Uji Pemompaan Pumping Test SIFAT HIDROLIK BATUAN Akuifer

Uji Pemompaan ( Pumping Test )

SIFAT HIDROLIK BATUAN Akuifer Unit geologi / Formasi batuan yang jenuh dan cukup permeabel untuk menghasilkan air dalam jumlah yang ekonomis. ; Contoh : pasir dan kerikil yang tidak konsolidasi, batu pasir dan batu gamping, dan batuan vulkanik dan kristalin yang sangat retak atau lapuk. Akuiklud Unit geologi / Formasi yang dapat menyimpan air tetapi tidak dapat mengalirkan air dalam jumlah besar, Contoh : lempung, tuff halus dan silt.

Akuitar Unit geologi / Formasi batuan yang dapat menyimpan air tetapi hanya dapat meloloskan air dalam jumlah yang sangat terbatas. Atau unit geologi yang cukup permeabel untuk mentransmisikan air dalam jumlah yang signifikan bila dilihat di area yang luas dan dalam jangka waktu yang lama, namun permeabilitasnya tidak cukup untuk membenarkan sumur produksi yang ditempatkan di dalamnya. Lempung, loam atau lanau dan serpih adalah akuitar khas. (Kruseman & de Ridder, 2000) Akuifug adalah lapisan / formasi batuan yang tidak dapat menyimpan dan mengalirkan air, contohnya batuan granit dan batuanyang kompak

JENIS AKUIFER

AKIFER HOMOGEN AKIFER HETEROGEN akuifer isotropik akuifer stratifikasi akuifer anisotropik akuifer retakan

SIFAT FISIK AKUIFER POROSITAS Pori-pori, Celah dan Rekahan dalam Batuan porositas adalah perbandingan antara volume rongga dalam batuan dengan volume total batuan termasuk volume rongga itu sendiri Sistim porositas dalam batuan : A : porositas Tunggal, B : Porositas Retakan Mikro, C : Porositas Ganda Porositas primer : terbentuk bersamaan dengan terbentuknya batuan itu sendiiri. Porositas sekunder terbentuk setelah batuan terbentuk, misalnya rekahan

SPESIFIC STORAGE (Ss) Jumlah air yang dilepas dari cadangan per satu unit volume akuifer per satu unit penurunan hydraulic head SPESIFIC YIELD (Sy) Adalah volume air yang dihasilkan dari pematusan secara gravitasi terhadap volume aquifer. Nilainya umumnya antara 0. 01 -0, 3 (tanpa dimensi)

STORATIVITY(S) Storativity dari akuifer tertekan adalah jumlah air yang dikeluarkan dari cadangan per unit luas permukaan per unit perubahan head nilainya berkisar antara 5 X 10 -5 sampai 5 X 10 -3 (tanpa dimensi) KONDUKTIVITAS HIDROLIK (K) Sifat yang menggambarkan aliran fluida melalui media berpori. K adalah fungsi dari permeabilitas media dan sifat fluida (dimensi panjang / waktu)

PERSIAPAN UJI PEMOMPAAN Persiapan Lokasi dan Komunikasi • Jalan : Persiapan jalan masuk lokasi untuk mobilisasi peralatan dan personil • Air Lingkungan : Buangan hasil pemompaan tidak mengganggu pengamatan dan sumur • Komunikasi : Antar pengamat di setiap piezometer Bahan dan Personil Bahan bakar, Pelumas mesin, Perbekalan Personil, obatan Jumlah personil, pembagian kerja, personil cadangan

Peralatan Uji pemompaan Pompa air Pompa Sentrifugal Pengukur waktu Pompa Turbin Pengukur Muka Air Tanah Pompa Selam

Pengukur Debit Meter air Beberapa alat ukur ambang tajam p. H dan Conductivity meter kertas laksmus berskala warna Alat ukur debit Orifice weir

Jenis Uji Pemompaan 1. Pengujian Akuifer (Aquifer Test) Pengujian akuifer atau lebih dikenal dengan metode long-term Constant rate test : pengukuran parameter arahnya horizontal, diperlukan beberapa sumur pengamat disekitar sumur uji. recovery test atau uji kambuh, merupakan uji pemulihan kedudukan muka airtanah setelah dipompa sampai seperti sebelum dipompa. Dilaksanakan dengan pengujian debit tetap (Constant rate pumping test)

Jenis Uji Pemompaan 2. Pengujian sumur (Well test) Tujuannya menentukan kemampuan sumur. Uji ini lebih ditekankan pada perekaman data / parameter sumur secara vertikal. Pengukuran debit dan muka air tanah, dapat di peroleh kapasitas jenis (specific capacity) sumur, yang dinyatakan oleh besarnya debit setiap satuan penurunan air dan dapat diperoleh penurunan jenis ( specific drawdown ) yang dinyatakan dengan besarnya penurunan setiap satuan debit. Pengujian ini akan menghasilkan koefisien kehilangan sumur dan koefisien kehilangan akuifer Dilaksanakan dengan pengujian debit bertingkat (step drawdown pumping test)

Data yang direkam dalam uji pemompaan adalah : 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Muka airtanah/pisometrik awal (sebelum pemompaan) SWL (m) Debit pemompaan Q (l/d) Penurunan muka airtanah selama pemompaan (drawdown), baik pada sumur yang dipompa maupun pada sumur pengamat s (m) Waktu sejak dimulainya pemompaan t (menit) Sifat fisik dan kimia airtanah Warna, Bau, Sand content, EC, p. H. TDS Kenaikan muka airtanah kambuh (recovery) setelah pompa dihentikan Waktu setelah pompa dimatikan. t’ Diameter sumur yang diuji. rw Jarak antara sumur pengamat dan sumur yang diuji. r 1. r 2, r 3. . .

Uji Pemompaan Debit Bertingkat Tujuan dilakukannya pengujian sumur adalah untuk menetapkan kemampuan sumur yang akan diproduksi. Dari data debit Q dan penurunan muka air “ s ” yang diukur dapat diperoleh kapasitas jenis sumur atau sebaliknya penurunan jenis sumurnya. Kapasitas jenis sumur merupakan ukuran kemampuan produksi suatu sumur. Metode yang banyak digunakan di Indonesia adalah metode “Step Drawdown Test” yaitu dengan melakukan pemompaan secara terus menerus dengan perubahan debit secara bertahap pada sumur-sumur yang telah ditetapkan.

Kapasitas Jenis Sumur Q = debit pemompaan sw = penurunan muka air Penurunan muka airtanah dalam sumur akibat pemompaan karena adanya : 1. Aquifer Loss (BQ), : turunnya muka air karena aliran laminer dalam akuifer. Nilai BQ bertambah linier terhadap perubahan debit dan tergantung sifat hidraulik akuifer (formasi geologinya). Nilai ini bersifat alami sehingga tidak dapat diperbaiki. 2. Well Loss (CQ 2), turunnya muka air karena aliran turbulen dalam sumur. Nilai CQ 2 bertambah kuadratik terhadap perubahan debit dan tergantung karakteristik sumur (development, screen dll). Nilai ini dapat diperbaiki.

Total penurunan muka air di sumur produksi pada kondisi keseimbangan tercapai dapat ditulis sebagai : dimana C = koefisien yang dipengaruhi oleh jari-jari sumur, konstruksi dan kondisi sumur produksi. Disederhanakan menjadi persamaan baru : Sehingga total penurunan muka air di sumur dinyatakan sebagai : sw = BQ + CQ 2 dimana : B = koefisien akuifer loss (dt/m 2) C = koefisien well loss (dt 2/m 5)

Bila hubungan ini digambarkan dalam suatu kurva diperoleh hubungan sebagai berikut : sw Pen a n u ur ot t n ) w s l( a BQ sw CQ 2 Q Sumur produktif bila sumur mempunyai harga C dan Fd (Faktor develovment) yang kecil. (Walton dan Bierschenk)

KLASIFIKASI DAN KONDISI SUMUR Nilai C menurut Walton : Efisiensi Sumur : E = BQ/Sw x 100 % Nilai Fd menurut Bierschenk :

Pelaksanaan Pengujian • Sumur dipompa mulai dengan debit kecil dan dicatat, diamati penurunan muka air tanah (s) dan dicatat selama periode tertentu, misalnya 1 jam. • Pada saat tertentu (misal setelah 1 jam) debit pemompaan dinaikkan dicatat, pengamatan muka air tanah tetap terus diamati dan dicatat • Setiap menaikkan debit pemompaan disebut sebagai satu tingkat. • Jumlah tingkat makin banyak makin baik

Cara Perhitungan : 1. Dari data hasil Step Drawdown Test, pada setiap Q diperoleh nilai sw yang konstan, maka selanjutnya hitung nilai sw/Q untuk Q yang bersesuaian, 2. Plot titik-titik hubungan antara sw/Q sebagai sumbu Y dan Q sebagai sumbu X pada skala normal. 3. Regresi tititk-titik data tersebut dengan persamaan linier. 4. Nilai B diperoleh dari perpotongan garis regresi dengan sumbu Y. 5. Nilai C diperoleh dari kemiringan garis regresi, atau :

Contoh : Setelah dianalisa diperoleh hasil perhitungan :

Long-term Constant Rate Test Uji Pemompaan ini debit Jenis Akuifer Unstedy State konstan bertujuan Theis's method menentukan beberapa Confined Akuifer Jacob, s method karakteristik akuifer. Walton's method Banyak metode yang Hantush's inflectiontersedia, pemilihan point method metode tergantung pada Leaky Aqufer Hantush's curve-fitting kondisi akuifer dan aliran method dalam akuifer tersebut Neuman-Witherspoon's Unconfine Akuifer Steady State Thiem's method De Glee's method Hantush-Jacob's method Neumans's curve fitting method Theim-Dupuit's method

Metode Theis memberikan penyelesaian pers. (1) untuk luas akuifer : ……………. . (2) W(u) dimana : Fungsi sumur, W(u). : (Well Function) ……………. . (3)

Atau secara umum dapat ditulis sbb : ………………. . (4) Pers. (3) : dapat juga ditulis sbb : Jika pers. (2) dibagi pers. (5) diperoleh : …………………. . (5) …………………. . (6) serupa dengan Maka kurva hubungan antara s – r 2/t dan kurva W(u) – u mempunyai bentuk yang sama atau dapat berimpit. (dengan menggeser sumbu)

Kurva Hubungan W(u) versus u dan W(u) versus 1/u GRAFIK FUNGSI W(U) VS 1/U GRAFIK FUNGSI W(U) VS U

METODE COOPER - JACOB - Dikenal juga dengan nama Metode Jacob - Merupakan turunan Metode Theis - Digunakan untuk nilai u kecil (u<0, 01) rumsnya (Cooper-Jacob) Log 10 Saat t = to, penurunan muka airtanah s = 0,

Maka : Jika ( s) = Selisih dua pengukuran penurunan muka airtanah bila T = maka Jadi K. D = Konduktivitas X Tebal Akuifer

Langkah perhitungan : 1. Hasil data pemompaan (s dan t) diplot kurva linier dengan t pada sumbu X dan s pada sumbu Y, 2. Kurva diperpanjang sampai memotong sumbu X, diperoleh to 3. s ditentukandengan mengambil satu log cycle misal nilai t 2 = 10. t 1. Misalnya t 1 = 1 s = s 1 t 2 = 10 s = s 2 4. Hitung nilai T dengan rumus : 5. Hitung nilai S dengan rumus : s = s 2 – s 1

METODE RECOVERY COOPER - JACOB § Menggunakan data recovery (pemulihan) muka air sumur setelah pemompaan dihentikan, s s’ § s’ (penurunan residual)tetap diukur dari elevasi muka airtanah sebelum pemompaan. § Untuk menghitung nilai T sebagai pembanding nilai T yang dihitunga dari tes pemompaan t t’ Recovery Pemompaan t-saat pompa berhenti

§ Penurunan Residual (s’) dianggap pemompaan diteruskan dengan debit Q, dioperasikan pemompaan dengan debit – Q (minus Q) § Waktu t dianggap menerus sehingga untuk harga t = t henti + t’ Rumus yang diberikan pemompaan Jika dijabarkan : Sehingga : Nilai T diperoleh pada : masa kambuh

Langkah-langkah perhitungan : 1. Data recovery pemompaan (s’ dan t) diplot dalam kurva linier dengan s sebagai sumbu Y dan t sebagai sumbu X, 2. Hitung s’ dengan mengambil nilai satu siklus 4. Hitung nilai T dengan rumus :

Terima Kasih