PEMODELAN ALIRAN FLUIDA PADA MEDIA BERPORI

Abstract

Air tanah adalah air yang mengalir melewati tanah dan batuan yang pada umumnya merupakan media berpori. Aliran air ini dapat dimodelkan ke dalam model matematika melalui penjabaran beberapa hukum fisika, seperti prinsip kontinuitas, hukum kekekalan massa, dan hukum Darcy. Pemodelan ini dapat dijadikan acuan untuk instansi seperti perusahaan air minum, pemadam kebakaran, rumah sakit dan instansi terkait untuk mencari letak strategis dari air tanah. Pada penelitian ini, diasumsikan fluida mengalir pada media berpori dengan kecepatan v, kondisi aliran fluida steady, fluidanya tak termampatkan, aliran laminar dan confined. Akibat dari adanya aliran air, maka sumur I akan terisi air dengan ketinggian air . Daerah yang berjarak  dari sumur I dengan ke tempat lainnya yang mempunyai ketinggian air  Fluida yang mengalir pada media berpori mempunyai energi. Kemudian energi fluida dianalisis dan dihubungkan dengan head hidrolik. Aliran fluida dianalisis pada satu partikel fluida dengan menggunakan hukum kekekalan massa sehingga diperoleh persamaan Laplace. Persamaan Laplace dapat ditransformasikan ke koordinat bola dan dari persamaan Laplace yang telah ditransformasikan dapat diperoleh solusi persamaan Laplace yang disebut juga persamaan head hidrolik. Dari solusi persamaan Laplace dapat disimpulkan bahwa ketinggian air berbanding terbalik dengan jarak sumber dengan sumur, sehingga semakin jauh jarak sumber air dengan sumur semakin rendah ketinggian air.

Kata Kunci: media berpori, hukum Darcy, persamaan Laplace, head hidrolik