KONDISI AIR TANAH DAN FORMASI GEOLOGI

Air tanah merupakan bagian dari suatu siklus yang disebut dengan siklus hidrologi. Proses siklus hidrologi ini bermula dari adanya panas yang bersumber dari panas matahari yang mengakibatkan terjadinya evaporasi dan transpirasi. Evaporasi adalah proses penguapan pada air terbuka seperti penguapan air laut, air danau, air sungai dan lain-lain, sedangkan transpirasi adalah penguapan dari permukaan tanaman atau tumbuh-tumbuhan. Uap air dari hasil penguapan ini pada ketinggian tertentu berubah menjadi awan, kemudian karena beberapa hal awan berkondensasi menjadi presipitasi, baik dalam bentuk hujan, hujan es, salju maupun embun. Air hujan yang jatuh sebagian terinterspsi (tertahan oleh tumbuh-tumbuhan maupun atap-atap bangunan) dab sebagian lagi mencapai permukaan tanah, maupun berupa “over land flow” yaitu aliran air di atas permukaan. Selanjutnya aliran air di atas permukaan tadi akan terkumpul dan mengalir pada suatu saluran. Aliran air pada saluran-saluran itu disebut dengan “surface run off”. Hasil infiltrasi di atas sebagian menjadi aliran air di bawah permukaan, baik berupa “interflow”, “sub surface flow”, maupun “through flow” dan selebihnya akan membasahi tanah. Apabila “moisture content” atau kebasahan tanah ini terlampaui, maka kelebihan airnya akan mengalir atau bergerak secara vertikal dan gerakan air semacam ini disebut “perkolasi”. Air yang menjadi bagian dari tanah dan berada dalam pori-pori tanah inilah yang disebut dengan air tanah.

1. Pergerakan air tanah secara lateral

Pada dasarnya gerakan air secara lateral adalah mengikuti prinsip hidrolik, dimana gerakan air yang terjadi disebabkan perbedaan tekanan antara dua tempat yang pori-porinya berhubungan.

Berdasarkan uraian di atas terlihat bahwa gerakan dan kecepatan aliran air tanah dipengaruhi oleh luas penampang, gradien hidrolik, porositas, permeabilitas (daya rembesan tanah), dan lain-lain.

Dari pergerakan air tanah ini dapat diketahui besarnya permeabilitas tanah yang juga tergantung pada macam atau jenis tanah  serta suhu atau viskositas fluida. Berikut ini dapat dilihat harga koefisien permeabilitas macam tanah pada suhu tetap.

TABEL I

HARGA k  DARI BEBERAPA MACAM TANAH

No.	Macam Tanah	Harga k
1 2 3 4	Lempung Lanau Pasir halus Pasir berlempung	10-9 – 10-6 10-5 – 5 . 10-4 10-3 – 5 . 10-2 5.10-3 – 10-2

   k = koefisien permeabilitas

2. Pergerakan air tanah secara vertikal

Pergerakan air tanah secara vertikal ini dimulai dari “zone of aeration” yang terbagi atas “soil water zone”, “intermediete zone/ intermediete belt”, dan “capilary zone”. Di bawah capilary zone terdapat “water table”, dimana zona ini termasuk dalam “zone of saturation”.

Apabila air tanah yang telah mencapai zone of aeration tadi terus bergerak, maka suatu saat gerakan air tanah tersebut akan terhenti pada batas lapisan bed rock. Sedangkan kecepatan gerak dari air tersebut adalah berbeda-beda, tergantung dari ukuran butir tanahnya. Berikut ini dapat dilihat beberapa harga dari kecepatan air tanah.

TABEL II

KECEPATAN AIR TANAH

No.	Karakteristik tanah dalam aquifer	Ukuran butir (mm)	Kecepatan rata-rata (m/ hr)
1 2 3 4	Silt, Pasir halus Pasir sedang Pasir kasar, kerikil halus kerikil	0,005 –  0,25 0,25   –  0,5 0,5     –  2,0 2,0     –  10,0	2,0   35,0 192,0 109,0

Catatan : harga kecepatan rata-rata diambil pada harga gradien hidrolik 100 %

3. Kondisi air tanah

Air tanah yang berhubungan dengan zona-zona geologi dapat diklasifikasikan dalam 5 (lima) jenis, yaitu :

a. Air tanah alluvial

Volume air tanah dalam dataran alluvial ditentukan oleh tebal, penyebaran dan permeabilitas dari aquifer yang terbentuk dalam allvium dan dilluvium yang mengendap dalam dataran. Jenis-jenis air tanah dataran alluvial, yaitu :

                                        i.      Air susupan (influent water)

                                       ii.      Air tanah di lapisan yang dalam

                                     iii.      Air tanah sepanjang pantai

b. Air Tanah di dalam Kipas Detrital

Endapan kipas detrital terdiri dari endapan kipas di atas kipas dan endapan bagian ujung bawah kipas. Endapan di atas kipas terdiri dari lapisan pasir dan kerikil yang tidak terpilih, sedangkan pada bagian tengah terdiri atas lapisan pasir. Selanjutnya pada ujung bawah kipas endapannya berupa endapan loam, dimana aquifer yang terdapat di bawah endapan ini adalah air tanah terkekang.

c. Air Tanah di dalam Terra Dilluvial

Air tanah di dalam terras dilluvial yang tertutup dengan endapan terras yang agak tebal, ditentukan oleh keadaan bahan dasar serta daerah pengaliran dari terras. Pada bagian lembah dari daerah batuan dasar terdapat aquifer yang tebal dan mata air keluar pada daerah batun dasar yang rendah.

d. Air Tanah di Kaki Gunung Api

Beberapa karakteristik air tanah pada tofografi ini yaitu :

            i. Pada bagian kaki gunung api dengan latar belakang yang lebih tinggi dan mempunyai curah hujan yang lebih besar dari daerah sekelilingnya, sehingga pengisian air tanah pun menjadi lebih banyak.

          ii.  Disebabkan pada pragmen-pragmen gunung api terdapat ruang-ruang yang relatif  banyak, maka dengan sendirinya mudah untuk menyalurkan air. Pada bagian bagian ujung terras terdapat aquifer yang besar.

e. Air Tanah di Zona Retakan

Air tanah pada daerah ini terjadi akibat terdapatnya zona retakan yang memotong lapisan-lapisan sebagai akibat proses geologi pada zaman tersier. Pada zona ini tidak terbentuk aquifer, sedang air tanahnya adalah berupa air celah.

A.  Kondisi formasi geologi

Selain faktor keadaan air tanah, dalam proses pendugaan masih harus dipelajari mengenai formasi geologinya. Pendistribusiaan air secara vertikal melewati 2 (dua) zona, yaitu zone of aeration (zona tidak kenyang air) dan zone of saturatio (zona kenyang air) atau yang lebih dikenal dengan aquifer.

1. Aquifer, yaitu formasi geologi atau lapisan tanah/ batuan yang permeabel yang dapat melepaskan air dalam jumlah yang cukup. Aquifer ini dibedakan atas “confined aquifer” atau aquifer bebas dan “unconfined aquifer” atau aquifer terkekang. (lihat gambar 7).
2. Aquiqlude, yaitu formasi geologi impermeabel yang dapat menampung air tetapi tidak dapat melepaskan air dalam jumlah yang cukup. Formasi geologi yang disebut aquiqlude adalah seperti lapisan clay.
3. aquifuge, yaitu formasi geologi yang impermeabel, dimana formasi ini tidak dapat menampung maupun melepaskan air dalam jumlah yang cukup, contohnya granite padat.

Sesuai dengan sifat dan lokasinya dalam siklus hidrologi, maka aquifer mempunyai fungsi ganda yaitu sebagai media penampung dan media aliran. Umumnya formasi geologi pada formasi confined aquifer adalah lapisan/ lensa pasir, lapisan konglomerat, patahan, dan sebagainya. Disamping itu dikenal pula istilah “connate water” yaitu air yang terjadi bersamaan dengan pengendapan sedimen.