Modul Praktikum Pumping Test

MODUL PRAKTIKUM ANALISIS DATA UJI PEMOMPAAN (PUMPING TEST)

PENDAHULUAN : Dalam pemetaan hidrogeologi, pemahama kualitas dan kuantitas airtanah menjadi informasi yang penting untuk didapatkan. Kualitas airtanah bisa kita dapatkan dengan menguji sampel air di laboratorium. Sedangkan untuk mengetahui kuantitas dapat ditentukan berdasarkan uji pemompaan (pumping test). Uji pemompaan (Pumping Test) biasanya dilaksanakan dengan dua metode, yaitu : 1.) Uji pemompaan bertahap (Step-drawdown test); 2.) Uji pemompaan debit konstan (Long-term constant rate test). Dalam praktikum ini, akan dibahas fungsi uji pompa (pumping test) untuk mendapatkan parameter-parameter hidraulik dari suatu akifer (K, T, S, S c). Perlu diketahui pula, fungsi lain dari uji pompa adalah untuk mengetahui berapa banyak air yang bisa diambil dari suatu sumur (discharge ratio of the well), jenis pompa yang akan digunakan, dan untuk menghitung biaya pemompaan. Prinsip uji pemompaan adalah melakukan pengambilan air dari suatu sumur dengan debit tertentu, dan mengukur penurunan muka air (drawdown). Adapun sasaran utama pelaksanaan uji pemompaan ini adalah sebagai berikut: 1. Pengujian Akuifer (Aquifer Test) Pengujian akuifer atau lebih dikenal dengan metode long-termConstant rate test

dimaksudkan untuk pengukuran parameter yang arahnya horisontal

terhadap sumur uji, sehingga diperlukan beberapaSumur pengamat disekitar sumur uji. dan pada uji akuifer ini biasanya Disertai pula dengan recovery test atau uji kambuh, merupakan uji Pemulihan kedudukan muka airtanah setelah dipompa. 2. Pengujian sumur (Well test) Tujuannya

untuk

menetapkan

kemampuan

sumur

dan

tidak

dibutuhkannya piziometer didekatnya serta lebih sederhana daripada pengujian akuifer. Uji ini lebih ditekankan pada perekaman data parameter sumur secara

vertikal. Dari debit dan muka air tanah yang diukur, dapat diperoleh kapasitas jenis (specific capacity) sumur, yang dinyatakan oleh besarnya satuan penurunan dan dapat diperoleh

penurunan

debit setiap

jenis ( specific drawdown )

yang dinyatakan dengan besarnya penurunan setiap satuan debit. ALAT DAN BAHAN : Data uji pemompaan, kalkulator, penggaris, grafik semi-log. PROSEDUR : Dalam penganalisaan data, ada berbagai macam metode yang digunakan tergantung dari keadaan aliran (Steady atau unsteady state) dan jenis akifer (Confined, semi confined atau unconfined aquifer). Dalam kesempatan ini, yang akan dibahas adalah metoda Theis, metoda Jacob – Coopers, dan Theis recovery method. 

Metoda Theis Metoda ini dapat digunakan dengan asumsi – asumsi sebagai berikut : a. Akuifer homogen, isotrofik, ketebalan merata, dan luas akuifer tak terbatas. b. Sebelum pemompaan, muka airtanah / piezometric surface adalah horizontal. c. Pemompaan dengan debit konstan. d. Sumur sepenuhnya menembus akuifer, dan aliran dari akuifer ke sumur adalah horizontal di semua tempat. e. Diameter sumur adalah kecil sehingga storage dalam sumur dapat diabaikan. f. Sesaat dengan pengambilan air, terjadi penurunan head (drawdown). g. Aliran yang masuk ke dalam sumur adalah unsteady state.

Berdasarkan persaman non equilibrium,Theis menjabarkan rumus praktis berikut ini :

Keterangan : s Q T W(u)

= = = =

h0-h = drawdown (M). debit pemompaan (M3/hari). Transmissivity (M2/hari). well function 

W(u) =

e u r2S du; u  u u 4Tt

Keterangan : S = storativity (M3/M/M2). r = jarak dari titik observasi ke pusat sumur yang dipompa (meter). t = waktu pemompaan (hari). Langkah-langkah perhitungannya adalah :  Pada kertas logaritma plot harga-harga W(u) terhadap u (type curve).  Pada ukuran kertas yang sama dibuat juga kurva h0-h terhadap r2/t.  Kedua

kurva

yang

diperoleh

saling

ditumpangtindihkan

(superimposed) satu sama lain dengan kedua sumbu-sumbunya tetap sejajar satu dengan yang lainnya sehingga diperoleh suatu segmen yang berimpit antara kedua kurva tersebut.  Dari segmen ini dipilih titik yang paling match untuk menentukan besarnya : h0-h, r2/t, W(u), dan u.  Harga-harga S dan T dihitung sesuai dengan rumus Theis tersebut.



Metode COOPER-JACOB Jacob mendapatkan kesimpulan bahwa u adalah kecil bila r kecil dan t besar, maka sesudah dua suku pertama dari deretan suku-suku non equilibrium equation dapat diabaikan, sehingga :

h0  h 

Q r2S (0,5772 ln ) 4T 4Tt

Persamaan di atas ditulis kembali dalam logaritma desimal, sehingga menjadi : h0  h 

2.30Q 2.25Tt log 4T r2S

Dari persamaan ini didapat kesimpulan bahwa : bila h 0-h diplot terhadap

logarima

t,

maka

didapatkan

memproyeksikan untuk h0-h atau 0

kurva

linier.

Dengan

s = 0, dimana t = t0, maka :

2.25Tt0 2.30Q log 4T r2S

sehingga diperoleh :

2.25Tt0 1 r2S

S

atau

2.25Tt0 r2

Harga T didapat dengan mencatat nilai bilamana t/t 0 =10, dimana log t/t0 = 1; sehingga dengan mengganti h0-h atau s dengan s,dimana s adalah perbedaan drawdown per log cycle t, maka : T

2.30Q 4πs

Keterangan : T = transmisiviti Q = debit pemompaan ΔS = drawdown dalam satu siklus log

Setelah didapatkan harga T, kemudian hitung harga K dengan persamaan sebagai berikut: K

T B

Keterangan : K = permeabilitas T = Transmisivitas B = Tebal akifer Dari

uraian

di

atas,

telah

diketahui

bahwa

harga-harga

permeability (k), transmissivity (T), dan storativity (S) dapat dihitung dengan menggunakan data pumping tests. Parameter

lain yang dapat

diketahui melalui pumping tests adalah specific capacity, Sc. Specific capacity didefinisikan sebagai perbandingan antara debit discharge (Q) dengan drawdown (s) pada suatu sumur yang dipompa. Harga specific capcity ini menunjukkan produktivitas sumur. Untuk menghitung harga specific capacity, digunakan persamaan berikut : Sc 

Q Sw

Keterangan : Sc = specific capacity (M3/hari/Mdd). Q = debit pemompaan (M3/hari). Sw = drawdown (M).

Contoh data pencatatan waktu dan kedalaman pada uji pemompaan (pumping test)

TUGAS MODUL : ANALISIS DATA UJI PEMOMPAAN (PUMPING TEST) Nama NPM Kelas Hari / Tanggal

: …………………………………… : …………………………………… : …………………………………… : ……………………………………

DATA UJI PEMOMPAAN : ……………………………….. METODA ANALISIS : ................................................. Data Sumur Uji Debit pemompaan Diameter sumur Tebal akifer

: ................................... : ................................... : ...................................

Plotting data drawdown terhadap waktu:

Dari tabel diatas diperoleh ΔS = .................. meter. 1. Transmisivitas (T) dihitung sebagai berikut :

Tanda Tangan:

2. Permeabilitas (K) dihitung sebagai berikut :

3. Specific capacity (Sc) dihitung sebagi berikut :