Baca artikel ini untuk mempelajari tentang air tanah dalam siklus hidrologi.
Air tanah merupakan salah satu komponen dari siklus hidrologi bumi yang lengkap. Untuk semua tujuan praktis, air tanah berasal dari sumber air permukaan. Air meresap ke dalam tanah melalui proses resapan alami. Curah hujan, air dari aliran sungai, waduk dan danau merupakan sumber infiltrasi. Irigasi permukaan juga memberikan kontribusi resapan buatan.
Air yang disusupi ini kemudian bergerak lebih jauh ke tanah-di bawah gaya gravitasi. Ketika zona saturasi tercapai, air mulai mengalir secara lateral. Arah aliran dikendalikan oleh kondisi batas hidrolik.
Pelepasan air tanah merupakan kembalinya air di atas permukaan tanah sebagian besar di badan air, berupa mata air dan rembesan ke sungai. Evaporasi dan transpirasi adalah mode pelepasan lainnya. Debit buatan berupa pemompaan air tanah. Siklus hidrologi yang ditunjukkan pada Gambar 16.2 membuat kontribusi air tanah menjadi jernih.
Pada dasarnya semua air tanah bergerak. Air tanah bergerak sebagai respons terhadap gradien hidrolik dengan cara yang sama seperti air yang mengalir di saluran terbuka atau pipa. Namun, aliran air tanah sangat dibatasi oleh gesekan dengan media berpori yang dilaluinya. Hal ini menyebabkan kecepatan rendah dan kerugian head yang tinggi. Kecepatan dapat bervariasi dari beberapa sentimeter per tahun hingga beberapa meter per hari.
Seperti dapat dilihat dari Gambar 16.2 strata sub-tanah permeabel berfungsi sebagai saluran untuk transmisi air. Ini juga bertindak sebagai reservoir air tanah dengan menyimpan air untuk berbagai periode waktu. Dengan demikian siklus hidrologi selesai. Ketika uap air yang cukup berkumpul di atmosfer, siklus itu berulang lagi.
Komponen airtanah dalam siklus hidrologi untuk suatu daerah dapat dinyatakan dengan persamaan:
∆s= isi ulang – buang
Dalam persamaan ini ∆ merepresentasikan perubahan simpanan air tanah selama periode yang diteliti. Secara akademis, dalam jangka waktu yang lama dan dalam kondisi alam ∆ akan menjadi nol karena pengisian ulang sama dengan pengosongan. Namun, karena aktivitas manusia hal ini jarang terjadi, yang menambah pengisian ulang buatan serta menyebabkan pelepasan membuat persamaan menjadi rumit.
Jika penyimpanan air tanah di suatu daerah lebih sedikit pada akhir periode waktu yang dipilih, dibandingkan pada awal, debit diindikasikan telah melampaui pengisian ulang. Sebaliknya jika simpanan air tanah pada akhir periode melebihi pada awal, imbuhan diindikasikan telah melebihi debit.
Istilah di sisi kanan persamaan (1) di atas yaitu, pengisian dan pengosongan merupakan seperti yang dijelaskan di bawah ini:
Isi ulang ke Akuifer:
Isi ulang dari sumber alami meliputi yang berikut:
(i) Perkolasi yang dalam dari presipitasi:
Perkolasi curah hujan yang dalam adalah salah satu sumber terpenting pengisian air tanah. Besarnya imbuhan pada suatu daerah tertentu dipengaruhi oleh tutupan vegetasi, topografi, dan sifat tanah; serta jenis, intensitas dan frekuensi presipitasi.
(ii) Rembesan dari sungai dan danau:
Rembesan dari sungai, danau, dan badan air lainnya ADALAH sumber resapan penting lainnya. Pada musim lembab, ketika permukaan air tanah mungkin tinggi, pengaruh rembesan mungkin terbatas. Namun, di dan daerah di mana seluruh aliran sungai mungkin hilang ke akuifer, rembesan mungkin sangat penting.
(iii) Underflow dari akuifer lain:
Akuifer dapat diisi ulang dengan aliran bawah dari akuifer terdekat yang terhubung secara hidrolik.
(iv) Pengisian ulang buatan:
Imbuhan buatan ke air tanah dapat dicapai melalui sistem yang direncanakan atau mungkin tidak terduga atau tidak disengaja. Kontribusi besar yang direncanakan untuk reservoir air tanah dapat melalui tanah sebar, kolam resapan, dan sumur resapan.
Aplikasi irigasi dan kegiatan sanitasi dan rumah tangga lainnya memiliki efek yang serupa, tetapi biasanya tidak disengaja. Rembesan dari waduk, kanal, selokan drainase, kolam, dan struktur penampungan dan pengangkutan air serupa dapat menjadi sumber setempat untuk pengisian ulang air tanah utama. Pengisian ulang dari sumber semacam itu dapat sepenuhnya mengubah rejimen air tanah di area yang cukup luas.
Debit Air Tanah:
Kehilangan dari reservoir air tanah terjadi dalam empat cara berikut:
(i) Rembesan ke sungai:
Di beberapa aliran sungai dan m musim tertentu dalam setahun, air tanah dapat mengalir ke sungai dan mempertahankan aliran dasarnya. Kondisi ini lebih banyak terjadi di daerah lembab daripada di daerah kering atau semi kering.
(ii) Aliran dari mata air:
Mata air ada di mana tabel air memotong permukaan tanah atau outlet akuifer terbatas ke permukaan.
(iii) Penguapan dan transpirasi:
Air tanah dapat hilang karena penguapan jika tabel air cukup dekat dengan permukaan tanah untuk mempertahankan aliran dengan kenaikan kapiler. Juga, tumbuhan dapat mentranspirasikan air tanah dari pinggiran kapiler atau zona jenuh.
(iv) Pembuangan buatan:
Sumur dan selokan dikenakan penarikan buatan pada penyimpanan air tanah dan di beberapa daerah bertanggung jawab atas penipisan besar.
