Analisis Matematis untuk Pemompaan Air Tanah 2 Dimensi Steady pada Aquifer Bebas

Abstract

Pemanfaatan air tanah untuk memenuhi kebutuhan air bersih dapat diambil dari sumber air tanah dengan menggunakan teknologi pompa. Pemompaan air tanah yang berlebihan dapat menyebabkan ketidak seimbangan sink – source yang mengakibatkan terjadinya defisit sumber air tanah itu sendiri. Masalah pemompaan sumber air tanah yang berpengaruh pada source dan sink ini dapat dianalisis secara matematis. Analisis matematis ini bertujuan untuk menurunkan persamaan matematis keadaan air tanah akibat pengaruh source dan sink. Analisisnya diturunkan dengan metode elemen hingga (finite element). Diskritisasi domain aliran air tanah, elemen hingganya menggunakan elemen segitiga dengan fungsi pendekatan linear. Hasil analisis matematis dengan metode elemen hingga ini ditujukan untuk pembuatan model simulasi matematik guna memprediksi aliran air tanah dua dimensi keadaan steady (steady-state) 2D pada aquifer bebas (unconfined aquifer) akibat perlakuan sink dan source. Parameter aquifer dianggap konstan sepanjang elemen, tetapi dapat bervariasi di antara elemen ke elemen lainnya. Syarat batas diberlakukan untuk kedua jenis batas yaitu batas flux spesifik dan batas head spesifik. Sinks dan sources dibolehkan pada titik nodal. Dari hasil analisis ini, jika dibuatkan model simulasinya dengan diberikan data masukan berupa debit source atau sink, keadaan awal dan keadaan batasnya, maka kita akan dapat mensimulasikan keadaan muka air tanah akibat pemompaan dengan perlakuan source dan/atau sink. Dari hasil simulasinya juga akan dapat menggambarkan keadaan elevasi muka air tanah sebelum dan sesudah adanya perlakuan source atau sink.