TUGAS AKHIR. Disusun untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik Eksplorasi Tambang di Institut Teknologi dan Sains Bandung

PRELIMINARY STUDY PROPERTI AKUIFER TERHADAP SIMULASI NUMERIK PENURUNAN MUKA AIRTANAH DENGAN METODE BEDA HINGGA AKIBAT PEMASANGAN INCLINED DRAIN HOLE PADA LOW WALL PIT E BMO 2 PT. BC TUGAS AKHIR Disusun untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik Eksplorasi Tambang di Institut Teknologi dan Sains Bandung

Oleh:

PASCALIA VINCA ALVANDO 12213029

JURUSAN EKSPLORASI TAMBANG FAKULTAS TEKNIK DAN DESAIN INSTITUT TEKNOLOGI DAN SAINS BANDUNG 2017

LEMBAR PENGESAHAN

PRELIMINARY STUDY PROPERTI AKUIFER TERHADAP SIMULASI NUMERIK PENURUNAN MUKA AIRTANAH DENGAN METODE BEDA HINGGA AKIBAT PEMASANGAN INCLINED DRAIN HOLE PADA LOW WALL PIT E BMO 2 PT. BC TUGAS AKHIR

(Foto)

Disetujui untuk Jurusan Eksplorasi Tambang ITSB oleh:

Dr. Dasapta Erwin Irawan, S.T., M.T. Pembimbing I Pascalia Vinca Alvando

Achmad Darul Rochman, S.Pd., M.T. Pembimbing II

2

PRELIMINARY STUDY PROPERTI AKUIFER TERHADAP SIMULASI NUMERIK PENURUNAN MUKA AIRTANAH DENGAN METODE BEDA HINGGA AKIBAT PEMASANGAN INCLINED DRAIN HOLE PADA LOW WALL PIT E BMO 2 PT. BC RINGKASAN Airtanah merupakan salah satu faktor penting yang berkontribusi terhadap ketidakstabilan lereng, air akan mengisi pori tanah sehingga tekanan air pori meningkat. Pada tahun 2009 di Pit E, PT. BC khususnya low wall pernah terjadi longsor, tujuan penelitian ini untuk mengetahui besar penurunan muka airtanah (drawdown) serta melakukan simulasi dalam waktu 8 tahun kedepan setelah upaya dewatering pada tahun 2016 dengan menggunakan sistem drain hole yang dipasang secara inclined. Model konseptual daerah penelitian dibangun dengan data pengamatan muka airtanah mula-mula, curah hujan, topografi dan properti hidrogeologi yang ditentukan berdasarkan asumsi teoriritis. Simulasi numerik menggunakan metode beda hingga dilakukan dalam dua skenario yaitu pada tiga IDH aktif dan penambahan tiga IDH di luar model pada akuifer terkekang dengan variasi kedalaman 50 m dan 80 m. Drawdown hasil simulasi kemudian dikalibrasi dengan perhitungan metode Theis. Hasil studi menunjukan nilai drawdown dari perhitungan Theis lebih kecil dari hasil simulasi numerik. Outflow pada pemodelan juga menghasilkan nilai yang lebih besar dari pengamatan di lapangan. Parameter adjustment

berupa nilai konduktivitas hidraulik kemudian

dilakukan untuk mengetahui pengaruhnya terhadap besar drawdown. Hasilnya menunjukan bahwa nilai konduktivitas hidraulik memiliki pengaruh yang signifikan terhadap perubahan besar drawdown. Kata kunci: drawdown, confined aquifer, inclined drain hole, dewatering

PRELIMINARY STUDY OF AQUIFER PROPERTY IN A NUMERICAL SIMULATION OF DRAWDOWN WITH FINITE DIFFERENCE METHOD DUE TO THE INSTALLATION OF INCLINED DRAIN HOLE AT LOW WALL PIT E BMO 2 PT. BC

ABSTRACT One of many factors contributing to slope failure is groundwater. Water increases the pore water pressure and decreases the shear strength. In 2009, slope failure occurred at Pit E low wall PT.BC. The aim of this study is to define the drawdown in 8 years of simulation after the installation of inclined drain hole in 2016 as the solution to stabilize the slope. Conceptual model is built by initial heads, precipitation, topography and theoretical aquifer property. The simulation was conducted within two scenarios, first was done to 3 drain holes out of 6 drain holes in total and second was done to all of the six drain holes with 50 meters and 80 meters variation in length. The aquifer system of study area is confined aquifer. Model calibration showed smaller drawdown in calculation of Theis and bigger outflow in numerical simulation. Parameter adjustment was then being carried out to see the effect of changes in hydraulic conductivity on drawdown. Apparently, it showed significance difference in results. Keywords: drawdown, confined aquifer, inclined drain hole, dewatering

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus atas anugrah-Nya, Tugas Akhir ini dapat diselesaikan tepat waktu. Tugas Akhir ini berjudul “Preliminary Study Properti Akuifer Terhadap Simulasi Numerik Penurunan Muka Airtanah dengan Metode Beda Hingga Akibat Pemasangan Inclined Drain Hole pada Low Wall Pit E BMO 2 PT. BC”. Tugas Akhir ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik Eksplorasi Tambang di Institut Teknologi dan Sains Bandung. Pengerjaan Tugas Akhir ini tidak terlepas dari bantuan serta dukungan dari beberapa pihak. Oleh sebab itu, penulis ingin menyampaikan terima kasih kepada: 1. Orang tua penulis, mama dan papa berkat kerja keras selama ini, serta doa dan dukungan dalam bentuk apapun, sehingga penulis dapat menyelesaikan studi sarjananya di Institut Teknologi dan Sains Bandung. Adik penulis, Carolus Vito Alvando atas doa dan dukungan yang diberikan kepada penulis. 2. Program Studi Eksplorasi Tambang Institut Teknologi dan Sains Bandung sebagai tempat penulis menempuh studi sarjana. 3. Bapak Dr. Dasapta Erwin Irawan selaku dosen pembimbing pertama, serta Bapak Achmad Darul Rochman, M.T selaku dosen pembimbing kedua

atas

bimbingan,

semangat,

motivasi

dan

kritik

yang

membangun bagi penulis. 4. Seluruh Staf Pengajar Prodi Ekplorasi Tambang, Bapak Ir. Mulyono, M.Sc, Bapak Andyono Broto Santoso, M.T, Bapak Rian Andriansyah, M.T serta staf pengajar lainnya yang penulis tidak bisa sebutkan satu per satu atas pengajaran dan bimbingan yang diberikan selama penulis menempuh studi sarjana. 5. Bapak Yombi Wikso Gautama selaku Manajer Departemen Geoteknik dan Hidrologi PT. Berau Coal atas kesempatan yang diberikan sehingga penulis dapat melaksanakan Kerja Praktik disana.

6. Bapak Ichsan Sebastian, Bapak Ahmad Baiquni, Bapak Hanafi dan Kak Pandu Zea atas bimbingan, semangat dan bantuan yang diberikan selama penulis melaksanakan Kerja Praktik. Serta GNH Team yang tidak bisa disebutkan satu per satu. 7. Bapak Nanang N.C selaku WKTT site BMO 2 atas kesempatan serta bimbingan

yang

diberikan

kepada

penulis

selama

penulis

melaksanakan Kerja Praktik. 8. Seluruh teman-teman Ekplorasi Tambang 2013 atas canda, tawa, semangat, suka dan duka yang selama ini diberikan, terima kasih atas kenangannya. 9. Sahabat penulis, Elya Hizkia, Nikolaus Sigit Gusti, Titits Gayuh, Cindy Clara Afrisca, Cecilia Maria Erista, A la-carte family, Alberta Noven, Jessica Nathania dan Victoria Eleny atas doa dan dukungan yang diberikan kepada penulis. 10. Kepada seseorang yang sudah datang di kehidupan penulis, walau sebentar

tapi

kenangan

serta

luka

yang

ditinggalkan

begitu

mendalam. Terima kasih atas semangat, dukungan, kepercayaan dan hal lainnya yang tidak bisa penulis sebutkan satu per satu. Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna. Sehingga penulis memohon kritik serta saran sebagai bentuk dari pengembangan studi ini, agar kiranya Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi banyak orang.

Bandung, 24 Agustus 2017

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN.................................................................................2

RINGKASAN.....................................................................................................3 ABSTRACT.......................................................................................................4 KATA PENGANTAR..........................................................................................5 DAFTAR ISI......................................................................................................6 DAFTAR GAMBAR...........................................................................................9 DAFTAR TABEL..............................................................................................10 BAB 1 PENDAHULUAN...................................................................................1 1.1LATAR BELAKANG..................................................................................1 1.2MAKSUD DAN TUJUAN PENELITIAN....................................................2 1.3BATASAN MASALAH...............................................................................2 1.4METODE PENELITIAN............................................................................2 1.4.1Metode pengumpulan data...............................................................2 1.4.2Metode pengolahan data..................................................................3 1.5HIPOTESIS..............................................................................................4 1.6SISTEMATIKA PENULISAN....................................................................4 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA...........................................................................6 2.1SIKLUS HIDROLOGI...............................................................................6 2.2AKUIFER..................................................................................................7 2.2.1Jenis-jenis akuifer..............................................................................7 2.2.2Properti akuifer..................................................................................9 2.3PRINSIP ALIRAN AIRTANAH................................................................15 2.3.1Hukum Darcy...................................................................................15 2.3.2Drawdown pada akuifer terkekang.................................................15 2.4PEMODELAN DAN SIMULASI AIRTANAH...........................................17 2.4.1MODFLOW......................................................................................17 2.4.2Finite difference method..................................................................20

2.4.3Model kalibrasi................................................................................24 BAB 3 KONDISI UMUM DAERAH PENELITIAN...........................................26 3.1LOKASI DAN KESAMPAIAN DAERAH.................................................26 3.2GEOLOGI REGIONAL...........................................................................27 3.2.1Fisiografi regional............................................................................27 3.2.2Stratigrafi regional...........................................................................28 3.3GEOLOGI DAERAH PENELITIAN........................................................31 3.3.1Morfologi..........................................................................................31 3.3.2Stratigrafi.........................................................................................32 3.3.3Model Konseptual............................................................................33 3.4CURAH HUJAN.....................................................................................35 3.5EVAPOTRANSPIRASI...........................................................................36 BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN..............................................................37 4.1Perhitungan Penurunan Muka Airtanah.................................................37 4.2Simulasi Penurunan Muka Airtanah.......................................................40 4.3Kalibrasi Hasil Penurunan Muka Airtanah berdasarkan Metode Perhitungan menurut Theis (1935) dan Hasil Simulasi Numerik................44 4.3.1Parameter Adjustment.....................................................................46 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN...............................................................52 5.1KESIMPULAN........................................................................................52 5.2SARAN...................................................................................................52 DAFTAR PUSTAKA........................................................................................54 LAMPIRAN.....................................................................................................56

DAFTAR GAMBAR Gambar 1.0.1 Diagram Alir Penelitian..............................................................4 Gambar 2.0.2 Siklus hidrologi (Modifikasi dari Fetter 2001)............................7 Gambar 2.0.3 Akuifer Terkekang (Kruseman dan de Ridder 1994).................8 Gambar 2.0.4 Akuifer Tidak Terkekang (Kruseman dan de Ridder 1994).......8 Gambar 2.0.5 Akuifer Semi Terkekang (Kruseman dan de Ridder 1994)........9 Gambar 2.0.6 Hydraulic conductivity dan transmissivity (Modifikasi J. Patrick Powers 2007)..................................................................................................12 Gambar 2.0.7 Percobaan Darcy (Darcy’s Law).............................................15 Gambar 2.0.8 Drawdown pada Akuifer Terkekang (Fetter 2001)...................16 Gambar

2.0.9

Model

Grid

(diunduh

dari

https://pubs.usgs.gov/fs/2006/3138/pdf/fs20063138.pdf pada Agustus 2017). ........................................................................................................................21 Gambar 2.0.10 Block-centered finite-difference grid (Fetter 2001)................22 Gambar 2.0.11 Mesh-centered finite-difference grid (Fetter 2001)................22 Gambar 2.0.12 Finite-difference Grid (Fetter 2001).......................................23 Gambar 2.0.13 Notasi Komputer pada finite-difference Grid (Fetter 2001)...23

Gambar 3.0.14 Peta Daerah Penelitian (dimodifikasi dari Bakosurtanal, diunduh http://www.bakosurtanal.go.id/assets/News/peta_dinding/Kaltim.zip/,

dari pada

Juli 2017)........................................................................................................27 Gambar 3.0.15 Cekungan Tarakan Kalimantan Timur (diunduh dari http://digilib.unila.ac.id/ pada Januari 2016)...................................................28 Gambar 3.0.16 Korelasi satuan peta geologi regional Tanjung Redeb (Situmorang & Burhan 1995)..........................................................................31 Gambar 3.0.17 Peta Morfologi Daerah Penelitian.........................................32 Gambar 3.0.18 Peta Geologi Regional Daerah Penelitian............................33 Gambar 3.0.19 Peta Cekungan Air Tanah Daerah Penelitian........................34 Gambar 3.0.20 Peta Arah Aliran Airtanah pada Daerah Penelitian...............35 Gambar 3.0.21 Curah Hujan Rata-Rata Bulanan (2005-2016)......................36 Gambar 3.0.22 Evapotranspirasi Rata-Rata 10 tahun (1997-2009)..............36 Gambar 4.23 Radius Pengaruh spasi IDH terhadap Drawdown...................40 Gambar 4.24 Model Konseptual Daerah Penelitian.......................................42

Tabel 2.1 Nilai hydarulic conductivity pada material sedimen yang tidak terkonsolidasi (Domenico dan Schwartz 1990)..............................................10

Tabel 2.2. Nilai hydarulic conductivity pada material sedimen yang terkonsolidasi (Domenico dan Schwartz 1990)..............................................10 Tabel 2.3 Nilai Hydarulic conductivity pada batuan kristalin (Domenico dan Schwartz 1990)...............................................................................................11 Tabel 2.4 Nilai porositas, specific yield dan specific retention (Health 1983). ........................................................................................................................13 Tabel 2.5 Nilai specific yield (Morris dan Johnson 1967)...............................14

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1

LATAR BELAKANG

Airtanah merupakan salah satu faktor penting yang berkontribusi terhadap ketidakstabilan lereng. Air akan mengisi pori lapisan tanah sehingga tekanan air pori meningkat. Hal ini mengurangi kekuatan tanah dan mengakibatkan nilai kuat geser menurun. Untuk meningkatkan nilai kuat geser, gaya penahan harus diperbesar. Salah satu cara nya adalah dengan melakukan dewatering atau penirisan tambang. PT. Berau Coal merupakan salah satu dari 5 perusahaan batubara terbesar di Indonesia. PT. Berau Coal saat ini memiliki tiga wilayah penambangan yang aktif, salah satunya adalah wilayah penambangan Binungan (Binungan Mine Operation). Pada tahun 2009, di Pit E khususnya low wall pernah terjadi longsor. Berdasarkan kajian, longsor terjadi akibat adanya akuifer terkekang. Sistem akuifer ini memberikan tekanan yang cukup besar terhadap lereng, sehingga mengakibatkan lereng runtuh. Oleh sebab itu, untuk mengurangi tekanan hidrostatis airtanah, proses dewatering dilakukan. Kegiatan dewatering dilakukan dengan menggunakan sistem drainhole yang dipasang secara inclined. Studi tugas akhir ini ditujukan untuk mengetahui besar penurunan muka airtanah setelah dewatering dilakukan. Simulasi terhadap penurunan muka airtanah dilakukan selama 8 tahun disesuaikan dengan umur tambang pada daerah penelitian dengan dua skenario, yaitu pada skenario pertama, simulasi dilakukan terhadap tiga drainhole aktif, sedangkan skenario kedua dilakukan dengan penambahan drainhole di luar model. Besar penurunan muka airtanah didapatkan dengan melakukan perhitungan penurunan muka airtanah

berdasarkan

metode

perhitungan

Theis

(1935)

kemudian

menyimulasikannya ke dalam sistem numerik beda hingga. Output yang

diharapkan berupa perbandingan besar penurunan muka airtanah terhadap sumur pantau dari simulasi yang telah dilakukan dengan dua skenario.

1.2

MAKSUD DAN TUJUAN PENELITIAN

Maksud dan tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui besar perubahan penurunan muka airtanah setelah dilakukannya dewatering terhadap instalasi drainhole.

1.3

BATASAN MASALAH

Adapun batasan masalah dalam penelitian adalah sebagai berikut: a. Simulasi penurunan muka airtanah berfokus pada low wall Pit E BMO 2 terhadap dewatering yang dilakukan melalui pemasangan drainhole. b. Kondisi recharge diambil 15% dari curah hujan dan evapotranspirasi diambil 5% dari curah hujan. (Cahyadi, 2016) c. Nilai properti akuifer dilakukan berdasarkan pendekatan teoritis menurut Morris and Johnson (1967), Domenico and Shwartz (1990) dan Health (1983). d. Simulasi penurunan muka airtanah pada sistem akuifer terkekang, isotropi dan homogen. 1.4

METODE PENELITIAN

1.4.1 Metode pengumpulan data Pada penelitian ini digunakan dua jenis data, yaitu data primer dan data sekunder dengan penjelasan sebagai berikut: a. Data primer merupakan data yang diperoleh dari hasil pengukuran langsung di lapangan. Data primer pada penelitian ini adalah sebagai berikut: ● Data tinggi Muka Airtanah (MAT) yang diperoleh dari pengukuran langsung dengan Water Level Measurement dan diukur melalui Inclined drain hole (IDH) dan Vertical Drain Hole (VDH). ● Data pengukuran debit aliran dari IDH. b. Data sekunder merupakan data yang sudah tersedia pada instansi

terkait. Data sekunder pada penelitian adalah: ● Topografi permukaan dengan kondisi actual tahun 2016 yang ●

berfungsi sebagai basin hidrologi. Data penampang geologi pada

●

mengetahui litologi guna menentukan hidrostratigrafi. Data curah hujan rata-rata periode tahun 2005 - 2016 dengan

low wall berfungsi untuk

stasiun BMO 2 (Binungan Mine Operation 2), sebagai data ● ●

recharge. Data rata-rata evapotransipirasi BMO 2 tahun 2000 - 2010. Data properti hidrogeologi berupa nilai konduktivitas hidraulik dan storage coefficient melalui pendekatan teoritis menurut Domenico dan Schwartz (1990), Morris and Johnson (1967) dan Health (1983)

1.4.2

Metode pengolahan data

Pada penelitian ini, analisis mengenai penurunan muka airtanah dilakukan dengan dua metode yaitu berdasarkan metode perhitungan Theis (1935) dan simulasi numerik dengan metode beda hingga (finite difference method) pada perangkat lunak Visual Modflow 2011.1. (Trial Version). a. Hidrostratigrafi daerah penelitian mengacu pada data cross section perusahaan yang dilakukan dengan interpolasi polynomial berbasis kriging pada perangkat lunak Minescape. b. Dat a

c. muka

Simulasi penurunan muka airtanah

Pengolahan Data

airtanah

dilakukan selama 8 tahun. Melakukan kalibrasi hasil penurunan

terhadap kedua metode penelitian.

Metode Perhitungan Theis (1935)

Simulasi Numerik

Kali brasi

Diagram Parameter Adjustment

alir Unacce ptable

Er ro r

Accepta ble Calibrated

penelitian dapat dilihat pada Gambar 1.1

Gambar 1.0.1 Diagram Alir Penelitian

1.5

HIPOTESIS

Hipotesis yang digunakan dalam penelitian ini adalah besar penurunan muka airtanah berdasarkan metode perhitungan Theis (1935) akan mengalami penurunan sebesar 8 meter pada akhir tahun simulasi.

1.6

SISTEMATIKA PENULISAN

Penelitian diawali dengan adanya latar belakang penelitian. Kemudian maksud dan tujuan penelitian ditentukan. Untuk mencapai maksud dan tujuan, penelitian dibatasi oleh beberapa hal, lalu diikuti dengan pembuatan hipotesis awal. Penentuan metodologi dibuat sebagai bahan acuan dalam proses pengambilan dan pengolahan data penelitian.

Selanjutnya penulisan dilanjutkan dengan tinjauan pustaka yang terdiri dari 4 (empat) buku, 4 (empat) publikasi, 1 (satu) tesis yang berisikan review pustaka yang berkaitan dengan penelitian. Kondisi geologi dan hidrogeologi daerah penelitian didapatkan dari studi literature dan data sekunder. Analisis dilakukan terkait masing-masing data yang telah dituliskan pada bab sebelumnya. Kesimpulan berisikan intisari dari hasil penelitian dan pernyataan mengenai hubungan hasil penelitian dengan hipotesis, termasuk juga alasan-alasan yang menyebabkan hasil penelitian berbeda atau sama dengan hipotesis. Selain itu dalam bab ini juga dipaparkan saran untuk penelitian selanjutnya yang mungkin dapat dikembangkan terkait dengan hasil penelitian yang dilakukan.

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1

SIKLUS HIDROLOGI

Air mengalami evaporasi dari permukaan laut dengan jumlah yang bervariasi. Jumlah tersebut berbanding lurus dengan energi yang bekerja sebagai media evaporasi. Saat kondisi atmosfer stabil, uap air terkondensasi dan membentuk butiran air. Air tersebut kemudian turun ke laut atau daratan yang disebut sebagai presipitasi (air hujan). Air dapat tersimpan pada danau, sungai atau laut yang disebut surface water atau dapat terinfiltrasi hingga bawah permukaan (infilltration). Pada kedalaman tertentu, pori-pori tanah atau batuan tersaturasi dengan air. Bagian atas dari zona saturasi disebut water table. Air yang tersimpan pada zona saturasi disebut groundwater, yang kemudian mengalir melalui tanah atau batuan sampai menjadi discharge dalam bentuk mata air atau seepage seperti kolam, danau, sungai atau laut. Presipitasi diterima oleh vegetasi yang dapat berevaporasi. Evaporasi langsung dari groundwater dapat terjadi jika zona saturasi dekat dengan permukaan. Transpirasi dari vegetasi serta evaporasi dari daratan disebut sebagai evapotranspirasi. Siklus hidrologi ditunjukan pada Gambar 2.1.

Gambar 2.0.2 Siklus hidrologi (Modifikasi dari Fetter 2001)

2.2

AKUIFER

Airtanah dapat digambarkan sebagai formasi yang mengandung material tersaturasi bersifat permeable dengan jumlah yang cukup untuk dapat menghasilkan air dari sumur atau mata air. Hal ini mengimplikasikan suatu kemampuan dalam menyimpan dan mengalirkan air, contohnya pasir dan kerikil. Sebuah akuifer memiliki lapisan dasar yaitu material yang relatif bersifat impermeable, secara stratigrafi berbatasan langsung dengan satu atau lebih akuifer disebut confining beds. Beberapa tipe confining beds adalah akuiklud, akuifug dan akuitar. Berikut pengertian dari masing-masing confining beds: a. Akuiklud merupakan material tersaturasi bersifat impermeable yang tidak menghasilkan jumlah air yang cukup besar, contohnya clay. b. Akuifug adalah formasi yang impermeabel, tidak dapat mengalirkan bahkan menyimpan air, contohnya solid granite. c. Akuitar adalah lapisan tersaturasi, memiliki sifat permeabel yang kecil dan menghambat pergerakan airtanah serta tidak menghasilkan air dalam jumlah besar namun dapat mengalirkan air; ke atau dari akuifer yang berbatasan langsung,

dengan

ketebalan

yang

dapat

membentuk

suatu

zona

penyimpanan air tanah, contohnya sandy clay. 2.2.1 Jenis-jenis akuifer Berdasarkan kemampuan suatu akuifer dalam meloloskan air, sistem akuifer dibagi menjadi akuifer terkekang, akuifer tidak terkekang dan akuifer semi terkekang. a. Akuifer terkekang atau yang biasa disebut artesian atau pressure aquifer adalah lapisan akuifer yang dibatasi akuiklud pada bagian atas dan bawahnya, jika dilihat kondisi head lebih tinggi dari atap akuifer (Gambar 2.2).

Gambar 2.0.3 Akuifer Terkekang (Kruseman dan de Ridder 1994).

b. Akuifer tidak terkekang adalah akuifer yang dibatasi oleh akuiklud di bagian bawahnya tetapi di bagian atasnya tidak ada lapisan penutup. Berdasarkan tekanan (head) nya, posisi head sama dengan atap akuifer (Gambar 2.3).

Gambar 2.0.4 Akuifer Tidak Terkekang (Kruseman dan de Ridder 1994).

c. Akuifer semi terkekang, yaitu akuifer yang dibatasi oleh akuitard di bagian atas dan di bagian bawahnya oleh akuiklud atau akuitard dan head terletak diantara akuifer terkekang dan tak terkekan (Gambar 2.4).

Gambar 2.0.5 Akuifer Semi Terkekang (Kruseman dan de Ridder 1994).

2.2.2

Properti akuifer

2.2.2.1 Hydarulic conductivity (K) dan Transmissivity (T) Hydarulic

conductivity

adalah

kemampuan

suatu

material

dalam

mentransmisikan air. Hydarulic conductivity (K) memiliki satuan cm/s atau m/s. Nilai K tidak konstan, tergantung pada media dan fluida (viskositas dan densitas fluida yang tergantung pada tekanan dan temperatur). Menurut hukum Darcy, Hydarulic conductivity dinyatakan sebagai: L Liter(volume) L L (¿¿ 2)( )=( )= L T Waktu L3 −( ) −Q T K= = ¿ dh A( ) dL Keterangan: Q adalah debit air (m3/hari) A adalah luas akuifer (m)

Menurut Domenico dan Schwartz 1990 (Tabel 2.1, 2.2, dan 2.3), nilai

representatif hydarulic conductivity pada masing-masing material seperti material sedimen yang terkonsolidasi maupun yang tidak terkonsolidasi, serta batuan kristalin dapat dijelaskan pada tabel sebagai berikut: Tabel 2.1 Nilai hydarulic conductivity pada material sedimen yang tidak terkonsolidasi (Domenico dan Schwartz 1990) Jenis Material Sedimen

Nilai Hydarulic conductivity (m/s)

Gravel

3 x 10-4 sampai 3 x 10-2

Coarse sand

9 x 10-7 sampai 6 x 10-3

Medium sand

9 x 10-7 ssampai 5 x 10-4

Fine sand

2 x 10-7 sampai 2 x 10-4

Silt, loess

1 x 10-9 sampai 2 x 10-5

Till

1 x 10-12 smpai 2 x 10-6

Clay

1 x 10-11 sampai 4,7 x 10-9

Unweathered marine clay

8 x 10-13 sampai 2 x 10-9

Tabel 2.2. Nilai hydarulic conductivity pada material sedimen yang terkonsolidasi (Domenico dan Schwartz 1990) Jenis Material Sedimen

Nilai Hydarulic conductivity (m/s)

Karst and reef limestone

1 x 10-6 sampai 2 x 10-2

Limestone, dolomite

1 x 10-9 sampai 6 x 10-6

Sandstone

3 x 10-10 sampai 6 x 10-6

Siltstone

1 x 10-11 sampai 1,4 x 10-8

Salt

1 x 10-12 sampai 1 x 10-10

Anhydrite

4 x 10-13 smpai 2 x 10-8

Shale

1 x 10-13 sampai 2 x 10-9

Tabel 2.3 Nilai Hydarulic conductivity pada batuan kristalin (Domenico dan Schwartz 1990) Jenis Material Sedimen

Nilai Hydarulic conductivity (m/s)

Permeable basalt

4 x 10-7 sampai 2 x 10-2

Fractured igneous and metamorphic

8 x 10-9 sampai 3 x 10-4

rock Weathered granite

3,3 x 10-6 sampai 5,2 x 10-5

Weathered gabbro

5,5 x 10-7 sampai 3,8 x 10-6

Basalt

2 x 10-11 sampai 4,2 x 10-7

Unfractured igneous and

3x 10-14 sampai 2 x 10-10

metamorphic rock

Transmissivity

berhubungan

dengan

ketebalan

Transmissivity memiliki rumus: T = K.b Keterangan: K merupakan hydraulic conductivity (m/s) b merupakan ketebalan akuifer (m)

dari

sebuah

akuifer.

Transmissivity merupakan salah satu faktor utama dalam kegiatan dewatering, karena nilai transmissivity menunjukkan banyaknya air yang harus dipompa dalam kegiatan dewatering (Gambar 2.5).

Gambar 2.0.6 Hydraulic conductivity dan transmissivity (Modifikasi J. Patrick Powers 2007).

2.2.2.2

Storativitas (S)

Storativitas atau storage coefficient dari sistem akuifer terkekang merupakan fungsi dari kedalaman dan ketebalan akuifer. Sehingga, storativitas didefinisikan sebagai berikut: S=S s b Keterangan, S adalah storativitas (tidak berdimensi), Ss adalah specific storage yaitu properti hidrogeologi yang berkaitan dengan kompresibilitas akuifer atau akuitar dan air: SS

= g ( +  ❑e )

Keterangan:  adalah densitas air (M/L3), g adalah nilai gravitasi (g = 9,8 m/sec2) (L/T2), α adalah kompresibilitas akuifer atau akuitar (T2L/M) ❑e adalah efektif porositas (tidak berdimensi), β adalah kompresibilitas air (β = 4,4 x 10-10 m.sec2/kg atau Pa-1) (T2L/M)

Nilai storativitas dari akuifer terkekang biasanya memiliki nilai dari 5 x 10 -5 sampai 5 x 10-3 (Todd 1980), sedangkan untuk akuifer tidak terkekang memiliki nilai 0.1 sampai 0.3 (Lohman 1972).

2.2.2.3

Specific yield (Sy)

Specific Yield atau efektif porositas adalah volume air yang dibebaskan dari sebuah sistem akuifer tidak terkekang untuk setiap luasan area dan satuan penurunan muka airtanah. Bear 1979 merelasikan specific yield dengan total porositas sebagai berikut: ¿ S y +S r Keterangan: adalah porositas total (tidak berdimensi) Sy

adalah specific yield (tidak berdimensi)

Sr

adalah specific retention (tidak berdimensi)

Sejumlah air ditahan oleh gaya kapiler selama proses drainase, sehingga specific yield memiliki nilai yang lebih kecil dari porositas total dari akuifer tidak terkekang (Bear 1979). Berikut nilai porositas, specific yield dan specific retention menurut Health 1983 yang akan dijelaskan melalui (table 4 dan tabel 5) sebagai berikut:

Tabel 2.4 Nilai porositas, specific yield dan specific retention (Health 1983).

Material

Porosity (%)

Specific yield (%)

Specific retention (%)

Soil

55

40

15

Clay

50

2

48

Sand

25

22

3

Gravel

20

19

1

Limestone

20

18

2

Sandstone (unconsolidated)

11

6

5

Granite

0.1

0.09

0.01

Basalt (young)

11

8

3

Sedangkan menurut Morris dan Johnson 1967, nilai representatif dari specific yield untuk berbagai jenis material geologi adalah sebagai berikut: Tabel 2.5 Nilai specific yield (Morris dan Johnson 1967).

Material

Specific Yield (%)

Gravel, fine

28

Gravel, medium

24

Sand, coarse

30

Sand, medium

32

Sand, fine

33

Sandstone, fine grained

21

Sandstone, medium grained

27

Till, predominantly silt

16

Till, predominantly sand

16

2.3

PRINSIP ALIRAN AIRTANAH

2.3.1 Hukum Darcy Laju aliran melalui media berpori berbanding lurus dengan head loss dan luas penampang, tetapi berbanding terbalik dengan panjang aliran. Hal ini dibuktikan dengan mengalirkan air pada debit tertentu Q (L 3T1) melalui suatu tabung dengan luas penampang A (L2) yang diisi oleh air dan pasir. Selisih tinggi yang terbaca pada manometer sebesar L(L), jika h1 dan h2 merupakan tinggi di atas bidang datum (Gambar 2.6).

Gambar 2.0.7 Percobaan Darcy (Darcy’s Law).

2.3.2 Drawdown pada akuifer terkekang Analisis matematis dari transient drawdown (Gambar 2.7) pertama kali dikemukakan oleh C. V. Theis (1935) dengan asumsi sebagai berikut: 1. Sistem akuifer merupakan akuifer terkekang. 2. Tidak ada recharge pada akuifer. 3. Akuifer bersifat compressible dan air dilepaskan langsung dari akuifer saat head mengalami penurunan. 4. Well dipompa pada constant rate.

Dengan persamaan:

Q=(2 πrb) K

dh dr

Keterangan: Q merupakan pumping rate (L3/ T) r merupakan jarak radial dari circular section ke well (L) b merupakan tebal akuifer (L) K merupakan hydraulic conductivity (L/T) dh/dr merupakan hydraulic gradient (tidak berdimensi)

Gambar 2.0.8 Drawdown pada Akuifer Terkekang (Fetter 2001).

Transmissivity (T) merupakan hasil dari tebal akuifer dan hydraulic conductivity, persamaannya adalah sebagai berikut: Q = 2πrT (

∂h ¿ ∂r

=r

∂h ∂r

=

Q 2 πT

Secara matematis, initial conditions pada horizontal potentiometric surface, dinyatakan dalam: h(r,0) = h0 untuk semua r

Boundary condition menandakan infinite horizontal extent tanpa drawdown di setiap waktu, yaitu:

h(∞,t) = h0 untuk semua t Sehingga dari persamaan-persamaan di atas, didapatkan persamaan: ∞

−a

Q e h0 −h= ❑ ∫ 4 πT u a

da

Keterangan u adalah: 2

r S u= 4 Tt Keterangan: Q merupakan constant pumping rate (L3/T; m3/hari atau ft3/d) h merupakan hydraulic head (L; m atau ft) h0 meripakan initial hydraulic head (L; m atau ft) ho-h merupakan drawdown (L; m atau ft) T merupakan aquifer transmissivity (L2/T; m2/hari atau ft2/d) t merupakan waktu setelah pumping dimulai (T; d) r merupakan jarak radial dari pumping well (L; m atau ft) S merupakan aquifer storativity (tidak berdimensi). 2.4

PEMODELAN DAN SIMULASI AIRTANAH

2.4.1 MODFLOW MODFLOW merupakan pemodelan modular finite difference flow milik U.S. Geological Survey, yang merupakan kode komputer untuk memecahkan persamaan

aliran

airtanah.

Program

ini

dianggap

sebagai

standar

internasional untuk menyimulasikan dan memprediksi kondisi airtanah dan interaksi air tanah / permukaan air melalui akuifer. Kode program ini adalah perangkat lunak domain publik gratis yang ditulis terutama dalam Fortran, dan dapat dioperasikan pada sistem operasi Microsoft Windows atau Unix. 2.4.1.1 Persamaan aliran airtanah Persamaan diferensial parsial pada confined aquifer yang digunakan dalam MODFLOW adalah:

Keterangan: Kxx, Kyy Kzz adalah nilai hydraulic conductivity dengan sumbu koordinat x, y, dan z h adalah nilai potensiometrik head W adalah volumetric flux per satuan volume yang mewakili sumber dimana nilai negatifnya adalah ekstraksi dan nilai positif adalah injeksi. SS adalah specific storage dari bahan berpori. t adalah waktu

Finite difference pada bentuk diferensial parsial dalam domain akuifer (yang ditunjukkan dengan menggunakan baris, kolom dan layer) adalah:

Keterangan: hmijk adalah head di sel i, j, k pada langkah waktu m CV, CR dan CC adalah konduktivitas hidraulik atau branch antara node i, j, k dan neighbor node Pi,j,k adalah jumlah koefisien head dari istilah source and sink Qi,j,k adalah jumlah konstanta dari istilah sumber dan sink, Q i,j,k < 0,0 , merupakan outflow (pumping) dan Qi,j,k > 0.0 , merupakan inflow (sumur injeksi) SSi,j,k adalah specific storage Δrj, Δci, Δvk adalah dimensi sel i, j, k, yang bila dikalikan mewakili volume sel Tm waktu pada saat m

Persamaan ini diformulasikan ke dalam sistem persamaan yang harus dipecahkan sebagai:

dimana:

Atau dalam bentuk matriks sebagai

Keterangan: A adalah matriks koefisien head untuk semua simpul aktif di grid h adalah vektor nilai head pada akhir langkah waktu m untuk semua node dalam grid q adalah vektor dari istilah konstan, RHS, untuk semua node grid 2.4.1.2

Versi pada MODFLOW

USGS telah banyak menerbitkan beberapa versi dari MODFLOW. Hingga saat ini terdapat 6 versi utama MODLFOW

yaitu

MODFLOW-84,

MODFLOW-88, MODFLOW-96, MODFLOW-2000, MODFLOW-2005, dan MODFLOW 6. Tiga kode pertama dari kode, MODFLOW-84, MODFLOW-88 dan MODFLOW-96, didasarkan pada konseptualisasi awal dari program sebagai model aliran airtanah saja. Aspek spesifik dari sistem aliran air tanah disimulasikan oleh kode ini dengan menggunakan komponen pemrograman

modular independen yang disebut "Packages", seperti Well Package and River Package. Desain modular MODFLOW dikembangkan lebih jauh dengan merilis MODFLOW-2000 dengan penambahan "Processes," yang didefinisikan sebagai bagian dari kode yang memecahkan persamaan utama atau rangkaian persamaan terkait dan terdiri dari rangkaian paket yang mendasarinya. Bagian dari kode yang memecahkan persamaan aliran airtanah menjadi the Groundwater Flow (GWF) Process. Meskipun proses tambahan telah dikembangkan untuk MODFLOW, Proses GWF tetap merupakan proses inti dimana kemampuan simulasi MODFLOW lainnya dibangun. Perubahan utama dalam MODFLOW-2005 dari MODFLOW-2000 adalah pendekatan yang digunakan oleh MODFLOW-2005 untuk mengelola data internal. 2.4.2 Finite difference method Model merupakan representasi dari kondisi aktual dalam bentuk yang lebih sederhana. Model dapat dijelaskan melalui sebuah deskripsi, gambar atau persamaan matematis. Persamaan matematis seperti pada pemodelan airtanah, salah satunya diselesaikan dengan metode finite difference method, dimana model direpresentasikan dengan sebuah grid yang tersusun atas cells dan layers (Gambar 2.8). Untuk mendefinisikan kondisi hidrogeologi pada model, beberapa data seperti nilai properti akuifer, recharge, atau litologi dimasukan pada setiap cells. Secara alamiah, air akan masuk ke dalam tanah (recharge) dan keluar sebagai discharge. Inilah yang disebut boundary condition pada model (Welch, 2006).

Gambar 2.0.9 Model Grid (diunduh dari https://pubs.usgs.gov/fs/2006/3138/pdf/fs20063138.pdf pada Agustus 2017).

Metode finite difference digunakan untuk mengetahui nilai property dari sebuah akuifer melalui setiap poin yang ada di dalam boundary. Untuk mengetahui nilai tersebut, poin-poin diselesaikan dalam grid pattern. Ada 2 macam finite-difference grid yang ditunjukkan pada (Gambar 2.9 dan 2.10), masing-masing merupakan block-centered grid dan mesh-centered grid. Yang berasosiasi dengan grid disebut node points, dimana suatu persamaan diselesaikan untuk mengetahui nilai dalam boundary. Serta yang berasosiasi dengan node points merupakan nilai yang diketahui dari suatu parameter, contohnya adalah transmissivity dan storativity. Block-centered grid merupakan node points yang terletak di bagian tengah grid, sedangkan mesh-centered grid merupakan node points yang terletak di setiap perpotongan dari grid lines. Kedua jenis finite difference digunakan berdasarkan kondisi boundary. Ada 3 jenis kondisi boundary, yaitu Dirichlet Condition, Neumann Condition dan Mixed Boundary. Dirichlet condition merupakan kondisi dimana head diketahui pada boundary. Sedangkan

Neumann condition merupakan kondisi dimana nilai flux atau specific discharge

diketahui.

Mixed

boundary

merupakan

nilai

flux

yang

diekspresikan dengan nilai head pada boundary atau constant head.

Gambar 2.0.10 Block-centered finite-difference grid (Fetter 2001)

Gambar 2.0.11 Mesh-centered finite-difference grid (Fetter 2001)

Notasi (x, y) dalam finite-difference digunakan untuk mendeskripsikan posisi dari nodes, yaitu ∆x pada jarak ke kiri atau ke kanan dan ∆y pada jarak ke atas atau ke bawah. X memiliki nilai positif ke arah kanan, dan Y positif ke arah bawah. Pada notasi komputer, nodes bernilai i dan j, jika i merepresentasikan kolom dan j merepresentasikan baris. Notasi i bernilai positif ke kanan dan j bernilai

positif ke arah bawah (Gambar 2.11). Sehingga nilai di atas baris j adalah j – 1 dan nilai di bawah baris j adalah j + 1. Begitu juga dengan nilai i, bernilai i – 1 ke arah kiri dan bernilai i + 1 ke arah kanan (Gambar 2.12).

Gambar 2.0.12 Finite-difference Grid (Fetter 2001)

Gambar 2.0.13 Notasi Komputer pada finite-difference Grid (Fetter 2001).

Transient

flow

merupakan

perubahan

head

dengan

fungsi

waktu,

diaplikasikan dalam penentuan perubahan head pada pumping well. Pada kondisi ini, persamaan yang digunakan adalah (Anderson & Woessner 1992):

(

1 )(hn +1−hni , j) ∆ t i, j

1 n+1 n +1 n+1 n+1 hni++11, j +hi−1, )( S a 2)]¿ j +hi , j+1 +hi , j−1−4 hi , j =[( T Keterangan: S adalah storativity T adalah transmissivity ∆t adalah time step a = ∆x = ∆y = dimensi dari finite-difference grid n merupakan jumlah ke-n dari time step

2.4.3 Model kalibrasi Model kalibrasi merupakan cara untuk memvalidasi hasil dari model yang sudah dibuat. Kalibrasi dikatakan berhasil jika model mampu menghasilkan nilai head atau flow (calibration values) yang hampir sama dengan nilai head atau flow dalam perhitungan (field-measured) dengan error yang kecil, (Anderson, 1992). Ada dua cara mendasar untuk mencapai kalibrasi yaitu manual trial-and-error adjustment dan automated estimation. 2.4.3.1 Trial-and-error Calibration Pada metode ini, parameter kalibrasi (head atau flow) diberikan pada setiap node dalam grid. Selama proses kalibrasi, parameter tersebut disesuaikan secara regular dalam kurun waktu dimana model disimulasikan, hingga mencapai nilai head atau flow yang menjadi target kalibrasi. Untuk mencapai kalibrasi, dibutuhkan puluhan hingga ratusan trial-and-error. Sebagai contoh, Maclay and Land (1988), harus melakukan hingga 300 simulasi untuk mencapai target kalibrasi. Namun pada beberapa model yang menghasilkan nilai akurasi yang tinggi, mungkin hanya butuh sedikit adjustment atau bahkan tidak sama sekali. Metode ini diperlukan keahlian serta good judgement dari modeler. 2.4.3.2 Automated Calibration Automated inverse modeling merupakan penyelesaian kalibrasi (codes) yang menggunakan pendekatan secara langsung atau tidak langsung. Pada

pendekatan secara langsung, parameter yang tidak diketahui (unknown parameter) berlaku sebagai variabel tidak bebas pada persamaan, sedangkan heads sebagai variabel bebas. Ini artinya bahwa heads harus diinput pada setiap nodes. Namun, metode ini cenderung tidak stabil, karena perhitungan error tidak dikenali pada metode ini. Sedangkan metode dengan pendekatan tidak langsung, penyelesaian (codes) hampir mirip dengan trialand-error calibration, sehingga forward problem diselesaikan secara berkala. Inverse code secara otomatis memeriksa head solution dan menyesuaikan parameter dengan cara yang sistematis untuk meminimalkan perbedaan antara simulated dan observed heads. Metode tidak langsung diformulasikan secara statistik bila error pada heads dan parameter lainnya diperhitungkan. Kesimpulannya adalah bahwa kedua metode dasar dalam kalibrasi model, yaitu trial-and-error calibration dan automated calibration, tidak ada yang lebih baik dalam penggunaannya. Namun memang pada automated calibration,

proses

kalibrasi

mengefisienkan waktu.

menjadi

lebih

singkat

sehingga

dapat

BAB 3 KONDISI UMUM DAERAH PENELITIAN 3.1

LOKASI DAN KESAMPAIAN DAERAH

Daerah penelitian merupakan daerah konsesi PKP2B PT. Berau Coal site Binungan. Daerah Binungan secara admisnistratif terletak di wilayah Kecamatan Sambaliung, Kabupaten Berau, Kalimantan Timur. Secara administratf

area

Binungan

terletak

pada

koordinat

1°59'39.3"N

117°22'38.2"E, ± 36 km dari kota Tanjung Redeb. Kesampaian lokasi site Binungan dapat ditempuh dengan rute sebagai berikut: a. Dari Jakarta ke Balikpapan dapat ditempuh dengan menggunakan pesawat selama ± 2 jam. Kemudian dari Balikpapan ke Berau ditempuh kembali dengan menggunakan pesawat selama ± 1,5 jam. Setelah

sampai

di

Berau,

perjalanan

dilanjutkan

dengan

menggunakan taksi sampai Head Office PT. Berau Coal Tanjung Redeb selama ± 17 menit. b. Dari Head Office PT. Berau Coal Tanjung Redeb menuju site Binungan, pertama ditempuh menggunakan mobil atau motor selama ±

30

menit

sampai

Prapatan,

kemudian

dilanjutkan

dengan

menyebrang sungai menggunakan boat selama kurang dari satu menit. Setelah itu, perjalanan dilanjutkan menggunakan LV menuju office Binungan selama ± 30 menit.

Daerah Penelitian

Gambar 3.0.14 Peta Daerah Penelitian (dimodifikasi dari Bakosurtanal, diunduh dari http://www.bakosurtanal.go.id/assets/News/peta_dinding/Kaltim.zip/, pada Juli 2017).

3.2

GEOLOGI REGIONAL

3.2.1

Fisiografi regional

Daerah Binungan terletak pada Sub-basin Berau dari Cekungan Tarakan. Cekungan Tarakan (Gambar 3.2) merupakan cekungan sedimentasi berumur Tersier, terletak di Kalimantan. Cekungan Tarakan terbagi menjadi empat sub cekungan (sub-basin), yaitu Tarakan Sub-basin, Tidung Sub-basin, Muara Sub-basin dan Berau Sub-basin (Tossin dan Kadir, 1996; Achmad and Samuel, 1984). a. Tarakan Sub-basin terletak pada bagian tengah dan merupakan subbasin paling muda. Perkembangan paling utara kearah lepas pantai dan terisi dengan formasi Tarakan-Bunyu yang berumur Miosen Akhir. b. Berau Sub-basin terletak pada bagian selatan dan sebagian besar berkembang di daratan. Terisi oleh sedimen berumur Eosen Akhir sampai Miosen Akhir.

c. Muara

Sub-basin

merupakan

deposenter

paling

selatan

dan

perkembangan sedimennya kearah lepas pantai di utara Tinggian Mangkalihat. Dipisahkan dengan Berau Sub-basin, di utaranya oleh Suikerbrood Ridge, yaitu siatu tinggian yang berarah Barat-Timur. d. Tidung Sub-basin terletak paling utara dan untuk sebagian besar berkembang di daratan, terisi sedimen berumur Oligosen sampai Miosen Akhir. Dipisahkan dengan Berau Sub-basin di bagian selatan oleh Sekatak Ridge.

Gambar 3.0.15 Cekungan Tarakan Kalimantan Timur (diunduh dari http://digilib.unila.ac.id/ pada Januari 2016).

3.2.2

Stratigrafi regional

Berdasarkan Peta Geologi keluaran Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi Bandung pada Lembar Tanjung Redeb (1995), secara regional daerah anak cekungan terdiri dari batuan sedimen, batuan gunung api dan batuan beku dengan kisaran umur dari PraTersier (Kapur) hingga Kuarter. Anak Cekungan Berau dari yang tua ke muda terdiri dari Formasi Banggara (Kbs), Formasi Sambakung (Tes), Formasi Tabalar (Teot), Formasi Birang (Tomb), Formasi Latih (Tml), Formasi Tabul (Tmt), Formasi Labanan (Tmpl), Formasi Domaring (Tmpd), Formasi Sinjin (Tps), Formasi Sajau (TQps), dan Endapan aluvial (Qa) seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.3.

a. Formasi Bangara (Kbs): Formasi ini merupakan perselingan batulempung malih, batulempung terkersikkan, batulempung hitam bersisipan serpih, dan laminasi tufa, mengandung radiolaria, satuan batuan merupakan endapan flysch dan diperkirakan berumur kapur. b. Formasi Sembakung (Tes): Formasi Sembakung tersusun dari batulempung, batulanau, dan batupasir di bagian bawah; Batupasir kuarsa, batugamping pasiran, rijang dan tufa di bagian atas; mengandung fosil Nummulites sp, Discocylclina sp, Operculina sp, Globigerina sp, Reusela sp, Nodosaria sp, Planulina sp, Amphistegina sp, dan Borelis sp. Tebal satuan batuan lebih dari 1000 m dan diendapkan dalam lingkungan laut, berumur Eosen. c. Formasi Tabalar (Toet): Formasi ini terdiri dari napal abu–abu, batupasir, serpih, sisipan batugamping dan konglomerat alas di bagian bawah, batugamping dolomit, kalkarenit, dan sisipan napal di bagian atas. Formasi ini diendapkan dalam lingkungan fluviatil-laut dangkal, tebal satuan mencapai 1000 m, berumur Eosen–Oligosen. d. Formasi Birang (Tomb): Formasi ini merupakan perselingan napal, batugamping dan tufa dibagian atas, dan perselingan rijang, napal, konglomerat, batupasir kuarsa dan batugamping di bagian bawah. Tebal satuan batuan lebih dari 110 m dan kisaran umur formasi ini adalah Oligosen–Miosen. Mengandung fosil antara lain: Lepidocylina ephicides, Spiroclypeus sp,

Miogypsina

sp,

Margionopora

vertebralis,

Operculina

sp,

Globigerina tripartita, Globoquadrina altispira, Globorotalia mayeri, Globorotalia

peripheronda,

Globigerinoides

immaturus,

Globigerinoides sacculifer, Pra Orbulina transitoria, Uvigerina sp, Cassidulina sp. e. Formasi Latih (Tml): Formasi Lati tersusun oleh batupasir kuarsa, batulempung, batulanau, dan batubara di bagian atas; bersisipan serpih pasiran dan batugamping di bagian bawah Lapisan batubara (0,2-5,5 m), berwarna hitam, coklat, tebal satuan batuan kurang lebih 600 m, diendapkan

dalam lingkungan delta, estuarin, dan laut dangkal; mengandung fosil antara lain: Pra Orbulina glomerosa, Pra Orbulina transitioria, berumur f.

Miosen Awal-Miosen Tengah. Formasi Tabul (Tmt): Formasi ini terdiri dari batupasir, batulempung konglomerat, dan sisipan batubara; mengandung fosil Operculina sp, tebal satuan kurang lebih 1050 m. Berdasarkan kedudukannya dan adanya pecahan fosil tersebut, formasi ini diperkirakan terbentuk pada Miosen

Akhir dengan lingkungan pengendapan delta sampai laut dangkal. g. Formasi Labanan (Tmpl): Formasi ini merupakan perselingan konglomerat, batupasir, batulanau, batulempung disisipi batugamping dan batubara. Terdapat lapisan batubara dengan tebal 0,2-1,5 m berwarna hitam, coklat. Tebal satuan lebih kurang 450 m, diendapkan pada lingkungan fluviatil. Berumur Miosen Akhir-Pliosen. h. Formasi Domaring (Tmpd): Formasi Domaring tersusun dari batugamping terumbu, batugamping kapuran, napal, dan sisipan batubara muda. Umur formasi ini Miosen Akhir-Pliosen i.

dan

diendapkan

dalam

lingkungan

rawa

litoral.

Ketebalan formasi mencapai 1000 m. Formasi Sinjin (Tps): Formasi ini merupakan perselingan tufa, aglomerat, lapili, lava andesit piroksen,

tufa

terkersikan,

batulempung

tufaan

dan

kaolin,

mengandung lignit, kuarsa, feldspar, dan mineral hitam. Ketebalan j.

formasi ini lebih dari 500 m. Formasi Sajau (TQps): Formasi ini merupakan perselingan

batulempung,

batulanau,

batupasir, konglomerat, disisipi batubara, mengandung moluska, kuarsit dan mika, menunjukan struktur silang siur dan laminasi. Terdapat lapisan batubara 0,2–1 m berwarna hitam, coklat. Tebal satuan batuan lebih kurang 775 m, diendapkan dalam lingkungan fluviatil dan delta k. Endapan Aluvial (Qa): Endapan Aluvial tersusun oleh lumpur, lanau, pasir, kerikil, kerakal dan gambut berwarna kelabu sampai kehitaman, tebalnya lebih dari 40 m.

Gambar 3.0.16 Korelasi satuan peta geologi regional Tanjung Redeb (Situmorang & Burhan 1995).

3.3

GEOLOGI DAERAH PENELITIAN

3.3.1

Morfologi

Low wall Pit E merupakan daerah bukaan tambang dengan elevasi -123 mdpl yang memiliki luas 2x1 km 2. Daerah penelitian dikelilingi oleh bukaan tambang lainnya pada sebelah timur, barat, dan barat daya. Pada sebelah timur merupakan Pit H yang telah dibuka sampai elevasi -50 mdpl, sedangkan pada sebelah barat merupakan Pit C west yang telah dibuka sampai kedalaman 0 mdpl dan sebelah barat daya merupakan Pit C3. Pit C3 telah dibuka sampai pada kedalaman -75 mdpl. Bukaan tambang ini juga dibatasi oleh sungai Meraang pada sebelah utara Pit E. Sungai Meraang berada pada elevasi 2,5 mdpl. Sedangkan pada bagian timur dibatasi oleh sungai Inaran yang berada pada elevasi 7,5 mdpl dan pada bagian barat dibatasi oleh sungai Kelay yang berada pada elevasi 3,8 mdpl.

Gambar 3.0.17 Peta Morfologi Daerah Penelitian.

3.3.2

Stratigrafi

Daerah penelitian termasuk dalam Formasi Latih yang terdiri dari batupasir kuarsa, betulempung, batulanau dan batubara di bagian atas; bersisipan serpih pasiran dan batugamping di bagian bawah. Formasi Latih memiliki umur Miosen Awal sampai Miosen Tengah yang terdeposisikan pada lingkungan delta, estuarin dan laut dangkal (Gambar 3.5). Low wall Pit E BMO 2 sendiri tersusun atas batupasir kuarsa dan batulempung. Sesuai dengan penampang sayatan, litologi tersebut masing-masing memiliki ketebalan ± 25 m, ± 73 m dan ± 22 m, yang berdasarkan jenis-jenis akuifer, litologi ini termasuk dalam jenis akuifer terkekang (confined aquifer).

Gambar 3.0.18 Peta Geologi Regional Daerah Penelitian.

3.3.3

Model Konseptual

Daerah penelitian tidak termasuk dalam CAT (Cekungan Air Tanah). Hal ini menandakan tidak adanya daerah imbuhan dan daerah lepasan airtanah. Kondisi hidrogeologi daerah penelitian merupakan akuifer tersusun dari litologi batupasir. Batupasir memiliki nilai konduktivitas hidraulik sebesar 7x10-3 m/hari yang ditentukan berdasarkan pendekatan teoritits menurut Morris and Johnson, 1967. Batulempung serta perselingan batubara hadir sebagai lapisan akuiklud. Konduktivitas hidraulik yang didapatkan melalui pendekatan teoritis Domenico dan Schwartz, 1990 pada batulempung nilai sebesar 2x 10-7 m/hari.

Gambar 3.0.19 Peta Cekungan Air Tanah Daerah Penelitian.

Arah aliran airtanah dihasilkan dari perbedaan elevasi yang ada pada low wall. Elevasi tertinggi low wall yang terlihat pada peta yaitu -40 mdpl, sehingga air mengalir menuju elevasi terendah pada pusat pit yang memiliki elevasi sebesar -150 mdpl. Gambar 3.7 menunjukan arah aliran airtanah pada daerah penelitian. Pada penelitian ini, aliran airtanah diasumsikan bersifat isotropi.

Gambar 3.0.20 Peta Arah Aliran Airtanah pada Daerah Penelitian.

3.4

CURAH HUJAN

Daerah penelitian memiliki curah hujan rata-rata 3034 mm/tahun. Data curah hujan diperoleh dari stasiun Binungan Mine Operation (BMO). Berdasarkan pola curah hujan selama 11 tahun pada Gambar 3.8, pola curah hujan daerah studi masuk ke dalam tipe Monsun. Pola curah hujan Monsun dicirikan dengan perbedaan yang jelas antara periode musim hujan dan periode musim kemarau, yang dikelompokan dalam Zona Musim (ZOM). Ciri lain dari pola Monsun adalah puncak hujan bersifat unimodial, atau satu puncak musim hujan setiap tahunnya.

Curah hujan (mm)

Curah Hujan Rata-Rata Bulanan 11 tahun (2005-2016), BMO, PT.BC 21.0 20.0 19.0 18.0 17.0 16.0 15.0 14.0 13.0

bulan

Gambar 3.0.21 Curah Hujan Rata-Rata Bulanan (2005-2016).

3.5

EVAPOTRANSPIRASI

Daerah Binungan Mine Operation 7 memiliki rata-rata evapotranspirasi sebesar 1410 mm/tahun. Evapotranspirasi paling tinggi terjadi pada bulan Desember yaitu sebesar 14 mm/bulan. Sedangkan evapotranspirasi terendah terjadi pada bulan Juli sebesar 11 mm/bulan. Data evapotranspirasi didapatkan dari data tahun 1997-2009.

Evapotranspirasi (mm)

Evapotranspirasi Rata-Rata 12 tahun (1997-2009), Kalimarau 14 13.5 13 12.5 12 11.5 11 10.5 10

Bulan

Gambar 3.0.22 Evapotranspirasi Rata-Rata 10 tahun (1997-2009).

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Perhitungan Penurunan Muka Airtanah Pada hipotesis awal telah dikemukakan bahwa dengan adanya penirisan tambang atau dewatering, maka muka airtanah diprediksikan akan mengalami penurunan. Percobaan pemodelan pada studi ini bertujuan untuk mengetahui apakah dewatering yang dilakukan dapat menurunkan muka airtanah. Menurut Theis (1935), drawdown memiliki persamaan sebagai berikut: 2

r S u= 4Tt Keterangan: u = konstanta Theis r = jarak pengamatan penurunan muka airtanah (m) S = storativity, dengan nilai 0.0005 untuk akuifer terkekang (tidak berdimensi) T = transmissivity, dengan rumus K x b, K adalah hydraulic conductivity dan b adalah tebal akuifer t = waktu pengamatan penurunan muka airtanah (hari) h ₀ -h=

Q W(u) 4πT

Keterangan: h0-h = besarnya penurunan muka airtanah (m) Q = debit (m3/day) W = well function Penurunan muka airtanah diamati dari sumur pantau OBS 1 dan OBS 2. Pada skenario pertama, pengamatan dilakukan terhadap IDH 3, IDH 4 dan IDH 6. Perhitungan penurunan muka airtanah menurut Theis (1935) dibatasi dengan asumsi salah satunya adalah apabila discharge memiliki nilai yang konstan (pada model ini debit yang keluar akibat dewatering berperan

sebagai discharge). Berdasarkan pengamatan di lapangan, ketiga drainhole yaitu IDH 3, IDH 4 dan IDH 6 masing-masing memiliki discharge rate sebesar 7.9 m3/hari, 8.1 m3/hari dan 9.6 m3/hari. Pada Tabel 4.1 dikemukakan hasil perhitungan penurunan muka airtanah terhadap sumur pantau OBS 1 dan OBS 2. Tabel 4.1 Hasil Perhitungan Penurunan MAT terhadap OBS 1 dan OBS 2 Skenario 1. Time (days) 183 365 548 730 913 1095 1278 1460 1643 1825 2008 2190 2373 2555 2738 2920

IDH 3 OBS 1 OBS 2 4.6 4.2 5.4 5.0 5.9 5.5 6.2 5.8 6.5 6.1 6.7 6.3 6.9 6.5 7.0 6.6 7.1 6.8 7.3 6.9 7.4 7.0 7.5 7.1 7.6 7.2 7.7 7.3 7.8 7.4 7.8 7.5

IDH 4 OBS 1 OBS 2 5.0 4.6 5.9 5.5 6.4 6.0 6.8 6.4 7.0 6.7 7.3 6.9 7.5 7.1 7.7 7.3 7.8 7.4 7.9 7.5 8.1 7.7 8.2 7.8 8.3 7.9 8.4 8.0 8.5 8.1 8.6 8.2

IDH 6 OBS 1 OBS 2 5.8 5.3 6.8 6.3 7.4 6.9 7.8 7.4 8.2 7.7 8.4 8.0 8.7 8.2 8.9 8.4 9.0 8.6 9.2 8.7 9.3 8.9 9.5 9.0 9.6 9.1 9.7 9.2 9.8 9.3 9.9 9.4

Berdasarkan hasil perhitungan diatas, diperkirakan penurunan muka airtanah terhadap OBS 1 adalah 8 meter. Sedangkan penurunan muka airtanah terhadap OBS 2 adalah 9 meter. Pada skenario kedua, perhitungan penurunan muka airtanah dilakukan terhadap enam drainhole (tiga drainhole merupakan drainhole di luar model) dengan discharge pada masing-masing IDH imajiner yaitu IDH 1, IDH 2 dan IDH 5 yaitu sebesar 9.6 m3/hari, 7.5 m3/hari dan 7.9 m3/hari. Hasil perhitungan penurunan muka airtanah dipaparkan pada Tabel 4.2. Tabel 4.2 Hasil Perhitungan Penurunan MAT terhadap OBS 1 dan OBS 2 pada Skenario 2. Tim

IDH 1

IDH 2

IDH 3

IDH 4

IDH 5

IDH 6

e (da ys) 183 365 548 730 913 109 5 127 8 146 0 164 3 182 5 200 8 219 0 237 3 255 5 273 8 292 0

OB S1

OB S2

OB S1

OB S2

OB S1

OB S2

OB S1

OB S2

OB S1

OB S2

OB S1

OB S2

5.3 6.3 6.9 7.4 7.7

5.8 6.8 7.4 7.8 8.2

4.1 4.9 5.4 5.8 6.0

4.5 5.3 5.8 6.1 6.4

4.6 5.4 5.9 6.2 6.5

4.2 5.0 5.5 5.8 6.1

5.0 5.9 6.4 6.8 7.0

4.6 5.5 6.0 6.4 6.7

4.4 5.2 5.7 6.1 6.3

4.7 5.6 6.1 6.4 6.7

5.8 6.8 7.4 7.8 8.2

5.3 6.3 6.9 7.4 7.7

8.0

8.4

6.2

6.6

6.7

6.3

7.3

6.9

6.6

6.9

8.4

8.0

8.2

8.7

6.4

6.8

6.9

6.5

7.5

7.1

6.7

7.1

8.7

8.2

8.4

8.9

6.6

6.9

7.0

6.6

7.7

7.3

6.9

7.3

8.9

8.4

8.6

9.0

6.7

7.1

7.1

6.8

7.8

7.4

7.1

7.4

9.0

8.6

8.7

9.2

6.8

7.2

7.3

6.9

7.9

7.5

7.2

7.6

9.2

8.7

8.9

9.3

6.9

7.3

7.4

7.0

8.1

7.7

7.3

7.7

9.3

8.9

9.0

9.5

7.0

7.4

7.5

7.1

8.2

7.8

7.4

7.8

9.5

9.0

9.1

9.6

7.1

7.5

7.6

7.2

8.3

7.9

7.5

7.9

9.6

9.1

9.2

9.7

7.2

7.6

7.7

7.3

8.4

8.0

7.6

8.0

9.7

9.2

9.3

9.8

7.3

7.7

7.8

7.4

8.5

8.1

7.7

8.1

9.8

9.3

9.4

9.9

7.4

7.7

7.8

7.5

8.6

8.2

7.8

8.1

9.9

9.4

Dari perhitungan diatas, diperkiraan penurunan muka airtanah terhadap OBS 1 adalah 11 meter. Sedangkan penurunan muka airtanah terhadap OBS 2 adalah 10 meter.

Gambar 4.23 Radius Pengaruh spasi IDH terhadap Drawdown

4.2 Simulasi Penurunan Muka Airtanah Simulasi penurunan muka airtanah dilakukan dengan perangkat lunak Visual Modflow 2011.1. Pemodelan ini menggunakan metode FDM yaitu Finite Difference Method dalam menyelesaikan masalah pemodelan airtanah. Parameter yang dibutuhkan antara lain adalah data topografi, data geologi bawah permukaan (litologi daerah penelitian) dan nilai-nilai properti hidrogeologi seperti hydraulic conductivity dan storage. Selain itu data berupa curah hujan dan evapotranspirasi sebagai salah satu sumber recharge pada model. Pengamatan muka airtanah mula-mula juga perlu dilakukan sebagai distribusi muka air awal sebelum dikenakan stress (prestress head). Setelah stress diberikan pada model melalui discharge, maka perubahan pada head akan terjadi. Perubahan head inilah yang disebut sebagai penurunan muka airtanah. Atau dengan kata lain, penurunan muka

airtanah (drawdown) merupakan respon dari stress yang diberikan pada model (Reilly, 1984). Simulasi dilakukan dalam waktu 8 tahun dengan 2 periode waktu setiap tahunnya. Pemodelan ini memiliki beberapa batasan dan asumsi, yaitu: 1. Model diasumsikan homogen dan isotropi. 2. Boundary dinyatakan sebagai inactive cells (no-flow boundary) pada sebelah barat dan timur model (Gambar 4.2). 3. Dimensi grid pada perangkat lunak Visual Modflow 2011.1 berukuran 10 m x 10 m, yang merepresentasikan luas daerah penelitian pada setiap grid (Gambar 4.1). 4. Nilai konduktivitas hidraulik dan storage diasumsikan mengikuti Morris and Johnson 1967, Domenico and Schwartz 1990 dan Health 1983. Pada Tabel 4.3 dipaparkan nilai hydraulic conductivity dan storage pada masing-masing layer. Tabel 4.3 Nilai storage pada masing-masing litologi daerah penelitian

Litologi Mudstone

K (m/day)

Ss

Sy

Eff.Por

Tot.Por

2,592 x 10-5

0,0009

0,02

0,06

0,42

0,007

0,0001

0,21

0,27

0,37

2,592 x 10-5

0,0009

0,02

0,06

0,42

Sandstone Mudstone

Pada pemodelan Visual Modflow, boundary condition yang digunakan untuk simulasi

penurunan

muka

airtanah

adalah Drain

(DRN).

Drainhole

diasumsikan sebagai bidang dengan nilai conductance tertentu dalam satuan m2/hari. Nilai conductance dari drain hole didapatkan dari perhitungan: Hydraulic conductivity panjang drainhole (m)

m m2 x luas selubung drainhole ( ) hari hari

( )

Gambar 4.24 Model Konseptual Daerah Penelitian

Drainhole dipasang dengan spasi 100 m pada skenario 1 dan 200 m pada skenario 2 yang memiliki variasi panjang 80 m dan 50 m. Drainhole dipasang hingga menembus lapisan akuifer. Diameter drain hole 0,05 m. Sedangkan untuk nilai conductance dipaparkan pada Tabel 4.4. Tabel 4.4 Nilai konduktivitas drainhole

No. ID drain hole

Nilai konduktivitas (m2/hari)

IDH 1 IDH 2 IDH 3 IDH 4 IDH 5 IDH 6

1 2 2 1 1 1

A

B

No-flow boundary

A

B

Gambar 4.3 Planar View Daerah Penelitian

Pada skenario pertama, pengamatan penurunan muka airtanah dilakukan pada tiga drainhole yaitu IDH 3, IDH 4 dan IDH 6. Sedangkan pada skenario 2, pengamatan penurunan muka airtanah dilakukan terhadap semua drainhole. Besar penurunan muka airtanah skenario 1 dan skenario 2 terhadap OBS 1 dan OBS 2 dapat dilihat pada Tabel 4.5.

Tabel 4.5 Hasil Simulasi Penurunan MAT terhadap OBS 1 dan OBS 2 pada Skenario 1&2. Time (days)

SKENARIO 1 OBS 1 OBS 2

SKENARIO 2 OBS 1 OBS 2

183 365 548 730 913 1095 1278 1460 1643 1825 2008 2190 2373 2555 2738 2920

5.5 8.0 9.6 10.9 11.9 12.7 13.3 13.6 13.8 13.9 13.9 13.9 13.8 13.7 13.6 13.5

7.7 10.6 12.5 14.0 15.2 16.1 16.8 17.2 17.5 17.6 17.7 17.7 17.6 17.6 17.6 17.5

4.7 7.0 8.5 9.6 10.6 11.4 12.1 12.7 13.1 13.5 13.7 13.9 14.0 14.1 14.1 14.1

6.7 9.2 10.7 11.8 12.8 13.6 14.4 14.9 15.4 15.8 16.0 16.2 16.3 16.4 16.4 16.4

Dari hasil diatas, pada skenario 1, penurunan muka airtanah terhadap OBS 1 terjadi sebesar 13 m dan terhadap OBS 2 sebesar 17 m. Sedangkan pada skenario 2, penurunan muka airtanah terhadap OBS 1 adalah 14 m dan terhadap OBS 2 adalah 16 m. Pada skenario 2, penurunan muka airtanah lebih besar dibandingkan dengan skenario 1, hal ini terjadi karena pada skenario 2 simulasi dilakukan terhadap seluruh drainhole, sedangkan pada skenario 1 simulasi dilakukan terhadap 3 drainhole yang aktif.

4.3 Kalibrasi Hasil Penurunan Muka Airtanah berdasarkan Metode Perhitungan menurut Theis (1935) dan Hasil Simulasi Numerik Hasil perhitungan penurunan muka airtanah menurut metode Theis (1935) dengan hasil simulasi menggunakan Visual Modlfow 2011, nilai penurunan muka airtanah jauh lebih kecil ketika dihitung menggunakan rumus Theis (1935). Pada (Gambar 4.3) menunjukan perbedaan besar penurunan muka airtanah terhadap perhitungan Theis (1935) dengan hasil simulasi.

Perhitungan Theis (1935) menunjukan penurunan muka airtanah rata-rata sebesar 8 m, sedangkan dari hasil simulasi penurunan muka airtanah ratarata terjadi sebesar 15 m. Rata-rata perbedaan penurunan muka airtanah diantara kedua hasil perhitungan adalah 7 m.

d rawd ow n h a si l si mu l a si d an meto d e p er h i t u n ga n t h ei s ( 1935)

drawdown in meter

simulasi 18.0 16.0 14.0 12.0 10.0 8.0 6.0 4.0 2.0 0.0

0

500

1000

1500

theis

2000

2500

3000

3500

time (days)

Gambar 4.3 Grafik Penurunan MAT Skenario 1 dari Perhitungan dan Simulasi.

Sedangkan berdasarkan hasil simulasi menggunakan Visual Modflow 2011, besar outflow rata-rata dari setiap drainhole adalah 14 m 3/hari. Nilai ini menunjukan

perbedaan

yang

cukup

besar

terhadap

outflow

pada

pengamatan di lapangan yaitu 8 m 3/hari. Gambar 4.4 menunjukan outflow yang keluar dari drainhole.

Gambar 4.4 Outflow pada Drainhole dari Hasil Simulasi Numerik

4.3.1 Parameter Adjustment Pada persamaan Theis (1935) mengenai drawdown, parameter penting yang berpengaruh terhadap hasil perhitungan adalah transmisivitas, storage, jarak well terhadap sumur pantau dan discharge. Pada (Gambar 4.5) menunjukan tiga kurva hasil perhitungan drawdown, dengan nilai transmisivitas 0.73 m/hari, storage 0.00005 dan jarak dari drainhole ke OBS 1 1000 m. Kurva pertama memiliki besar discharge 8.5 m 3/hari, kurva kedua 6 m3/hari dan kurva ketiga 4 m3/hari.

Discharge terhadap drawdown 4.5 4.0

DRAWDOWN (m)

3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0

182.5

365

547.5

730

912.5

1095 1277.5 1460 1642.5 1825 2007.5 2190 2372.5 2555 2737.5 2920

TIME (days)

8.5

6

3

Gambar 4.5 Grafik Drawdown Skenario 1 dari Hasil Perhitungan.

Gambar 4.5 menunjukan bahwa besar discharge memiliki pengaruh yang cukup besar terhadap penurunan muka airtanah. Pada kurva pertama, penurunan muka airtanah rata-rata terjadi sebesar 3 m dengan besar discharge 8.5 m3/hari. Sedangkan pada kurva kedua, penurunan muka airtanah rata-rata terjadi sebesar 2 m dengan besar discharge 6 m 3/hari. Kurva ketiga menunjukan penurunan muka airtanah rata-rata terjadi sebesar 1 m dengan besar discharge 3 m3/hari. Kunkel, 1960 melakukan perhitungan penurunan muka airtanah terhadap tiga pumping well dengan rate yang berbeda yaitu 1000 gpm, 2000 gpm dan 4000 gpm yang diamati dari sumur pantau yang jaraknya 1000 feet dari pumping well. Hasilnya menunjukan bahwa untuk menurunkan muka airtanah sebesar 10 feet pada sumur pantau, membutuhkan waktu selama 22,000 hari dengan pumping rate sebesar 1000 gpm. Sedangkan dengan pumping rate sebesar 2000 gpm, penurunan muka airtanah terjadi selama

270 hari. Dan dengan pumping rate sebesar 4000 gpm, penurunan muka airtanah terjadi selama 28 hari. Pada (Gambar 4.6) menjelaskan 3 kurva dengan nilai storage 0.00005 memiliki jarak dari drainhole ke OBS 1 1000 m dengan besar rata-rata discharge 6.1 m3/hari. Kurva pertama memiliki nilai konduktivitas hidraulik 0.005 m/hari, kurva kedua memiliki nilai konduktivitas hidraulik 0.01 m/hari, dan kurva ketiga memiliki nilai konduktivitas hidraulik 0.015 m/hari.

Konduktivitas Hidraulik terhadap Drawdown 8.0 7.0

DRAWDOWN (m)

6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 0.0

TIME (days) 0.005

0.01

0.015

Gambar 4.6 Grafik Pengaruh Nilai Konduktivitas Hidraulik terhadap Drawdown pada Skenario 1.

Pada kurva pertama, penurunan muka airtanah rata-rata terjadi sebesar 6 meter terhadap sumur pantau dengan nilai konduktivitas hidraulik 0.005 m/hari. Sedangkan pada kurva kedua dengan nilai konduktivitas hidraulik sebesar 0.01 m/hari, penurunan muka airtanah rata-rata terjadi sebesar 4 meter terhadap sumur pantau. Kurva ketiga menunjukan penurunan muka

airtanah rata-rata terjadi sebesar 3 meter terhadap sumur pantau dengan nilai konduktivitas hidraulik 0.015 m/hari. . Pada perhitungan drawdown menurut Theis (1935), salah satu parameter yang memengaruhi besar drawdown adalah nilai konduktivitas hidraulik. Pada subbab 4.2 juga telah dijelaskan mengenai parameter yang memengaruhi drain conductance, salah satunya adalah nilai konduktivitas hidraulik. Pada (Gambar 4.7) menunjukan skenario 1 bila dilihat nilai konduktivitas hidraulik mempengaruhi outflow pada setiap drainhole.

Pengaruh Konduktivitas Hidraulik terhadap Outflow 80

OUTFLOW m3/day

70 60 50 40 30 20 10 0

IDH 3

IDH 4

IDH 6

Konduktivitas Hidraulik (m/day) 0.005

0.01

0.015

Gambar 4.7 Pengaruh Konduktivitas Hidraulik terhadap Outflow.

Pada IDH 3, outflow sebesar 34 m3/hari terjadi pada nilai konduktivitas hidraulik (K) 0.005 m/hari. Sedangkan pada nilai K 0.01 m/hari, outflow pada IDH 3 meningkat menjadi 52 m3/hari. Dan outflow sebesar 71 m3/hari terjadi saat nilai K 0.015 m 3/hari. Pada IDH 4, outflow sebesar 27 m3/hari terjadi pada nilai konduktivitas hidraulik (K) 0.005 m/hari. Sedangkan pada nilai K 0.01 m/hari, outflow pada IDH 4 meningkat menjadi 37 m3/hari.

Pada outflow sebesar 46 m3/hari terjadi saat nilai K 0.015 m 3/hari. Pada IDH 6, outflow sebesar 32 m3/hari terjadi pada nilai konduktivitas hidraulik (K) 0.005 m/hari. Sedangkan pada nilai K 0.01 m/hari, outflow pada IDH 6 meningkat menjadi 45 m3/hari. Dan outflow sebesar 53 m3/hari terjadi saat nilai K 0.015 m3/hari.

Outflow terhadap Drawdown 60.0

Drawdown (m)

50.0 40.0 30.0 20.0 10.0 0.0 182.5 365 547.5 730 912.5 1095 1277.5 1460 1642.5 1825 2007.5 2190 2372.5 2555 2737.5 2920

Time (days) 31 m3/day

44 m3/day

56 m3/day

Gambar 4.8 Pengaruh Outflow terhadap Drawdown.

Pada (Gambar 4.8) menjelaskan pengaruh outflow terhadap drawdown. Penurunan muka airtanah sebesar 10 meter terjadi pada tahun terakhir simulasi yaitu pada tahun kedelapan dengan outflow 31 m3/hari. Sedangkan, pada outflow sebesar 44 m3/hari, penurunan muka airtanah terjadi sebesar 19 meter. Pada outflow sebesar 56 m3/hari, penurunan muka airtanah terjadi sebesar 23 meter. Parameter adjustment merupakan salah satu cara untuk melihat pengaruh dari nilai konduktivitas hidraulik terhadap besar drawdown. Pada perhitungan

Theis, nilai konduktivitas hidraulik memengaruhi nilai transmisivitas, dimana semakin besar nilai konduktivitas hidraulik maka transmisivitas juga semakin besar. Namun, nilai transmisivitas berbanding terbalik dengan besar drawdown. Hal ini patut diperhatikan dimana pada simulasi numerik, semakin besar nilai konduktivitas hidraulik maka drawdown juga semakin besar. Analisis dalam teori perhitungan drawdown menurut Theis (1935) tidak mengasumsikan adanya recharge yang semestinya terjadi pada kondisi aktual di alam. Sedangkan pada simulasi numerik, nilai recharge dimasukan sebagai parameter dalam komputasi. Pada akuifer terkekang, air yang keluar dari storage relatif lebih kecil dibandingkan pada akuifer tidak terkekang, sehingga pada perhitungan menurut Theis (1935) diameter diasumsikan memiliki nilai yang sangat kecil dan storage dapat diabaikan. Kunkel (1960) menunjukan pada percobaannya, bahwa nilai storage berbanding terbalik dengan besar drawdown. Pada akuifer terkekang, cone of depression yang terbentuk pengaruhnya lebih besar pada akuifer dan besarnya recharge memengaruhi jumlah air pada sistem akuifer ini.

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1

KESIMPULAN

Studi Tugas Akhir ini memiliki kesimpulan yaitu: 1. Perhitungan berdasarkan metode Theis (1935) menunjukan penurunan muka airtanah terhadap sumur pantau pada skenario 1 terjadi sebesar 8 meter. Sedangkan pada skenario 2, penurunan terjadi sebesar 9 m. 2. Menurut hasil simulasi, penurunan muka airtanah pada skenario 1 terjadi sebesar 11 m, sedangkan pada pada skenario 2 sebesar 10 m. 3. Hasil penurunan muka airtanah antara metode perhitungan dengan hasil simulasi disebabkan oleh nilai property akuifer yang ditentukan berdasarkan pendekatan teoritis. 4. Selain selain terjadi perbedaan

penurunan

MAT,

outflow

pada

pengamatan dan pada hasil simulasi diasumsikan terjadi karena perbedaan asumsi dari variabel yang harus diinput dari kedua metode, seperti recharge, discharge, diameter pipa, dan kedalaman pipa. 5. Nilai properti akuifer salah satunya nilai konduktivitas hidraulik, memiliki pengaruh yang besar terhadap penurunan muka airtanah. Sehingga sangat penting untuk mengetahui nilai konduktivitas hidraulik pada daerah yang akan dilakukan dewatering, demi hasil simulasi yang lebih akurat.

5.2

SARAN

Adapun saran yang dapat diberikan dari studi Tugas Akhir ini adalah: 1. Pengujian terhadap properti akuifer sebaiknya dilakukan sebagai tahap awal sebelum dewatering dilakukan, mengingat betapa pentingnya pengaruh nilai properti akuifer terhadap penurunan muka airtanah.

2. Penurunan muka airtanah salah satunya dipengaruhi oleh diameter selubung drainhole, sehingga simulasi penggunaan drainhole dengan ukuran yang lebih besar dapat dilakukan demi tercapainya penurunan muka airtanah yang lebih optimal.

DAFTAR PUSTAKA Anderson, M. P. and Woessner, W. W., 1992. Applied Ground Water Modeling Simulation of Flow and Advective Transport. Academic Press. INC. Arif, Irwandy., 2016. Geoteknik Tambang: Mewujudkan Produksi Tambang yang Berkelanjutan dengan Menjaga Kestabilan Lereng, Gramedia Pustaka Utama. Cahyadi, T.A., Notosiswoyo, S., Widodo, L.E., Iskandar, I., and Suyono., 2016. Pengaruh Instalasi Drain Hole Terhadap Penurunan Muka Airtanah Pada Media Permeabilitas yang Berbeda (Studi Kasus Model Konseptual) https://www.researchgate.net/publication/310673215_PENGARUH_INS TALASI_DRAIN_HOLE_TERHADAP_PENURUNAN_MUKA_AIRTANA H_PADA_MEDIA_PERMEABILITAS_YANG_BERBEDA_STUDI_KASU S_MODEL_KONSEPTUAL_Conceptual_Model_of_Groundwater_Depre ssurization_in_Different_Permeabi. Diunduh pada 14 Desember 2016 Cleary B., Guiguer N., Franz T., 2010. Visual Modflow Premium 2010.1, Schlumberger Water Services, Waterloo Hydrogeologic Inc. Domenico, P.A. and F.W. Schwartz, 1990. Physical and Chemical Hydrogeology, John Wiley & Sons, New York, 824 p. Fetter, C.W., 2001. Applied Hydrogeology 4 th edition, Upper Saddle River, N.J., Prentice-Hall. Hadlock, C. H., 1998. Mathematical modeling in the environment. USA: The Mathematical Association of America. Heath, R.C., 1983, Basic ground-water hydrology: U.S. Geological Survey WaterSupply Paper 2220, 84 p. Kartika, Alfeus Yunivan., 2009. Rekonstruksi Struktur Geologi di Binungan Blok 1-2 dan Parapatan, Kecamatan Tanjungredeb, Kabupaten Berau, Kalimantan Timur.

http://eprints.undip.ac.id/43209/1/naskah_publikasi.pdf. Diunduh pada 26 April 2017. Kunkel, Fred., 1960. Time, Distance and Drawdown Relationship in a Pumped Ground-Water Basin. Geological Survey 433, Washington. Leech S., McGann, 2007. Open pit slope depressurization using horizontal drains – a Case Study Newmont, https://www.imwa.info/docs/imwa_2008/ IMW A2008_035_Leech.pdf. Diunduh pada 19 Maret 2017. Morris, D.A. and Johnson, A.I. (1967) Summary of Hydrologic and Physical Properties of Rock and Soil Materials, as Analyzed by the Hydrologic Laboratory of the U.S. Geological Survey, 1948-1960. USGS Water Supply Paper: 1839-D. Reilly, T.E., 1984. The Principle of Superposition and Its Application in Ground-Water Hydraulics. U.S Geological Survey. Seegmiller, Ben L., Horizontal Drains–Their Use in Open Pit Mine Dewatering, https://www.imwa.info/docs/imds_1979/IMDS1979_Seegmiller_258.pdf. Diunduh pada 3 Oktober 2016. Thomas, Larry., 1992. Handbook of Practical Coal Geology, John Wiley and Sons, New York. Todd, D.K., Mays, Larry W., 2008. Groundwater Hydrology 3 rd Edition, John Wiley & Sons, Inc. Welch, Alan H., 2006. Ground-Water Flow Modeling by the U.S. Geological Survey in Nevada: Uses and Approaches.

LAMPIRAN Lampiran 1 Data Kelembaban Udara Bulanan Rata-Rata.

Kelembaban Udara Rata-Rata / Average Air Dampness (%) No

Tahun Jan

Feb

Mar

Apr

Mei

Jun

Jul

Agt

Sep

Okt

Nov

Des

1

1997

90

91

91

90

87

82

85

76

83

85

88

89

2

1998

85

86

87

86

83

83

86

88

85

88

87

86

3

1999

86

88

87

86

85

89

93

87

87

86

88

88

4

2000

85

84

87

85

84

84

87

84

87

88

88

91

5

2001

87

88

87

87

81

83

83

80

85

85

86

86

6

2002

91

86

87

86

86

84

84

84

85

86

88

88

7

2003

89

89

89

86

85

85

83

83

82

85

86

89

8

2004

90

89

87

88

87

85

87

81

86

86

85

89

9

2005

89

86

87

89

88

88

86

85

84

87

81

88

10

2006

89

90

89

84

82

88

85

84

86

87

89

89

11

2007

90

90

89

88

87

89

89

84

58

84

86

90

12

2008

89

89

90

88

84

87

88

87

86

84

86

90

13

2009

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

Rerata

81.54

81.23

81.31

80.23

78.38

79.00

79.69

77.15

76.46

79.31

79.85

81.77

Lampiran 2 Data Penyinaran Mata Hari Bulanan Rata-Rata.

Penyinaran (%) No

Tahun Jan

Feb

Mar

Apr

Mei

Jun

Jul

Agt

Sep

Okt

Nov

Des

1

1998

31

31

43

50

49

47

50

56

46

48

47

39

2

1999

31

31

43

50

49

47

50

56

46

48

47

39

3

2000

31

31

43

50

49

47

50

56

46

48

47

39

4

2001

31

31

43

50

49

47

50

56

46

48

47

39

5

2002

26

26

26

26

27

26

25

27

26

27

26

26

6

2003

18

26

41

56

31

36

68

50

38

46

52

36

7

2004

34

21

35

63

57

54

57

66

43

48

48

31

8

2005

31

23

41

53

41

61

54

72

57

45

54

39

9

2006

42

49

50

39

44

45

50

56

56

56

56

56

10

2007

31

31

43

50

49

47

50

56

56

56

56

47

11

2008

20

31

61

64

70

56

47

65

58

57

39

43

12

2009

48

40

44

52

71

53

51

55

56

66

60

51

Rerata

31.17

30.92

42.75

50.25

48.83

47.17

50.17

55.92

47.83

49.42

48.25

40.42

Lampiran 3 Data Temperatur Bulanan Rata-Rata.

Temperatur 'C No

Tahun Jan

Feb

Mar

Apr

Mei

Jun

Jul

Agt

Sep

Okt

Nov

Des

1

1998

26

25

26

27

27

28

28

28

27

28

27

26

2

1999

27

27

27

27

27

27

27

28

28

27

27

27

3

2000

27

26

27

27

27

27

27

27

27

27

27

27

4

2001

26

27

27

27

27

27

27

27

27

27

27

27

5

2002

26

26

27

27

28

27

27

28

27

28

27

27

6

2003

26

26

27

27

27

27

27

28

27

27

27

27

7

2004

26

26

27

27

28

27

27

28

27

27

27

26

8

2005

26

26

26

27

28

27

27

27

27

27

26

27

9

2006

27

26

27

26

27

27

27

27

28

27

28

27

10

2007

27

26

27

27

26

27

28

26

27

27

27

27

11

2008

27

27

27

26

28

26

26

27

26

28

27

27

12

2009

26

25

26

26

28

26

27

26

27

27

27

27

Rerata

26.42

26.08

26.75

26.75

27.33

26.92

27.08

27.25

27.08

27.25

27.00

26.83

Lampiran 4 Data Kecepatan Angin Bulanan Rata-Rata.

Kecepatan (m/dtk) No

Tahun Jan

Feb

Mar

Apr

Mei

Jun

Jul

Agt

Sep

Okt

Nov

Des

1

2000

2

2

2

2

2

2

2

3

3

3

2

2

2

2001

2

2

2

2

2

2

2

3

3

3

2

2

3

2002

2

2

2

2

3

3

3

3

3

3

3

2

4

2003

3

3

3

3

4

3

3

3

3

3

3

3

5

2004

2

2

3

2

2

2

3

3

2

2

2

2

6

2005

0

0

3

1

2

2

2

2

2

2

2

2

7

2006

2

1

2

2

2

2

3

3

2

2

2

2

8

2007

3

3

3

3

4

3

4

5

3

3

3

3

9

2008

2

4

1

1

0

0

1

4

4

3

2

1

10

2009

2

1

1

1

1

1

1

3

3

3

3

3

Rerata

2

2

2.2

1.9

2.2

2

2.4

3.2

2.8

2.7

2.4

2.2

Lampiran 5 Jumlah Hari Hujan.

Tahun

Jan

Feb

Mar

Apr

Mei

Jun

Jul

August

Sep

Okt

Nop

Des

Rerata

2005

9

5

9

14

13

6

4

1

6

15

16

14

9

2006

15

22

19

13

16

11

8

11

11

8

17

15

14

2007

25

18

16

18

18

15

18

12

19

12

18

27

18

2008

23

20

21

18

14

18

14

19

16

14

19

20

18

2009

20

14

17

19

17

11

12

9

5

10

25

17

15

2010

19

17

7

14

18

17

23

10

25

21

21

21

18

2011

23

21

21

21

18

14

14

14

14

23

20

21

19

2012

26

17

26

19

15

10

13

9

13

18

21

21

17

2013

26

21

12

22

24

17

16

15

22

18

19

18

19

2014

17

15

18

21

20

20

13

22

13

12

21

23

18

2015

28

19

21

13

18

14

4

15

7

12

26

18

16

2016 Rerat a

23

23

17

15

24

22

12

19

24

22

20

21

17

17

17

17

14

13

12

14

15

20

20

16.4

Sep

Okt

Nop

Des

Rerata

Lampiran 6 Durasi Hujan Bulanan.

Agus

Jan

Feb

Mar

Apr

Mei

Jun

Jul

(jam)

(jam)

(jam)

(jam)

(jam)

(jam)

(jam)

(jam)

(jam)

(jam)

(jam)

(jam)

(jam)

2005

55.7

9

31.8

62.5

52.7

28

14

11

16.3

100.1

114.3

92.9

49

2006

57.7

117

68.3

51.3

45.3

41.5

25.4

23.9

35.2

11.4

47

43.4

47.3

2007

183.6

49.4

52.3

56.4

79.2

39.6

75.2

28.4

30.7

23.8

59.4

104

65.1

2008

131.6

74.5

92.5

59.5

62

67.1

49.6

49

47.2

79.7

59.9

74.7

70.6

Tahun

t

2009

91.5

76.8

71.2

94.4

65.7

23.4

42.7

21.3

26.1

50.4

98.8

78.1

61.7

2010

106.4

79.6

14.2

40.6

81.4

57.6

77.3

21.9

67

68.9

54.5

92.8

63.5

2011

31.4

29.2

34.8

26.8

21

18.5

17.3

19

16.2

19.8

25.7

25

23.7

2012

126.5

82.7

167.4

58.2

82.4

37.1

36.1

38.1

48.6

82.7

79.2

100.4

78.3

2013

123.9

136.4

33

88.7

96.3

68.6

80.1

50.8

78.4

66.6

64.6

60.5

79

2014

83.6

60.3

76.1

85.3

71.1

97

46.6

61

37.5

48.4

133.5

119.6

76.7

2015

156.1

75

80.1

28.3

63.8

50.6

5.6

40.1

24.8

91.7

90.3

51.4

63.2

2016

111.57

93.09

72.99

27.2

103.5

71.95

30.19

68.51

104

72

66

59

66

48

43

33

75

77

62

Rerat a

103.67 145.68

39

58

Lampiran 7 Curah Hujan Rerata Bulanan.

Tahun

Jan

Feb

Mar

Apr

Mei

Jun

Jul

2005

5.2

19.7

12.5

21.1

14.4

10.8

19.2

2006

13.4

26.3

21.2

23.9

16.8

22.8

2007

31.1

15.4

19.8

12.1

21.5

2008

24.2

22.6

16

13.5

2009

15.8

26.2

10.8

2010

15.4

10.7

2011

8.8

2012 2013

Agus

Rerat

Sep

Okt

Nop

Des

105.7

10.3

14.6

18.8

17.4

22.5

22.8

8.7

18.4

13.1

12.5

17.1

18.1

12.3

15.6

19.4

19.4

21.3

26.2

17

19.3

28.1

17.4

14.8

13

18.6

31.1

16.7

16.6

19.4

16.9

15.3

14.8

12.3

9.8

9.2

19

10.6

8.5

14.1

18.9

13.2

11.1

11.4

9.2

8.4

10.4

14.2

9

7.8

11.6

10.5

18.1

13.9

13.7

8.8

6.4

17

15.8

9.9

11.3

15.9

12.5

11.8

11.3

14.6

14.5

21.9

10.5

13.4

17.3

10.1

19.7

11.7

17.3

14.5

15.6

12.9

11

9.3

9.5

13.3

10.7

8.5

10.4

13.6

8.3

10.3

11.1

t

a

2014

20.3

16.5

13.8

28.1

17.7

17.9

18.2

10.3

19.3

7.3

29.2

18.1

18.1

2015

18.8

16.9

17.8

15.8

14.9

17.5

12.1

8.5

21.7

21.4

16.5

14.5

16.4

2016

16.4

9

13.2

10.9

11.5

8.2

11.4

14.5

15.6

19.3

15.7

17.8

16.5

16.1

17.9

13.6

14.2

24.9

14

17.9

14.6

14.7

16.1

Sep

Okt

Nop

Des

Total

Rerat a

Lampiran 8 Jumlah Curah Hujan.

Agus

Tahun

Jan

Feb

Mar

Apr

Mei

Jun

Jul

2005

47

99

112

296

188

65

77

106

62

218

301

244

1813

2006

202

579

403

311

269

251

182

96

203

105

213

256

3066

t

2007

779

278

317

218

387

185

281

233

194

256

472

460

4055

2008

558

451

337

243

394

314

207

247

298

435

318

332

4133

2009

316

367

184

320

260

163

147

89

46

190

265

144

2492

2010

292

183

133

185

199

194

212

84

259

299

189

164

2393

2011

202

220

380

292

246

123

89

239

221

228

225

335

2801

2012

306

191

381

275

329

105

174

156

131

355

246

363

3012

2013

405

270

132

204

228

227

171

128

228

245

158

185

2582

2014

345

248

249

589

353

359

237

227

252

88

613

416

3973

2015

527

156

374

206

268

245

49

128

152

257

430

261

3050

2016

376

207

224

163

277

181

137

275

375

424

Rerata

362

276

273

285

284

203

166

157

186

243

312

287

3,033.6

2 Rerata*F K

398

304

300

314

312

223

183

173

204

268

343

316

3337

Lampiran 9 Nilai hydarulic conductivity pada material sedimen yang tidak terkonsolidasi (Domenico dan Schwartz 1990). Jenis Material Sedimen

Nilai Hydarulic conductivity (m/s)

Gravel

3 x 10-4 sampai 3 x 10-2

Coarse sand

9 x 10-7 sampai 6 x 10-3

Medium sand

9 x 10-7 ssampai 5 x 10-4

Fine sand

2 x 10-7 sampai 2 x 10-4

Silt, loess

1 x 10-9 sampai 2 x 10-5

Till

1 x 10-12 smpai 2 x 10-6

Clay

1 x 10-11 sampai 4,7 x 10-9

Unweathered marine clay

8 x 10-13 sampai 2 x 10-9

Lampiran 10 Nilai hydarulic conductivity pada material sedimen yang terkonsolidasi (Domenico dan Schwartz 1990). Jenis Material Sedimen

Nilai Hydarulic conductivity (m/s)

Karst and reef limestone

1 x 10-6 sampai 2 x 10-2

Limestone, dolomite

1 x 10-9 sampai 6 x 10-6

Sandstone

3 x 10-10 sampai 6 x 10-6

Siltstone

1 x 10-11 sampai 1,4 x 10-8

Salt

1 x 10-12 sampai 1 x 10-10

Anhydrite

4 x 10-13 smpai 2 x 10-8

1 x 10-13 sampai 2 x 10-9

Shale

Lampiran 11 Nilai Hydarulic conductivity pada batuan kristalin (Domenico dan Schwartz 1990). Jenis Material Sedimen

Nilai Hydarulic conductivity (m/s)

Permeable basalt

4 x 10-7 sampai 2 x 10-2

Fractured igneous and metamorphic rock

8 x 10-9 sampai 3 x 10-4

Weathered granite

3,3 x 10-6 sampai 5,2 x 10-5

Weathered gabbro

5,5 x 10-7 sampai 3,8 x 10-6

Basalt

2 x 10-11 sampai 4,2 x 10-7

Unfractured igneous and metamorphic rock

3x 10-14 sampai 2 x 10-10

Lampiran 12 Nilai porositas, specific yield dan specific retention (Health 1983).

Material

Porosity (%)

Specific yield (%)

Specific retention (%)

Soil

55

40

15

Clay

50

2

48

Sand

25

22

3

Gravel

20

19

1

Limestone

20

18

2

Sandstone (unconsolidated)

11

6

5

Granite

0.1

0.09

0.01

Basalt (young)

11

8

3

Lampiran 13 Nilai specific yield (Morris dan Johnson 1967).

Material

Specific Yield (%)

Gravel, fine

28

Gravel, medium

24

Sand, coarse

30

Sand, medium

32

Sand, fine

33

Sandstone, fine grained

21

Sandstone, medium grained

27

Till, predominantly silt

16

Till, predominantly sand

16

Lampiran 14 W(u) Well Function dari Theis (1935). u 1 10-1 10-2 10-3 10-4 10-5 10-6 10-7 10-8 10-9 10-10 10-11 10-12 10-13 10-14 10-15

1.0 0.219 1.82 4.04 6.33 8.63 10.94 13.24 15.54 17.84 20.15 22.45 24.75 27.05 29.36 31.66 33.96

2.0 0.049 1.22 3.35 5.64 7.94 10.24 12.55 14.85 17.15 19.45 21.76 24.06 26.36 28.66 30.97 33.27

3.0 0.013 0.91 2.96 5.23 7.53 9.84 12.14 14.44 16.74 19.05 21.35 23.65 25.96 28.26 30.56 32.86

4.0 0.0038 0.70 2.68 4.95 7.25 9.55 11.85 14.15 16.46 18.76 21.06 23.36 25.67 27.97 30.27 32.58

5.0 0.0011 0.56 2.47 4.73 7.02 9.33 11.63 13.93 16.23 18.54 20.84 23.14 25.44 27.75 30.05 32.35

6.0 0.00036 0.45 2.30 4.54 6.84 9.14 11.45 13.75 16.05 18.35 20.66 22.96 25.26 27.56 29.87 32.17

7.0 0.00012 0.37 2.15 4.39 6.69 8.99 11.29 13.60 15.90 18.20 20.50 22.81 25.11 27.41 29.71 32.02

8.0 0.000038 0.31 2.03 4.26 6.55 8.86 11.16 13.46 15.76 18.07 20.37 22.67 24.97 27.28 29.58 31.88

9.0 0.000012 0.26 1.92 4.14 6.44 8.74 11.04 13.34 15.65 17.95 20.25 22.55 24.86 27.16 29.46 31.76