Darcy’s Law (Pengetahuan Fisika vs Muka Air Tanah..?!)

#Part I

Kali ini belajar sedikit dengan struktur bawah tanah yukz #sesuatu deh :)🙂

Dibawah bumi, dibawah rumah, dibawah kampus, dibawah rumah sakit, dibawah sapi tank #lho?

Yayaya ..bercandanya sampai disitu sajalah…:P

Pada kesempatan kali ini saya mau sedikit menjelaskan mengenai Hukum Darcy yang berkaitan dengan kebutuhan mutlak manusia, apalagi kalau bukan air. Makhluk hidup itu tidak mungkin hidup tanpa air lho, tetapi masak kita tidak tahu-menahu soal air. Hoho..tentu saja tidak, cekidot ya!

Di jurusan Fisika, absolutely di Universitas Brawijaya terdapat mata kuliah Fisika Lingkungan. (Kok ada mata kuliah kayak gitu sih, bukankah fisika itu cuman belajar rumus thok?). Hehe ..salah besar dong! Fisika Lingkungan itu mata kuliah yang penting lho. Percuma kita belajar super ekstra, apalagi sehari semalem buat UAS (#ehem nyindir diri sendiri), tetapi aplikasinya?? NOL. Tidak boleh begitu ya bro, sist, coz everything yang kita dapatkan di perkuliahan ini jangan sampai tersia-sia apalagi Fisika, yap betul, anda pasti sudah bisa menebak kalau Fisika Lingkungan merupakan mata kuliah yang mempelajari fenomena alam dengan parameter fisika.

Yang ada di dunia ini tidak semudah Hukum Newton F=m.a kemudian hukum Einstein E= mc2  lho. Tetapi itu semua adalah bentuk pemahaman awal, dapat dikatakan sebagai pemodelan untuk keadaan ideal untuk di “imajinasi”kan ala Fisika untuk problem-problem fisis di bumi.

Eh, sebelum membahas hukum Darcy, teman-teman sudah tahu belum air tanah, aquifer,muka air tanah (water table),  aquiclude, aquitar , dan aquifuge? Hehehe ..pasti belum, kan? Kalau anak jurusan geologi pasti tahu neh, kan bidangnya (maklum obsesi S-2 Geologi :D). Berbicara soal air tentu berkaitan dengan air hujan, laut , sungai danau, rawa, and so on, tentu hakikatnya berkaitan dengan siklus air (hidrologycal systems). Kira-kira ilustrasinya seperti ini nih.

Sumber Gambar: Thompson dan Turk,1998 (dengan sedikit modifikasi)

Yap, terdiri dari 4 proses utama yaitu evaporasi, presipitasi, runoff (limpasan), dan infiltrasi (yang ada di kotak merah pada gambar). Evaporasi adalah proses penguapan air yang ada di permukaan bumi baik di sungai, danau , laut, dan tumbuhan. Tetapi khusus tumbuhan terdapat istilah tersendiri yaitu, evapotranspiration (hal ini dikarenakan #sesuatu (ketularan syahroni,hhe) yang ter’evaporasi’ ini merupakan bagian dari siklus tumbuhan). Proses kedua dari siklus hidrologi adalah  presipitasi. Air hasil dari proses evaporasi tidak kemana-mana kok, ‘dia’ hanya berubah wujud menjadi uap air yang terkondensasi dan menjadi awan(cumulus, dkk).  Dan subhanallah ya, uap air tersebut lama-kelamaan akan tidak stabil. Mengapa?? Kalau densitas dari kandungan uap air sudah banyak maka dia akan jatuh ke permukaan bumi, dan jadilah hujan, inilah yang disebut presipitasi. Selanjutnya, air hujan ini akan mengalir di permukaan bumi dan terjadilah limpasan (runoff) dan infiltrasi. Kok jadi satu paket yak? Yaiyalah, air hujan yang jatuh dipermukaan bumi akan berusaha ke posisi yang lebih rendah akibat gaya gravitasi. So, pilihannya dia akan meresap ke dalam tanah (infiltrasi) atau dia akan terlimpas di permukaan bumi, mengalir dijalan, parit, sungai, danau, yang akhirnya akan kembali lagi ke laut.

Istilah-istilah  seperti aquifer,air tanah, muka air tanah (water table),  aquiclude, aquitar , dan aquifuge menceritakan bagaimana air yang terinfiltrasi memiliki keterkaitan dengan formasi geologi. Air tanah adalah air yang menempati celah-celah pada lapisan geologi tertentu. Aquifer adalah suatu formasi geologi yang mampu memungkinkan adanya aliran air. Biasanya, aquifer harus porous dan permeable seperti pasir , batu pasir, kerikil, kerakal, dan batu  gamping. Kalau aquitar , aquiclude, aquifuge memiliki sifat sebaliknya. Jika aquitar , dia mampu untuk menahan air namun untuk mengalirkan air, harus cari-cari kesempatan dulu dan kuantitasnya terbatas, tidak leluasa seperti halnya aquifer. Contoh aquitar yaitu : pasir lempung, lempungan pasir, dan batuan lempung pasiran.

Lebih parah daripada aquitar,yaitu aquiclude. Formasi geologi ini ini tidak akan mengalirkan air , dia bisa saja mengandung air, namun tidak bisa melewatkan air. Contoh formasi geologi ini diantaranya: lempung, lanau atau batuan tuf.

Yang terakhir,absolutely, aquifuge tertutup banget untuk air lah, aquifuge tidak akan menyimpan air maupun melewatkan air, si ‘dia’ memiliki sifat memang kedap air (kan batuan beku)..hehe..

Back to infiltrasi..

So, setelah tahu beberapa formasi geologi diatas pastinya paham kan kalau air itu tidak asal masuk ke bumi loh. Air hujan yang meresap akan memiliki interpendensi dengan infiltrasi, infiltrasi sendiri sangat bergantung terhadap kemampuan lahan yaitu permeabilitas . Setiap formasi geologi memiliki nilai permeabilitas masing-masing.  Dan kaitan permeabilitas cukup dekat juga dengan porositas. Kalau porous, maka permeabilitas pun semakin besar lho🙂

Lanjut ke topik.. Jika meninjau dari kuliah pak Adi Susilo nih, porositas didefinisikan sebagai presentase volume perbandingan fluida dengan batuan total dimana,

 Suatu saat air yang meresap kedalam permukaan air tanah akan tertahan di formasi geologi yang kedap air (seperti aquiclude, aquitar, dan aquifuge). Apabila celah-celah pada formasi geologi ini terisi seluruhnya dengan air maka istilahnya sudah berubah lagi, yaitu zona saturasi. Batas teratas dari zona inilah yang disebut water table (muka air tanah) dan berhubungan dengan konsep Hukum Darcy nih, bahasan materi Fisika Lingkungan.

 Hmm.. sebenarnya mau nerusin sih, tetapi waktu belum maksimal, mohon undur diri ya, mau belajar dulu cz masih UAS neh, (belum dapet mood belajar juga, jadinya nge-blog,hhe).

***Waiting List***

  1. Hukum Darcy vs Water Table #Part II: kaitan Hukum Darcy dengan mata air, besarnya debit mata air bisa ditentukan loh,, :)🙂
  2. Sistem Informasi Geografis untuk Konservasi Lingkungan
  3. Fast Fourier Transform untuk Pengolahan Data Geofisika versi http://www.alwayslearn.com
  4. Training Kepemimpinan, cerita masaku dulu, sekarang dan harapan setelah ”Lost in Right Way”🙂 :) edisi#loving and remembering each others..

           Maturnuwun sudah membaca blog ini, semoga bermanfaat!

Conserve Water,Right Now!

Malang, 15 Januari 2012.

Pukul 00.11 a.m

Malam yang cukup -crowded-

Cuwi Arrahma

2 thoughts on “Darcy’s Law (Pengetahuan Fisika vs Muka Air Tanah..?!)

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s