Slug Test dan Pumping Test
Alfiah Galuh C. (11180980000001) Navila Yasmin (11200980000005)
Rafi Noufal Dwi Sutrisno (11200980000008)
Talitha Hasna Fauzi (11200980000012)
Assyifa Maharani Putri W
(11200980000026)
SLUG TEST
Slug Test
Slug test merupakan uji akuifer dengan mengalirkan air pada pipa instalasi sampai ketinggian tertentu, dari ketinggian air tersebut dicatat waktu dan elevasi penurunan muka air tanah dalam pipa sampai diperoleh kondisi yang steady.
Hvorselv (1951), menyampaikan bahwa metode ini biasanya ditentukan terlebih dahulu target formasi di mana tempat di buatnya screen yang akan dicari nilai permeabilitinya. Metode ini biasanya dipakai untuk tambang batubara dan bijih.
Karena biayanya yang relative lebih murah dibandingkan packer test, maka
metode ini sering dipakai baik di tambang mineral maupun batubara. Uji slug
saat ini merupakan metode yang paling umum untuk memperkirakan
konduktivitas hidrolik di lokasi yang diduga terkontaminasi air tanah. Namun,
prosedur yang tidak tepat dalam satu atau lebih fase uji slug dapat menyebabkan
kesalahan besar dalam estimasi parameter yang dihasilkan.
Gambaran Umum Slug Tes
Dalam konfigurasi standar, uji slug dimulai dengan perubahan ketinggian air secara tiba-tiba di dalam sumur. Hal ini dapat dilakukan, misalnyadengan memasukkan benda padat secara cepat (maka disebut "siput") atau air dengan volumeyang setara ke dalam sumur (atau membuangnya), yang menyebabkan kenaikan (atau penurunan)permukaan air secara tiba-tiba.
Setelah perubahan mendadak ini, ketinggian air di dalamsumur kembali ke kondisi statis saat air keluar dari sumur (seperti pada Gambar 1.1) atau masukke dalam sumur (ketika perubahan berupa penurunan ketinggian air) sebagai respons terhadapgradien yang disebabkan oleh perubahan mendadak tersebut. perubahan di kepala.
Keunggulan Slug Test
Estimasi parameter yang diperoleh dari uji slug dapat digunakan untuk berbagai tujuan. Di lokasi yang diduga terkontaminasi air tanah, estimasi pengujian dapat digunakan untuk memprediksi pergerakan kontaminan di bawah permukaan, merancang skema remediasi, dan merencanakan pengujian pemompaan multisumur untuk memperoleh informasi lebih lanjut tentang perilaku hidraulik skala besar dari unit bawah permukaan yang diteliti. Uji slug telah menjadi teknik lapangan yang sering digunakan karenakeunggulan logistik dan ekonominya dibandingkan pendekatan alternatif.Keuntungan yang paling penting adalah:
1. Biaya rendah baik dari segi tenaga kerja maupun peralatan, uji slug jauh lebih murah
dibandingkan pendekatan alternatif. Program uji slugdapat dilakukan oleh satu, atau, paling banyak, dua orang dengan menggunakantransduser tekanan, pencatat data, dan sejumlah kecil peralatan bantu.
2. Uji slug adalah prosedur yang sangat sederhana. Seseorang memulai pengujian dengan berbagai caradan kemudian mengukur perubahan yang terjadi seiring berjalannya waktu 3. Relatif cepat – durasi uji slug cukup singkat pada formasi yang diklasifikasikan sebagai
akuifer. Dalam formasi yang kurang permeabel, durasi pengujian dapat dibuat relatif singkat melalui desain pengujian yang sesuai (misalnya, mengurangi radius selubung efektif);
Metode Uji Slug Test
Metode Bouwer dan Rice (1976) adalah metode yang paling umum diterapkan dalam analisis slug test (Hyder dan Butler 1995), dan yang pertama digunakan secara luas dalam studi gambut (Bradley 1996). Slug test dilakukan pada aquifer tidak tertekan, sejumlah volume air ditambahkan atau dikeluarkan dari sumur untuk kemudian diukur perubahan muka air tanah.
Asumsi pada metode ini adalah:
(1). formasi aliran isotropik sehubungan dengan konduktivitas hidrolik (2). aliran di atas muka air tanah diabaikan,
(3). penarikan air di sekitar sumur diabaikan,
(4). penurunan tekanan saat air memasuki sumur diabaikan.
Metode Bouwer dan Rice (1976) mengembangkan solusi untuk slug test untuk sumur dengan daerah penetrasi sebagian pada unconfined aquifer, yang merupakan modifikasi dari persamaan Thiem. Perhitungan konduktivitas hidrolik menggunakan metode Bouwer dan Rice adalah sebagai berikut:
K adalah konduktivitas hidrolik, L adalah panjang daerah perforasi dan r adalah jari-jari piezometer tersebut. Parameter waktu (t) adalah kebalikan dari slope pada plot logaritma terhadap waktu. Radius efektif (Re) adalah jarak efektif di mana tekanan diinduksi dan nilainya tergantung pada geometri sistem aliran (Bouwer dan Rice 1976).
Nilai-nilai R, dinyatakan sebagai logaritma natural (Re/rw), ditentukan dengan hambatan listrik jaringan analog berdasarkan pada pengukuran radius piezometer, lamanya asupan, perbedaan tekanan hidrolik, dan ketebalan akuifer.
Akurasi parameter ln (Re/rw) adalah 10-25%, tergantung
pada panjang daerah perforasi. Jika L> 0.4 H, maka ln
(Re/rw) harus 10% dari nilai yang sebenarnya (Bouwer dan
Rice 1976). Nilai ln (Re/rw) didapat dengan menggunakan
rumus:
Hasil Pengukuran Konduktivitas Hidrolik Menggunakan Slug Test Kapasitas tanah untuk memungkinkan air melewati masa tanah disebut permeabilitas (konduktivitas hidrolik) (Whitlow 2001). Pergerakan air di dalam tanah ditentukan oleh besarnya konduktivitas hidrolik (K). Air di dalam tanah memiliki tekanan dari beban air di atasnya.
Jika terdapat kekosongan atau penurunan tekanan akibat pengambilan air dalam tanah, maka air di dalam masa tanah akan mengalir ke tekanan yang lebih rendah.
PUMPING
TEST
Pumping Test
Pumping test dapat menguji debit air tanah dan mengidentifikasi kemampuan sumur bor dalam menghasilkan air tanah. Selain itu, uji ini digunakan untuk meneliti tingkat kelulusan akuifer.
Pumping test memompa air tanah dari suatu sumur bor dengan debit tertentu dengan mengamati penurunan muka airtanah selama pemompaan berlangsung dan mengamati pemulihan kembali muka air setelah pompa dimatikan sesuai dengan selang waktu tertentu. Uji pompa dapat dibagi menjadi dua yaitu pengujian sumur dan pengujian akuifer.
Pengujian akuifer bertujuan mengetahui kemampuan Akuifer (Aquifer Performance Test) yaitu untuk menentukan besarnya nilai Koefisien Keterusan Air / nilai Transmisivitas. Pengujian sumur bertujuan untuk menentukan kapasitas sumur. Melalui pengukuran debit (Q) dan penurunan muka air (S) akan diperoleh kapasitas jenis sumur (specific discharge) yang menunjukkan kemampuan sumur memproduksi air.
Uji pemompaan dilakukan untuk mengukur jumlah air dari suatu akuifer. Ada tiga tahapan pengujian pemompaan yang dilakukan, yaitu stepdrawdown, constant rate dan recovery test.
Uji step-drawdown dilakukan untuk mengetahui karakteristik keluaran sumur tabung seperti kehilangan dan efisiensi sumur melalui serangkaian uji laju pemompaan konstan. Uji laju pemompaan konstan dimaksudkan untuk memperkirakan sifat akuifer dengan mempertahankan keluaran akuifer. Uji pemulihan dilakukan untuk mengukur laju kenaikan muka air setelah uji pemompaan konstan dihentikan. Jacob mengemukakan bahwa total penurunan muka air pada sumur dapat dinyatakan sebagai jumlah drawdown karena aliran laminar (BQ) dan drawdown karena turbulensi sumur (CQ2). Model ini diterapkan untuk interpretasi uji step- drawdown dalam penelitian ini.
Menurut Jacob, drawdown pada sumur pemompaan dapat didefinisikan sebagai : Sw = BQ + CQ^2
● C = koefisien well loss (dt2 /m5 )
● CQ^2 = kehilangan tinggi tekan pada sumur (m)
● BQ = kehilangan tinggi tekan pada akuifer (m)
● Sw = total penurunan muka air (m)
Besarnya nilai Efisiensi Pemompaan (Ep) dinyatakan dalam persamaan 2 sebagai:
Ep = BQ / Sw x 100 % (2)
Efisiensi (Ep) dianggap sebagai rasio kehilangan muka air karena aliran laminar (BQ) dengan total penurunan muka air karena aliran laminar dan turbulen (Sw). Nilai Ew 70% telah dianggap memuaskan oleh Kresic dan telah ditunjukkan dalam desain yang tepat dan dikembangkan dengan baik. Ketika Ep=100%, istilah well loss telah mengidentifikasi nilai- nilai sebagai CQ2 = nol. Kapasitas jenis sumur (Sc) adalah jumlah air yang dapat diproduksi setiap penarikan di sumur. Kuantitas air dianggap sebagai kapasitas spesifik (Sc), dan dihitung per unit penarikan di dalam sumur. Hasil per penarikan unit telah diwakili hanya dengan itu. Hal ini ditandai dengan tingkat pemompaan yang stabil dan terbentuk saat pengisian kembali menyeimbangkan debit.
Pumping test (ujicoba pengepompaan) adalah salah satu metode yang digunakan dalam hidrogeologi untuk mengukur sejumlah parameter hidrogeologi, termasuk tekanan dan
ketinggian air tanah. Selama pumping test, sumur pompa akan digunakan untuk mengekstrak air dari akuifer (lapisan air tanah) pada tingkat yang diketahui. Data yang diperoleh selama tes ini dapat digunakan untuk mengukur beberapa parameter penting, termasuk:
1. Ketinggian Air Tanah (Water Level): Ketinggian air tanah pada sumur pemantau dalam dan sekitar sumur pompa dapat diukur selama pumping test. Ini membantu dalam pemahaman perubahan ketinggian air tanah selama uji.
2. Tekanan Air Tanah: Perubahan tekanan air tanah selama uji adalah parameter yang penting.
Tekanan air tanah dapat dihitung berdasarkan data ketinggian air tanah yang diukur, serta parameter hidrogeologi lainnya.
3. Konduktivitas Hidrogeologi: Dari data yang diperoleh selama pumping test, konduktivitas hidrogeologi dari akuifer dapat diestimasi. Ini adalah ukuran seberapa mudah air dapat mengalir melalui lapisan air tanah.4. Kapasitas Penyimpanan Akuifer: Uji ini juga dapat
memberikan informasi tentang kapasitas penyimpanan akuifer, yaitu seberapa besar volume air yang dapat disimpan dalam akuifer.
Dengan demikian, pumping test tidak hanya mengukur ketinggian air tanah, tetapi juga tekanan air tanah dan parameter hidrogeologi lainnya. Data yang diperoleh selama uji ini
sangat penting dalam perencanaan dan manajemen sumber daya air bawah tanah serta dalam pemahaman perilaku akuifer di suatu daerah.
Untuk mengetahui karakteristik akifer yaitu nilai transmisibilitas dan nilai permeabilitas, dalam penelitian ini dilakukan uji pemompaan dengan metode Theis Recovery Methode (metode pemulihan Theis). Metode ini pada prinsipnya adalah menggali dan mengamati pemulihan kembali muka air tanah.Suatu sumur gali dipompa dengan debit yang tetap sehingga terjadi penurunan muka air sumur tersebut. Apabila pompa dimatikan maka terjadi kenaikan muka air sumur yang berasal dari rembesan/tekanan dari akifer (material pembawa/penyimpan air) sekitarnya. Dengan menggunakan metode Theis Recovery data yang diamati adalah data kenaikan muka air Sumur setelah pompa dimatikan sampai keadaan muka air
sumur seperti semula
Metode Step Draw Down
Pumping test dengan metode strap dawn down ini diperoleh dari respon terhadap kenaikan maupun penurunan air tanah saat dilakukan pemompaan dengan melalui beberapa tingkatan debit keluaran. Metode ini dimulai dengan pengukuran posisi permukaan air untuk berbagai tingkatan debit keluaran dalam rentang waktu tertentu. Parameter yang diukur pada metoda ini adalah waktu pemompaan, debit pemompaan dan kedudukan muka air tanah selama pemompaan berlangsung. Salah satu tujuan utama dari uji step-drawdown adalah untuk memperkirakan efisiensi sumur dalam situasi lapangan yang sebenarnya. Metode ini mengukur kriteria kinerja sumur, seperti koefisien well-loss dan efisiensi sumur, dan memberikan perkiraan hasil maksimum (laju pemompaan optimal) di bawah berbagai kondisi ketinggian air.
Dibandingkan dengan tes pemompaan lainnya, tahapan metode ini cenderung singkat, relative sederhana dan murah. Dalam metode step draw down, laju abstraksi dari sumur ditingkatkan dalam beberapa langkah (minimal tiga). Prosesnya terdiri dari pemompaan sumur secara bertahap dengan penambahan debit (Q), dan kemudian mengukur perubahantransien ketinggian air (drawdown) pada setiap langkah sampai penarikan stabil.
Pengujian step draw down dilaksanakan melalui beberapa besaran debit secara bertingkat dan berturutan dengan masa pemompaan untuk setiap step dilaksanakan selama rentang waktu tertentu secara terus menerus. Kemudian pengukuran muka air sumur (Sw) dilakukan untuk setiap besaran debit yang diukur. Hubungan waktu dengan penurunan muka air sumur pada skala log-normal diplot pada grafik untuk memperoleh nilai Sw/Q untuk setiap tingkat.
Hubungan nilai Sw/Q dengan debit (Q) disajikan dalam grafik dan diinterpretasi untuk mendapatkan nilai Koefisien Aquifer Loss (B) dan Koefisien Well Loss (C) . Selanjutnya dengan menggunakan parameter tersebut maka nilai Well Loss (CQ2), Aquifer Loss (BQ), Efisiensi Pemompaan (Ep) dan Faktor Development (Fd) dapat dihitung
Daftar Pustaka
Agussalim, A., & AS, N. I. (2022). Identification of Groundwater Potential using Schlumberger Array of Resistivity Method in Bulukumba, South Sulawesi. INTEK:Jurnal Penelitian, 8(2), 157- 163. http://dx.doi.org/10.31963/intek.v8i2.3016
Butler, J. J. (n.d.). 1998. The Design, Performance, and Analaysis of Slug Test.
Hydrogeological Problems in Underground Excavation; Mitigation and Modeling Oleh Irwan Iskandar,Ph.D.
https://bdtbt.esdm.go.id/wpcontent/uploads/2020/04/2020_04_23_Hydrogeology_UG_Irwan_Iska ndar.pdf
Jarwanto, J. (2019). UJI PEMOMPAAN AIR TANAH METODE STEP DRAW DOWN UNTUK
MENGETAHUI DEBIT OPTIMUM KEMAMPUAN SUMUR BOR. Innofarm: Jurnal Inovasi Pertanian, 21(1), 49-54.https://doi.org/10.33061/innofarm.v21i1.3345
Kementerian Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat. (2017). Modul 3: Modul Pengetahuan Umum Irigasi, Pelatihan Operasi dan Pemeliharaan Irigasi Tingkat Juru.
https://bpsdm.pu.go.id/center/pelatihan/uploads/edok/2019/02/048d4_MDL_Pengetahun_
Umum_Irigasi.pdf
Kementerian Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat. (2018). Modul 8: Pumping Test https://bpsdm.pu.go.id/center/pelatihan/uploads/edok/2018/07/40130_Modul_8_Pumping_
Test.docx
Prabandini, G. (2016). Pengukuran Konduktivitas Hidrolik Gambut Dengan Menggunakan Metode Slug Test (Studi Kasus : Katingan, Kalimantan Tengah ).
Simpen, I. N., Sutama, I. N. S., Redana, I. W., & Zulaikah, S. (2015). Metode Step Drawdown Test Sebagai Cara Untuk Menganalisa Kemampuan Produksi Sumur. In Prosiding Seminar Nasional Fisika. FMIPA Universitas Mataram-Lombok. Hal (pp.14- 15).
Sulianto, S., & Setiono, E. (2018, August). UJI KAPASITAS PRODUKSI SUMUR BOR RUMAH SAKIT UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG. In Prosiding SENTRA (Seminar Teknologi dan Rekayasa) (No. 1). https://doi.org/10.22219/sentra.v0i1.2105
Wijayanti, P. R., Sholichin, M., & Sisinggih, D. (2014). Analisa Kuantitas dan Kualitas Airtanah di Kecamatan Kubu Kabupaten Karangasem Provinsi Bali. Jurnal Teknik Pengairan: Journal of Water Resources Engineering, 4(2).
