Hidrologi adalah
ilmu pengetahuan geofisika yang berhubungan dengan kejadian dan penyebaran
sifat-sifat dari pergerakan air di atas dan di bawah lapisan permukaan bumi.
Daur Hidrologi
adalah sirkulasi air yang berevaporasi dari lautan, daratan, tumbuhan menuju
atmosfir kemudian jatuh ke bumi sebagai presifitasi.
Gambar
: Daur Hidrologi
Evaporasi yang berlangsung pada permukaan air di lautan
dan badan air terbuka lainnya, menyebabkan pemindahan uap air ke udara. Dalam
keadaan tertentu uap air mengembun dan membentuk awan kemudian melepaskan
kelengasannya dalam bentuk curahan hujan, hujan es, hujan bercampur es dan
salju (sleet) atau salju. Pencurahan dapat terjadi di atas lautan dan sebagian air
kembali langsung ke dalam lautan. Sebagian hujan yag jatuh ke bumi kemudian
menguap secara cepat ke atmosfir dan ada yang menguap dengan perantaraan
tumbuhan yang dikenal sebagai transpirasi. Air yang jatuh ke permukaan daratan
dan mengalir sebagai limpasan ke sungai, danau dan tempat lainnya yang akhirnya
akan bermuara di laut atau sebagian meresap ke tanah membentuk air tanah
(perkolasi).
Distribusi Curah Hujan
Distribusi curah hujan terdiri dari
:
a.
Distribusi
curah hujan wilayah/daerah (regional distribution)
Distribusi curah hujan daerah diperkirakan dari beberapa titik pengamatan
curah hujan. Cara
perkiraan terdiri dari :
1. Cara rata-rata aljabar
2. Cara Thiessen
3. Cara garis isohiet
b.
Distribusi
curah hujan dalam suatu jangka waktu
Cara perhitungan curah hujan jangka waktu untuk penentuan
volume (debit) untuk penirisan (saluran, gorong-gorong, sump, dll). Besarnya
intensitas curah hujan berbeda-beda disebabkan oleh lamanya curah hujan atau
frekuensi kejadiannya. Biasanya dalam perhitungan curah hujan digunakan bulanan,
namun yang perlu diingat dalah jumlah hari dalam setiap bulan.
v Evaporasi dan Evapotranspirasi
Secara harfiah evapotranspirasi
terdiri atas dua kata yaitu Evaporasi dan Transpirasi. Evaporasi adalah
penguapan dari permukaan tanah dan permukaan air ke udara sedangkan Transpirasi
adalah penguapan dari tanaman.
Jadi Evapotranspirasi adalah
penguapan yang terjadi secara bersamaan dari permukaan tanah atau air dan dari
tanaman ke udara yang dalam keadaan tertentu uap tadi akan membentuk awan
sehingga melepaskannya sebagai bentuk curahan hujan, hujan es, hujan es dan
salju.
Faktor-faktor yang
mempengaruhi evaporasi dan evapotranspirasi adalah :
·
Suhu air
·
Suhu udara
·
Kelembaban
·
Kecepatan angin
·
Tekanan udara
·
Sinar matahari
Besarnya evaporasi dipengaruhi oleh
beberapa faktor, jika menghitung dengan menggunakan rumus eksat mengalami
kesulitan maka dapat digunakan rumus empiris PENMAN
E = 0,35 (ea – ed)(1
+ v/100)
Dimana :
E = Evaporasi (mm/hari)
ea = Tekanan uap jenuh pada
suhu rata-rata harian (mm/hg)
ed = Tekanan uap sebenarnya
(mm/hg)
V = kecepatan angin pada ketinggian
2 m diatas permukaan tanah (mile/hari)
Tekanan luap jenuh
juga dapat digunakan :
ed = ea + H
H (kelembaban)
adalah massa uap yang terdapat dalam 1 m3 udara atau kerapatan uap.
Kelembaban diperoleh dari perbandingan antara tekanan uap pada waktu pengukuran
(mm/hg) dengan tekanan uap jenuh pada suhu rata-rata harian (mm/hg) dikali
100%.
Infiltrasi
Beberapa hal yang perlu diperhatikan
dalam masalah infiltrasi adalah:
1.
Permeabilitas tanah
Permeabilitas tanah adalah
cepat lambatnya air merembes ke dalam tanah dengan arah horizontal maupun
vertikal. Dengan kata lain permeabilitas tanah adalah cepat lambatnya tanah
meloloskan air ke dalam keadaan jenuh.
2.
Struktur tanah
Struktur tanah merupakan pengaturan
geometris dan kerangka dari partikel atau butir-butir mineral dan gaya antar
partikel yang mungkin bekerja padanya.
3.
Tekstur tanah
Tekstur tanah adalah pengaturan
geometris dari partikel mineral didalam massa lempung (diamati lewat mikrospis
optis atau elektron. Pengaturan geometris ini meliputi jarak antar partikel dan
distribusi ukuran pori.
Tekstur tanah juga merupakan sebagai
penampilan visual sutu tanah berdasarkan komposisi kualitatif dari ukuran butir
tanah dalam suatu massa tanah tertentu.
4.
Kapasitas
menahan kelembaban tanah (soil moisture holding capacity)
Air di dalam tanah ditahan oleh gaya absorbsi permukaan
butir-butir tanah dan tegangan antara molekul-molekul air. Di sekililing
butir-butir tanah terdapat membrane atau lapisan tipis air higroskopis yang
diabsorbsi secara intensif. Makin jauh air itu dari permukaan butir tanah maka
makin lemah gaya absorbsinya.
5.
Udara
dalam tanah
Jika porositas dan laju volume air untuk setiap kedalaman
lapisan-lapisan tanah diperoleh maka laju kadar udara pada setiap kedalaman
diketemukan, maka volume ini disebut kapasitas menahan udara (air holding
capacity) dan volume udara terhadap volume keseluruhan disebut laju menahan
udara (air holding rate).
Hujan Rencana
Merupakan suatu perkiraan terhadap
curah hujan yang mungkin terjadi dalam suatu kurun waktu tertentu. Beberapa
cara yang dapat digunakan untuk penentuan curah hujan rencana dengan periode
ulang tertentu antara lain :
Cara Weduwen
Dengan rumus sbb:
RT
= (mn / mp) x Rn
Dimana:
RT = curah hujan dengan periode T
Rn = curah
hujan maksimum
mn = koefisien
perbandingan curah hujan dengan periode ulang T
mp = koefisien
perbndingan curah hujan dengan periode pengamatan P tahun
Cara Haspers
Dengan rumus sbb:
RT = R + Sn UT
Parameter Rancangan
Sarana untuk menangani air dalam
tambang terdiri dari saluran dan sumuran (sump). Sumuran berfungsi menampung
air sebeum dipompakan ke luar tambang. Parameter utama dalam perancangan sarana
penirisan adalah hujan rencana. Hujan rencana ditentukan dari hasil analisis
frekuensi data curah hujan dan dinyatakan dalam curah hujan dengan periode
ulang tertentu.
Pertimbangan yang digunakan dalam
menentukan periode ulang adalah resiko yang dapat ditimbulkan bila curah hujan
melebihi curah hujan rencana.
Untuk menentukan limpasan air hujan
pada suatu daerah, metode yang sering digunakan adalah metode rasional.
Beberapa asumsi dalam penggunaan metode rasional adalah :
1.
Frekuensi limpasan sama dengan frekuensi hujan
2.
Hujan terdistribusi merata pada seluruh daerah penyaliran
3.
Laju limpasan yang dihitung merupakan fungsi intensitas
hujan rata-rata selama waktu konsentrasi
Waktu konsentrasi
adalah waktu yang diberikan untuk mengalirkan air dari titik terjauh pada
daerah penyaliran.
Model penirisan tambang terdiri dari
:
1. Mine
drainage yaitu upaya untuk mencegh pengaliran air ketempat penambangan. Umumnya
dilakukan untuk penanganan air tanah dari air yang berasal dari sumber air
permukaan (sungai,danau dll).
2. Mine
dewatering yaitu upaya untuk mengeluarkan air yang telah masuk ketempat
penambangan (air hujan, sungai dll)
Air Permukaan
Sumber utama air permukaan pada
suatu tambang khususnya tambang terbuka adalah air hujan. Curah hujan yang
relatif tinggi pada daerah tambang di Indonesia berakibat pentingnya penanganan
air hujan yang baik agar produktifitas tambang tidak menurun.
Saluran air di tambang berfungsi
untuk menampung limpasan permukaan pada suatu daerah penambangan dan
mengeluarkannya ke tempat pengumpulan (sump atau tempat lainnya).
Koefisien limpasan (C) dipengaruhi beberapa faktor :
·
Tutupan tanah
·
Kemiringan (topografi)
·
Intensitas hujan
·
Lamanya hujan
·
Koefisien
limpasan merupakan konsentrasi yang menggambarkan :
·
Proses infiltrasi
·
Penguapan
·
Refrection
·
Intersepsi
Dalam merancang dimensi saluran
perlu dilakukan analisis sehingga saluran air tersebut dapat memenuhi beberapa
hal :
·
Dapat mengalirkan debit air yang direncanakan
·
Kecepatan air sedemikian sehingga tidak terjadi
pengendapan sedimentasi
·
Kecepatan air sedemikian sehingga tidak merusak saluran
(erosi)
·
Kemudahan dalam penggalian
Bentuk penampang saluran air umumnya
dipilih berdasarkan :
·
Debit air
·
Tipe material pembentuk saluran
·
Kemudahan dalam pembentukannya
Saluran air dengan penampang segi
empat atau segi tiga umumya untuk debit kecil. Sedangkan saluran air dengan
penampang trapesium untuk debit besar.
Faktor yang
mempengaruhi besarnya limpasan:
1.
Keadaan hujn
2.
Luas dan bentuk daerah hujan
3.
Kemiringan daerah aliran
4.
Daya infiltrasi dan perkolasi tanah
5.
Kebasahan tanah
6.
Suhu udara,angin dan evavorasi
7.
Letak daerah aliran terhadap arah angin.
Pengaruh air tanah
pada tambang (baik tambang terbuka maupun tambanmg bawa tanah) mengganggu
permukaan kerja/lantai kerja, kestabilan, baik lereng maupun dinding tambang.
Beberap model penisiran air
tanah sbb:
1.
Penisiran horisontal
Keuntungan:
a.
Relatif dapat dengan cepat dan mudh dibuat
b.
Penisiran berdasarkan grafitasi
c.
Hanya memerlukan perwatan yang minimal
d.
Fleksibel terhadap perubahan struktur geologi
Kerugian:
a.
Daerah pengaruhnya terbatas
b.
Tidak dapat dibut pada saat pekerjaan penggalian
2.
Penisiran vertikal
Keuntungan:
a.
Dapat dibuat sebelum penggalian dimulai
b.
Instalasiny tidak mengganggu
c.
Air yang dipompa dapt dimanfatkan
Kerugian:
a.
Perlu modal awal untuk peralatan
b.
Jika terjadi kemacetan dapat meningkatkan tekanan air
tanah.
v sumuran
Fungsi sumuran:
Ø Sebagai
penampung air sebelum dipompa keluar tambang
Ø Penampung
air sebelum dialirkan keluar tambang
v Kolam pengendap ( settling pon )
Fungsi kolam
pengendap:
Ø Agar tidak
terjadi pencemaran lingkungan disekitar lokasih tambang
Ø Untuk
mengendapkan partikel-partikel padat.
Designe setling pon
( kolam pengendap )
1. Dari segi
geometri harus mampu menampung seluruh volume lumpur dari sistem penisiran
tambang
2. Dari segi
operasional harus dapat menjamin gr partikel-partikel padat mempunyai cukup
wktu untuk mengendap.
3. Dari segi
perawatan kolam pengendap harus mudah untuk dibersihkan dari lumpur yang
mengendap.
Dampak air penisiran
jika langsung dibuang ke air bebas (sungi,rawa,danau,bendungan dan laut):
·
Menyebabkan kekeruhan dan pendangkalan
·
Menyebabkn kereshan masyarakat
Bentuk settling pon
terdiri dari 4 zona yaitu:
1. Zona masukan
yaitu tempat masuknya aliran lunpur kedalam kolam pengendap dengan anggapan
campuran padatan cairan yang masuk terdistribusi secara seragam,(panjangnya
0,5-1 kali kedalamn kolam.
2. Zona
pengendapan yaitu tempat partikel padatan kan mengendap. Batas panjang zona ini
adalah panjang dari kolam dikurang panjang zona masukan dan keluaran.
3. Zona endapan
lumpur yaitu tempat partikel padatan mengalami sedimentasi dan terkumpul
dibagin bawa kolam pengendap.
4. Zona
keluaran yaitu tempat keluarnya cairan yang jernih. Panjng zona ini kurang
lebih sama dengan kolam pengendap, diukur dari ujung lubang pengeluaran.
Bentuk ini harus
memenuhi persyaratan teknis:
1. Bentuk kolam
pengendap harus zig-zag, agar kecepatan aliran tidak terlalu cepat, sehingga
lebih banyak partikel padatan yang cepat mengendap.
2. Geometri
kolam pengendap harus disesuaikan dengan ukuran backhoe yang biasanya dipakai
untuk perawatan kolam pengendap, untuk mengeruk lumpur yang telah mengendap
didalam kolam pengendap.
Beberapa hal yang
perlu diperhtikan dalam mendesign kolam pengendap:
·
Alat yang dipergunakan (backhoe)
·
Kapasitas mangkok munjung (heped capacit)
·
Jangkauan gali mendatar
·
Jangkauan gali vertikal
·
Lebar
terluar rantai (crawler track)
Dimensi kolam:
L = lebar kolam = 2
kali jangkaun luar mendatar
a = lebar penyekat = lebar
terluar ranti + 0,8m
d = kedalaman kolam
= jangkauan gali vertikal – 1,00m
.jpg)
0 komentar:
Post a Comment