Asal dan Distribusi Air Tanah

       Air tanah adalah semua air yang terdapat dalam ruang batuan dasar atau regolith, atau air yang terdapat di dalam ruang-ruang antara butir-butir tanah (air lapisan), atau yang terdapat di dalam rekahan-rekahan dari batuan (air celah). Air tanah adalah air yang terdapat dalam lapisan tanah atau bebatuan di bawah permukaan tanah.

Kedalaman air tanah di tiap tempat tidak sama karena dipengaruhi oleh tebal atau tipisnya lapisan permukaan di atasnya dan kedudukan lapisan air tanah tersebut. Kadar air tanah bervariasi antara batas-batas yang luas. Tanah memiliki rongga yang tidak diisi oleh benda padat yang disebut pori-pori tanah. Pori-pori tanah dapat diisi oleh air sampai bermacam-macam tingkat, dengan memberi kebebasan pada air untuk bergerak. Pergerakan air diatur oleh ukuran (besar kecil) dan susunan pori-pori tanah. Ruang pori-pori didalam tanah merupakan saluran-saluran yang tidak terputus-putus tetapi tak teratur, bervariasi dalam ukuran antara saluran-saluran yang tak terhingga kecilnya sampai saluran-saluran yang berdiameter sekian banyak milimeter. Kadar air tanah dapat dikurangi mulai dengan cara pengeringan buatan sampai air yang dihidrasi secara terpadu. Beberapa pori-pori khususnya pada tanah-tanah berpasir dan memiliki butiran yang baik, cukup besar untuk memungkinkan air mengalir kebawah oleh gravitasi.

Kedalaman air dapat dilihat dari sumur-sumur yang digali oleh penduduk. Jumlahnya kurang dari 1 % dari air bumi, tetapi 40 kali lebih bersih di bandingkan dengan air bersih di permukaan (sungai dan danau) karena telah mengalami beberapa proses penyaringan yang alami, namun agak berbahaya karena memiliki peluang yang besar untuk bercampur dengan berbagai unsur yang ada dibawa tanah, seperti besi terlebih beberapa unsur berat yang berbahaya terhadap tubuh.

      Air tanah merupakan salah satu sumber daya air yang keberadaannya terbatas dan kerusakannya dapat mengakibatkan dampak yang luas serta pemulihannya sulit dilakukan. Air tanah mempunyai peranan yang sangat penting terutama dalam menjaga keseimbangan dan ketersediaan bahan baku air untuk kepentingan rumah tangga (domestik) maupun untuk kepentingan industri. Di beberapa daerah, ketergantungan pasokan air bersih dan air tanah telah mencapai ± 70%. Air di alam mengalami proses (gerakan) yang dikenal dengan Siklus Hidrologi, yang meliputi beberapa proses yaitu:

Gambar 1. Siklus hidrologi

Siklus hidrologi dibagi menjadi 9 tahap yaitu;

1.    Evaporasi, yaitu penguapan dari benda-benda abiotik dan merupakan proses perubahan wujud air menjadi gas. Penguapan di bumi paling besar berasal dari penguapan air laut.

2.    Transpirasi, yaitu proses pelepasan uap air dari tumbuh-tumbuhan melalui mulut daun dan batangnya.

3.    Evapotranspirasi, yaitu proses evaporasi dan transpirasi secara bersama-sama.

4.    Kondensasi, yaitu proses perubahan wujud dari uap air menjadi titik-titik air yang disebabkan pendinginan.

5.    Adveksi, yaitu transportasi air pada pergerakan horizontal seperti dalam transportasi panas dan uap air dari satu tempat ke tempat lain.

6.    Presipitasi, yaitu segala bentuk curahan dari atmosfer ke bumi yang meliputi hujan, hujan es, dan hujan salju. Presipitasi yang langsung jatuh ke laut sekitar 77% dari seluruh presipitasi. Daerah yang banyak mengalami presipitasi, yaitu sepanjang ekuator yang sering mengalami Daerah Konvergensi Antar-Tropik (DKAT). Presipitasi yang jatuh ke tanah sebagian dialirkan melalui sungai dan diserap oleh tanah.

7.    Run off, yaitu pergerakan aliran air di permukaan tanah melalui aliran selokan, kanal, sungai, dan anak sungainya.

8.    Infiltrasi, yaitu perembesan dan pergerakan air ke dalam tanah.

9.    Perkolasi, yaitu air yang meresap terus sampai kekedalaman tertentu hingga mencapai air tanah.

      Kebanyakan air tanah berasal dari hujan (di sebut juga air meteoric atau air vadose). Air hujan yang meresap ke dalam tanah menjadi bagian dari air tanah, perlahan-lahan mengalir ke laut, atau mengalir langsung dalam tanah atau dipemukaan dan bergabung dengan air sungai. Banyaknya air yang meresap ke tanah bergantung pada selain waktu dan ruang, juga dipengaruhi kecuraman lereng, kondisi material permukaan tanah dan jenis serta banyaknya vegetasi dan tentunya curah hujan. Meskipun curah hujan besar tetapi lerengnya curam, di tutupi mineral inpermiabel, presentasi air mengalir di permukaan (run off) lebih banyak dari pada meresap ke bawah. Sedangkan pada curah hujan sedang pada lereng landai dan permukaan permiabel, presentasi air yang meresap lebih banyak. Sebagian air yang meresap tidak bergerak jauh karena tertahan oleh daya tarik molecular sebagai lapisan butiran-butiran pada tanah. Sebagian menguap lagi ke atmosfir dan sisanya merupakan cadangan bagi tumbuhan selama belum ada hujan. Air yang tidak tertahan dekat permukaan menerobos ke bawah sampai zona di mana seluruh ruang terbuka pada sedimen atau batuan terisi air (jenuh air). Air dalam zona saturasi (zona of saturation) ini di namakan air tanah (ground water). Batas zona ini disebut muka air tanah (water table). Lapisan tanah, sedimen atau batuan diatasnya yang tidak jenuh air disebut zona aerasi (zona of aeration).seperti yang diperlihatkan pada gambar 2 berikut ini. 

Gambar 2.  Posisi relatif beberapa nama yang berkaitan dengan air bawah permukaan 

       Muka air tanah umumnya tidak horizontal seperti permukaan laut atau danau, tetapi lebih kurang mengikuti topografi bumi yang berada di atasnya. Di bawah bukit lebih tinggi dan menurun ke arah lembah (Gambar 2). Perbedaan elevasi antara bagian-bagian muka air tanah disebut hydraulic head. Di daerah rawa-rawa, muka air sama dengan permukaan, sedangkan aliran sungai dan danau permukaannya lebih rendah. Muka air tanah yang ‘tidak mengikuti hukum fisika’ ini disebabkan oleh aliran air tanah sangat lamban (percolation), seperti spons yang jenuh air ditekan perlahan-lahan. Apabila tidak ada hujan maka muka air di bawah bukit akan menurun perlahan-lahan sampai sejajar dengan lembah. Namun hal ini tidak pernah terjadi, karena hujan akan mengisi (recharge) lagi.

       Daerah dimana air hujan meresap ke bawah (perecipitation) sampai zona saturasi dinamakan daerah rembesan (recharge area). Daerah di mana air tanah keluar dinamakan discharge area pada Gambar 2. Selain dari air hujan dapat juga air tanah berasal dari air yang dilepaskan magma pada saat mendingin, disebut air juvenile. Biasanya keluar ke permukaan sebagai mata air panas atau juvenile spring, Sedangkan yang berasal dari air yang terperangkap dalam sedimen saat pengendapan dinamakan air connate. Air tawar terperangkap dalam endapan danau dan dalam endapan laut pada umumnya asin atau payau. Air connate yang terakhir umumnya dijumpai bersama dengan minyak bumi, merupakan lapisan di bawah minyak bumi.

Gambar 3.  Sirkulasi air menjadi uap 

       Untuk mengetahui hubungan antara aliran ke dalam (inflow) dengan aliran ke luar (outflow) dalam satu daerah untuk periode tertentu didefinisikan sebagai neraca air (water balance):

P = (D₂ - D₁) + E + (G₂ - G₁) + H (Pa) + M                                     (1)

Di mana

P = Presipitasi.

D₁ = Air permukaan yang masuk ke daerah yang ditinjau.

D₂ = Air permukaan yang keluar dari daerah yang ditinjau.

G₁ = Air tanah yang masuk ke daerah yang ditinjau.

G₂ = Air tanah yang keluar dari daerah yang ditinjau.

H = Perubahan/variasi muka air tanah rata-rata daerah yang ditinjau.

Pa = Laju perubahan menahan rata-rata udara dibagian lapisan variasi air tanah.

M = Penambahan kadar kelembaban tanah (moisture content).

Artikel Terkait

Asal dan Distribusi Air Tanah

4/ 5

Oleh Unknown

16.55.00 Komentar