Pengukuran Muka Air Tanah

Air tanah adalah semua air yang terdapat pada lapisan pengandung air (akuifer) di bawah permukaan tanah, termasuk mata air yang muncul di permukaan tanah. Peranan air tanah semakin lama semakin penting karena air tanah menjadi sumber air utama untuk memenuhi kebutuhan pokok hajat hidup orang banyak (common goods), seperti air minum, rumah tangga, industri, irigasi, pertambangan, perkotaan dan lainnya, serta sudah menjadi komoditi ekonomis bahkan dibeberapa tempat sudah menjadi komoditi strategis. Diperkirakan 70% kebutuhan air bersih penduduk dan 90% kebutuhan air industri berasal dari air tanah.

Berikut adalah simulasi dari terbentuknya air tanah

Air yang berhasil meresap ke bawah tanah akan terus bergerak ke bawah sampai dia mencapai lapisan tanah atau batuan yang jarak antar butirannya sangat-sangat sempit yang tidak memungkinkan bagi air untuk melewatinya. Ini adalah lapisan yang bersifat impermeabel. Lapisan seperti ini disebut lapisan aquitard (gambar sebelah kanan bersifat impermeabel yang sulit diisi air, sementara yang kiri bersifat permeabel yang berisi air).

Air yang datang kemudian akan menambah volume air yang mengisi rongga-rongga antar butiran dan akan tersimpan disana. Penambahan volume air akan berhenti seiring dengan berhentinya hujan.

Air yang tersimpan di bawah tanah itu disebut air tanah. Sementara air yang tidak bisa diserap dan berada di permukaan tanah disebut air permukaan. Dalam suatu laporan disebutkan bahwa dalam kondisi pasca hujan, wilayah bogor mampu menyerap air hujan hingga 60% dari total curah hujan. Sementara wilayah Jakarta hanya mampu menyerap 20% saja. Lalu kemana sisanya? Tentunya jadi air permukaan yang menjelma menjadi banjir.

Permukaan air tanah disebut water table, sementara lapisan tanah yang terisi air tanah disebut zona saturasi air.

 

Model aliran airtanah itu sendiri akan dimulai pada daerah resapan air tanah atau sering juga disebut sebagai daerah imbuhan airtanah (recharge zone). Daerah ini adalah wilayah dimana air yang berada di permukaan tanah baik air hujan ataupun air permukaan mengalami proses penyusupan (infiltrasi) secara gravitasi melalui lubang pori tanah/batuan atau celah/rekahan pada tanah/batuan.

Dalam perjalananya aliran air tanah ini seringkali melewati suatu lapisan akifer yang diatasnya memiliki lapisan penutup yang bersifat kedap air (impermeabel) hal ini mengakibatkan perubahan tekanan antara air tanah yang berada di bawah lapisan penutup dan air tanah yang berada diatasnya. Perubahan tekanan inilah yang didefinisikan sebagai air tanah tertekan (confined aquifer) dan airtanah bebas (unconfined aquifer). Dalam kehidupan sehari-hari pola pemanfaatan airtanah bebas sering kita lihat dalam penggunaan sumur gali oleh penduduk, sedangkan airtanah tertekan dalam sumur bor yang sebelumnya telah menembus lapisan penutupnya.

Kedalaman muka air tanah memiliki efek penting pada penggunaan permukaan tanah dan pada pengembangan suplai-suplai air dari akifer bebas. Ketika muka air tanah dangkal, maka tanah tersebut mungkin menjadi waterlogged selama musim penghujan dan tidak cocok untuk pemukiman dan penggunaan lainya.

Muka air tanah akan mengalami penurunan yang nantinya akan berdampak negatif bagi makhluk hidup, penurunan muka air tanah ini disebabkan karena beberapa faktor yaitu seperti pemompaan air tanah dalam skala besar yanag dapt mengurangi ketersediaan air tanah. Selai itu faktor lain adalah adanya gempa tektonik kerena gempa tektonik akan mengakibatkan rekahan – rekahan pada permukaan tanah sehinggan air tanah tersebut turun atau meresap ke lapisan tanah di bawahnya. Selain dua penyebab di atas penyebab lain terjadinya penurunan muka air tanah adalah eksploitasi lahan dengan maraknya pembukaan lahan perumahan serta gedung-gedung perkantoran, mempersempit area infiltrasi air hujan yang turu sehingga, debit air tanah yang diambil dalam skala besar tidak balance (tidak seimbang antara air yang diambil dengan debit infiltrasi hujan kedalam tanah.

Arah slope muka air tanah juga penting karena mengindentifikasiakan arah pergerakan air tanah. Posisi dan slope muka air tanah atau permukaan potensiometrik pada akifer tertekan ditentukan dengan mengukur posisi level air sumur dari titik yang ditetapkan (titik pengukuran)

Untuk menggunakan pengukuran ini dalam upaya menentukan slope muka air tanah, maka posisi muka air tanah disetiap sumur harus ditentukan relatif terhadap bidang referensi yang berlaku umum disetiap sumur. Bidang referensi yang kebanyakan digunakan adalah National Geodetic Vertical Datum yang umumnya direferensikan sebagai ” permukan laut”.

Jika kedalaman air suatu sumur dikurangi dari altitude titik pengukuran, hasilnya adalah Total Head di sumur tersebut. Total head seperti didefenisikan dalam mekanika faluida, terdiri dari elevation head, pressure head dan velocity head.

Untuk air yang keluar lewat sumur dan keluar lewat sungai atau danau dari aquifernya disebut “discharge water”. Beberapa jenis sumur yang disebut artesis itu air keluar dapat keluar dengan sendiri karena perbedaan ketinggian dengan air yang berada di bagian aquifer atas menekan air di bagian bawah tersebut keluar sumur.