AIRTANAH

AIRTANAH

 

Airtanah, Groundwater, groundwater, karst groundwaterSumber gambar: http://www.baldhiker.com

Assalamu’alaikum..

Hi, everybody!

Tidak terasa sudah lebih dari 1 tahun sejak terakhir kali saya menuliskan “kisah – kisah” dunia geologi dan tambang di dalam blog ini. Ada kerinduan yang memuncak, kesibukan dengan segala rutinitas kerja menjadi batu sandungan untuk dapat menulis di blog ini. Mudah-mudahan selanjutnya meskipun dalam kondisi yang sibuk saya masih bisa menyempatkan diri untuk berbagi sedikit ilmu dan pengetahuan untuk kemaslahatan bersama.

Sebelum saya bercerita dengan panjang lebar mengenai topik pembahasan kita kali ini yakni mengenai airtanah, saya hendak menyampaikan ucapan terima kasih kepada semua teman – teman dan kalian semua yang masih memberikan perhatiannya pada blog ini. Secara khusus kali ini saya ucapkan terima kasih pada seorang sahabat yang telah mendorong dan memotivasi saya untuk menulis kembali. Terima kasih kepada Tita “f(3)” Puspita , dimanapun dirimu berada, tulisan ini juga mencoba mengakomodir sebagian kecil dari keinginanmu untuk “bercerita” tentang setetes air. Seperti pada kisah – kisah sebelumnya, saya berharap semoga tulisan saya kali ini pun akan dapat bermanfaat bagi siapa saja yang membacanya.

Okke…🙂 mari dengan tidak berpanjang lebar lagi di bagian pembukaan B-) , kita mulai pembahasan kita mengenai airtanah. Nah, mengapa airtanah? Lalu apa hubungannya dengan geologi dan pertambangan?

Baiklah, mungkin masih akan ada berpuluh – puluh pertanyaan atau bahkan beratus – ratus lagi?🙂 ..mengenai hal yang terkait dengan airtanah ini. Dalam rangka menjawab pertanyaan – pertanyaan yang akan muncul itu, marilah kita mulai dari hal – hal mendasar terlebih dahulu, hingga pada akhirnya nanti bersama – sama kita akan mengkaji hal – hal yang lebih terperinci.

Airtanah (groundwater), dari nama atau istilah ini setidaknya kita sudah bisa menduga bahwa airtanah adalah air yang berhubungan dengan tanah. Benar, inti dari pengertian airtanah memang membicarakan mengenai air yang berada di dalam tanah. Marilah kita tinjau beberapa pengertian dari airtanah berikut ini:

  1. Airtanah adalah air yang terkumpul atau mengalir dibawah permukaan tanah. (http://science.yourdictionary.com).
  2. Airtanah adalah air yang berada dibawah permukaan tanah. (www.thefreedictionary.com/groundwater)
  3. Airtanah adalah air/kumpulan air yang terdapat didalam/dibawah tanah atau batuan yang berada di bawah permukaan tanah. (http://id.wikipedia.org/wiki/Air_tanah).

Jadi, dapat kita simpulkan bahwa yang dimaksud dengan aitrtanah itu adalah air/sejumlah massa air yang mengalir dan berada didalam tanah atau batuan yang terdapat dibawah permukaan tanah. Dengan demikian kita sudah mengetahui apa yang dimaksud dengan airtanah. Berikutnya marilah kita kaji bersama hal – hal yang berkaitan erat dengan airtanah ini.

Berbicara mengenai airtanah tidak dapat kita lepaskan dari sebuah pertanyaan dasar lagi, yakni darimanakah airtanah ini berasal? Guna menjawab pertanyaan tersebut mari kita sejenak mengalihkan pandangan kita kepada gambar 1 mengenai daur hidrologi berikut.

HydrocycleSumber: http://www.dnr.state.oh.us/Portals/7/a_images/misc/hydcycle.jpg

Perhatikan, dalam gambar kita dapat melihat bahwa sumber utama dari airtanah ini adalah hujan, ya, hujan. Disamping hujan masih ada satu sumber lain yang menjadi cikal bakal keterdapatan airtanah. Sumber yang dimaksud adalah salju, salju yang mencair akan meresap kedalam tanah/batuan yang selanjutnya akan menjadi sumber bagi airtanah. Kedua sumber tersebut merupakan sumber utama dari keberadaan airtanah disamping dari sumber – sumber lainnya seperti danau dan sungai.

Proses meresapnya air kedalam tanah dikenal dengan istilah infiltrasi. Air yang meresap melalui pori – pori tanah dan celah – celah serta rekahan pada batuan kemudian akan terkumpul pada suatu zona/daerah dimana air ini kemudian tidak dapat meresap lebih jauh lagi, daerah/zona ini disebut zona jenuh air (saturated zone).

Guna lebih memahami tentang zona jenuh air ini, marilah kita tinjau beberapa istilah yang bertalian erat dengan hal tersebut. Adapun istilah – istilah tersebut adalah:

  • Permeabilitas (permeability); adalah kemampuan tanah/batuan untuk dapat meloloskan air, melalui celah – celah/rekahan/pori – pori yang terdapat di dalamnya.
  • Akifer (aquifer); merupakan tempat/area yang memiliki permeabilitas yang memadai untuk menjadi tempat penampungan airtanah, contohnya adalah batupasir.

Kita dapat membayangkan daerah akifer ini sebagai sebuah spon besar yang terdapat didalam tanah/batuan. Bagaimana sebuah spon menyimpan air didalamnya, kira – kira demikian pulalah sebuah lapisan akifer menyimpan air. Selain batupasir seperti telah disebutkan diatas, zona akifer ini bisa juga berupa zona pasir, kerikil dan batugamping (limestone).

Pada umumnya akifer telah berusia ribuan tahun atau bahkan lebih, pada daerah gurun pasir bahkan ditemukan akifer yang mencapai usia lebih dari 40.000 tahun, wow…🙂.

  • Aquiclude; merupakan daerah yang tersusun atas batuan yang kedap air atau memiliki permeabilitas yang sangat rendah, lihat tabel 1 tentang permeabilitas beberapa batuan. Sehingga air yang tertahan pada lapisan ini tidak dapat meresap lebih jauh kebawah tanah. Contoh daerah ini adalah batulempung dan  batuserpih.
  • Aquifuge; merupakan daerah yang tersusun atas batuan yang benar – benar kedap air, contohnya adalah daerah batuan beku granit yang tidak terdapat rekahan di dalamnya.
Tabel 1.
Rock permeability                                                Source: simplified tabel from Foundations of Engineering Geology by Tony Waltham

Nah, setelah membahas mengenai beberapa istilah tadi kita kembali dapat menarik kesimpulan bahwa airtanah tertampung pada area yang memiliki permeabilitas tinggi dan dibatasi oleh area yang memiliki permeabilitas rendah. Setelah kita mengetahui darimana airtanah ini berasal alias sumber airtanah dan tempat berkumpulnya, selanjutnya tentulah kita akan kembali bertanya kemana airtanah ini akan pergi?

Airtanah akan keluar menuju ke beberapa tempat penampungan baru yang umumnya terdapat dipermukaan bumi (tanah), sehingga dia tidak lagi menjadi airtanah namun telah berganti nama bergabung dengan air yang lainnya di permukaan menjadi air permukaan🙂. Diantara tempat keluarnya airtanah ini antara lain: danau, mata air (spring), sungai, oasis dan sumur – sumur buatan manusia.

oasis, oase

oase

Airtanah termasuk sumber air tawar terbesar yang dimanfaatkan secara langsung oleh manusia. Kembali pada pembicaraan pokok mengenai airtanah. Pada saat airtanah berada didalam lapisan akifer yang menampungnya, maka airtanah ini akan memiliki tingkat ketinggian/level tertentu yang senantiasa berubah – ubah. Pada gambar 2 diperlihatkan bagian yang dimaksud dengan muka airtanah (water table) tersebut.

Kondisi akiferSource: Foundations of Engineering Geology by Tony Waltham

Secara umum terdapat 2 (dua) hal yang mempengaruhi tinggi rendahnya muka airtanah, yaitu:

  1. Recharge (Imbuhan); tergantung dari curah hujan dan jumlah air yang meresap kebawah permukaan tanah pada waktu tertentu, misalnya pada peristiwa mencairnya salju. Jumlah air yang meresap ini sangat ditentukan oleh intensitas curah hujan dan lama waktu hujan terjadi, kondisi permukaan tanah/batuan juga memegang peranan penting dalam peristiwa recharge ini. Berkurangnya jumlah vegetasi (baca: hutan) dan semakin banyaknya lahan terbuka oleh manusia yg dijadikan wilayah pemukiman, jalan – jalan, area parkir dan sebagainya menghalangi proses penyerapan air oleh tanah. Hal ini berakibat pada berkurangnya volume air yang masuk kedalam tanah sebagai recharge dari airtanah.
  2. Discharge; tergantung dari seberapa cepat airtanah ini dialirkan menuju ke permukaan tanah melalui danau, sungai, oasis dan lain sebagainya. Pada saat ini penurunan jumlah airtanah tercepat diakibatkan oleh semakin banyaknya sumur – sumur buatan manusia seiring dengan bertambahnya populasi penduduk, maka kebutuhan akan air juga semakin meningkat yang bahkan berakibat pada hilangnya beberapa sumber airtanah.

sumur, sumur gali

Sumber gambar: http://trendy.rasyid.net/wp-content/uploads/2008/10/air-sumur.jpg

Kemudian setelah kita sampai pada pengetahuan kita bahwa airtanah ini kembali ke permukaan, marilah kita tinjau beberapa istilah lagi yang tidak dapat kita lepaskan dari airtanah ini karena masih ada kaitan erat dengan pemanfataannya itu tadi. Istilah yang dimaksud adalah:

  1. Zona airtanah tertekan (Confined Aquifer); merupakan suatu daerah dimana lapisan akifer airtanah berada diantara atau dibawah lapisan batuan yang impermeable (kedap air).
  2. Zona airtanah bebas (Unconfined Aquifer); merupakan daerah dimana lapisan akifer airatanah berada diatas lapisan batuan kedap air.

Apabila kita menggali/membor sumur pada zona airtanah bebas, maka seringkali kita masih membutuhkan pompa untuk dapat mengalirkan air dari dalam sumur tersebut ke tempat – tempat penampungan air di permukaan tanah. Lain halnya bila kita melakukan penggalian pada zona airtanah tertekan, air dapat mengalir bahkan memancar keluar dengan cukup tinggi (sumur artesis) sehingga tidak dibutuhkan pemompaan untuk mengalirkannya ke tempat penampungan, kecuali pompa distribusi jika tempat penampungan jauh dari sumur.

Sumur artesisSumber gambar: http://bukangeologistbiasa.blogspot.com/2011/12/sumur-artesis.html

Sudah cukup banyak ternyata pembahasan kita mengenai airtanah ini ya.. Tetapi masih ada satu pertanyaan pertama yang belum terjawab kan? Coba perhatikan pada bagian setelah pembukaan diatas🙂. Ya, pertanyaan apa hubungannya antara airtanah ini dengan geologi dan pertambangan?

Saya akan mencoba untuk menjawab pertanyaan tersebut dalam uraian singkat. Hubungan antara airtanah dengan geologi sudah sangat jelas, sebab seperti telah kita ketahui bersama bahwa airtanah itu meresap melalui tanah/batuan melalui pori – pori/celah/rekahan pada tanah/batuan. Seperti juga telah kita ketahui bersama tanah dan batuan adalah pokok kajian dalam ilmu geologi, bukan? Jadi tanpa adanya fitur – fitur geologi seperti pores (pori – pori batuan) dan cracks (rekahan) pada batuan/tanah tidak akan kita temui adanya airtanah :-). Kemudian selain itu juga bila tidak ada air yang meresap kedalam tanah yang melalui batuan tentulah kita tidak akan mendapati gua – gua kapur (karst) yang sedemikian mempesonanya di dalam tanah dimana gua – gua ini juga merupakan sebagian aspek penting dalam ilmu kebumian (geologi).

Karst

sumber gambar: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e9/Karst_minerve.jpg

Lalu bagaimana dengan hubungannya dengan pertambangan? Hubungan antara airtanah dengan pertambangan ada pada implikasi atau dampak yang ditimbulkan oleh keberadaan airtanah dalam lokasi tambang, baik itu tambang permukaan maupun tambang bawah tanah. Keterdapatan airtanah didalam tanah/lapisan batuan mengakibatkan melemahnya kekuatan struktur batuan secara global, hal ini akan berdampak pada melemahnya kekuatan dinding – dinding (bench – bench) pada tambang terbuka (open pit) yang berpotensi mengakibatkan runtuhnya dinding tambang yang tentunya bisa berakibat kerugian baik material maupun imaterial. Kerugian material misalnya dapat mengakibatkan tertimbunnya peralatan tambang ketika terjadi longsoran dinding tambang dan kerugian imaterial yang paling serius adalah kecelakaan yang mengakibatkan hilangnya nyawa seseorang atau lebih. Demikian pula halnya pada tambang bawah tanah, selain melemahkan dinding terowongan tambang, juga berpotensi mengakibatkan terjadinya flood (banjir) pada front penambangan, akibatnya kegiatan penambangan tidak dapat dilakukan secara optimal atau bahkan dapat menghentikan sama sekali kegiatan tambang.

Demikianlah sedikit gambaran dan penjelasan mengenai airtanah ini, memang tidak lengkap, karena memang tujuannya adalah untuk memberikan pengetahuan dasar dan memotivasi para pembacanya untuk mencari/menggali lebih dalam hal – hal yang berkaitan dengan airtanah ini. Pada pokok bahasan berikutnya akan dikemukakan mengenai Mine Drainage atau Penirisan Tambang, baik pada tambang terbuka maupun pada tambang bawah tanah. Atas seluruh perhatian yang sudah diberikan, saya ucapkan terima kasih. Tetap ikuti tulisan – tulisan saya yang berikutnya ya, dan jangan lupa untuk dapat meninggalkan sedikit komentar bila tulisan ini bermanfaat atau mau menyampaikan kritik untuk perbaikan? Saya tunggu! Terima kasih.

Wassalamu’alaikum wr.wb.

Informasi lebih rinci mengenai airtanah silakan kunjungi:

One response to this post.

  1. Posted by f(3) on March 13, 2013 at 15:32

    Assalamua’alaikum.
    #Ninggalin jejak dulu, nanti koment nya🙂

    Reply

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: