1. Pengertian Air Tanah
Air tanah adalah air yang bergerak di dalam tanah yang terdapat didalam ruang antar butir-butir tanah yang meresap ke dalam tanah dan bergabung membentuk lapisa tanah yang disebut akuifer. Atau air tanah adalah semua air yang terdapat dalam ruang batuan dasar atau regolith. Dapat juga disebut aliran yang secara alami mengalir ke permukaan tanah melalui pancaran atau rembesan.
Berdasarkan perlakuannya terhadap air tanah, maka lapisan-lapisan batuan
dapat dibedakan menjadi:
1. Aquifer (Akuifer) adalah formasi geologi atau grup formasi yang mengandung air dan secara signifikan mampu mengalirkan air melalui kondisi alaminya. Batasan lain yang digunakan adalah reservoir air tanah, lapisan pembawa air. Todd (1955) menyatakan bahwa akuifer berasal dari Bahasa Latin yaitu aqui dari aqua yang berarti air dan ferre yang berarti membawa, jadi akuifer adalah lapisan pembawa air. Contoh : pasir, kerikil, batupasir, batugamping rekahan.
2. Aquiclude adalah formasi geologi yang mungkin mengandung air, tetapi dalam kondisi alami tidak mampu mengalirkannya. Untuk keperluan praktis, aquiclude dipandang sebagai lapisan kedap air. misalnya lempung, serpih, tuf halus, lanau.
3. Aquifuge merupakan formasi kedap yang tidak mengandung dan tidak mampu mengalirkan air. misalkan batuan kristalin, metamorf kompak. misalnya lempung pasiran (sandy clay).
4. Aquitard adalah formasi geologi yang semikedap, mampu mengalirkan air tetapi dengan laju yang sangat lambat jika dibandingkan dengan akuifer. Meskipun demikian dalam daerah yang sangat luas, mungkin mampu membawa sejumlah besar air antara akuifer yang satu dengan lainnya. Aquiclude ini juga dikenal dengan nama formasi semi kedap atau leaky aquifer
Lapisan yang dapat menangkap dan meloloskan air disebut akuifer. Berdasarkan litologinya, akuifer dapat dibedakan menjadi 4 macam, yaitu:
a. Akuifer bebas atau akuifer tidak tertekan (Unconfined Aquifer)
Akuifer bebas atau akuifer tak tertekan adalah air tanah dalam akuifer tertutup lapisan impermeable, dan merupakan akuifer yang mempunyai muka air tanah. Unconfined Aquifer adalah akuifer jenuh air (satured). Lapisan pembatasnya yang merupakan aquitard, hanya pada bagian bawahnya dan tidak ada pembatas aquitard (sebuah zona material bumi yang memegang air tapi tidak dapat mengirimnya secara cepat untuk memompanya dari sumur) di lapisan atasnya, batas di lapisan atas berupa muka air tanah. Permukaan air tanah di sumur dan air tanah bebas adalah permukaan air bebas, jadi permukaan air tanah bebas adalah batas antara zone yang jenuh dengan air tanah dan zone yang aerosi (tak jenuh) di atas zone yang jenuh. Akuifer jenuh disebut juga sebagai phriatic aquifer, non artesian aquifer atau free aquifer. Air tanah ini banyak dimanfaatkan oleh penduduk untuk berbagai keperluan dengan kedalaman sumur umumnya antara 1 – 25 meter. Air tanah bebas masih merupakan sumber utama air bersih bagi sebagian besar penduduk dalam memenuhi kebutuhan sehari-hari. Pemanfaatannya dilakukan dengan cara pembuatan sumur gali dan sumur pantek pada kedalaman kurang dari 20 meter di bawah permukaan, umumnya terdapat pada lapisan pasir, pasir kerikilan, tufa pasiran dan pasir lanauan. Air tanah bebas di dataran aluvial terdapat dalam lapisan pasir, pasir lempungan, pasir kerikilan dan pasir lempungan. Mutu air tanah bebas bervariasi dari baik hingga jelek, asin rasa airnya hingga tawar, berwarna keruh hingga jernih. Kesadahannya berkisar antara 8,5 – 16,7, pH sekitar 6,7 – 11,2, sisa kering 353 – 580, sisa pijar 252 – 420, kadar kandungan ion klorida berkisar 25,5 – 6.685 mg/l, SO4 antara 40,5 – 246,9 mg/l. Khususnya untuk keperluan rumah tangga sehari-hari, kandungan air tanah bebas di dataran aluvial terkecuali daerah-daerah sekitar pantai, pemanfaatannya masih dapat dikembangkan. Sedangkan untuk daerah-daerah yang terletak sekitar 1 – 3 km dari garis pantai, penggunaan air tanah bebasnya sangat terbatas sekali disebabkan asin hingga payau rasa airnya.
b. Akuifer tertekan (Confined Aquifer)
Akuifer tertekan adalah suatu akuifer dimana air tanah terletak di bawah lapisan kedap air (impermeable) dan mempunyai tekanan lebih besar daripada tekanan atmosfer. Air yang mengalir (no flux) pada lapisan pembatasnya, karena confined aquifer merupakan akuifer yang jenuh air yang dibatasi oleh lapisan atas dan bawahnya.
c. Akuifer bocor (Leakage Aquifer)
Akuifer bocor dapat didefinisikan suatu akuifer dimana air tanah terkekang di bawah lapisan yang setengah kedap air sehingga akuifer di sini terletak antara akuifer bebas dan akuifer terkekang.
d. Akuifer melayang (Perched Aquifer)
Akuifer disebut akuifer melayang jika di dalam zone aerosi terbentuk sebuah akuifer yang terbentuk di atas lapisan impermeable. Akuifer melayang ini tidak dapat dijadikan sebagai suatu usaha pengembangan air tanah, karena mempunyai variasi permukaan air dan volumenya yang besar.
Berdasarkan sifat fisik dan kedudukannya dalam kerak bumi, akifer dapat dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu :
a. Akifer bebas, yaitu akifer tak tertekan (unconfined aquifer) dan merupakan airtanah dangkal (umumnya <20 m), umum dijumpai pada daerah endapan aluvial. Airtanah dangkal adalah airtanah yang paling umum dipergunakan sebagai sumber airbersih oleh penduduk di sekitarnya.
b. Akifer setengah tertekan, disebut juga akifer bocor (leaky aquifer), merupakan akifer yang ditutupi oleh lapisan akitard (lapisan setengah kedap) di bagian atasnya, dapat dijumpai pada daerah volkanik (daerah batuan tuf).
c. Akifer tertekan (confined aquifer), yaitu akifer yang terletak di antara lapisan kedap air (akuiklud), umumnya merupakan airtanah dalam (umumnya > 40 m) dan terletak di bawah akifer bebas. Airtanah dalam adalah airtanah yang kualitas dan kuantitasnya lebih baik daripada airtanah dangkal, oleh karenanya umum dipergunakan oleh kalangan industri termasuk di dalamnya kawasan pertambangan
Gambara 11. Ilustrasi dari 3 jenis akuifer
Struktur geologi berpengaruh terhadap arah gerakan air tanah, tipe dan potensi akuifer. Stratigrafi yang tersusun atas beberapa lapisan batuan akan berpengaruh terhadap akuifer, kedalaman dan ketebalan akuifer, serta kedudukan air tanah. Jenis dan umur batuan juga berpengaruh terhadap daya hantar listrik, dan dapat menentukan kualitas air tanah. Pada mulanya air memasuki akuifer melewati daerah tangkapan (recharge area) yang berada lebih tinggi daripada daerah buangan (discharge area).
Daerah tangkapan biasanya terletak di gunung atau pegunungan dan daerah buangan terletak di daerah pantai. Air tersebut kemudian mengalir kebawah karena pengaruh gaya gravitasi melalui pori-pori akuifer. Air yang berada dibagian bawah akuifer mendapat tekanan yang besar oleh berat air diatasnya, tekanan ini tidak dapat hilang atau berpindah karena akuifer terisolasi oleh akiklud diatas dan dibawahnya, yaitu lapisan yang impermeabel dengan konduktivitas hidrolik sangat kecil sehingga tidak memungkinkan air melewatinya. Jika sumur di bor hingga confined aquifer, maka air akan memancar ke atas melawan gaya gravitasi bahkan hingga mencapai permukaan tanah. Sumur yang airnya memancar keatas karena tekanannya sendiri di sebut sumur artesis
Sebuah akuifer artesis adalah sebuah akuifer terbatas berisi air tanah yang akan mengalir ke atas melalui sebuah sumur yang disebut sumur artesis tanpa perlu dipompa. Air dapat mencapai permukaan tanah apabila tekanan alaminya cukup tinggi, dalam hal ini sumur itu disebut sumur artesis mengalir. Sebuah akuifer adalah satu tingkatan batu halus, seperti batu kapur atau batu pasir yang menyerap air dari sebuah aliran air. Batu berpori-pori terletak di antara batu kedap air atau tanah liat. Ini mengakibatkan tekanan tinggi, sehingga ketika air menemukan jalur keluar, air tersebut melawan gravitasi dan mengalir ke atas daripada ke bawah. Pengisian akuifer terjadi ketika permukaan air di daerah pengisiannya berada pada ketinggian yang lebih tinggi daripada kepala sumur. Akuifer air fosil juga bisa dianggap artesis bila mengalami tekanan yang cukup dari batu-batu sekitarnya. Hal ini sama dengan banyaknya sumur minyak yang diberi tekanan.
Air tanah adalah air yang bergerak di dalam tanah yang terdapat didalam ruang antar butir-butir tanah yang meresap ke dalam tanah dan bergabung membentuk lapisa tanah yang disebut akuifer. Atau air tanah adalah semua air yang terdapat dalam ruang batuan dasar atau regolith. Dapat juga disebut aliran yang secara alami mengalir ke permukaan tanah melalui pancaran atau rembesan.
Berdasarkan perlakuannya terhadap air tanah, maka lapisan-lapisan batuan
dapat dibedakan menjadi:
1. Aquifer (Akuifer) adalah formasi geologi atau grup formasi yang mengandung air dan secara signifikan mampu mengalirkan air melalui kondisi alaminya. Batasan lain yang digunakan adalah reservoir air tanah, lapisan pembawa air. Todd (1955) menyatakan bahwa akuifer berasal dari Bahasa Latin yaitu aqui dari aqua yang berarti air dan ferre yang berarti membawa, jadi akuifer adalah lapisan pembawa air. Contoh : pasir, kerikil, batupasir, batugamping rekahan.
2. Aquiclude adalah formasi geologi yang mungkin mengandung air, tetapi dalam kondisi alami tidak mampu mengalirkannya. Untuk keperluan praktis, aquiclude dipandang sebagai lapisan kedap air. misalnya lempung, serpih, tuf halus, lanau.
3. Aquifuge merupakan formasi kedap yang tidak mengandung dan tidak mampu mengalirkan air. misalkan batuan kristalin, metamorf kompak. misalnya lempung pasiran (sandy clay).
4. Aquitard adalah formasi geologi yang semikedap, mampu mengalirkan air tetapi dengan laju yang sangat lambat jika dibandingkan dengan akuifer. Meskipun demikian dalam daerah yang sangat luas, mungkin mampu membawa sejumlah besar air antara akuifer yang satu dengan lainnya. Aquiclude ini juga dikenal dengan nama formasi semi kedap atau leaky aquifer
Lapisan yang dapat menangkap dan meloloskan air disebut akuifer. Berdasarkan litologinya, akuifer dapat dibedakan menjadi 4 macam, yaitu:
a. Akuifer bebas atau akuifer tidak tertekan (Unconfined Aquifer)
Akuifer bebas atau akuifer tak tertekan adalah air tanah dalam akuifer tertutup lapisan impermeable, dan merupakan akuifer yang mempunyai muka air tanah. Unconfined Aquifer adalah akuifer jenuh air (satured). Lapisan pembatasnya yang merupakan aquitard, hanya pada bagian bawahnya dan tidak ada pembatas aquitard (sebuah zona material bumi yang memegang air tapi tidak dapat mengirimnya secara cepat untuk memompanya dari sumur) di lapisan atasnya, batas di lapisan atas berupa muka air tanah. Permukaan air tanah di sumur dan air tanah bebas adalah permukaan air bebas, jadi permukaan air tanah bebas adalah batas antara zone yang jenuh dengan air tanah dan zone yang aerosi (tak jenuh) di atas zone yang jenuh. Akuifer jenuh disebut juga sebagai phriatic aquifer, non artesian aquifer atau free aquifer. Air tanah ini banyak dimanfaatkan oleh penduduk untuk berbagai keperluan dengan kedalaman sumur umumnya antara 1 – 25 meter. Air tanah bebas masih merupakan sumber utama air bersih bagi sebagian besar penduduk dalam memenuhi kebutuhan sehari-hari. Pemanfaatannya dilakukan dengan cara pembuatan sumur gali dan sumur pantek pada kedalaman kurang dari 20 meter di bawah permukaan, umumnya terdapat pada lapisan pasir, pasir kerikilan, tufa pasiran dan pasir lanauan. Air tanah bebas di dataran aluvial terdapat dalam lapisan pasir, pasir lempungan, pasir kerikilan dan pasir lempungan. Mutu air tanah bebas bervariasi dari baik hingga jelek, asin rasa airnya hingga tawar, berwarna keruh hingga jernih. Kesadahannya berkisar antara 8,5 – 16,7, pH sekitar 6,7 – 11,2, sisa kering 353 – 580, sisa pijar 252 – 420, kadar kandungan ion klorida berkisar 25,5 – 6.685 mg/l, SO4 antara 40,5 – 246,9 mg/l. Khususnya untuk keperluan rumah tangga sehari-hari, kandungan air tanah bebas di dataran aluvial terkecuali daerah-daerah sekitar pantai, pemanfaatannya masih dapat dikembangkan. Sedangkan untuk daerah-daerah yang terletak sekitar 1 – 3 km dari garis pantai, penggunaan air tanah bebasnya sangat terbatas sekali disebabkan asin hingga payau rasa airnya.
b. Akuifer tertekan (Confined Aquifer)
Akuifer tertekan adalah suatu akuifer dimana air tanah terletak di bawah lapisan kedap air (impermeable) dan mempunyai tekanan lebih besar daripada tekanan atmosfer. Air yang mengalir (no flux) pada lapisan pembatasnya, karena confined aquifer merupakan akuifer yang jenuh air yang dibatasi oleh lapisan atas dan bawahnya.
c. Akuifer bocor (Leakage Aquifer)
Akuifer bocor dapat didefinisikan suatu akuifer dimana air tanah terkekang di bawah lapisan yang setengah kedap air sehingga akuifer di sini terletak antara akuifer bebas dan akuifer terkekang.
d. Akuifer melayang (Perched Aquifer)
Akuifer disebut akuifer melayang jika di dalam zone aerosi terbentuk sebuah akuifer yang terbentuk di atas lapisan impermeable. Akuifer melayang ini tidak dapat dijadikan sebagai suatu usaha pengembangan air tanah, karena mempunyai variasi permukaan air dan volumenya yang besar.
Berdasarkan sifat fisik dan kedudukannya dalam kerak bumi, akifer dapat dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu :
a. Akifer bebas, yaitu akifer tak tertekan (unconfined aquifer) dan merupakan airtanah dangkal (umumnya <20 m), umum dijumpai pada daerah endapan aluvial. Airtanah dangkal adalah airtanah yang paling umum dipergunakan sebagai sumber airbersih oleh penduduk di sekitarnya.
b. Akifer setengah tertekan, disebut juga akifer bocor (leaky aquifer), merupakan akifer yang ditutupi oleh lapisan akitard (lapisan setengah kedap) di bagian atasnya, dapat dijumpai pada daerah volkanik (daerah batuan tuf).
c. Akifer tertekan (confined aquifer), yaitu akifer yang terletak di antara lapisan kedap air (akuiklud), umumnya merupakan airtanah dalam (umumnya > 40 m) dan terletak di bawah akifer bebas. Airtanah dalam adalah airtanah yang kualitas dan kuantitasnya lebih baik daripada airtanah dangkal, oleh karenanya umum dipergunakan oleh kalangan industri termasuk di dalamnya kawasan pertambangan
Gambara 11. Ilustrasi dari 3 jenis akuifer
Struktur geologi berpengaruh terhadap arah gerakan air tanah, tipe dan potensi akuifer. Stratigrafi yang tersusun atas beberapa lapisan batuan akan berpengaruh terhadap akuifer, kedalaman dan ketebalan akuifer, serta kedudukan air tanah. Jenis dan umur batuan juga berpengaruh terhadap daya hantar listrik, dan dapat menentukan kualitas air tanah. Pada mulanya air memasuki akuifer melewati daerah tangkapan (recharge area) yang berada lebih tinggi daripada daerah buangan (discharge area).
Daerah tangkapan biasanya terletak di gunung atau pegunungan dan daerah buangan terletak di daerah pantai. Air tersebut kemudian mengalir kebawah karena pengaruh gaya gravitasi melalui pori-pori akuifer. Air yang berada dibagian bawah akuifer mendapat tekanan yang besar oleh berat air diatasnya, tekanan ini tidak dapat hilang atau berpindah karena akuifer terisolasi oleh akiklud diatas dan dibawahnya, yaitu lapisan yang impermeabel dengan konduktivitas hidrolik sangat kecil sehingga tidak memungkinkan air melewatinya. Jika sumur di bor hingga confined aquifer, maka air akan memancar ke atas melawan gaya gravitasi bahkan hingga mencapai permukaan tanah. Sumur yang airnya memancar keatas karena tekanannya sendiri di sebut sumur artesis
Sebuah akuifer artesis adalah sebuah akuifer terbatas berisi air tanah yang akan mengalir ke atas melalui sebuah sumur yang disebut sumur artesis tanpa perlu dipompa. Air dapat mencapai permukaan tanah apabila tekanan alaminya cukup tinggi, dalam hal ini sumur itu disebut sumur artesis mengalir. Sebuah akuifer adalah satu tingkatan batu halus, seperti batu kapur atau batu pasir yang menyerap air dari sebuah aliran air. Batu berpori-pori terletak di antara batu kedap air atau tanah liat. Ini mengakibatkan tekanan tinggi, sehingga ketika air menemukan jalur keluar, air tersebut melawan gravitasi dan mengalir ke atas daripada ke bawah. Pengisian akuifer terjadi ketika permukaan air di daerah pengisiannya berada pada ketinggian yang lebih tinggi daripada kepala sumur. Akuifer air fosil juga bisa dianggap artesis bila mengalami tekanan yang cukup dari batu-batu sekitarnya. Hal ini sama dengan banyaknya sumur minyak yang diberi tekanan.
