Download - Air Tanah Proses
Air Tanah Proses
2.1 Pengertian Air Tanah
Air tanah adalah air yang terdapat dalam lapisan tanah ataubebatuan di bawah
permukaan tanah. Air tanah merupakan salah satusumber daya air yang keberadaannya
terbatas dan kerusakannya dapat mengakibatkan dampak yang luas serta pemulihannya sulit
dilakukan.
(http://id.wikipedia.org/wiki/Air_Tanah)
Menurut Budhikuswansusilo, air tanah (Groundwater) adalah nama untuk
menggambarkan air yang tersimpan di bawah tanah dalam batuan yang permeabel. Periode
penyimpanannya dapat berbeda waktunya bergantung dari kondisi geologinya (beberapa
minggu – tahun). Pergerakan air tanah dapat muncul ke permukaan, dengan manifestasinya
sebagai mata air (spring) atau sungai (river).
(http://budhikuswansusilo.wordpress.com/2008/05/09/dinamic-geology-groundwater-
air-tanah/ )
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. Lapisan yang dapat menangkap dan meloloskan air disebut akuifer.
(http://iwankgeografi03.blogspot.com/2009/020air-tanah.html )
2.2 Asal- Usul Air Tanah dan Sifat Air Tanah
Adalah hal yang mutlak bagi para birokrat pengelola sumber daya air (tanah), untuk
memahami asal-usul (origin) dan sifat-sifat (nature) air tanah, agar tidak terjadi kesalah-
pengertian tentang sumberdaya yang dikelola. Kesalah-pengertian tersebut akan menjadikan
tujuan mewujudkan kemanfaatan air tanah terutama bagi kaum miskin pengelolaan tidak
mencapai sasarannya, bahkan justru akan menimbulkan dampak yang merugikan bagi
keterdapatan air tanah itu sendiri serta kaum miskin tersebut. Hal-hal pokok yang perlu
dipahami tentang asal-usul dan sifat-sifat air tanah antara lain tentang: Asal air tanah,
Pembentukan air tanah, wadah air tanah, pegaliran dan imbuhan air tanah serta mutu air
tanah.
(http://iwankgeografi03.blogspot.com/2009/020air-tanah.html )
2.2.1 Asal Air Tanah
Air tanah merupakan air yang berada di bawah permukaan tanah dan terletak pada
zona jenuh air. Air tanah berasal dari permukaan tanah, misalkan hujan, sungai, danau. Dan
dari dalam bumi sendiri diamana air tersebut terjadi bersama-sama dengan batuannya,
misalkan pada waktu terjadinya batuan endapan terdapat air yang terjebak oleh batuan
endapan tersebut. Contohnya: air fosil yang biasanya asin air volkanik – panas dan
mengandung sulfur.
(http://klastik.wordpress.com/2008/03/27/dari-mana-asal-air-tanah/)
2.2.2 Pembentukan Air Tanah
Air tanah adalah semua air yang terdapat di bawah permukaan tanah pada lajur/zona
jenuh air (zone of saturation). Air tanah terbentuk berasal dari air hujan dan air permukan ,
yang meresap (infiltrate) mula-mula ke zona tak jenuh (zone of aeration) dan kemudian
meresap makin dalam (percolate) hingga mencapai zona jenuh air dan menjadi air tanah.
Air tanah adalah salah satu faset dalam daur hidrologi , yakni suatu peristiwa yang
selalu berulang dari urutan tahap yang dilalui air dari atmosfer ke bumi dan kembali ke
atmosfer; penguapan dari darat atau laut atau air pedalaman, pengembunan membentuk awan,
pencurahan, pelonggokan dalam tanih atau badan air dan penguapan kembali (Kamus
Hidrologi, 1987). Dari daur hidrologi tersebut dapat dipahami bahwa air tanah berinteraksi
dengan air permukaan serta komponen-komponen lain yang terlibat dalam daur hidrologi
termasuk bentuk topografi, jenis batuan penutup, penggunaan lahan, tetumbuhan penutup,
serta manusia yang berada di permiukaan.
Air tanah dan air permukaan saling berkaitan dan berinteraksi. Setiap aksi
(pemompaan, pencemaran dll) terhadap air tanah akan memberikan reaksi terhadap air
permukaan, demikian sebaliknya.
(http://iwankgeografi03.blogspot.com/2009/020air-tanah.html )
2.2.3 Wadah Air Tanah
Suatu formasi geologi yang mempunyai kemampuan untuk menyimpan dan
melalukan air tanah dalam jumlah berarti ke sumur-sumur atau mata air – mata air disebut
akuifer. Lapisan pasir atau kerikil adalah salah satu formasi geologi yang dapat bertindak
sebagai akuifer. Wadah air tanah yang disebut akuifer tersebut dialasi oleh lapisan lapisan
batuan dengan daya meluluskan air yang rendah, misalnya lempung, dikenal sebagai akuitard.
Lapisan yang sama dapat juga menutupi akuifer, yang menjadikan air tanah dalam akuifer
tersebut di bawah tekanan (confined aquifer). Di beberapa daerah yang sesuai, pengeboran
yang menyadap air tanah tertekan tersebut menjadikan air tanah muncul ke permukaan tanpa
membutuhkan pemompaan. Sementara akuifer tanpa lapisan penutup di atasnya, air tanah di
dalamnya tanpa tekanan (unconfined aquifer), sama dengan tekanan udara luar.
Semua akuifer mempunyai dua sifat yang mendasar: (i) kapasitas menyimpan air
tanah dan (ii) kapasitas mengalirkan air tanah. Namun demikaian sebagai hasil dari
keragaman geologinya, akuifer sangat beragam dalam sifat-sifat hidroliknya (kelulusan dan
simpanan) dan volume tandoannya (ketebalan dan sebaran geografinya). Berdasarkan sifat-
sifat tersebut akuifer dapat mengandung air tanah dalam jumlah yang sangat besar dengan
sebaran yang luas hingga ribuan km2 atau sebaliknya.
Sebaran akuifer serta pengaliran air tanah tidak mengenal batas-batas kewenangan
administratif pemerintahan. Suatu wilayah yang dibatasi oleh batasan-batasan geologis yang
mengandung satu akuifer atau lebih dengan penyebaran luas, disebut cekungan air tanah.
(http://iwankgeografi03.blogspot.com/2009/020air-tanah.html )
2.2.4 Pengaliran Dan Imbuhan Air Tanah
Saat ini di daerah-daerah perkotaan yang pemanfaatan air tanah dalamnya sudah
sangat intensif, seperti di Jakarta, Bandung, Semarang, Denpasar, dan Medan, muka air tanah
dalam (piezometic head) umumnya sudah berada di bawah muka air tanah dangkal (phreatic
head). Akibatnya terjadi perubahan pola imbuhan, yang sebelumnya air tanah dalam
memasok air tanah dangkal (karena piezometic head lebih tinggi dari phreatic head), saat ini
justru sebaliknya air tanah dangkal memasok air tanah dalam.
Jika jumlah total pengambilan air tanah dari suatu sistem akuifer melampaui jumlah
rata-rata imbuhan, maka akan terjadi penurunan muka air tanah secara menerus serta
pengurangan cadangan air tanah dalam akuifer. (Seperti halnya aliran uang tunai ke dalam
tabungan, kalau pengeluaran melebihi pemasukan, maka saldo tabungan akan terus
berkurang). Jika ini hal ini terjadi, maka kondisi demikian disebut pengambilan
berlebih (over exploitation) , dan penambangan air tanah terjadi.
(http://iwankgeografi03.blogspot.com/2009/020air-tanah.html )
2.2.5 Mutu Air Tanah
Sifat fisika dan komposisi kimia air tanah yang menentukan mutu air tanah secara
alami sangat dipengaruhi oleh jenis litologi penyusun akuifer, jenis tanah/batuan yang dilalui
air tanah, serta jenis air asal air tanah. Mutu tersebut akan berubah manakala terjadi intervensi
manusia terhadap air tanah, seperti pengambilan air tanah yang berlebihan, pembuangan
libah, dll.
Air tanah dangkal rawan (vulnerable) terhadap pencemaran dari zat-zat pencemar dari
permukaan. Namun karena tanah/batuan bersifat melemahkan zat-zat pencemar, maka tingkat
pencemaran terhadap air tanah dangkal sangat tergantung dari kedudukan akuifer, besaran
dan jenis zat pencemar, serta jenis tanah/batuan di zona takjenuh, serta batuan penyusun
akuifer itu sendiri. Mengingat perubahan pola imbuhan, maka air tanah dalam di daerah-
daerah perkotaan yang telah intensif pemanfaatan air tanahnya, menjadi sangat rawan
pencemaran, apabila air tanah dangkalnya di daerah-daerah tersebut sudah tercemar. Air
tanah yang tercemar adalah pembawa bibit-bibit penyakit yang berasal dari air (water born
diseases).
(http://iwankgeografi03.blogspot.com/2009/020air-tanah.html )
2.3 Siklus Air (Siklus Hidrologi)
Defenisi tentang air tanah diatas menunjukkan keterkaitan erat dengan air permukaan
(sungai, rawa, dan danau). Oleh karena itu, air tanah merupakan bagian dari siklus air ( the
water cycle).
2.3.1 Gambar Siklus Hidrologi
2.3.2 Proses Siklus Hidrologi
Jika hari hujan maka air akan turun ke permukaan bumi. Air ini sebahagian akan
mengalir ke permukaan bumi menuju ke daerah yang lebih rendah dan bermuara di laut atau
di danau. Sebahagian lagi akan terserap oleh bumi dan “mengalir” di dalam tanah atau
tersimpan di dalam tanah sebagai air tanah.
Air yang telah sampai di laut ataupun di danau jika dikenai oleh sinar matahari akan
menguap dan bergabung membentuk awan. Oleh karena adanya perbedaan tekanan dan
temperatur di atas permukaan bumi maka terjadilah perpindahan udara atau pergerakan udara
yang kita sebut angin.
Angin ini akan membawa gumpalan-gumpalan awan ke daerah yang lebih rendah
temperatur tekanannya. Jika awan yang dibawa oleh angin ini melalui daerah pegunungan,
maka gerakannya akan terhalang dan didorong untuk naik lebih tinggi lagi. Karena
temperatur akan semakin rendah apabila semakin tinggi dari permukaan laut, maka awan
yang mengandung uap air tadi mencapai titik embunnya dan terbentuklah butiran-butiran air
yang kemudian jatuh kembali ke bumi sebagai air hujan.
Air hujan ini akan mengalir lagi di permukaan bumi, ke daerah yang lebih rendah, dan
sebahagian diserap oleh bumi. Kemudian terus ke laut atau ke danau dan apabila kena sinar
matahari akan menguap ke udara dan membentuk awan. Awan akan berkumpul dan
kemudian dibawa oleh angin dan mengembun dan berubah menjadi hujan. Begitulah
seterusnya siklus dari air yang berulang secara bergantian.
(http://herrywidayat.wordpress.com/2009/01/09/115/ )
2.4 Macam- macam Air Tanah
Menurut Krussman dan Ridder (1970) dalam Utaya (1990:41-42) bahwa macam-
macam akifer sebagai berikut:
Akifer Bebas (Unconfined Aquifer)
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.
Akifer Tertekan (Confined Aquifer)
yaitu aquifer yang seluruh jumlahnya air yang dibatasi oleh lapisan kedap air, baik yang di
atas maupun di bawah, serta mempunyai tekanan jenuh lebih besar dari pada tekanan
atmosfer.
Akifer Semi tertekan (Semi Confined Aquifer)
yaitu aquifer yang seluruhnya jenuh air, dimana bagian atasnya dibatasi oleh lapisan semi
lolos air dibagian bawahnya merupakan lapisan kedap air.
Akifer Semi Bebas (Semi Unconfined Aquifer)
yaitu aquifer yang bagian bawahnya yang merupakan lapisan kedap air, sedangkan bagian
atasnya merupakan material berbutir halus, sehingga pada lapisan penutupnya masih
memungkinkan adanya gerakan air. Dengan demikian aquifer ini merupakan peralihan antara
aquifer bebas dengan aquifer semi tertekan.
(http://iwankgeografi03.blogspot.com/2009/020air-tanah.html )
2.5 Gerakan Air Tanah
Pergerakan air di bawah tanah dengan sumber airnya adalah air hujan dapat
digambarkan dalam beberapa tahapan berikut:
sebidang tanah alami yang permukaannya ditumbuhi rerumputan dan sebatang pohon besar
Ketika turun hujan, air hujan mulai membasahi permukaan tanah
Tanah yang alami dengan tetumbuhan di atasnya menyediakan pori-pori, rongga-rongga dan
celah tanah bagi air hujan sehingga air hujan bisa leluasa merembes atau meresap ke dalam
tanah. Air itu akan turun hingga kedalaman beberapa puluh meter.
Air yang berhasil meresap ke bawah tanah akan terus bergerak ke bawah sampai dia mencapai
lapisan tanah atau batuan yang jarak antar butirannya sangat-sangat sempit yang tidak
memungkinkan bagi air untuk melewatinya. Ini adalah lapisan yang bersifat impermeabel.
Lapisan seperti ini disebut lapisan aquitard (gambar sebelah kanan bersifat impermeabel yang
sulit diisi air, sementara yang kiri bersifat permeabel yang berisi air).
Karena air tak bisa lagi turun ke bawah, maka air tadi hanya bisa mengisi ruang di antara
butiran batuan di atas lapisan aquitard.
Air yang datang kemudian akan menambah volume air yang mengisi rongga-rongga antar
butiran dan akan tersimpan disana. Penambahan volume air akan berhenti seiring dengan
berhentinya hujan.
Air yang tersimpan di bawah tanah itu disebut air tanah. Sementara air yang tidak bisa diserap
dan berada di permukaan tanah disebut air permukaan
Permukaan air tanah disebut water table, sementara lapisan tanah yang terisi air tanah
disebut zona saturasi air.
Permukaan zona saturasi — yang tak lain adalah water tabletersebut — selalu
mengikuti bentuk topografi atau lekuk-lekuk permukaan bumi.
(http://taman.blogsome.com/category/air-tanah/ )
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.
(http://iwankgeografi03.blogspot.com/2009/020air-tanah.html )
2.6 Kondisi Air Tanah Dataran Aluvial
Dataran alluvial merupakan dataran yang terbentuk akibat proses-proses geomorfologi
yang lebih didominasi oleh tenaga eksogen antara lain iklim, curah hujan, angin, jenis batuan,
topografi, suhu, yang semuanya akan mempercepat proses pelapukan dan erosi. Hasil erosi
diendapkan oleh air ketempat yang lebih rendah atau mengikuti aliran sungai. Dataran
alluvial menempati daerah pantai, daerah antar gunung, dan dataran lembah sungai. daerah
alluvial ini tertutup oleh bahan hasil rombakan dari daerah sekitarnya, daerah hulu ataupun
dari daerah yang lebih tinggi letaknya. Potensi air tanah daerah ini ditentukan oleh jenis dan
tekstur batuan.
Volume air tanah dalam dataran alluvial di tentukan oleh tebal dan penyebaran
permeabilitas dari akifer yang terbentuk dalam aluvium dan dilluvium yang mengendap
dalam dataran. Apabila suatu daerah materi penyusunnya atas materi halus (liat/berdebu)
umumnya permeabilitasnya kecil, sedangkan suatu daerah yang tersusun atas pasir dan kerikil
permeabilitasnya besar. Air tanah yang mengendap di dataran banjir ditambah langsung dari
peresapan air susupan. Permukaan air tanahnya dangkal sehingga pengambilan air dapat
dengan sumur dangkal.
Dataran alluvial unsur-unsur yang dominan adalah unsur NO2, NO3, Ca, Mg, Si, dan
Fe. Kelebihan Nitrit karena pengaruh zat buangan (urine), pembusukan organik dari hasil
reduksi nitrat yang ada disekitar air tanah (Karmono dan Joko Cahyo, 1978:11). Hal ini selain
dipengaruhi oleh faktor alam juga sebagai aktivitas manusia misalnya adanya lahan pertanian
yang mengkonsumsi pupuk organik yang mengandung nitrat.
(http://iwankgeografi03.blogspot.com/2009/020air-tanah.html )
2.7 Metode Pencarian Air Tanah
Tiap jenis airtanah memerlukan metode pencarian yang spesifik. Diantaranya adalah:
Metode berdasarkan aspek fisika (Hidrogeofisika)
Penekanannya pada aspek fisik yaitu merekonstruksi pola sebaran lapisan akuifer. Beberapa
metode yang sudah umum kita dengar dalam metode ini adalah pengukuran geolistrik yang
meliputi pengukuran tahanan jenis, induce polarisation (IP) dan lain-lain. Pengukuran
lainnya adalah dengan menggunakan sesimik, gaya berat dan banyak lagi.
Metode berdasarkan aspek kimia (Hidrogeokimia)
Penekanannya pada aspek kimia yaitu mencoba merunut pola pergerakan airtanah. Secara
teori ketika air melewati suatu media, maka air ini akan melarutkan komponen yang
dilewatinya. Sebagai contoh air yang telah lama mengalir di bawah permukaan tanah akan
memiliki kandungan mineral yang berasal dari batuan yang dilewatinya secara melimpah.
(http://www.fishyforum.com/fishysalt/fishyronment/9689-airtanah-apa-dan-bagaimana-
mencarinya.html)
2.8 Teknologi Pengolahan Air Tanah Sumur Artesis
2.8.1 Air Sumur artesis
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. Perubahan tekanan inilah yang didefinisikan sebagai airtanah
tertekan (confined aquifer) danairtanah bebas (unconfined aquifer). Dalam kehidupan sehari-
hari pola pemanfaatan airtanah bebas sering kita lihat dalam penggunaan sumur gali oleh
penduduk, sedangkan airtanah tertekan dalam sumur bor yang sebelumnya telah menembus
lapisan penutupnya.
Airtanah bebas (water table) memiliki karakter berfluktuasi terhadap iklim sekitar,
mudah tercemar dan cenderung memiliki kesamaan karakter kimia dengan air hujan.
Kemudahannya untuk didapatkan membuat kecenderungan disebut sebagai airtanah dangkal.
Airtanah tertekan/ 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.
(http://www.fishyforum.com/fishysalt/fishyronment/9689-airtanah-apa-dan-bagaimana-
mencarinya.html)
2.8.2 Teknologi Pengolahan Air Tanah Sumur Artesis Untuk Air Minum
Air merupakan kebutuhan yang sangat vital bagi kehidupan manusia. Karena itu jika
kebutuhan akan air tersebut belum tercukupi maka dapat memberikan dampak yang besar
terhadap kerawanan kesehatan maupun sosial. Air yang layak diminum, mempunyai standar
persyaratan tertentu yakni persyaratan fisis, kimiawi dan bakteriologis, dan syarat tersebut
merupakan satu kesatuan. Jadi jika ada satu saja parameter yang tidak memenuhi syarat maka
air tesebut tidak layak untuk diminum. Pemakaian air minum yang tidak memenuhi standar
kualitas tersebut dapat menimbulkan gangguan kesehatan, baik secara langsung dan cepat
maupun tidak langsung dan secara perlahan.
Untuk menanggulangi masalah tersebut, salah satu alternatif yakni dengan cara
mengolah air tanah atau air sumur sehingga didapatkan air dengan kualitas yang memenuhi
syarat kesehatan.
Tujuan teknologi pengolahan air ini adalah untuk meningkatkan kesehatan
masyarakat, khususnya masyarakat yang masih menggunakan air tanah atau air sumur
sebagai sumber kebutuhan air bersih. Sedangkan sasarannya adalah menyebar luaskan paket
teknologi pengolahan air sumur siap minum kepada masyarakat yang memerlukan.
Unit alat pengolahan air ini dapat digunakan untuk meningkatkan kualitas air sumur
atau air tanah sehingga langsung dapat diminum tanpa proses pemanasan. Unit alat ini sangat
cocok digunakan untuk keperluan Asrama, Pesantren, Pemukiman padat penduduk, dan lain-
lain.
Bahan
Pasir silika
Kerikil
Mangan zeolit
Karbon aktif butiran
kaporit
Peralatan
Pompa air baku
Pompa dosing
Tangki bahan kimia
Tangki reactor
Saringan pasir cepat (sand filter)
Filter mangan zeolit
Filter karbon aktif
Filter cartridge
Sterilisator ultra violet
Cara Pembuatan
Untuk mengolah air sumur menjadi air yang siap minum proses pengolahannya yaitu
Air dari sumur dipompa dengan menggunakan pompa jet, sambil diinjeksi dengan larutan
klorine atau kaporit dialirkan ke tangki reaktor. Dari tangki reaktor air dialirkan ke saringan
pasir cepat untuk menyaring oksida besi atau oksida mangan yang terbentuk di dalam tangki
reaktor. Setelah disaring dengan saringan pasir, air dialirkan ke filter mangan zeolit. Filter
mangan zeolit berfungsi untuk menghilangkan zat besi atau mangan yang belum sempat
teroksidasi oleh khlorine atau kaporit.
(http://www.kamusilmiah.com/teknologi/teknologi-pengolahan-air-sumur-untuk-air-minum/)
2.8.3 Teknologi Pengolahan Air Sumur Untuk Kebutuhan PT. Apac Inti Corpora
Air merupakan kebutuhan penting dalam proses produksi dan kegiatan lain dalam suatu
industri. Untuk itu diperlukan penyediaan air bersih yang secara kualitas memenuhi standar yang
berlaku dan secara kuantitas dan kontinuitas harus memenuhi kebutuhan industri sehingga
proses produksi tersebut dapat berjalan dengan baik.
Dengan adanya standar baku mutu untuk air bersih industri, setiap industri
memiliki pengolahan air sendiri-sendiri sesuai dengan kebutuhan industri. Karena setiap proses
industri maupun segala aktivitasmembutuhkan air sebagai bahan baku utama atau bahan
penolong, PT Apac Inti Corpora memanfaatkan air permukaan, air tanah dan air dari Sarana Tirta
Ungaran (STU) sebagai sumber air. Penggunaan airpermukaan dan air tanah mengharuskan PT
Apac Inti Corpora untuk mengolah air secara optimal agar memenuhi kualitas standar baku untuk
air bersih industri. PT Apac Inti Corpora memiliki unit pengolahan air untuk mengolah air secara
optimal untuk memenuhi kebutuhan air perusahaann baik untuk kepentingan domestik maupun
non domestik. PT Apac Inti Corpora memerlukan air bersih untuk proses produksi, pendingin
(cooling tower), uap panas (ketel uap/boiler), dan juga untukkeperluan domestik seperti kamar
mandi, kantin, dan sebagainya.
2.8.3.1 Sumber Bahan Baku Air Sumur
PT Apac Inti Corpora mempunyai 14 unit sumur dalam dan 1 unit sumur pantau yang
terletak ± 2 km dari perusahaan. Jarak antara sumur dalam satu dengan yang lain berbeda-
beda, antara 83-100 m. Akan tetapi mulai tahun 2004 pemakaian air sumur dalam sudah mulai
tidak efektif lagi karena adanya peraturan dari badan geologi dan pertambangan yang
menetapkan pengambilan tanah tidak boleh lebih dari 1000 m3/hari. Sekarang air sumur dalam
dimanfaatkan untuk kebutuhan domestik dan masyarakat desa Harjosari dan desa Gandekan. Untuk
memenuhi kebutuhanperusahaan setiap hari beroperasi 1-2 buah sumur. Air tanah PT Apac Inti
Corpora diolah dengan aerasi dan filtrasi. Besarnyakapasitas air tanah adalah 205,83 m3/hari.
Air tanah yang dipompa kemudian dilewatkan flowmeter untuk mengetahui debit air yang
dipompa. Alat ini jugadigunakan untuk mengetahui debit air yang telah dipompa agar tidak
melebihi batas yang diijinkan oleh badan geologi dan pertambangan karena jika
melebihi ketentuan akan terkena denda, selain itu pengambilan air tanah secara besar- besaran
dapat menyebabkan penurunan muka air tanah.
2.8.3.2 Kualitas Air Baku
Sebagian besar dari parameter- parameter air baku sumur dalam yang digunakan PT Apac
Inti Corpora masih memenuhi standar baku mutu yang diijinkan, namun ada parameter yang
melebihi baku mutu, yaitu Fe. Kandungan Fe adalah 2,13 mg/lt. sedangkan baku mutu yang
diijinkan adalah 0,3 mg/lt. sehingga kandungan Fe perlu diturunkan. Untuk menurunkan
parameter kualitas air baku sumur dalam terutama Fe, PT Apac Inti Corpora menggunakan unit
pengolahan aerasi dan filtrasi dengan sand filter.
2.8.3.3 Unit Pengolahan Air Bersih
Proses pengolahan air sumur PT. Apac Inti Corpora meliputi proses berikut:
a) Aerasi
Air dari sumur dalam dipompa dengan submersiblelangsung dialirkan melalui pipa yang kemudian
kemudian dipercikkan pada unit aerasi. Dengan penambahan unitaerasi ini kandungan Fe dapat
menurun hingga 32,39% bila dibandingkan dengan sebelum ada aerasi.
b) Bak Raw Water
Air dari bak aerasi dialirkan ke bak raw water secara grafitasi yang berkapasitas 875 m3 dengan
dimensi bangunan 35m x 10m x 2,5m dan freeboard 0,38 m dimanapada bagian atas terdapat 4
buah manhole yang berfungsi sebagai lubang pemeriksaan.
c) Filtrasi
PT Apac Inti Corpora menggunakan unit filtrasi dengan media pasir kuarsa dengan tujuan untuk
menyaring kotoran dan partikel-partikel yang sangat halus, serta flok-flok dari partikel
tersuspensi, selain itu juga untuk mengurangi kadar Fe dan Mn. Kadar Fe yang rendah akan
mengurangikemungkinan timbulnya karat pada perlengkapan perpipaan dan lain-lain.
Dengan sand filter ini kandungan Fe setelah aerasi dapat menurun hingga
36,81%. Tipe filter yang digunakan adalah saringan pasir cepat (rapid sand filter) dengan
jenis pressure filter. Jumlah sand filter ada 3 buah, tetapi dalam pengoperasiannya bekerja secara
bergantian tergantung daridebit yang akan disaring.
d) Bak Hard Water
Air baku dari sand filter dipompakan ke bak hard water, yang berkapasitas 1125 m3 yang
berbentuk silu-siku (bentuk “L”) dimana pada bagian atas terdapat 5 buah manhole yang berfungsi
sebagai lubang pemeriksaan.
2.8.4 Gambar Instalasi Pengolahan Air Sumur PT. Apac Inti Corpora
Keterangan:
1) 8 unit sumur
2) 6 unit smur
3) Bak aerasi
4) Bak raw water
5) Sand filter kapasitas 2000 m3/hari
6) Sand filter kapasitas 2000 m3/hari
7) Sand filter kapasitas 2000 m3/hari
8) Bak Backwash
9) Bak Hard Water
10) Air bersih untuk keperluan proses PT. Apac Inti Corpora
11) Air bersih untuk masyarakat sekitar.
(Nurandani hardyanti, Nurmeta diani fitri.2006.”Studi Evaluasi Instalasi Pengolahan Air
Bersih”.Jurnal PRESIPITASI.Vol.1 No.1. ISSN 1907-187X)
2.9 Dampak Pemanfaatan Air Tanah Untuk Proses
Peningkatan eksploitasi airtanah yang sangat pesat di berbagai sektor di Indonesia telah
menuntut perlunya persiapan berupa langkah-langkah nyata untuk menanganinya, khususnya
memperkecil dampak negatif yang ditimbulkannya. Airtanah sebagai salah satu sumberdaya air
saat ini telah menjadi permasalahan nasional. Airtanah yang merupakan sumberdaya alam
terbarukan ( renewal natural resources ) saat ini telah memainkan peran penting di dalam
penyediaan pasokan kebutuhan air bagi berbagai keperluan, sehingga menyebabkan
terjadinya pergeseran nilai terhadap airtanah itu sendiri. Airtanah pada masa lalu
merupakan barang bebas ( free goods ) yang dapat dipakai secara bebas tanpa batas
dan belum memerlukan pengawasan pemanfaatan, tetapi pada era pembangunan saatini yang
disertai dengan peningkatan kebutuhan airtanah yang sangat pesat telah merubah nilai airtanah
menjadi barang ekonomis ( economic goods ), artinya airtanah diperdagangkan seperti komoditi yang
lain, bahkan di beberapa tempat airtanah mempunyai peran yang cukup strategis.
2.9.1 Pengembangan dan Pemanfaatan Air Tanah
Sumberdaya airtanah mempunyai peran cukup penting sebagai pasokan air untuk
berbagai sektor pembangunan, antara lain:
Air minum perkotaan atau pedesaan
Air industri
Air irigasi,dll.
2.9.2 Keunggulan Sumber Daya Air Tanah
Keunggulan sumber daya air tanah yaitu:
Secara Hygienis lebih sehat karena telah mengalami proses filtrasi secara alamiah.
Cadangan relatif tetap sepanjang tahun.
Mutu relatif tetap.
Apabila air tanah tersedia, dapat diperoleh di tempat tersebut tanpa peralatan mahal.
2.9.3 Kekurangan Sumber Daya Air Tanah
Kekeurangan atau kelemahan dari sumber daya air tanah yaitu:
Terdapat di bawah permukaan tanah, untuk pemanfaatannya harus dilakukan dengan membuat
sumur gali / bor.
Keterdapatan tidak merata pada setiap tempat.
Cadangannya terbatas, untuk keperluan air minum perkotaan atau air irigasi / industri yang cukup
besar, mungkin cadangan tidak mencukupi.
2.9.4 Dampak Pemanfaatan Air Tanah
Pada kenyataannya pemanfaatan air untuk memenuhi kebutuhan sektor industri
dan jasa masih mengandalkan airtanah secara berlebih dapat menimbulkan dampak
negatif terhadap sumber daya air tanah maupun lingkungan, antara lain:
- Penurunan muka airtanah
- Intrusi air laut
- Amblesan tanah
Penurunan Muka Air Tanah
Pemanfaatan airtanah yang terus meningkat menyebabkan penurunan muka airtanah.
Hasil rekaman muka airtanah pada sumur-sumur pantau didaerah pengambilan airtanah
intensif seperti: Cekungan Jakarta, Bandung, Semarang,Pasuruan, Mojokerto menunjukkan
kecenderungan muka airtanahnya yang terus menurun. Demikian juga di daerah DIY.
Contoh cekungan di daerah Semarang:
Perubahan kedudukan muka airtanah di cekungan Semarang periode 1993- 1994
diuraikan berikut ini;
Daerah Semarang Utara meliputi Pusat Kota, pemukiman Tanah Mas (Muka Air
tanah Statis) dan daerah industri Kaligawe, MASnya antara 14,19 – 28,91m. bmt,
denganpenurunan antara 0,6-1,9 m/tahun.
Daerah Semarang Selatan meliputi daerah Candi, Banyumanik MASnya antara 20,24 -
48,24 m.bmt dengan penurunan antara 0,37- 0,70 m/tahun.
Daerah Kendal meliputi Kec. Kaliwungu, kota Kendal MAS nya antara +1,0 hingga
21,16 m.bmt dengan penurunan antara 0,20 – 0,55 m/tahun.
Daerah Demak meliputi Kota demak dan Mranggen MASnya antara + 0,50 hingga
25,40 m.bmt dengan penurunan antara 0,15 –0,45 m/tahun.
Intrusi Air Laut
Apabila keseimbangan hidrostatik antara airtanah tawar dan airtanah asin di daerah
pantai terganggu, maka akan terjadi pergerakan airtanah asin/air laut ke arah darat dan
terjadilah intrusi air laut.
Terminologi intrusi pada hakekatnya digunakan hanya setelah ada aksi,
yaitu pengambilan airtanah yang mengganggu keseimbangan hidrostatik. Adanya intrusi
air laut ini merupakan permasalahan pada pemanfaatan airtanah di daerah pantai, karena
berakibat langsung pada mutu airtanah.
Airtanah yang sebelumnya layak digunakan untuk air minum, karena adanya intrusi
air laut, maka terjadi degradasi mutu, sehingga tidak layak lagi digunakan untuk air minum.
Intrusi air laut teramati didaerah pantai Jakarta, Semarang, Denpasar, Medan dan
daerah-daerah pantai lainnya yang pemanfaatan airnya telah demikian intensif.
Contoh cekungan di daerah Semarang:
Daerah Semarang bagian utara penyusupan air asin semakin meningkat sejak beberapa
tahun terakhir, terutama pada daerah pemukiman pusat perkotaan, dan di beberpa wilayah
industri di bagian utara, miksalnya daerah sekitar Muara Kali Garang, Tanah Mas, Pengapon,
Simpang Lima. Data penyusupan air asin tersebut diatas adalah berdasarkan hasil
pemantauan dari beberapa sumur gali penduduk yang tersebar, maupun dari kualitas sumur
bor di beberapa tempat. Didaerah Semarangpenyusupan air asin ini diperkirakan sudah
mencapai sejauh 2 km ke arah selatan garis pantai.
Amblesan Tanah
Permasalahan amblesan tanah (land subsidence) dapat akibat pengambilan airtanah
yang berlebihan dari lapisan akuifer yang tertekan (confined aquifers). Akibat pengambilan
yang berlebihan (over pumpage), maka airtanah yang tersimpan dalam pori- pori lapisan
penutup akuifer (confined layer) akan terperas keluar dan mengakibatkan penyusutan
lapisan penutup tersebut. Refleksinya adalah penurunan permukaan tanah.
Amblesan tanah tidak dapat dilihat seketika, tetapi teramati dalam kurun waktu yang
lama dan berakibat pada daerah yang luas. Meskipun penyebab penurunan tersebut masih
memerlukan penelitian dan pemantaun rinci, namun bila mengacu fenomena serupa
beberapa kota dunia seperti Bangkok, Venesia, Tokyo maupun Meksiko dapat diyakini,
bahwa penurunan tersebut adalah bukti amblesan tanah yangdisebabkan oleh pengambilan
airtanah yang berlebihan.
Contoh Cekungan di daerah Semarang:
Amblesan tanah terjadi juga didaerah pantai utaraSemarang dengan
indikasi telah mulai tampak antara lain:
Fondasi sumurbor pantau di kompleks Sekolah STM Perkapalan dekat Muara kali Garang,
Tambak Ikan seolah-olah terangkat kurang lebih 20 cm (Juli1994), namun pada kenyataan
permukaan tanah di sekitarnya yang mengalamipenurunan.
Terjadinya retakan-retakan pada lantai bangunan Sekolah Pelayaran Singosari, hampir pada
semua bangunan di kompleks tersebut.
Terjadinya genangan air laut di daerah pantai, dan banjir di bagian Muara Kali Karang yang
sebelumnya belum pernah terjadi.
(Hendrayana, Heru.2002.”Dampak Pemanfaatan Air Tanah”.Geologycal
Engineering.Dept.Gajah Mada University/ www.heruhendrayana. staff.ugm.ac,id)
2.10Upaya Pengendalian Dan Aspek Teknis
Mengingat sebaran airtanah tidak dibatasi oleh batas-batas administratif suatu daerah,
maka pengelolaan airtanah berdasarkan aspek teknis seharusnya mengacu padasuatu
cekungan air tanah, yakni suatu wilayah yang ditentukan oleh batasan-
batasan hidrogeologi, di mana semua event hidrolika (pengisian, pengambilan dan pengaliran
airtanah) berlangsung.
Batasan-batasan teknis hidrogeologi ini menyangkut geometri dan parameter akuifer, jumlah
dan mutu airtanah, pengaliran dan keterdapatan airtanah. Batasanbatasan tersebut menentukan berapa
jumlah airtanah yang dapat dimanfaatkan dan bagaimana upaya konservasi airtanah harus
dilakukan.
Beberapa tindakan upaya pengendalian dampak negatif akibat pemompaan airtanah
secara berlebihan, antara lain:
Penentuan Lokasi Pemompaan
Mengingat keterdapatan lapisan pembawa airtanah tidak merata, maka penentuan lokasi
pengambilan airtanah sangat menentukan, agar sumberdaya airtanah dapat dimanfaatkan
seoptimal mungkin.
Disamping itu, pengaruh pengambilan airtanah melalui sumur-sumur yang berdekatan
akan mengakibatkan penurunan muka airtanah yang lebih dalam, maka penentuan lokasi dan jarak
antar sumur, akan dapat mencegah pengaruh di atas.
Pengaturan Kedalaman Penyadapan
Suatu daerah sering mempunyai akuifer berlapis banyak (multi layer aquifer). Kondisi yang
demikian sangat memungkinkan untuk dilakukan pengaturan kedalaman penyadapan pada lapisan
akuifer tertentu
Dengan pengaturan kedalaman penyadapan akan dapat dihindari terjadinya eksploitasi
airtanah yang terkonsentrasi hanya pada satu lapisan akuifer tertentu, yang dampaknya tentu berbeda
dengan penyadapan yang dilakukan pada beberapa lapisan akuifer.
Peruntukan airtanah untuk berbagai keperluan, diatur dengan mengambil airtanah dari
berbagai kedalaman yang berbeda. Namun pada dasarnya pengaturan kedalaman penyadapan
airtanah tetap mengacu pada prioritas peruntukan airtanah, di mana air minum merupakan
prioritas utama di atas segala-galanya.
Pembatasan Debit Pemompaan
Pembatasan besarnya airtanah yang disadap ini, bertujuan agar penurunanmuka airtanah dapat
dibatasi pada kedudukan yang aman. Pengertian aman mempunyai arti dapat mencegah
terjadinya intrusi air laut pada pengambilan airtanah di daerah pantai, maupun
kemungkinan terjadinya amblesan, serta untuk menyesuaikan dengan cadangan airtanah
yang tersedia. Namun konsekuensi daripembatasan ini adalah, harus dapat disediakan
sumber-sumber pasokan air yang lain, misalnya dari air permukaan.
Kondisi hidrogeologi suatu daerah sangat menentukan besar cadangan dan kualitas
airtanah, sehingga berapa batas yang aman jumlah debit pengambilan airtanah, sangat
berbeda dari suatu daerah ke daerah yang lain. Tetapi secara kualitatif dapat
ditentukan, bahwa jumlah pengambilan airtanah hendaknya tidakmelebihi jumlah
imbuhan airtanah.
Penambahan Imbuhan
Berdasarkan pada daur hidrologi, sumber utama airtanah adalah berasal dari air
hujan. Indonesia yang beriklim tropis basah, umumnya mempunyai curah hujan yang
relatif tinggi, lebih dari 1000 mm/tahun, dengan hari hujan yang relatif panjang. Kondisi ini
sangat menguntungkan dalam imbuhan airtanah secara alami, di mana pada saat musim
hujan terjadi pengisian dan penggantian dari defisit airtanah yang terjadi pada musim
kemarau. Dengan demikian akuifer akan mendapat penambahan cadangan airtanah.
Permasalahannya adalah di daerah-daerah yang telah berkembang, terutama di
kota-kota besar, peristiwa pengisian kembali airtanah pada musim hujan terhambat karena
adanya perubahan lingkungan. Daerah-daerah yang sebetulnya merupakan daerah imbuh
airtanah telah berubah fungsi, sehingga hanya sebagian kecil air hujan yang meresap dan
mengimbuh airtanah. Pada daerah yang demikian, perlu upaya penampungan air hujan untuk
dimasukkan ke dalam sumur-sumur resapan.
Penentuan Kawasan Lindung
Kawasan lindung airtanah mengarah kepada penataan ruang suatu daerah dengan
maksud untuk melindungi jumlah dan mutu sumberdaya airtanah. Oleh sebab itu, untuk
menentukan kawasan lindung airtanah, disamping kondisi hidrogeologi, maka
penggunaan lahan dan keberadaan infrastruktur harus dipertimbangkan.
Penentuan kawasan lindung ini merupakan suatu hal yang tidak mudah
untuk dilaksanakan, karena sering terjadi pertentangan kepentingan. Misalnya, di
daerah imbuh airtanah, sering terjadi tuntutan pembangunan sebagai daerah
pemukiman, industri, buangan sampah, dan penggunaan lahan yang lain yang
berdampak negatif terhadap jumlah maupun mutu airtanah. Oleh sebab itu banyak kendala
untuk memberlakukan secara efisien upaya perlindungan airtanah. Meskipun
demikian usaha-usaha perlindungan airtanah dapat ditetapkan dari sudut
pandanghidrogeologi dan geologi lingkungan.
Siklus air global dapat digambarkan dengan sembilan proses fisik yang besar yang membentuk
gerakan air yang kontinu. Jalur kompleks meliputi bagian air dari gas di sekitar planet yang
disebut atmosfer, melalui badan air di permukaan bumi seperti lautan, gletser dan danau, dan
pada saat yang sama (atau lebih lambat) melewati tanah dan lapisan batuan di bawah tanah.
Kemudian, air dikembalikan ke atmosfer. Karakteristik mendasar dari siklus hidrologi adalah
bahwa ia tidak memiliki awal dan tidak memiliki akhir. Hal ini dapat dipelajari dengan memulai di
salah satu proses berikut: evaporasi, kondensasi, presipitasi, intersepsi, infiltrasi, perkolasi,
transpirasi, limpasan, dan penyimpanan.
Informasi yang disajikan di bawah ini adalah deskripsi sangat disederhanakan dari proses fisik
yang berkontribusi besar. Mereka termasuk:
Penguapan (evaporasi)
Penguapan terjadi ketika keadaan fisik air berubah dari keadaan cair
menjadi gas. Sejumlah besar panas, sekitar 600 kalori energi untuk setiap gram air, yang
dipertukarkan selama perubahan keadaan. Biasanya, radiasi matahari dan faktor lain seperti
suhu udara, tekanan uap, angin, dan tekanan atmosfer mempengaruhi jumlah penguapan alam
yang terjadi di setiap wilayah geografis. Penguapan dapat terjadi pada tetesan air hujan, dan
pada air permukaan seperti laut dan danau. Ia bahkan bisa terjadi dari air yang menetap pada
vegetasi, tanah, batu dan salju. Ada juga penguapan yang disebabkan oleh aktivitas manusia.
Bangunan yang dipanaskan mengalami penguapan air yang menetap di permukaan nya.
Kondensasi
Kondensasi adalah proses dimana uap air mengalami perubahan
keadaan fisik paling sering dari uap, menjadi cairan. Uap air mengembun ke partikel udara kecil
untuk membentuk embun, kabut, atau awan. Partikel-partikel yang paling aktif yang membentuk
awan garam laut, ion atmosfer yang disebabkan oleh petir, dan produk-produk pembakaran
belerang yang mengandung asam dan nitrous. Kondensasi adalah dibawa oleh pendinginan
udara atau dengan meningkatkan jumlah uap di udara ke titik jenuh. Ketika uap air mengembun
kembali ke keadaan cair, jumlah yang sama besar panas (600 kalori energi per gram) yang
diperlukan untuk membuatnya uap dilepaskan ke lingkungan.
Presipitasi (hujan)
Air hujan adalah proses yang terjadi ketika setiap dan semua bentuk
partikel air jatuh dari atmosfer dan mencapai tanah. Ada dua sub-proses yang menyebabkan
awan untuk melepaskan air hujan, proses peleburan dan proses es kristal. Saat tetesan air
mencapai ukuran kritis, jatuh terkena tarikkan gravitasi dan gesekan. Tetesan yang jatuh
meninggalkan bagian lainnya mengalami turbulensi yang memungkinkan tetes kecil jatuh lebih
cepat dan akan menyusul untuk bergabung dan bersama-sama turun. Sub-proses lain yang
dapat terjadi adalah proses pembentukan es kristal. Hal ini terjadi ketika es berkembang di awan
dingin atau dalam formasi awan tinggi di atmosfer di mana suhu beku terjadi. Ketika tetesan air
di dekatnya mendekati kristal beberapa tetesan menguap dan mengembun pada kristal. Kristal
tumbuh sampai ukuran kritis dan jatuh sebagai salju atau es. Kadang-kadang, saat es jatuh
melalui udara elevasi yang lebih rendah, mereka mencair dan berubah menjadi hujan.
Endapan air bisa jatuh ke badan air atau mungkin jatuh ke tanah. Hal ini kemudian tersebar
dalam beberapa cara. Air dapat tergenang pada benda atau dekat permukaan benda atau dapat
dibawa dan melalui darat ke saluran sungai, atau mungkin menembus ke dalam tanah, atau
mungkin tertahan oleh tanaman.
Ketika curah hujan kecil dan jarang, persentase yang tinggi dari curah hujan dikembalikan ke
atmosfer oleh penguapan.
Porsi curah hujan yang muncul di permukaan sungai disebut limpasan. Limpasan dapat
berkontribusi sebagai sumber aliran air permukaan, limpasan bawah permukaan, atau limpasan
air tanah. Limpasan permukaan berjalan di atas permukaan tanah dan melalui saluran
permukaan untuk meninggalkan daerah tangkapan disebut daerah aliran sungai atau DAS.
Bagian dari aliran permukaan yang mengalir di atas permukaan tanah menuju saluran sungai
disebut aliran darat. Total limpasan terbatas di saluran sungai disebut debit sungai.
Intersepsi
Intersepsi adalah proses mengganggu pergerakan air dalam rantai
peristiwa transportasi menuju sungai. Intersepsi dapat berlangsung oleh tanaman penutup atau
depresi penyimpanan dalam genangan air dan dalam formasi tanah seperti parit.
Saat hujan pertama dimulai, air dan bahan organik lainnya menyebar di atas permukaan dalam
lapisan tipis atau mengumpulkan pada titik-titik atau tepi. Ketika kemampuan penyimpanan
permukaan maksimum pada permukaan material terlampaui, air yang menyimpan bahan
tambahan tumbuh di pinggirannya. Akhirnya berat tetes melebihi tegangan permukaan dan air
jatuh ke tanah. Angin dan dampak dari air hujan juga bisa melepaskan air dari bahan organik.
Lapisan air di permukaan organik dan tetes air sepanjang tepi juga bebas terkena penguapan.
Selain itu, intersepsi air di permukaan tanah selama pembekuan dan kondisi sub-beku sangat
besar. Intersepsi hujan salju dan es pada vegetasi juga terjadi. Tingkat tertinggi intersepsi terjadi
ketika salju di hutan konifer dan hutan kayu keras yang belum kehilangan daun mereka.
Infiltrasi (peresapan)
Infiltrasi adalah proses fisik yang melibatkan pergerakan air melalui
daerah perbatasan di mana antarmuka udara dengan tanah. Fenomena permukaan diatur oleh
kondisi permukaan tanah. Air yang ditransfer terkait dengan porositas tanah dan permeabilitas
profil tanah. Biasanya, laju infiltrasi tergantung pada pelumpuran air di permukaan tanah dengan
dampak hujan, tekstur dan struktur tanah, kadar air tanah awal, konsentrasi air menurun karena
air bergerak lebih besar daripada mengisi tanah pori-pori di matriks tanah, perubahan komposisi
tanah, dan pembengkakan tanah yang dibasahi yang pada gilirannya dapat menimbulkan
retakan dekat di tanah.
Air yang menyusup dan disimpan di dalam tanah juga bisa menjadi air yang kemudian dapat
menjadi limpasan permukaan.
Penapisan (perkolasi)
Perkolasi adalah gerakan air meskipun tanah, dan lapisannya, oleh gaya
gravitasi dan kapiler. Kekuatan penggerak utama air tanah adalah gravitasi. Air yang ada di zona
jenuh disebut air tanah. Setelah berada di tanah, air digerakkan oleh gravitasi.
Formasi geologi di kerak bumi berfungsi sebagai reservoir bawah tanah alami untuk menyimpan
air. Selain itu juga dapat berfungsi sebagai saluran untuk pergerakan air. Pada dasarnya, semua
air tanah bergerak. Beberapa dari itu, bergerak sangat lambat. Sebuah formasi geologi yang
memancarkan air dari satu lokasi ke lokasi lain dalam jumlah yang cukup untuk pembangunan
ekonomi disebut akuifer. Gerakan air dimungkinkan karena rongga atau pori-pori di formasi
geologi. Beberapa formasi mengalirkan air kembali ke permukaan tanah.
Transpirasi
Transpirasi adalah proses biologis yang terjadi terutama di siang hari. Air
di dalam tanaman dipindahkan dari tumbuhan ke atmosfer sebagai uap air melalui berbagai
bukaan. Air pada tanaman ini bertujuan untyk memindahkan nutrisi ke bagian atas dari tanaman
dan untuk mendinginkan daun yang terkena sinar matahari. Daun mengalami transpirasi yang
cepat dapat secara signifikan lebih dingin dari udara di sekitarnya. Transpirasi sangat
dipengaruhi oleh jenis tanaman yang ada di tanah dan itu sangat dipengaruhi oleh jumlah
cahaya yang tanaman yang terkena. Air dapat keluar secara bebas dari tanaman sampai defisit
air berkembang pada tumbuhan dan akan mulai menutup sel (stomata) untuk menghindari
pelepasan berkelanjutan. Transpirasi kemudian berlanjut pada tingkat lambat. Hanya sebagian
kecil dari air pada tanaman dipertahankan.
Vegetasi umumnya menghambat penguapan dari tanah. Vegetasi yang melapisi tanah,
mengurangi kecepatan angin. Juga, melepaskan uap air ke atmosfer mengurangi jumlah
penguapan langsung dari tanah atau dari salju atau lapisan es. Penyerapan air ke akar tanaman,
bersama dengan penangkapan yang terjadi pada permukaan tanaman mengimbangi efek umum
vegetasi dalam memperlambat penguapan dari tanah. Vegetasi hutan cenderung memiliki lebih
banyak uap air daripada tanah di bawah pohon.
Limpasan
Limpasan aliran dari aliran sungai atau DAS yang muncul di sungai
permukaan. Hal ini biasanya terdiri dari aliran yang tidak terpengaruh oleh pengalihan buatan,
penyimpanan atau buatan lain yang mungkin pada saluran sungai. Aliran ini terbentuk sebagian
dari curah hujan yang jatuh langsung di sungai, aliran permukaan yang mengalir di atas
permukaan tanah dan melalui saluran, limpasan permukaan yang meresapi tanah permukaan
dan bergerak secara lateral ke arah sungai, dan limpasan air tanah dari perkolasi melalui tanah.
Bagian dari aliran bawah permukaan memasuki sungai cepat, sedangkan sisanya dapat
mengambil waktu yang lebih lama sebelum air bergabung di sungai. Ketika masing-masing arus
komponen masuk sungai, mereka membentuk total limpasan. Total limpasan di saluran sungai
disebut aliran sungai dan umumnya dianggap sebagai limpasan langsung atau aliran dasar.
Penyimpanan
Ada tiga lokasi dasar penyimpanan air yang terjadi dalam siklus air di planet. Air disimpan di
atmosfer; Air disimpan di permukaan bumi, dan air yang tersimpan di dalam tanah.
Air disimpan di atmosfer dapat dipindahkan relatif cepat dari satu bagian dari planet ke bagian
lain dari planet ini. Jenis penyimpanan yang terjadi pada permukaan tanah dan di bawah tanah
sangat tergantung pada fitur geologi yang terkait dengan jenis tanah dan jenis batuan yang
terdapat di lokasi penyimpanan. Penyimpanan terjadi sebagai penyimpanan permukaan lautan,
danau, waduk, dan gletser; penyimpanan bawah tanah terjadi didalam tanah, dalam akuifer, dan
di celah-celah formasi batuan.
Tidak meratanya distribusi dan pergerakan air dari waktu ke waktu, dan distribusi spasial air di
kedua wilayah geografis dan geologi, dapat menyebabkan fenomena ekstrim seperti banjir dan
kekeringan terjadi.