Jenis dan Model Aliran Air Tanah
Air tanah adalah salah satu sumber air bersih yang tersedia
untuk memenuhi kebutuhan air yang terus meningkat khususnya didaerah perkotaan
dan industri. Menurut Herlambang (1996:5) 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 lapisan tanah yang disebut akifer. Lapisan
yang mudah dilalui oleh air tanah disebut lapisan permeable, seperti lapisan
yang terdapat pada pasir atau kerikil, sedangkan lapisan yang sulit dilalui air
tanah disebut lapisan impermeable, seperti lapisan lempung atau geluh.
Cakupan sebaran air tanah atau akifer yang cukup luas dan
sifatnya yang relatif lebih sulit terkontaminasi oleh polutan permukaan,
membuat sumber air tanah menjadi sumber air yang penting dan strategis.
Disamping itu, air tanah juga berfungsi sebagai media penopang beban permukaan.
Lebih dari 98 persen dari semua air di daratan tersembunyi di bawah permukaan
tanah dalam pori-pori batuan dan bahan-bahan butiran. Dua persen sisanya
terlihat sebagai air di sungai, danau dan reservoir. Setengah dari dua persen
ini disimpan di reservoir buatan. Sembilan puluh delapan persen dari air di
bawah permukaan disebut air tanah dan digambarkan sebagai air yang terdapat
pada bahan yang jenuh di bawah muka air tanah. Dua persen sisanya adalah
kelembaban tanah.
Jenis Air Tanah
Air tanah dapat dibedakan atas air tanah yang tertekan dan
yang tidak tertekan. Airtanah bebas (water table) yaitu lapisan lolos air
yang hanya sebagian terisi oleh air dan berada di atas lapisan kedap air.
Permukaan tanah pada aquifer ini disebut dengan water table (preatiklevel),
yaitu permukaan air yang mempunyai tekanan hidrostatik sama dengan atmosfer.
Memiliki karakter berfluktuasi terhadap iklim sekitar, mudah tercemar dan
cenderung memiliki kesamaan karakter kimia dengan air hujan. Kemudahannya untuk
didapatkan membuat kecenderungan disebut sebagai air tanah dangkal (Padahal
dangkal atau dalam itu sangat relatif). Air tanah tertekan adalah airtanah
terhalang inilah yang seringkali disebut sebagai air sumur artesis (artesian
well). Pola pergerakannya yang menghasilkan gradient potensial, mengakibatkan
adanya istilah artesis positif ; kejadian dimana potensial airtanah ini berada
diatas permukaan tanah sehingga airtanah akan mengalir vertikal secara alami
menuju kestimbangan garis potensial khayal ini. Artesis nol ; kejadian dimana
garis potensial khayal ini sama dengan permukaan tanah sehingga muka airtanah
akan sama dengan muka tanah.
Terakhir artesis negatif ; kejadian dimana garis potensial
khayal ini dibawah permukaan tanah sehingga muka airtanah akan berada di bawah
permukaan tanah. Tolman (1937) dalam Wiwoho (1999:26) mengemukakan bahwa air
tanah dangkal pada akifer dengan material yang belum termampatkan di daerah
beriklim kering menunjukan konsentrasi unsur-unsur kimia yang tinggi terutama
musim kemarau. Hal ini disebabkan oleh adanya gerakan kapiler air tanah dan
tingkat evaporasi yang cukup besar. Besar kecilnya material terlarut tergantung
pada lamanya air kontak dengan batuan. Semakin lama air kontak dengan batuan
semakin tinggi unsur-unsur yang terlarut di dalamnya. Disamping itu umur batuan
juga mempengaruhi tingkat kegaraman air, sebab semakin tua umur batuan, maka
semakin tinggi pula kadar garam-garam yang terlarut di dalamnya.
Todd (1980) dalam Hartono (1999:7) menyatakan tidak semua
formasi litologi dan kondisi geomorfologi merupakan akifer yang baik.
Berdasarkan pengamatan lapangan, akifer dijumpai pada bentuk lahan sebagai
berikut:
a. Lintasan air (water course), materialnya terdiri dari
aluvium yang mengendap di sepanjang alur sungai sebagai bentuk lahan dataran
banjir serta tanggul alam. Bahan aluvium itu biasanya berupa pasir dan karikil.
b. Lembah yang terkubur (burried valley) atau lembah yang
ditinggalkan (abandoned valley), tersusun oleh materi lepas-lepas yang berupa
pasir halus sampai kasar.
c. Dataran (plain), ialah bentuk lahan berstruktur datar dan
tersusun atas bahan aluvium yang berasal dari berbagai bahan induk sehingga
merupakan akifer yang baik.
d. Lembah antar pegunungan (intermontane valley), yaitu
lembah yang berada diantara dua pegunungan, materialnya berasal dari hasil
erosi dan gerak massa batuan dari pegunungan di sekitarnya.
e. Batu gamping (limestone), air tanah terperangkap dalam
retakan-retakan atau diaklas-diaklas. Porositas batu gamping ini bersifat
sekunder.
f. Batuan vulkanik, terutama yang bersifat basal. Sewaktu
aliran basal ini mengalir , ia mengeluarkan gas-gas. Bekas-bekas gas keluar
itulah yang merupakan lubang atau pori-pori dapat terisi air.
Model Aliran Air
Tanah
Model aliran airtanah itu sendiri akan dimulai pada daerah resapan
airtanah 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.
Proses penyusupan ini akan berakumulasi pada satu titik
dimana air tersebut menemui suatu lapisan atau struktur batuan
yang bersifat kedap air (impermeabel). Titik akumulasi ini akan membentuk suatu
zona jenuh air (saturated zone) yang seringkali disebut sebagai daerah luahan
airtanah (discharge zone). Perbedaan kondisi fisik secara alami akan
mengakibatkan air dalam zonasi ini akan bergerak/mengalir baik secara
gravitasi, perbedaan tekanan, kontrol struktur batuan dan parameter lainnya.
Kondisi inilah yang disebut sebagai aliran airtanah. Daerah aliran airtanah ini
selanjutnya disebut sebagai daerah aliran (flow zone). Dalam perjalananya
aliran airtanah ini seringkali melewati suatu lapisan akifer yang diatasnya
memiliki lapisan penutup yang bersifat kedap air (impermeabel) hal ini
mengakibatkan perubahan tekanan antara airtanah yang berada di bawah lapisan
penutup dan airtanah yang berada diatasnya. Disamping air tanah bergerak dari
atas ke bawah, air tanah juga bergerak dari bawah ke atas (gaya kapiler). Air
bergerak horisontal pada dasarnya mengikuti hukum hidrolika, air bergerak
horisontal karena adanya perbedaan gradien hidrolik. Gerakan air tanah
mengikuti hukum Darcy yang berbunyi “volume air tanah yang melalui batuan
berbanding lurus dengan tekanan dan berbanding terbalik dengan tebal lapisan
(Utaya, 1990:35).