SUMBER AIR ARTESIS

Tujuan

·          Memperlihatkan terjadinya sumur artesis

Alat dan bahan

·         Baskom plastik

·         Lempung 0.5 baskom

·         Pasir 0.25 baskom

·         Corong plastik

·         Selang plastik diameter 1 cm, panjang 12 cm

       
Cara kerja

1.    Disusun alat dan bahan seperti gambar di bawah 

2.    Setelah tersusun seperti gambar di atas, dituangkan air melalui corong secara perlahan

3.    Diamati dan ditunggu dalam beberapa waktu, apakah yang terjadi pada selang plastik

Hasil

 

Pembahasan

Pada percobaan ini, dilakukan simulasi sumber air artesis. Air artesis adalah air tanah tertekan (confined ground water) yang menimbulkan tekanan hidrostatis yang tidak normal. Alat sederhana pembuatan sumber air artesis menggunakan corong, tanah lempung, waskom plastik, selang, dan pasir. Digunakannya tanah lempung pada percobaan ini berperan sebagai lapisan padat aquiclude, yaitu sebuah substrat dengan porositas yang sangat rendah itu hampir tidak permeabel terhadap air tanah. Pasir berguna sebagai aquifer, yaitu batuan/celah yang menyimpan dan mengalirkan air atau lapisan substrat berpori yang berisi dan mengirimkan air tanah.

Setelah air dituangkan melalui corong dan ditunggu dalam beberapa waktu, air naik dalam selang. Air dimasukkan ke dalam corong mengalir melewati pasir yang merupakan lapisan tak kedap air (impermeable) yang memiliki kadar pori untuk ditembus air cukup besar. Pasir disusun sesuai cara kerja yang dibatasi oleh dua lapisan kedap air (tanah lempung), sehingga tekanan di bawah lapisan kedap air lebih besar daripada tekanan atmosfer. Air yang berada di lapisan tak kedap air (pasir) terperangkap di antara dua lapisan batuan kedap air dan tidak dapat naik ke permukaan air di atasnya, yaitu daerah yang tidak tertekan. Menurut Linsley, dkk (1991), air tanah artesis dapat terjadi karena kapasitas infiltrasi setiap permukaan tanah berbeda-beda tergantung pada tekstur dan struktur tanah. Sebelum air diloloskan ke dalam tanah, pada dasarnya ditahan terlebih dahulu oleh butiran tanah hingga tanah menjadi lembab. Pada sumur artesis, tinggi muka air tanah menunjukkan tinggi permukaan potensiometrik pada titik atau daerah tersebut.

Naiknya air menuju atas selang terjadi karena air tertekan dalam pasir (lapisan aquifer) sehingga timbul tekanan hidrostatik yang disebabkan adanya celah/rekahan yang bertemu dengan lapisan ini, air akan naik dan keluar menjadi sumber air artesis. Pori-pori dalam akuifer menimbulkan gaya gesekan yang menghambat aliran dan tekanan berkurang akibat jaringan rekahan-rekahan di dalam tanah. Pasir sebagai aquifer dapat menyerap air dari sebuah aliran air dan akan menyusup masuk di antara tanah lempung. Hal ini mengakibatkan tekanan tinggi, sehingga ketika air menemukan jalur keluar, air tersebut melawan gravitasi dan mengalir ke atas serta naik menuju selang.

Proses penyusupan air tanah 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  disebut sebagai daerah luahan air tanah (discharge zone).  Dalam perjalananya aliran air tanah 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 air tanah yang berada diatasnya (Elvyra, dkk 2013).

Muka air di dalam selang akan berbeda dengan muka air didalam waskom. Perbedaan ini akan mengakibatkan pergerakan air. Sama dengan analog ini, air tanah pun akan bergerak dari tekanan tinggi menuju ke tekanan rendah. Perbedaan tekanan ini secara umum diakibatkan oleh gaya gravitasi, adanya lapisan penutup yang impermeabel diatas lapisan akifer, gaya lainnya yang diakibatkan oleh pola struktur batuan atau fenomena lainnya yang ada di bawah permukaan tanah. Pergerakan tersebut dinamakan gradien aliran air tanah (potentiometrik).

Air tanah artesis letaknya sangat jauh di dalam tanah serta berada di antara dua lapisan kedap air. Kedalaman air tanah tidak sama pada setiap tempat. Volume air yang meresap ke dalam tanah tergantung pada jenis lapisan batuannya (Gunawan 1998). Berdasarkan hal tersebut terdapat dua jenis lapisan batuan utama, yaitu lapisan kedap (impermeable) dan lapisan tak kedap air (permeable). Lapisan kedap (permeable) memiliki kadar pori lapisan kedap atau tak tembus air sangat kecil, sehingga kemampuan untuk meneruskan air juga kecil. Sedangkan lapisan tak kedap (impermeable) memiliki kadar pori lapisan tak kedap air atau tembus air cukup besar. Di antara kedua jenis lapisan tersebut, yakni lapisan kedap dan lapisan tak kedap, terdapat lapisan peralihan yang merupakan variasi dari dua jenis lapisan tersebut. Jika lapisan yang kurang kedap terletak di atas dan di bawah suatu tubuh air, maka akan dihasilkan suatu lapisan penyimpanan air yang disebut air tanah tertahan atau air sumur artesis (artesian well) (Linsley, dkk 1991).

Kondisi geologi yang diperlukan untuk air artesis diantaranya adalah :

× Susunan batuannya haruslah terdiri dari selang-seling antara lapisan-lapisan permeabel dan impermeabel. Di alam, susunan seperti ini biasanya terdiri dai batu pasir dan serpih. Lapisan permeabel dinamakan akuifer.

× Susunan batuan tersebut haruslah terjungkit dan tersingkap di permukaan sehingga air dapat masuk ke dalam akuifer.

× Cukup presipitasi dan di daerah singkapan harus ada permukaan resapan (surface drainage) agar akuifer tetap terisi.

Sumur artesis tidak bisa disebut sebagai lahan basah, meskipun terlihat sebagai lahan basah buatan. Sumur artesis merupakan air tanah (ground water) yaitu massa air yang ada di bawah permukaan tanah. Lebih dari 98 % dari semua air di daratan tersembunyi di bawah permukaan tanah, 2% terlihat sebagai air di sungai, danau dan reservoir. Setengah dari 2% ini disimpan di reservoir buatan. Selain itu, karena sumur artesis ini tidak ditumbuhi oleh vegetasi, biasanya berada di kedalaman >60 meter dan bukan merupakan daerah peralihan antara daratan dan perairan. Herlambang (2009) menyebutkan bahwa lahan basah menurut Konvensi Ramsar, adalah lahan yang secara alami atau buatan selalu tergenang, baik secara terus-menerus ataupun musiman, dengan air yang diam ataupun mengalir. Air yang mengenangi lahan basah dapat berupa air tawar, payau dan asin. Tinggi muka air laut yang menggenangi lahan basah yang terdapat di pinggir laut tidak lebih dari 6 meter pada kondisi surut.

Sumur artesis adalah sumur yang bertekanan tinggi karena air terjebak dalam batuan yang memiliki tekanan, sehingga ketika dilakukan pengeboran, air dapat naik sendiri tanpa harus di pompa. Karena tekanannya cukup tinggi untuk menyembur sampai ke permukaan. Oleh karena itu pipa yang menjadi saluran keluarnya air (bisa dengan menutup keran di setiap cabang pipa) tidak boleh tertutup karena akan menyebabkan tekanan tersebut terhalangi sehingga tekanan tersebut akan mencari celah lain untuk keluar (Sunaryo 2004).     

 Kesimpulan 

·         Air tanah bergerak dari tekanan tinggi menuju ke tekanan rendah.

·         Air artesis adalah air tanah tertekan (confined ground water) yang menimbulkan tekanan hidrostatis yang tidak normal.

·         Air tanah artesis letaknya sangat jauh di dalam tanah biasanya berada di kedalaman >60 meter serta berada di antara dua lapisan kedap air.

·         Sumur artesis adalah sumur yang melewati batuan kedap air atau sedimen dan mencapai air yang berada di bawah tekanan dalam sumber air yang terhalang.

·         Sumur artesis bukan merupakan suatu lahan basah.

·         Tanah lempung berperan sebagai lapisan padat aquiclude, yaitu sebuah substrat dengan porositas yang sangat rendah itu hampir tidak permeabel terhadap air tanah (lapisan kedap air).

·         Pasir berguna sebagai aquifer, yaitu lapisan substrat berpori yang berisi dan mengirimkan air tanah (lapisan kedap air).