Hendry Darcy, seorang pakar hidraulik dari prancis
mempublikasikan penelitian ilmiahnya mengenai aliran air dalam pasir yang
dikenal dengan hukum Darcy. Sedangkan hukum ohm pertama kali ditemukan oleh
Georg Ohm ilmuan fisika asal Jerman. Penemuannya yang terkenal adalah mengenai hubungan
antara aliran listrik, tegangan dan tahanan konduktor dalam sirkuit yang
dikenal dengan hukum Ohm. Pergerakan aliran
air dalam medium yang berpori hampir sama dengan pergerakan arus listrik yaitu
mengalir dari potensial tinggi dan potensial rendah. Pergerakan aliran air dipengerahui
oleh nilai hidraulik yang dapat diukur dengan melakukan tes pompa. Sedangkan aliran
arus listrik dipengaruhi oleh konduktivitas elektron yang dapat diukuri dengan survey
geolistrik dipermukaan.
Gambar
dibawah ini merupakan ilustrasi aliran fluida sederhana yang melewati kubus pada saat kondisi stabil dengan panajang sisi t. pada kubus tersebut mengalir
air sebesar Q dari sisi kiri (ABCD) dan keluar pada sisi kanan (MNOP).
Berdasarkan hukum Darcy flux (q) merupakan laju aliran
dibagi dengan luas potongan melintang dan memiliki dimensi yang sama dengan
kecepatan dapat ditulis :
Perpindahan aliran air dalam kubus tersebut membawa
ion-ion yang merupakan bagian dari air. Jika aliran air ini diberi arus listrik
maka muatan elektron yang ada pada air tersebut ikut berpindah. Berdasarkan hukum
Ohm dalam suatu rangkaian kuat arus listrik berbanding lurus dengan beda
potensial dan berbanding terbalik dengan penampangnya :
Analogi yang digunakan untuk kedua hukum tersebut
seperti analogi yangkaian R-C. Pada rangkaian R-C besarnya arus yang mengalir
dalam suatu rangkaian akan memiliki nilai yang sama dengan muatan yang ada pada
kapasitor. Pada kasus air tanah rangakain R-C sama seperti hubungan antara
hiraulik konduktivitas dengan resistivitas. Oleh sebab itu persamaan 1 dan 2
dapat ditulis sebagai berikut:
Muatan elektron yang mengalir pada medium menunjukan
aliran fluida dalam tanah yang tergantung pada salinitas, porositas, kandungan
mineral dan ukuran butir batuan. Karena medium diasumsikan bersifat homogen
isotropik maka nilai Aq dan AJ dianggap konstan (A)
sehingga persamaan 4 menjadi :
Dari persamaan 5 memiliki arti fisis bahwa hidraulik
konduktivitas berbanding lurus dengan konduktivitas dan berbanding terbalik
dengan nilai resistivitas. Nilai resistivitas yang rendah dipengaruhi oleh pori
batuan yang terisi oleh air ataupun oleh mineral sehingga memiliki nilai
hidraulik ynag tinggi. Dengan mengalikan persamaan 6 dengan ketebalan (t) maka
akan diperoleh nilai transmisivitas akuifer
Diaman T merupakan transmisivitas (m2/s) dan
C adalah longitudinal konduktivitas (mho).
Hubungan antara parameter elektrik dengan parameter
akuifer lainya baca Evaluasi Kualitas Air Tanah Dengan Menggunakan Metode Geolistrik
0 comments:
Post a Comment