tanah dengan volume dan kualitas yang diinginkan; 3. Memiliki screen atau slot yang tepat dan ditempatkan dengan benar, untuk memanfaatkan akuifer produktif serta untuk memudahkan aliran dari air tanah ke dalam sumur; 4. Memiliki cukup ruang untuk rumah pompa; 5. Memiliki gravel packing (kemasan kerikil) yang tepat yang meminimalkan masuknya sedimen dan pasir partikel. 2. Perkiraan Hasil (Estimated Well Yield) Merupakan gabungan produksi dari sumber-sumber yang ada (jika ada) dan tambahan sumur-sumur harus setidaknya setara dengan proyeksi kebutuhan hari maksimum air di sistem sesuai tahun rencana. Studi hidro-geologi menyebutkan sebelumnya yang menunjukkan perkiraan air yang dihasilkan oleh sumur. Sebelum konstruksi, perkiraan hasil sumur dipergunakan sebagai dasar acuan untuk rancangan awal sumur. Setelah konstruksi sumur dan pencucian sumur, hasil nyata air yang dihasilkan akan ditentukan melalui uji pemompaan.
13
3. Kedalaman Sumur (Well Depth) Kedalaman sumur tergantung pada pembentukan bantalan air dan biaya yang dianggarkan. Sumur dirancang dapat menembus akuifer sedalam mungkin yang disesuaikan dengan biaya. Selama uji pengeboran, Pengebor akan melakukan pencatatan (data log) pengeboran tanah. Tanah dan sampel batuan yang diambil di berbagai kedalaman dan jenis bahan geologi dicatat. Hal ini memungkinkan Pengebor (driller) mengidentifikasi akuifer dengan potensi terbaik yang akan dijadikan sumber air. Beberapa Pengebor menjalankan log listrik (catatan hasil geolistrik) atau sinar gamma dalam lubang uji untuk lebih mendefinisikan kondisi geologi. Umumnya sumur diselesaikan dibagian bawah akuifer. Hal ini lebih memungkinkan akuifer untuk dimanfaatkan dan memastikan produksi maksimal dari sumur. 4. Diameter Pipa Jambang (Casing) Casing sumur bisa berupa pipa casing lurus atau casing teleskopik. Diameter pipa casing lurus sama dari atas ke bawah sumur. Casing teleskopik kombinasi dari bagian pipa lebih besar di bagian casing/screen dan diameter yang lebih kecil dibagian casing/screen. Pipa casing berfungsi sebagai rumah untuk peralatan pompa dan saluran untuk masuknya aliran air tanah ke suction pompa. Rumah pada bagian pipa casing harus dapat meletakan pompa agar selalu terendam air. Ini harus diletakkan beberapa meter di bawah level pada saat air minimum saat drawdown dan pertimbangan fluktuasi musiman. Casing harus cukup besar untuk menampung unit pompa sesuai debit yang diinginkan. Idealnya, pipa casing sumur diameternya dua kali ukuran (lebih besar) dari ukuran mangkuk pompa yang akan dipasang. Untuk sumur dalam, casing juga harus cukup besar untuk menampung mangkuk pompa, kolom atau cukup untuk menjatuhkan pipa dengan tepat saat instalasi dan operasi yang efisien. Ukuran casing minimum harus sama dengan 50 mm lebih besar dari mangkok pompa tetapi tidak boleh kurang dari 100 mm. Untuk sumur teleskopik, pompa harus ditetapkan pada casing yang lebih besar. 5. Screen Sumur Screen sumur adalah bagian menangkap dari sumur. Hasil dari sumur sangat tergantung pada rancangan dan lokasi screen. Sumur dapat melalui screen (disaring) terus menerus sesuaig kedalaman sumur atau pada interval kedalaman tertentu. Hal ini tergantung pada kedalaman dan ketebalan lapisan akuifer. Lubang-lubang screen menahan pasir dan kerikil yang masuk sumur, namun memungkinkan air mengalir ke dalamnya. Screen dipasang di tanah lapisan produktif yang menghasilkan air pada lubang bor. Bagian pertama screen sebelah atas harus dipasang di bawah perkiraan level air terdalam saat pemompaan (pumping water level). Pada dasarnya, screen harus sedapat mungkin: a. b. c. d.
mencegah masuknya pasir ke dalam sumur, memberikan pembukaan optimal agar air dari sumber masuk (inflow), tahan karat (corrosion resistant), dan secara struktural kuat menahan keruntuhan.
Screen sumur biasanya dipasang di akuifer yang berada di titik longgar atau tidak stabil. Screen mencegah fragmen batuan masuk sumur, membantu penguatan dinding (bagian bawah) dan memungkinkan air masuk perlahan-lahan. Aliran turbulen dapat mudah mengangkut partikel batu yang tidak diinginkan, sedangkan aliran aduk (agitated water) dapat melepaskan mineral-mineral dan sumbatan sumur.
14
Screen yang terbuat dari stainless steel paling banyak digunakan karena bahannya kuat dan tahan korosi.
Gambar 1.8. Posisi peletakan screen dimana bagian atas screen dipasang dibawah pumping water level a. Jenis Screens: Screen dibuat dengan banyak ukuran slot atau bukaan yang berbeda-beda dan biasanya dipasang untuk memudahkan perbaikan pada ujung pipa jambang (casing). (Gambar 1.9) adalah contoh gambar screen dan slot.
Gambar 1.9. Jenis-jenis Screen
15
Ukuran dan bentuk slot dirancang agar sesuai dengan karakteristik akuifer. Bukaan slot atau casing berlubang dibuat dengan menggunakan alat pemotong atau bor. Biasanya pipa plastik (PVC) yang sudah berlubang tersedia di pasaran. Bukaan slot dan perforasi dipasang berjarak lebih dari bukaan screen. Ini mengurangi jumlah area terbuka yang memungkinkan air masuk ke dalam sumur. Bukaan cenderung bervariasi dalam ukuran dan mungkin memiliki tepi kasar tergantung pada bagaimana mereka dibuat. Ini menghambat aliran air masuk ke dalam sumur dan mungkin tidak menahan balik sedimen tanah.
Gambar 1. 10. Potongan Scren dan Slot Sementara screen yang mahal sebagai alternatif, diperlukan jika akuifer terdiri dari material lepas seperti pasir halus, kerikil atau batu pasir lembut. Slot atau casing berlubang dapat digunakan ketika tanah akuifer lebih konsolidasi, seperti batu pasir keras atau retak serpihan. Setelah pilihan dibuat antara screen dan slot atau casing berlubang, keputusan lainnya adalah: • • •
Ukuran lubang Slot Luas screen atau perforasi yang terkena akuifer Penempatan screen atau perforasi dalam akuifer.
Gambar 1.11. Screen dan slot 16
b. Ukuran Bukaan Slot Bukaan slot harus cukup kecil untuk mencegah sedimen tetapi memudahkan air masuk ke dalam sumur. Ukuran slot yang dipilih tergantung pada ukuran partikel dalam akuifer di perut bumi. Ukuran slot yang memungkinkan adalah 60 persen dari ukuran material-material dari akuifer agar air dapat masuk selama tahap pembersihan/pencucian screen (well development). Sisanya 40 persen, terdiri dari bahan kuarsa yang akan membentuk filter alami sekitar perforasi atau screen. Luas total bukaan slot tergantung pada panjang dan diameter screen. Sedangkan panjang screen bervariasi, diameter screen ditentukan oleh diameter casing sumur. Hasil air dari sumur bertambah dengan meningkatkan diameter screen tetapi tidak proporsional. Menggandakan diameter screen meningkatkan kapasitas sumur hanya 20 persen. Jumlah daerah terbuka dari screen atau casing berlubang harus dihitung untuk memastikan air dari akuifer tidak masuk ke sumur terlalu cepat. Jumlah lebih besar pada area terbuka memungkinkan air untuk memasuki sumur pada tingkat lebih lambat, menyebabkan penurunan tekanan lebih rendah di dalam air ketika bergerak ke dalam sumur. Jika air mengalir terlalu cepat, akan ada masalah dengan pembentukan lapisan keras (incrustation) c. Penempatan Screen Screen atau perforasi pada casing harus ditempatkan berdekatan dengan akuifer. Jika tidak benar pentempatannya, sumur dapat menghasilkan sedimen halus yang terperangkap pada perlengkapan pipa dan menyebabkan keausan berlebihan pada pompa. Jika Pengebor menggunakan peralatan logging geofisika yang secara akurat mengidentifikasi batas-batas akifer, penempatan yang tepat akan lebih baik. Level pemompaan (pumping water level) harus masih di bawah dari bagian atas bukaan slot atau perforasi. Jika tidak, akuifer akan ada oksigen, yang akan meningkatkan pertumbuhan bakteri dan mengurangi hasil.
6. Gravel Pack Ruang annular antara screen sumur, casing, dan dinding lubang bor diisi dengan kerikil atau pasir kasar (disebut gravel pack atau filter pack). Gravel pack mencegah pasir dan partikel pasir halus yang bergerak dari tanah aquifer ke dalam sumur. Gravel pack tidak boleh ada partikel halus lumpur dan tanah liat; di mana bisa mengisi ruang-ruang kosong pada bagian casing. Bagian paling atas dari ruang annular biasanya disegel tanah liat dan semen grouting bentonit untuk memastikan bahwa tidak ada air atau kontaminasi bisa masuk dari permukaan.
17
Gambar 1.12. Contoh Casing Sementara, Ruang Annular, dan Semen Grout
7. Semen Nat/Grout Semen grout harus digunakan untuk mengisi sepanjang 3 m dari ruang annular antara casing dan lubang bor untuk memberikan segel terhadap kemungkinan kontaminasi dari permukaan. Pada permukaan sumur, casing bagian atas disediakan untuk memudahkan penuangan segel sumur. Casing permukaan dan segel sumur melindungi kontaminasi dari gravel pack dan menjaga kontaminasi air dangkal yang masuk/bocor ke dalam sumur. Casing permukaan dan segel sumur adalah sangat penting dibuat keras untuk melindungi kondisi terbuka, lubang bor yang tidak diharapkan hingga air masuk.
18
Gambar 1.13. Ilustrasi Peletakan Gravel Pack
V. PENGEBORAN SUMUR (WELL DRILLING) Metode pembangunan sumur bor tergantung pada kedalaman dan diameter yang diperlukan, kondisi geologi tanah, dan jumlah dukungan lainnya.
1. Pengalaman Tukang Sumur Bor Pengeboran sumur harus dikontrak ke perusahaan pengeboran yang berpengalaman dan kompeten, terakreditasi dan bersertifikat. Peran Pengebor harus dapat melakukan pengeboran sumur bor sesuai ukuran yang disepakati atau spesifikasi standar, praktik standar dan tes uji hingga menghasilkan sumur bor yang berkualitas baik. Petunjuk standard yang dilakukan adalah: 1. Mencatat semua perubahan dalam setiap lapisan geologi tanah dan kedalamannya dengan tujuan menentukan kelayakan lokasi dan persyaratan teknis dan desain sumur; 2. Lakukan pengeboran geofisik; 3. Lakukan pemnbersihan/pencucian sumur bor; 4. Melakukan uji kelurusan dan penyimpangan; 5. Melakukan uji pemompaan. 19
2. Pengeboran Selama pengeboran, Pengebor harus menyimpan rincian catatan (detailed log) dari potongan lapisan tanah yang dibor (drill cuttings). Selain itu, setelah pengeboran selesai, kadang diperlukan pendataan rinci tentang kondisi bawah geologi dengan mengambil pengukuran geofisika pada lubang bor. Peralatan khusus digunakan untuk mengukur hambatan listrik, dan potensinya dari bahan geologi sepanjang bukaan dinding lubang bor. Pasir memiliki ketahanan yang lebih tinggi dari tanah liat, sedangkan salinitas tinggi mengurangi hambatan listrik dari pembentukan geologi. Kehatian-hatian interpretasi professional terhadap data log potensi dan deskripsi hasil potongan lapisan tanah, menyediakan informasi penting tentang salinitas air, lokasi, dan ketebalan akuifer lapisan. Informasi ini sangat berguna untuk finalisasi rancangan sumur, yang mencakup penentuan kedalaman screen, ukuran bukaan screen, dan ukuran bahan gravel pack. 3. Pembersihan / Pencucian Sumur (Wells development) Pembangunan sumur adalah proses menghilangkan sedimen halus dan cairan pengeboran dari daerah yang mengelilingi perforasi. Hal ini meningkatkan kemampuan sumur untuk menghasilkan air dan memaksimalkan produksi dari akuifer. Setelah pemasangan screen sumur, casing, dan gravel pack, sumur dicuci untuk membersihkan lubang bor dan cairan pengeboran, serta untuk penguatan gravel pack agar lebih stabil di sekitar screen sumur. Metode yang biasa digunakan adalah menyemprotkan udara atau air bertekanan masuk dan keluar dari bukaan screen. Prosedur ini dapat berlangsung beberapa hari atau mungkin lebih lama, tergantung pada ukuran dan kedalaman sumur. Pengaliran bertekanan, penyemprotan, backwashing, dan pemompaan terus-menerus adalah metode yang digunakan untuk kegiatan ini. Air atau udara naik-turun bolak-balik melalui perforasi. Bahan halus yang yang dalam tanah menjadi lepas, dipompa atau dikeluarkan dari sumur. Prosedur dilanjutkan hingga tidak ada partikel halus dan air menjadi jernih. Jika pembentukan akuifer tidak alami memiliki partikel yang relatif kasar untuk membentuk filter, mungkin perlu memasang paket filter buatan. Paket ditempatkan di sekitar screen atau perforasi sehingga sumur dapat dicuci. Misalnya, prosedur ini diperlukan bila akuifer terdiri dari pasir halus dan partikel butir individu yang ukurannya seragam. 4. Penyelesaian Setelah sumur dibor dan peralatan dibersihkan, ada beberapa prosedur pengeboran masih harus diselesaikan sebelum sumur siap digunakan. Kontraktor pengeboran bertanggung jawab untuk: • • •
Pencucian/pembersihan sumur (wells development) Disinfeksi sumur Melakukan tes hasil
5. Perlindungan Bagian Atas Sumur (Wellhead Protection) Pembangunan sumur tahap akhir berupa penyegelan akhir dimaksudkan untuk memberikan perlindungan dari kebocoran dan menjaga limpasan masuki bagian atas sumur. Hal ini penting dengan mamasang alat pencegah arus balik, terutama jika air sumur dicampur dengan bahan kimia seperti pupuk dan pestisida dekat sumur. Sebuah arus balik ini dimaksudkan untuk menjaga air yang terkontaminasi tidak mengalir kembali dari sistem distribusi ke dalam sumur ketika pompa dimatikan.
20
BAGIAN II
MANUAL PENGAWASAN KONSTRUKSI
21
BAGIAN II PELAKSANAAN KONSTRUKSI
Bab ini menjelaskan metode pelaksanaan konstruksi yang perlu dipahami oleh fasilitator dan pengawas dalam memberikan bimbingan pembangunan sumur bor yang benar.
B. SUMUR BOR DALAM Ada beberapa metode konstruksi sumur bor. Bagian ini menjelaskan metode yang biasa digunakan saat konstruksi agar menghasilkan bangunan sumur yang optimal. Sebenarnya tidak ada metode tunggal yang berlaku di seluruh wilayah. Dalam kasus apapun, baik pengeboran yang dikerjakan melalui kontrak kepada Pihak Ketiga maupun kontraktor pengeboran yang cukup berpengalaman dan kompeten. Sumur bor dapat dibangun dihampir semua jenis tanah. Biasanya pengeboran berdiameter 100-600 milimeter dengan hingga kedalaman 300 meter atau lebih. Sumur bor umumnya dibangun dengan menggunakan rig (seperangkat peralatan pengeboran) yang khusus dirancang dan diproduksi untuk itu.
1. Prosedur Pengeboran Putar (Rotary Well Drilling) Pengeboran dilakukan dengan tindakan memutar mata bor, menembus lapisan lunak tanah pada saat pengeboran. Pengeboran menggunakan pembilasan air agar bor mudah menembus lapisan tanah agar tanh lunak. 1. Cairan pengeboran, merupakan campuran air dan bentonit, membentuk lumpur buatan yang dipompa ke bawah melalui pipa bor dan keluar melalui bor. Ini kemudian mengalir keluar ke atas di ruang antara pipa bor dan lubang bor. 2. Pada permukaan, cairan pengeboran diarahkan ke lubang lumpur dan diresirkulasi ke lubang dengan pompa penggunaan lumpur. Siklus ini diulang sampai kedalaman yang diinginkan tercapai. 3. Pengeboran sumur dengan prosedur ini memerlukan penggunaan rig pengeboran putar dengan operator yang berpengalaman dan terampil.
2. Prosedur Pengeboran Perkusi (Manual Percusion Well Procedure) Jenis pengeboran bergantung pada bahan dan tenaga kerja lokal yang tersedia. Pengeboran dilakukan dengan terus menerus meningkatkan dan menjatuhkan (rojok) mata bor dari tripod seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.1.
22
Gambar 2.1. Ilustrasi Pengeboran Manual Metode Perkusi Meskipun tidak secanggih dan seefisien sebagai pengeboran putar, metode ini adalah sedikit mahal dan proses paling mudah dipakai untuk pengeboran sumur di daerah pedesaan. Sangat mudah mengebor pada diameter 75-150 mm (3-6 inci) dengan kedalaman 50-100 meter (150-300 kaki) tergantung kondisi geologi setempat. Prosedur diuraikan sebagai berikut: 1. Siapkan lokasi untuk menyiapkan peralatan pengeboran seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.1. 2. Buatlah lubang untuk kedalaman setara dengan panjang mata bor, biasanya berkisar 0,5-1,0 meter, menggunakan auger sebagai titik untuk panduan pengeboran. 3. Mulai pengeboran lubang sumur. Seperti disebutkan, hal ini dilakukan dengan berulang kali menaikkan dan menjatuhkan string alat dengan mengebor (melubangi) dengan bor yang melekat pada ujung bawah. Galian bor biarkan di dalam lubang sampai disiram menggunakan atau menggunakan pompa. 4. Setelah mencapai kedalaman yang diinginkan, angkat mata bor. 5. Lakukan uji pemompaan awal untuk memeriksa kapasita air yang dihasilkan. Jika belum cukup sesuai kebutuhan, melanjutkan operasi pengeboran. (Lihat Bab 7 dari Volume 1: Desain Manual untuk metode pengukuran kapasitas sumber.)
23
6. Pasang pipa jambang (casing) dan pipa penyaring (screen) atau pipa berlubang sesuai desain yang diinginkan dari sumur. 7. Periksa kesesuaian sumur dengan perpipaan yang dipasang. 8. Lanjutkan pengeboran hingga selesai. 9. Tentukan dan hitung kapasitas airnya. 10. Lengkapi pembangunan sumur dengan: • Pengisian semen nat (grouting cement) bagian atas sepanjang 3 meter ruang annular antara lubang sumur dan casing; • Membangun apron beton; • Instalasi fasilitas pemompaan atau peralatan lainnya sesuai gambar design; • Lakukan disinfeksi dan pekerjaan finishing sumur.
3. Pemasangan Pipa Jambang (Installing Well Casings) 1. Secara umum, pipa jambang (casing) berfungsi sebagai pelapis sumur. Fungsinya adalah: • Untuk mencegah runtuhnya lubang sumur; • Untuk mencegah masuknya air kotor yang tidak diinginkan masuk ke dalam sumur; • Untuk mencegah keluarnya air sumur ke lingkungan. 2. Pada proyek penyediaan air sederhana skala kecil, pipa jamban dapat dibuat dari besi galvanis (pipa GI), pipa baja atau pipa PVC. Pipa jambang dapat dipasang selama atau setelah proses pengeboran/penggalian lubang sumur. 3. Pada tanah yang stabil (rapat), pipa jambang biasanya diturunkan setelah proses pengeboran, kecuali dalam membangun sumur tabung searah (driven wells) dimana casing pipa dipasang bersamaan dengan berjalan pengeboran. 4. Pada tanah yang tidak rapat, pipa jamban permanen atau sementara diturunkan saat lubang digali untuk mencegah terbentuknya rongga-rongga di dalam galian.
C. PEMERIKSAAN SUMUR BOR DAN KETIDAKLURUSANNYA Fasilitator dan Pengawas harus mengamati dan mencatat pengukuran penjajaran garis tanah sumur dan ketidaklurusannya; dan memastikan sebelum pemasangan pompa dan peralatannya harus berada dalam batas-batas yang diijinkan. Penjajaran (alignment) mengacu pada kelurusan atau kebengkokan dari lubang sumur, sedangkan ketidaklurusan (plumbness) adalah penyimpangan dari lubang sumur dari vertikal. 1. Memeriksa Penjajaran Sumur (Checking Well Alignment) Penjajaran sumur dapat diuji menggunakan pipa bantuan (dummy) dengan diameter sedikit lebih kecil dari pipa jamban, dan panjang (biasanya 12 m) cukup untuk mendeteksi penyimpangan dari garis lurus. Secara umum, sumur bor yang sesuai (diterima) adalah jika pipa dummy bergerak bebas di sepanjang kedalaman pipa jambang atau kolom pompa pada saat pipa dummy diturunkan.
24
Gambar 2.2. Pemasangan Perlatan untuk Pengecekan Kelurusan Sumur (Well Alignment)
Untuk memeriksa garis penjajaran, prosedurnya sebagai berikut: 1. Mendirikan tripod dan memasang sistem katrol (Gambar 2.2). 2. Ikat bagian ujung atas pipa dummy dengan tali yang digantungkan di tripod. Pastikan bahwa ujung bawah pipa dummy menunjuk langsung ke pusat lubang bor. 3. Turunkan pipa dummy ke dalam sumur perlahan agar tidak merusak pipa jambang. 4. Sumur dapat diterima, jika pipa dummy dapat mencapai kedalaman kolom dimana pompa nantinya akan diletakan. 2. Memeriksa Penyimpangan Lubang Sumur (Wells Plumbness) Penyimpangansumur atau deviasi lubang sumur vertikal dapat diuji menggunakan bandulan timbang tegak lurus (plumb bob). Secara umum, sumur dapat diterima penyimpangannya, harus tidak menyimpang lebih dari 0,70 kali diameter pipa jambang untuk setiap panjang 30 m dari pipa jambang. Prosedur untuk memeriksa penyimpangan sumur (wells plumbness) adalah sebagai berikut: 1. Pasang tripod, peralatan dan perlengkapan yang ditunjukkan pada Gambar 3.3. 25
2. Gantung bandulan (plumb bob) sedikit di atas pipa jambang dan sesuaikan sampai bandulan berada pada tepat diatas titik sumur. 3. Masukan empat penanda di atas pipa jambang. Tanda-tanda ini berfungsi sebagai titik akhir dari dua garis tegak lurus imajiner yang berpotongan di tengah sumur dan digunakan sebagai titik referensi selama penentuan deviasi dari lubang sumur dari arah vertikal. Titik tersebut ditandai selatan, utara, timur dan barat. 4. Ukur jarak vertikal dari pusat katrol ke atas pipa jambang. Pusat katrol disebut titik datum. 5. Turunkan bandulan dan ukur jarak yang dilalui oleh garis tegak lurus dari pusat pengambilan titik yang sudah ditandai (Utara, Selatan, Timur dan Barat) sebagai titik acuan bagi setiap jarak (meter) bandulan yang diturunkan. Bandulan harus menyentuh pipa jambang, geser titik sebelum diukur. 6. Hitung deviasi lubang sumur dari arah vertikal.
Gambar 2.3. Pemasangan Perlatan untuk Pengecekan Penyimbangan (Well Plumbness)
26
Gambar 2.4. Plumb Bob (Bandulan timbang tegak)
Gambar 2.5. Ilustrasi Pengukuran Penyimpangan Jika Tititk Datum Tidak Bergeser
27
Jika Titik Datum Tidak Bergeser - Gambar 3.5 menggambarkan posisi relatif dari bandulan (plumb bob) dan tali bandulan dari titik datum dan garis. Dari gambar, terlihat bahwa deviasi dari lubang sumur di titik D dapat dihitung dengan rasio dan proporsi (Segitiga CAB dan EAD segitiga serupa). Persamaan matematika:
Gambar 2.6. Ilustrasi Pengukuran Penyimpangan Jika Tititk Datum Bergeser
28
2. Jika Titik Datum Bergeser - Gambar 2.6 (atas). Penyimpangan dari sumur dari arah vertikal dapat ditentukan dengan persamaan matematika, berikut:
D. Penyegelan/Membuat Nat Sumur (Grouting the Well) Grouting adalah proses penyegelan ruang annular antara pipa jambang dan lubang bor untuk mencegah masuknya air yang tidak diinginkan ke dalam sumur yang menyebabkan penurunan kualitas air. Proses dilakukan dengan memompa celah-celah (nat) dari bawah untuk meminimalkan dilusi agar efektif (Gambar 2.7). Prosedur: Untuk mencapai distribusi seragam pada semen grouting sekitar pipa jambang, Pengawas harus memastikan hal-hal berikut: 1. Semen grouting harus dituangkan secara terus menerus. 2. Semen grouting disiapkan dengan campuran semen Portland dan air dengan perbandingan 0,5-0,6 liter air per kilogram semen. 3. Material grouting (nat) selalu dimulai di bagian bawah ruang yang akan disegel. Sebuah pipa nat atau pipa tremie diameter 19 mm atau 25 mm digunakan. 4. Pada saat semen grouting naik, pipa nat secara bertahap juga dinaikkan. 5. Ujung bawah pipa nat harus selalu tetap terendam dalam bubur semen selama melakukan penuangan semen grouting. 6. Namun jika ada kasus di mana operasi terganggu untuk alasan apapun, pipa harus dinaikkan di atas bubur semen dan tidak harus diturunkan ke dalam bubur sumur untuk melanjutkan grouting sampai semua udara dan air telah keluar dari dari pipa. 7. Lepaskan pipa nat setelah proses grouting selesai. Biarkan proses grouting bekerja selama setidaknya 72 jam sebelum melanjutkan ke operasi berikutnya. Waktu pengerasan semen grouting dapat dipercepat dengan menambahkan bahan-bahan tertentu, seperti kalsium klorida dengan bubur semen.
29
Gambar 2.7. Penyegelan Sumur (Cement Grouting)
E. MEMASANG SCREENS SUMUR ATAU PIPA BERLOBANG Screen sumur adalah tempat masuknya air sumur (water intake). Screen memungkinkan air masuk ke dalam sumur dari akuifer, menembus lapisan pasir dan kerikil (Gambar 2.8).
30
Gambar 2.8. Pemasangan Screen dan Pipa Casing Berlubang Umumnya, Pengawas harus memastikan bahwa screen sumur dipasang di kedalaman tanah yang produktif menghasilkan air. 1. Bagian pertama screen dari atas (wellhead) harus dipasang di bawah perkiraan permukaan air terdalam saat pemompaan. 2. Screen sumur dapat dibuat dari pipa baja atau PVC yang dilubangi. Umumnya untuk membuat screen sumur yantu dengan membuat lubang pipa baja datau PVC dengan cara dilubangi atau mengiris-iris sehingga membentuk lubang memanjang. 3. Jika anggaran memungkinkan, lebih baik memilih screen yang dijual secara komersial karena memiliki ketahanan yang lebih tinggi dibandingkan dengan screen yang buatan.
31
F. MEMBANGUN APRON SUMUR DAN SALURAN DRAINASE Pengawas harus memastikan bahwa sumur terlindungi dari segala sumber kontaminasi (Gambar 2.9). Maka perlu memastikan bahwa setelah sumur selesai dibangun, disediakan dengan apron seperti berikut dibawah ini:
Gambar 2.9. Apron dan Saluran Draiase 1. Apron sumur minimal 30 cm di atas permukaan tanah atau 60 cm di atas tingkat banjir jika dibangun dekat sungai. 2. Apron sumur harus kedap air, sebaiknya terbuat dari beton. Ketebalan minimal 10 cm dan melebar dengan radius satu meter dari lubang sumur. 3. Permukaan harus mempunyai kemiringan setidaknya 1 persen (1%) dari lubang ke arah saluran drainase yang dibangun di sepanjang tepinya. 4. Saluran drainase dibuat untuk mengumpulkan limpahan air, sehingga sekitar sumur bebas dari lumpur atau risiko re-infiltrasi dari air permukaan ke dalam sumur.
G. PEMBERSIHAN SUMUR (DEVELOPING THE BOREHOLE) 32
Pembersihan/pencucian lubang sumur adalah tahap akhir dalam pembangunan dan penyelesaian sumur bor. Ini dilakukan untuk membuang/membersihkan bahan/material di dalam akuifer dan membuka semua ruang pori agar air dapat masuk ke dalam sumur. Tujuan utama pembersihan/pencucian sumur adalah: 1. Memperbaiki kerusakan atau penyumbatan akuifer yang mungkin terjadi selama proses pengeboran; 2. Meningkatkan porositas dan permeabilitas akuifer di daerah lubang bor; 3. Menstabilkan material akuifer di sekitar screen dan mencegah infiltrasi pasir ke lubang bor. Pencucian lubang sumur bor umumnya dilakukan dengan secara penyemprotan (surging), prosedur terdiri dari menyemprotkan aliran air bertekanan dam kecepatan tinggi ke dalam akuifer. Dengan mengganggu pembentukan bantalan air dan melarutnya partikel halus di dalam air, partikel tersuspensi dapat dihilangkan dengan pemompaan.
Gambar 2.10. Ilustrasi Sederhana Pembersihan/Pencucian Sumur (Well Development)
Penyemprotan dilakukan dengan salah satu cara sebagai berikut: • • • •
Pemompaan berlebih; Menggunakan sebuah pendorong; Pengaliran-kecepatan tinggi; Udara.
33
H. UJI HASIL DAN PENURUNAN (TESTING FOR YIELD AND DRAWDOWN) Manual ini menunjukan gambaran umum dari berbagai metode pengukuran debit air dan level air di sumur. Setelah konstruksi selesai, Pengawas harus memastikan dan mengamati pengukuran kapasitas hasil dan penurunannya (drawdown). Semua catatan yang berkaitan dengan kegiatan ini harus disimpan sebagai referensi. Mengukur hasil pemompaan sumur berlangsung selama 24 jam dan dalam beberapa kasus 4 hari atau lebih tergantung pada waktu yang tersedia, tingkat kehandalan, dan tingkat pemulihan sumur.
34
BAGIAN III (Tambahan)
BANGUNAN SUMBER AIR LAINNYA
35
I. SUMBER MATA AIR (SPRINGS) STRUKTUR INTAKE Springs atau sumber mata air adalah sumber air dari tanah yang sering muncul melalui lubang kecil atau bintik-bintik basah di kaki bukit atau di sepanjang tepi sungai. Mata air dengan debit tinggi dapat dimanfaatkan sebagai sumber pasokan air. Namun, untuk menggunakan mata air sebagai sumber dan memperoleh potensi aliran maksimal, maka harus dibangun dengan benar. 1. Pengembangan Mata Air Pengawas harus mengamati dan memastikan bahwa prosedur berikut dilakukan selama pengembangan sumber mata air: 1. Lokasi harus bersih dari gulma dan semua vegetasi yang tidak diinginkan. 2. "mata" dari sumber mata air harus diperbesar dengan menggali daerah sekitar lubang ke lapisan bantalan tahan air (impervious water bearing layer). 3. Silt, batu dan bahan galian lainnya harus dihilangkan. 4. Selama penggalian untuk memperbesar mata air, formasi batuan bawah tanah tidak boleh terganggu, sehingga untuk menghindari pembelokkan mata air ke arah lain. 5. Pastikan bahwa hanya batu yang akan berfungsi sebagai dasar dari bak penangkap mata air (PMA) (spring box) ditumpuk longgar terhadap mata air. 6. PMA harus dibangun di sekitar mata yang membesar dari mata air untuk melindungi mata air dari kontaminasi.
36
2. Membangun Penangkap Mata Air (Spring Box) Gambar 7.9 menunjukkan Penangkap Mata Air (PMA) dari struktur beton. PMA menyimpan air dan melindunginya dari kontaminasi. Pengawas harus memastikan prosedur konstruksi berikut ini: 1. 2. 3. 4.
Tinggi bagian atas PMA minimal 0,30 m di atas elevasi tanah tertinggi sekitarnya. Lubang manhole harus memiliki tepi yang menonjol untuk mencegah air kotor masuk PMA. Pipa outlet minimal 100 mm di atas bagian bawah PMA. Untuk mencegah batu, sampah dan katak yang dapat menutup pipa, ujung pipa outlet di dalam PMA harus ditutup dengan screen. 5. Pipa peluap harus dipasang screen untuk mencegah masuknya serangga. Pipa harus cukup untuk mengalirkan air secara ke PMA selama musim hujan besar. 6. Ruang dibelakang PMA harus diisi/ditumpuki tanah, ruang di bagian bawah dan di level mata air harus diisi dengan kerikil atau pasir.
3. Drainase dan Struktur Pelindung Dalam semua kasus, PMA dan sumber mata air harus dilindungi dengan benar dari kontaminasi, kerusakan, dan kemungkinan-kemungkinan lain yang menurunkan fungsi sebagai sumber air. Beberapa langkahlangkah perlindungan meliputi: 1. Membangun sebuah parit drainase setidaknya 8,0 meter menanjak dan sekitar PMA untuk mencegat air permukaan yang mungkin masuk ke dalam PMA (Gambar 7.10). 2. Membangun punggung bukit dengan menumpuk tanah gali di sisi bagian yang menurun. 3. Memagari PMA untuk menjaga hewan liar dan orang-orang tetap diluar jangkauan. Pagar dapat dibuat dari kawat biasa atau kawat berduri yang dipaku ke tiang-tiang kayu. 4. Memasang manhole yang cukup rapat dan terkunci.
4. Pengujian dan Disinfeksi Prosedur untuk pengujian dan desinfeksi sumber air disajikan dalam Bagian I. Pengawas harus mengamati dan menyimpan catatan hasil pengujian dan desinfeksi.
37
J. SUMUR INFILTRASI/GALERI INFILTRASI (INFILTRASI WELLS) Sumur infiltrasi mengumpulkan air di seluruh panjang pipa seperti yang ditunjukkan Gambar 7.11. Ini adalah cara sederhana mengumpulkan air yang disaring secara alami. Bangunan terdiri dari pipa kolektor berlubang dan sumur dengan pipa kolektor yang ditutup pada salah satu ujungnya. Ujung lainnya mengarah ke sumur pengumpul selanjutnya air dipompa ke sistem distribusi.
38
1. Lokasi Galeri Infiltrasi Sumur infiltrasi biasanya dibangun di dekat badan air, dimana pipa kolektor diletakan di akuifer yang menghasilkan air. Pipa-pipa kolektor biasanya dipasang dalam tanah berpori seperti pasir dan kerikil pada jarak 15 meter atau lebih dari tepi sungai. Hal ini memungkinkan air dicegat di sistem pengumpulan sebelum aliran air tanah ke sungai.
39
2. Pedoman Konstruksi 1. Jika saluran dibangun untuk pipa kolektor, pompa dewatering harus digunakan. 2. Pipa berlubang harus diletakkan dengan bagian berlubang di sisi bawah. 3. Ruang di sekitar pipa kolektor harus diisi dengan kerikil bulat atau batu, 12 - 25 mm diameter atau sesuai yang ada di spesifikasi teknis. Hal ini untuk mencegah bahan halus memasuki pipa. Cara ini harus diikuti dengan memasang 0,30 - 0,40 cm lapisan saringan pasir sampai setidaknya 0,30 m di atas level muka air tanah (groundwater table). 4. Unit pompa dapat dipasang sesuai dengan kebutuhan air.
3. Pengujian dan Disinfeksi 1. Kapasitas debit sumur ditentukan melalui tes pompa mirip dengan yang digunakan dalam menentukan debit sumur. 2. Prosedur desinfeksi mirip dengan yang digunakan di desinfeksi pada sumur.
40
Sumber: http://www.globalsecurity.org/military/library/policy/army/fm/5-484/Ch6.htm http://www.water.ca.gov/groundwater/well_info_and_other/california_well_standards/figures/7481fig4.jpg http://siteresources.worldbank.org/INTPHILIPPINES/Resources/RWSVolIDesignManual.pdf http://www.pseau.org/outils/ouvrages/world_bank_rural_water_supply_manual_vol3_operation_mainten ance_manual_2012.pdf http://www.pseau.org/outils/ouvrages/world_bank_rural_water_supply_manual_vol2_construction_super vision_manual_2012.pdf
41
