HIDROLOGI-AIR TANAH

DAS Brantas hulu
Hidrosfer adalah lapisan air yang ada di permukaan bumi. Kata hidrosfer berasal dari kata hidros yang berarti air dan sphere yang berarti lapisan. Hidrosfer di permukaan bumi meliputi danau, sungai, laut, lautan, salju atau gletser, air tanah dan uap air yang terdapat di lapisan udara.
Air berubah dalam tiga wujud menurut waktu dan tempat, yakni dalam bentuk padat, air sebagai cairan, air sebagai uap seperti gas. Umumnya volume benda mengecil atau mengkerut bila suhunya rendah, tetapi air mempunyai volume yang minimum pada suhu 40° C, lebih rendah dari 40° C volumenya agak membesar lagi. Pada proses pembekuan, volume es bertambah menjadi 1/11 kali lebih besar dari volume air semula. Karena itulah es mempunyai densitas yang lebih rendah dari pada air, dan mengapung di permukaan air.
Air mudah mengembang dan mengkerut karena perubahan suhu. Tetapi volumenya hanya berubah 5.10-5 kali tekanan 1 atmosfer. Air mempunyai kapasitas menahan panas yang sangat besar, artinya kalor cair dan kalor uapnya cukup besar. Sifat ini mengurangi variasi temperatur. Demikian pula air mudah melarutkan banyak bahan, sehingga air sungai banyak menandung bahan-bahan yang menumpuk daerah yang dialirinya.
Air di bumi mengulangi terus menerus sirkulasi: penguapan, presipitasi, dan keluar dari tanah. Sirkulasi ini sering disebut dengan siklus hidrologi. Siklus hidrologi adalah suatu proses peredaran atau daur ulang air secara yang berurutan secara terus-menerus. Pemanasan sinar matahari menjadi pengaruh pada siklus hidrologi. Air di seluruh permukaan bumi akan menguap bila terkena sinar matahari. Pada ketinggian tertentu ketika temperatur semakin turun uap air akan mengalami kondensasi dan berubah menjadi titik-titik air dan jatuh sebagai hujan.
Siklus hidrologi merupakan fenomena yang terutama terjadi di atmosfer dan digerakkan oleh panas dari Matahari yang menguapkan air dari samudera dan daratan (Gambar 4A). Uap air yang dihasilkan bergerak naik masuk ke atmosfer dan kemudian bergerak bersama aliran udara. Dalam perjalanannya bersama aliran udara, beberapa bagian uap air mengalami kondensasi dan kemudian mengalami presipitasi dalam bentuk hujan atau salju dan kembali ke samudera atau daratan Gambar 4B. Air hujan yang jatuh ke daratan dapat mengalir masuk kedalam aliran sungai, meresap ke dalam tanah, atau menguap kembali ke udara untuk bergerak kembali dalam siklus. Sebagian air yang di dalam tanah diserap oleh tanaman, dan kemudian mengembalikan air itu ke atmosfer melalui daun dengan proses transpirasi. Salju dapat tetap berada di daratan selama satu atau dua musim dan bisa lebih lama hingga mencair dan airnya mengalir meninggalkan salju. Berbagai reservoir dan alur pergerakan air dalam siklus hidrologi adalah seperti pada Gambar 4C.
Gambar 4A. Siklus hidrologi (panah abu-abu) dan energi Matahari (panah putih). Sumber: Ingmanson dan Wallace (1985).
Gambar 4B. Siklus hidrologi dan transfer material tahunan. Sumber: Duxbury et al. (2002).
Gambar 4C. Siklus hidrologi. Menggambarkan proses dan pergerakan air dari reservoir satu ke reservoir yang lain. Sumber: Skinner dan Porter (2000).
Siklus hidrologi dibedakan menjadi 3, yaitu :
1) Siklus pendek
Dalam siklus pendek, air laut mengalami pemanasan dan menguap menjadi uap air. Pada ketinggian tertentu uap air mengalami kondensasi menjadi awan. Bila butir-butir embun air itu cukup jenuh dengan uap air, hujan akan turun di atas permukaan laut.
2) Siklus sedang
Pada siklus sedang, uap air yang berasal dari lautan ditiup oleh angin menuju ke daratan. Di daratan uap air membentuk awan yang akhirnya jatuh sebagai hujan di atas daratan. Air hujan tersebut akan mengalir melalui sungai-sungai, selokan dan sebagainya hingga kembali lagi ke laut.
3) Siklus panjang
Pada siklus panjang, uap air yang berasal dari lautan ditiup oleh angin ke atas daratan. Adanya pendinginan yang mencapai titik beku pada ketinggian tertentu, membuat terbentuknya awan yang mengandung kristal es. Awan tersebut menurunkan hujan es atau salju di pegunungan. Di permukaan bumi es mengalir dalam bentuk gletser, masuk ke sungai dan selanjutnya kembali ke lautan.
Hidrosfer di muka bumi selanjutnya akan dikelompokkan menjadi dua, yaitu perairan darat dan perairan laut. Namun, pada bahasan kali ini, hanya akan membahas mengenai perairan darat.
1) Perairan Darat
Perairan darat ialah sejumlah massa air yang terdapat didaratan, yang ada dibawah permukaan bumi, yang tergenang dan yang mengalir di permukaan bumi.
Perbandingan antara banyaknya air yang meresap dan mengalir di permukaan bumi dipengaruhi oleh :
1. jumlah curah hujan yang ada
2. kekuatan jatuhnya butiran air hujan
3. lamanya curah hujan
4. penutupan vegetasi di permukaan bumi
5. derajat permeabilitas yaitu ukuran kemampuan bahan untuk ditembus air
6. kemiringan topografi
7. porositas yaitu persen volume ruang kosong suatu bahan lapisan
Perairan darat yang dibentuk oleh alam adalah :
a) Air Tanah
Air tanah adalah air yang terdapat di dalam tanah. Air tanah berasal dari salju, hujan atau bentuk curahan lain yang meresap ke dalam tanah dan tertampung pada lapisan kedap air. Air tanah berjumlah sekitar 0,62 % dari hidrosfer. Pada umumnya air tanah berasal dari air hujan yang meresap melalui media peresapan yaitu :
a. pori-pori tanah.
b. retakan-retakan lapisan tanah.
c. rongga-rongga yang dibuat oleh binatang.
d. rongga-rongga akibat robohnya tumbuhan yang berakar besar.
e. rongga akibat pencairan kristal yang membeku pada musim dingin.
Proses penguapan pada air tanah, yaitu :
a. penguapan langsung melalui pori-pori tanah (evaporasi).
b. penguapan tidak langsung melalui permukan daun (transpirasi).
Berdasarkan tempatnya, air tanah dibagi menjadi 2, yaitu :
a. Zona penjenuhan dan zona aerasi
Zona penjenuhan adalah daerah dimana semua pori-pori bebatuan berisi air. Batas antara zona penjenuhan dengan zona tak jenuh dinamakan meja air (water table) atau muka air tanah. Zona tak jenuh disebut juga zona aerasi terletak diatas meja air dan berisi sedikit atau tidak ada sama sekali air.
b. Zona tanah dangkal dan air tanah dalam
Terletak diatas zona aerasi dan umumnya hanya ada pada saat musim hujan. Sedangkan air tanah dalam (ground water) adalah air tanah yang terdapat dalam zona aerasi dan zona penjenuhan.
i) Air tanah dangkal
Air freatis adalah air tanah yang terletak di atas lapisan kedap air tidak jauh dari permukaan tanah. Air freatis sangat dipengaruhi oleh resapan air di sekelilingnya. Pada musim kemarau jumlah air freatis berkurang. Sebaliknya pada musim hujan jumlah air freatis akan bertambah. Air freatis dapat diambil melalui sumur atau mata air.
ii) Air tanah dalam
Air artesis adalah air tanah yang terletak jauh di dalam tanah, di antara dua lapisan kedap air. Lapisan diantara dua lapisan kedap air tersebut disebut lapisan akuifer. Lapisan tersebut banyak menampung air. Jika lapisan kedap air retak, secara alami air akan keluar ke permukaan. Air yang memancar ke permukaan disebut mata air artesis. Air artesis dapat dapat diperoleh melalui pengeboran. Sumur pengeborannya disebut sumur artesis.
Sumur artesis terjadi jika aquifer yang berpangkal pada tempat yang tinggi berada diantara dua lapisan batuan kedap air yang miring. Aquifer adalah suatu lapisan permeabel dimana air tanah bergerak melaluinya. Di aquifer biasanya sering dijumpai mata air, yaitu suatu aliran air tanah yang keluar secara alami pada permukaan bumi karena pengaruh gravitasi.
b) Air Permukaan
Air permukaan adalah wadah air yang terdapat di permukaan bumi. Bentuk air permukaan meliputi sungai, danau, rawa, dan gletser.
(i) Sungai
Yaitu aliran air tawar dari sumber alami di daratan dan bermuara ke danau, laut, samudera atau sungai lain yang lebih besar dan merupakan air hujan atau mata air yang mengalir secara alami melalui suatu lembah atau diantara dua tepian dengan batas jelas, menuju tempat lebih rendah.
Sungai terdiri dari 3 bagian, yaitu :
Bagian hulu sungai terletak di daerah yang relatif tinggi sehingga air dapat mengalir turun.
Bagian tengah sungai terletak pada daerah yang lebih landai.
Bagian hilir sungai terletak di daerah landai dan sudah mendekati muara sungai.
Jenis – jenis sungai
Sungai hujan adalah sungai yang berasal dari hujan.
Sungai gletser adalah sungai yang airnya berasal dari gletser atau bongkahan es yang mencair.
Sungai campuran adalah sungai yang airnya berasal dari hujan dan salju yang mencair.
Sungai permanen adalah sungai yang airnya relatif tetap.
Sungai periodik adalah sungai dengan volume air tidak tetap.
Berdasarkan letak alirannya :
Sungai yang seluruhnya mengalir di permukaan tanah.
Sungai yang seluruhnya mengalr dibawah permukaan tanah misalnya didaerah kapur (karst).
Sungai yang sebagian mengalir di permukaan tanah dan sebagian lagi dibawah permukaan tanah.
Berdasarkan struktur batuan yang dilewatinya sungai dibagi atas :
Sungai Antiseden : Sungai yang dapat mengimbangi pengangkatan daerah lapisan batuan yang dilaluinya. Misalnya bengawan Madiun di Jateng yang mengikis peg. Kendeng yang mengalami pengangkatan, atau sungai Oya yang mengikis Plateu Wonosari di Yogyakarta.
Sungai Epigenesa : Sungai yang terus menerus mengikis batuan yang dilaluinya, sehingga mencapai daerah batuan asli, proses terjadinya ketika daerah itu mengalami penurunan sehingga timbulah sedimentasi.
Sungai Konsekuen: sungai yang alirannya sesuai dengan kemiringan batuan daerah yang dilaluinya. Banyak dijumpai pada peg, berumur muda. Misalnya sungai Progo di Jateng yang menuruni lereng gunung Merbabu.
Sungai Subsekuen : sungai yang alirannya tegak lurus pad sungai konsekuen dan bermuara pada sungai konsekuen tersebut. Misalnya sungai Opak di Yogyakarta.
Sungai Obsekuen: sungai yang arah alirannya berlawanan dengan arah kemiringan lapisan batuan daerah itu, dan merupakan anak dari sungai subsekuen.
Sungai resekuen: sungai konsekuen yang timbul kemudian, merupakana anak sungai subsekuen dan searah dengan sungai konseken.
Sungai insekuen: sungai yang arah alirannya tidak teratur.
Pola aliran sungai :
Pola aliran radial (menjari)
Terdiri dari pola aliran radial sentrifugal (pola aliran yang meninggalkan pusat) dan pola aliran radial sentripetal (pola aliran yang menuju ke pusat). Biasanya terdapat didaerah basin atau ledokan yang mempunyai outlet (sudetan keluar).
Pola aliran dendritik
Pola aliran yang tidak teratur yang biasanya terdapat di dataran atau pantai dan plateau.
Pola aliran trelis
Pola aliran berbentuk sirip daun atau trelis yang terdapat pada pegunungan lipatan.
Pola aliran rektanguler
Pola aliran berbentuk sudut siku-siku atau hampir siku-siku. Biasanya terdapat pada daerah patahan.
Pola aliran anular
Pola ini pada awalnya merupakan aliran radial sentrifugal. Kemudian timbul sungai subsekuen. Obsekuen dan resekuan. Biasanya terdapat didaerah dome stadium dewasa.
Q = A . v
Sepanjang perjalanannya air sungai melakukan proses pengikisan, pengangkutan dan pengendapan. Erosi ke samping (lateral) menyebabkan lembah bertambah lebar dan membentuk kelokan-kelokan yang khas (setengah lingkaran) atau meander. Erosi vertikal menyebabkan sungai bertambah dalam. Pengendapan dimuara sungai akan membentuk delta apabila lautnya dangkal dan arusnya tidak terlalu kuat, sedangkan pengendapan di tepi lembah terjadi pada waktu banjir dan membentuk tanggul alam. Debit sungai berubah sejalan dengan perubahan kecepatan sungai. Debit sungai dirumuskan dengan :
Dimana Q = debit air (m3/detik), A = luas penampang sungai (m2) dan v = kecepatan aliran sungai.
(ii) Danau
Danau merupakan kumpulan air yang terdapat didaerah cekungan di permukaan bumi. Berdasarkan proses terjadinya, danau terbagi atas :
a. Danau bendungan, danau yang terbentuk karena aliran sungai terbendung secara alami oleh aliran lahar hasil letusan gunung berapi.
b. Danau vulkanik, danau yang terbentuk karena letusan gunung berapi, seperti danau kawah gunung Kelud, Batur dan Galunggung.
c. Danau tektonik, danau yang terbentuk karena patahan kerak bumi akibat aktivitas tenaga endogen.
d. Danau tekto-vulkanik, danau yang terbentuk karena gabungan tenaga tektonik dan vulkanik, seperti danau Toba.
e. Danau Karst, danau didaerah kapur karena pelarutan bagian permukaan kapur oleh air hujan. Cekungan didaerah karst disebut dengan dolina, dan sebuah dolina dapat berubah menjadi danau karst.
f. Danau glasial/es diderah es atau gletser.
(iii) Rawa
Merupakan dataran rendah yang selalu tergenang air biasanya terletak didaerah pantai yang landai dan umumnya ditandai oleh mangrove (hutan bakau) atau pohon nipah. Banyak terdapat didaerah pantai timur Sumatera, pantai barat dan selatan Kalimantan, pantai barat dan selatan Irian Jaya dan pantai bagian barat Cilacap (Jateng).
(iv) Gletser
Yaitu massa besar es berbutir, yang terbentuk dari penimbunan salju dan bergerak menuju ke bawah akibat gravitasi bumi, sambil menguap atau meleleh.
AIR TANAH
Air Permukaan
Sungai merupakan lembah memanjang di daratan yang berupa saluran tempat mengalirnya air sebagai akibat gaya grafitasi bumi. Sumber utama air sungai adalah air hujan yang langsung jatuh kedalam badan sungai dan yang tertahan oleh lahan untuk dilepas kembali ke sungai dalam bentuk mata air (spring ) dan air rembesan (seepage).
Dalam kehidupan sehari-hari orang sering membedakan antara sungai besar dan sungai kecil. Sungai besar sering disebut river, sedangkan sungai kecil sering disebut stream atau brook, dan creek untuk sungai yang lebih kecil lagi.
a. Proses Terjadinya Sungai
Sungai terbentuk melalui proses erosi secara bertahap dalam waktu yang cukup lama. Faktor utama yang berperan dalam proses tersebut adalah curah hujan. Sedangkan arah dan pola aliran sungai dihasilkan ditentukan oleh kondisi morfologi dan sifat batuan wilayah yang bersangkutan. adapun tahapan erosi hingga terbentuk sungai adalah :
1. Erosi Percik (Splash Erosion)
Yaitu proses penghancuran batuan/ tanah oleh tetesan air hujan sehingga batuan yang tadinya kompak/padu menjadi lepas-lepas dalam bentuk butiran tanah permukaan . Materi ini siap terangkut oleh limpasan permukaan.
2. Erosi Permukaan (Sheek Erosion)
Yaitu proses penghanyutan materi tanah hasil erosi percik oleh limpasan permukaan.
3. Erosi Parit (Rill Erosion )
Yaitu proses awal pembentukan alur aliran air hujan berukuran kecil akibat erosi oleh tenaga air hujan. Semakin lama alur parit ini berukuran semakin besar.
4. Erosi Lembah (Gulley Erosion )
Yaitu erosi yang terjadi pada alur yang lebih besar seperti lembah. Alur ini merupakan gabungan dari beberapa alur parit yang bersatu. alur berukuran gulley ini juga mengalami perkembangan ukuran yang semakin membesar.
5. Erosi Sungai (Stream Erosion)
Yaitu erosi yang terjadi pada alur sungai. Sungai merupakan gabungan dari beberapa gulley tersebut.
Dengan demikian sungai dapat terbentuk oleh parit dan gulley yang berkembang karena proses erosi yang secara terus menerus berlangsung ditempat itu. Namun demikian untuk sungai bawah tanah di daerah kapur/karst yang berperan adalah proses pelarutan batuan oleh air hujan. pelarutan ini terjadi pada joint atau retakan batuan kapur, sehingga semakin membesar bergabung menjadi satu membentuk sungai bawah tanah.
b. Klasifikasi Sungai
Sungai dapat diklasifikasikan menurut beberapa macam klasifikasi antara lain :
1. Berdasarkan keajegan alirannya, sungai dapat dibedakan menjadi 3 macam tipe, yaitu :
a. Sungai Permanen/Perennial
yaitu sungai yang mengalirkan air sepanjang tahun dengan debit yang relatif tetap. Dengan demikian antara musim penghujan dan musim kemarau tidak terdapat perbedaan aliran yang mencolok. Tipe sungai ini biasanya terdapat didaerah yang beriklim basah, daerah kutub, dan subkutub. Di Indonesia tipe sungai ini berkembang apabila kondisi lahannya dapat mendukung. Contoh : Sungai permanen di Indonesia.
b. Sungai Musiman/Periodik/Intermitten
yaitu sungai yang aliran airnya tergantung pada musim. Pada musim penghujan ada alirannya dan musim kemarau sungai kering. Berdasarkan sumber airnya sungai intermitten dibedakan : a) Spring fed intermitten river yaitu sungai intermitten yang sumber airnya berasal dari air tanah dan b) Surface fed intermitten river yaitu sungai intermitten yang sumber airnya berasal dari curah hujan atau penciran es.
c. Sungai Tidak Permanen/Ephemeral
yaitu sungai tadah hujan yang mengalirkan airnya sesaat setelah terjadi hujan. Karena sumber airnya berasal dari curah hujan maka pada waktu tidak hujan sungai tersebut tidak mengalirkan air.
2. Berdasarkan bentuk asal daerah yang dilalui, sungai dibedakan sebagai berikut :
a. Sungai Konsekuen adalah sungai yang alirannya sesuai dengan dengan arah kemiringan batuan pada waktu terjadinya.
b. Sungai Subsekuen adalah sungai yang mengalir tegak lurus kemiringan batuan atau tegak lurus terhadap sungai konsekuen.
c. Sungai obsekuen adalah sungai yang mengalir berlawanan arah dengan kemirigan dip batuan atau berlawanan dengan aliran sungai konsekuen. Sungai ini biasanya merupakan cabang sungai subsekuen.
d. Sungai Resekuen adalah sungai yang alirannya searah dengan sungai konsekuen tetapi terbentuknya kemudian setelah pengangkatan. Sungai resekuen biasanya merupakan cabang sungai subsekuen
e. Sungai Insekuen adalah sungai yang arah alirannya tidak teratur. sungai ini mencari batuan yang lebih lunak untuk diterobos seperti daerah yang berstadia tua dan mengalami erosi kuat.
Keterangan :
K : Sungai Konsekuen
S : Sungai Subsekuen
R : Sungai resekuen
O : Sungai Obsekuen
I : Sungai Insekuen
Gambar. 1.2 Macam- macam sungai berdasarkan bentuk daerah yang dilaluinya.
Berdasarkan Formasi Geologi, tipe genetik sungai dapat dibedakan menjadi :
Sungai Anteseden adalah sungai yang tetap mempertahankan arah alirannya walaupun daerah yang dilalui telah mengalami pengangkatan.
Sungai Seperimpose adalah sungai yang mengalir didaerah unkonformitas. Arah aliran sungai mengikuti kemiringan batuan termudah, walaupun dasar sungai dapat menoreh lapisan miring batuan dibawahnya.
Sungai Antiklinal adalah sungai yang alirannya berbalik arah karena daerah yang dilalui mengalami pengangkatan.
Sungai Compound adalah Sungai yang mengalir melalui berbagai stadia geomorfologi, misalnya daerah pegunungan berstadia muda, daerah berstadia dewasa, dan daerah berstadia tua.
Sungai Komposit adalah sungai yang mengalir melalui berbagai struktur geologi seperti patahan, lipatan, dataran dan dome.
Sungai Reversed adalah sungai yang terpaksa mengubah arah alirannya karena tidak mampu menerobos daerah yang dilaluinya yang mengalami pengangkatan.
Sungai Resurrected adalah sungai yang sudah beberapa lama terputus karena tertutup endapan, kemudian terbuka kembali setelah endapan tersebut mengalami penurunan.
Gambar. 1.3 Sungai berdasarkan formasi geologi
Di Indonesia sungai-sungai yang ditemukan relatif tergolong kecil dan pendek, karena wilayah indonesia berbentuk kepulauan. Bahkan terdapat kecenderungan hubungan besar-kecilnya pulau dengan ukuran sungai. terbukti sungai terpanjang dan terbesar ditemukan dipulau besar seperti Kalimantan (Sungai Kapuas dan Sungai Barito ), Irian (Sungai Digul), Sumatera (Sungai Musi, Indragiri dan Batanghari), dan Jawa ( Sungai Bengawan Solo, Brantas, dan Citarum ).
Dalam hubungannya dengan kehidupan manusia, sungai-sungai di indonesia mempunyai manfaat sangat banyak antara lain :
1. Sebagai sumber air bersih. Di beberapa sungai secara langsung masih dimanfaatkan sebagai bahan baku air bersih/minum.
2. Untuk mengairi lahan pertanian dan mendukung kegiatan peternakan.
3. Sebagai sumber ikan nelayan sungai dan sekaligus juga dapat untuk tempat pemeliharaan ikan.
4. Untuk pembangkit tenaga listrik terutama dengan dibangunnya waduk-waduk disepanjang sungai.
5. Untuk mendukung kegiatan lalulintas dan transportasi sungai. Kegiatan ini sangat intensif dilakukan di Kalimantan, Sumatera, dan Irian Jaya.
6. Sebagai sumber bahan baku terutama untuk tempat penambangan pasir dan batu (sirtu)
Aplikasi /Latihan :
- Siswa ditugasi untuk mengamati sungai disekitar tempat tinggalnya dengan mencatat nama sungai !
- Amatilah keajegan alirannya dan analisis jenis sungai tersebut !
- Amati dan diskusikan secara berkelompok pemanfaatan air sungai yang ada di sekitar tempat tinggal!
Evaluasi Aplikasi :
Siswa dinyatakan tuntas dan kompetensi apabila mampu mendiskripsikan tipe sungai berdasarkan keajegan aliran dan mampu mendiskripsikan tentang pemanfaatan sungai.
Tindak Lanjut :
Proses pembelajaran siswa dilakukan outdoor dengan mengamati sungai yang ada sekitar sekolah untuk mengklasifikasi sungai berdasarkan tipe genetik dan bentuk asalnya !
Lembar Kerja :
Jelaskan proses terbentuknya sungai ?
Sebutkan macam sungai berdasarkan keajegan alirannya ?
Sebutkan macam sungai berdasarkan bentuk asal daerah yang dilaluinya!
Sebutkan manfaat air sungai bagi kehidupan masyarakat Indonesia !
5. Airtanah
Airtanah adalah air yang berada bibawa permukaan tanah dan menempati romgga-rongga batuan/tanah. Volume rongga-rongga batuan/tanah disebut porositas, sedangkan kemampuan batuan/tanah untuk melepaskan kembali air tersebut disebut permeabilitas. Besar kecilnya jumlah air yang dapat tersimpan dalam tanah tergantung pada volume rongga batuan/tanah. Cabang ilmu hidrologi yang khusus mempelajari airtanah disebut Geohidrologi.
Sumber utama dan terbesar pengisi air tanah dalam jumlah kecil antara lain:
a. Air connate yaitu air yang tersimpan di dalam batuan sedimen sejak batuan tersebut berada dibawah permukaan laut hingga terangkat menjadi daratan.
b. Air juvenil yaitu air yang naik dari magma karena gas-gas dibebaskan melalui mata air panas.
c. Air meteorik yaitu air yang berasal dari atmosfir yang terbawa oleh meteor yang jatuh dibumi.
Berdasarkan kedudukan air tanah dapat dibagi menjadi dua yaitu :
a. Airtanah Dangkal/Airtanah bebas/ Airtanah freatis yaitu air yang berada pada suatu lapisan batuan/tanah, yang bagian bawahnya dibatasi oleh lapisan kedap air dan bagian atasnya dibatasi oleh lapisan tidak kedap air.
b. Airtanah Dalam /Airtanah Tertekan/Airtanah Pizometriyaitu air yang berada didalam tanah dan terletak antara dua lapisan batuan kedap air. Terdapatnya air tanah tertekan biasanya jauh berada dibawah permukaan tanah, dengan kedalaman sampai mencapai ratusan meter, Sehingga unyuk pengambilannya sering menggunakan pompa air yang berkekuatan besar. Akan tetapi tidak jarang airtanah ini ditemukan dalam bentuk sumur artesis, bahkan kadang-kadang muncul sebagai mata air.
Air yang berada dipermukaan tanah dapat dibagi menjadi dua bagian yaitu bagian jenuh dan bagian tidak jenuh. Pada bagian jenuh seluruh rongga /pori-pori tanah terisi oleh air, sedangkan pada bagian tidak jenuh tidak semua rongga/pori-pori tanah terisi air, tetapi hanya sebagian yang terisi oleh air dan sebagian lain terisi udara.








permukaan tanah
Air Dangkal
Air Gravitasi
Air Kapiler
Airtanah
bagian tidak jenuh
muka airtanah
bagian jenuh

Gambar. 1.4 Distribusi Vertikal Airtanah
Keterangan :
1. Bagian tidak jenuh adalah bagian lapisan batuan/tanah yang tidak seluruhnya terisi airtanah.
a. Air Dangkal
Yaitu air yang berada antara permukaan tanah hingga daerah perakaran tumbuh. Air ini berasal dari air hujan atau air irigasi.
b. Air Gravitasi
Yaitu air yang berada dibawah air dangkal. Air gravitasi bergerak menembus lapisan tanah dibawahnya karena adanya gaya gravitasi.
c. Air Kapiler
Yaitu air yang berada dibawah air gravitasi dan diatas air tanah jenuh, yang dapat bergerak keatas karena gaya kapiler.
Antara lapisan air kapiler dan airtanah jenuh terdapat muka air tanah (muka pratik ) yang dalam kehidupan sehari-hari merupakan permukaan air sumur yang digunakan penduduk.
2. Bagian jenuh air adalah lapisan batuan/tanah yang seluruh pori-porinya terisi oleh air dan tidak terdapat udara didalamnya. Dalam geohidrologi air ini disebut air tanah (groundwater).
Di Indonesia airtanah ditemukan hampir diseluruh wilayah daratan yang ada. Akan tetapi jumlah/potensinya tidak sama dan bervariasi menurut kondisi lahan dan curah hujan. Pada lahan dataran yang sifat tanahnya porus dan tebal, serta curah hujan tinggi cenderung memiliki potensi airtanah yang besar. sebaliknya lahan yang bergelombang, berbukit, dan berpegunungan, serta sifat tanahnya kurang porus, tipis, dan curah hujan kecil akan cenderung memiliki potensi airtanah kecil.
Bagi rakyat Indonesia, airtanah memiliki manfaat yang sangat besar kerena merupakan penopang utama kehidupannya, khususnya dalam pemenuhan kebutuhan air. Terbukti sampai saat ini sebagian besar rakyat indonesia masih menggunakan air tanah sebagai sumber air minum. Hal ini terjadi karena selain murah (tidak perlu membeli air ), ditinjau dari segi lokasinya sangat menguntungkan karena relatif terdapat secara merata diberbagai wilayah, sehingga penduduk tidak perlu mengusahakan transportasi untuk mengangkut air bersih.
Sampai saat ini airtanah mempunyai banyak manfaat. Selain untuk memenuhi kebutuhan air minum (domestik) baik oleh penduduk maupun sebagai bahan baku air minum PDAM (Perusahaan Daerah Air Minum), ternyata dibeberapa tempat airtanah sudah dimanfaatkan untuk kepentingan lain, seperti industri dan pertanian yang banyak memanfaatkan airtanah dalam/tertekan. Dalam hal ini para industriawan dan petani dengan menggunakan bor menggali airtanah secara langsung dan dimanfaatkan untuk kepentingan masing-masing. Daerah yang banyak memanfaatkan airtanah dalam untuk industri adalah kawasan Jabotabek (Jakarta,Bogor, Tangerang dan Bekasi ) dan Surabaya dan sekitarnya. Sedangkan daerah yang memanfaatkan airtanah dalam untuk irigasi adalah Kabupaten Ngawi dan Madiun.
Macam-Macam Sumur
Seperti dikemukakan di muka bahwa bagi penduduk Indonesia, sumur masih merupakan sumber air minum yang paling penting. Sumur ditemukan dalam berbagai macam cara sesuai dengan kedudukan lapisan batuan pembawaan air (akifer ). Berdasarkan kedudukan akifernya terdapat beberapa macam sumur antara lain :
1. Sumur Preatis
yaitu sumur yang lapisan batuan pembawa airnya pada lapisan akifer bebas. Akifer pembawa air pada sumur preatis ini berada diatas lapisan kedap air dan diatasnya tidak terhalang oleh lapisan batuan apapun.
2. Sumur Pizometrik/Sumur Tertekan
yaitu sumur yang airnya berada pada lapisan pembawa air yang terletak diantara dua lapisan kedap air yang mengapitnya. Oleh karena airnya mempunya tekanan yang sangat kuat, maka apabila digali airnya akan naik sampai dipermukaan tanah. Apabila airnya sampai memancar, maka sumur tersebut disebut flowing well. Apabila tidak sampai memancarkan maka disebut sumur artesis.
3. Sumur Menggantung (Perche Well)
yaitu sumur yang sumber airnya terletak pada lapisan/akifer menggantung. Sumur menggantung hanya memiliki sumber air yang kecil, karena akifer tempat terdapatnya air hanya sempit dan terletak diatas lapisan batu kompak yang menggantung dan relatif sempit.
Aplikasi/Latihan :
Amatilah sumber air bersih di rumah- masing-masing siswa !
Ukurlah kedalaman sumur yang ada di rumah masing-masing siswa !
Analisis dari hasil pengamatan, termasuk jenis air tanah apa berdasarkan kedudukannya
Evaluasi Aplikasi :
Siswa termasuk tuntas apabila dapat mentelaah dan mengklasifikasi jenis air tanah berdasarkan kedudukannya
Tindak lanjut :
- siswa ditugaskan menggamati profil dari atas permukaan tanah sampai permukaan air tanah.
- Siswa menggambarkan profil distribusi vertikal air tanah !
Lembar Kerja :
apa yang dimaksud dengan air tanah ?
Sebutkan jenis air tanah berdasarkan kedudukannya ?
Sebutkan macam-macam jenis sumur berdasarkan kedudukan akifer ?
Sebutkan manfaat air tanah dalam kehisupan sehari-hari !
6. Air Danau dan Kualitas Air
a. Danau
Menurut Forel (1892, dalam Mortopo, 1980 ) danau adalah suatu tubuh air tergenang yang menempati suatu cekungan (basin) yang sangat kecil hubungannya dengan laut. Suatu genangan air dapat dianggap sebagai danau apabila memiliki ciri-ciri :
1. Air cukup dalam dan menunjukkan adanya perbedaan temperatur antara permukaan dan lapisan air dibawahnya.
2. Tumbuhan mengapung tidak dapat menutupi seluruh permukaan danau.
3. Ukuran genangan cukup luas yang ditunnjukkan dengan oleh adanya gelombang dan arus.
Sumber air danau berasal dari air sungai, air hujan, airtanah, dan mata air. Sedangkan penyusutan air danau dapat dibedakan menjadi beberapa macam :
1. Danau Glasial
Danau ini terjadi karena adanya kombinasi proses erosi dan pengendapan yang membentuk basik dilereng dan lembah pegunungan, yang selanjutnya setelah terisi air es yang mencair berubah menjadi danau. Contohnya Danau Ontari dan Danau Mocina di Amerika Utara.
2. Danau Tektonik
Danau tektonik terjadi karena adanya gejala tektonik seperti patahan, lipatan, dan gempa bumi yang menghasilkan suatu cekungan. Apabila cekungan ini terisi oleh air hujan maka terbentuklah danau. Contohnya Danau Singkarak dan Danau Ranau (Sumatera) dan DanauTowuti (Sulawesi).
3. Danau Vulkanik
Danau vulkanik terjadi akibat erupsi gunung berapi. Danau Vulkanik dibedakan menjadi 2 yaitu :
a. Danau Kepundan/Kawah Yaitu kepundan/kawah gunung api yang menjadi danau karena terisi air hujan. Contohnya Kawah Ijen dan Kawah Kelud.
b. Danau Maar/ranu yaitu lubang berbentuk corong pada gunung api yang terjadi sesudah letusan sekali, yang setelah mati dan terisi air hujan menjadi danau. Contohnya Ranu Grati, Ranu Bedali dan Ranu Klakah di Jawa Timur.
4. Danau Vulkano-Tektonik
yaitu danau yang terjadi karena adanya kombinasi dua peristiwa alam yaitu erupsi gunung api dan gravitasi tektonik yang menimbulkan cekungan. Apabila terisi air hujan cekungan tersebut menjadi danau. Contohnya Danau Batur (Bali) dan Danau Toba (Sumatera).
5. Danau Fluvial
yaitu danau yang terjadi pada sungai yang berbentuk meander. Karena terputus oleh tali arus maka lengkung meander yang terpisahkan dari alur sungai berubah menjadi danau. Danau ini sering disebut Danau Tapal Kuda (Oxbow). Contoh danau ini banyak ditemukan disepanjang Sungai Missisipi (USA).
6. Danau Karst (Danau Air Tanah)
yaitu danau-danau didaerah pegunungan kapur yang terjadi karena adanya proses pelarutan kapur. Contohnya Danau Tennesse dan Danau Kentuky (USA).
Danau Oleh Aktivitas Laut
yaitu danau disepanjang pantai yang terjadi karena aliran air dari daratan terbendung oleh onggokan pasir yang terbentuk karena aktivitas gelombang dan arus. Contohnya Danau-danau Kecil disepanjang Pantai Atlantik di Benua Amerika.
8. Danau Oleh Aktivitas Angin
yaitu danau kecil yang terbentuk di daerah gurun karena adanya cekungan-cekungan diantara bukit pasir yang terbentuk karena aktivitas angin . Contohnya danau-danau di barat laut Indiana (Selatan Danau Michigan).
9. Danau Bendungan Atau Waduk
yaitu danau terjadi karena aktivitas manusia yang dengan sengaja membendung suatu sungai untuk tujuan-tujuan tertentu, seperti pengairan, sumber tenaga listrik, pariwisata, sumber air bersih, pengendali banjir, perikanan, dan sebagainya. Contohnya Bendungan Sutami, Waduk Jatiluhur, Waduk Wonogiri, Waduk Kedung Ombo, dan sebagainya.
Tabel. 1. Luas Beberapa Danau Di Indonesia
No Nama Danau Pulau Luas
1 .Danau Bantur Bali 1.568
2. Danau Bratan Bali 374
3 Danau Buyan Bali 360
4. Danau Kurinci Sumatera 4.26
5. Danau Laut Tawar Sumatera 10.937
6. Danau maninjau Sumatera 9.980
7. Danau matana Sulawesi 16.640
8. Danau Poso Sulawesi 34.280
9. Danau Ranau Sumatera 12.528
10. Danau Sentani Irian 34.375
11. Danau Singkarak Sumatera 10.176
12. Danau Tempe Sulawesi 9.406
13. Danau Toba Sumatera 107.216
14. Danau Tondano Sulawesi 4.360
15. Danau Towuti Sulawesi 59.840
16. Danau Jatiluhur Jawa Barat 9.016
17. Danau Gadjah Mungkur Jawa Tengah 8.950
18. Danau Karang Kates Jawa Timur 5.250
19. Danau Selorejo Jawa Timur 750
Danau dan waduk memiliki manfaat yang sangat besar bagi kehidupan manusia. Adapun manfaat tersebut adalah :
1. Sumber penyediaan air irigasi sawah atau lahan pertanian
2. Pusat Pembangkit Tenaga Listrik (PLTA)
3. Sumber bahan baku air bersih/minum
4. Pengembangan perikanan air tawar
5. Penanggulangan banjir
6. Kegiatan pariwisata
7. Pengendalian erosi dan sedimentasi sungai
8. Pengelolaan kuantitas dan kualitas air sungai

Air merupakan sumber kehidupan yang tidak dapat tergantikan oleh apa pun juga. Tanpa air manusia, hewan dan tanaman tidak akan dapat hidup. Air di bumi dapat digolongkan menjadi dua, yaitu :

1. Air Tanah

Air tanah adalah air yang berada di bawar permukaan tanah. Air tanah dapat kita bagi lagi menjadi dua, yakni air tanah preatis dan air tanah artesis.

a. Air Tanah Preatis
Air tanah preatis adalah air tanah yang letaknya tidak jauh dari permukaan tanah serta berada di atas lapisan kedap air / impermeable.

b. Air Tanah Artesis
Air tanah artesis letaknya sangat jauh di dalam tanah serta berada di antara dua lapisan kedap air.

2. Air Permukaan

Air pemukaan adalah air yang berada di permukaan tanah dan dapat dengan mudah dilihat oleh mata kita. Contoh air permukaan seperti laut, sungai, danau, kali, rawa, empang, dan lain sebagainya. Air permukaan dapat dibedakan menjadi dua jenis yaitu :

a. Perairan Darat
Perairan darat adalah air permukaan yang berada di atas daratan misalnya seperti rawa-rawa, danau, sungai, dan lain sebagainya.

b. Perairan Laut
Perairan laut adalah air permukaan yang berada di lautan luas. Contohnya seperti air laut yang berada di laut.
Tambahan :
Di kota besar umumnya penggunaan air tanah dan air permukaan oleh kalangan bisnis dikenakan pajak pengambilan air bawah tanah dan air permukaan untuk membatasi penggunaan air yang membabi-buta demi menjaga kondisi dan kestabilan lingkungan. Informasi mengenai pajak air bawah tanah bisa dicari di situs organisasi.org ini dengan bantuan mesin pencari situs web ini.
AIR TANAH
HIDROLOGI
Bab 5 : Dinamika Hidrosfer
SMA MUHAMMADIYAH TASIKMALAYA