PEMODELAN PENGARUH PEMOMPAAN SUMUR PRODUKSI PADA AKIFER DENGAN MUKA AIR TANAH MIRING
Muhammad Ramli 1,*) , Muhram Sula Idris 1) , Wihdah 1) , Aswad Almuqarram 1) , St. Hamdana Khaerunnisa 1)
1) Departemen Teknik Pertambangan Universitas Hasanuddin, Jl. Poros Malino Km.6 Sungguminasa, 92171
*) Email: ramli@unhas.ac.id

## Abstract
The main issue in the utilization of ground water is always related to the decrease in water  table  or  piezometric  level.  The  decreasing  of  groundwater  level  is  often accompanied  by  number  of  environmental  impacts  such  as;  subsidence,  sea  water intrusion,  or  reduced  water  from  residents'  wells  and  surface  water  bodies. Therefore,  an  experimental  and  numerical  study  was  carried  out  to  learn phenomena  of  cone  depression  resulted  by  groundwater  production  well.  The experimental study of physical modeling used the S12-MKII Hydrology Study System equipment,  and  numerical  modeling  used  Groundwater  Modeling  Software  - Modflow.  The  modeling  results  were  verified  by  analytical  estimation.  The  results indicated  that  the  groundwater  withdrawn  obtained  with  physical  model  and numerical simulation is bigger than estimated by analytical equation, particularly in estimating groundwater divide to a well.
Kata kunci : aquifer, cone depression, groundwater, pumping

## PENDAHULUAN
Air tanah merupakan sumber air tawar terbesar yang dimanfaatkan di berbagai daerah. Daerah dengan ketersediaan air permukaan  terbatas,  kebutuhan  air domestik, pertanian, dan industri hanya dapat  dipenuhi  melalui  pemanfaatan air tanah. Pemanfaatan air tanah sering menyebabkan masalah lingkungan khususnya  bilamana  laju  pemompaan yang  lebih  cepat  daripada  pengisian ulang.  Berdasarkan  atas  phenomena tersebut,  sistem  air  tanah  dapat dikategorikan  atas  dua  kondisi,  yaitu pemompaan  yang  akan  mencapai kondisi keseimbangan baru, dan tekanan pemompaan yang sangat besar sehingga  keseimbangan  baru  tidak mungkin terjadi. Sistem air tanah yang
mencapai  kesetimbangan  baru  dapat dilakukan  pemompaan  tanpa  batas waktu,  sedangkan  sistem  air  tanah yang  tidak  dapat  mencapai  kondisi kesetimbangan
baru akan
menyebabkan pelebaran kerucut depressi  yang  semakin  meluas.  Sistem kedua  ini  merupakan  sistem  air  tanah besar  yang  dapat  mencapai  kondisi keseimbangan baru dalam waktu lama. Sistem  besar  ini  menjadi  tantangan bagi pengelola air, terutama ketika ada komitmen  yang  kuat  untuk  mencapai keadaan  keseimbangan  baru  di  mana kedudukan  muka  air  atau  bidang piesometer  akan  stabil  dan  sistem dapat dipertahankan tanpa batas waktu (Bredehoeft and Durbin, 2009). Pelebaran kerucut depressi
pemompaan dapat mempengaruhi kondisi air  permukaan,  termasuk danau,  kolam,  sungai,  anak  sungai, aliran,  mata  air,  lahan  basah,  dan muara  dengan  dampak  bervariasi  dari minimal hingga bencana.
Model komputasi numerik merupakan  alat  paling  penting  dalam pengelolaan,
perlindungan, dan remediasi  sumber  daya  air  tanah. Namun  demikian,  model  merupakan penyederhaan realitas
sehingga menjadi  tidak  sempurna.  Ahli  statistik
George Box menegaskan bahwa “semua  model  salah,  tetapi  berguna”. Oleh  karena  itu,  penerapan  dan penggunaan  model  sangat  tergantung pada  tujuannya.  Tantangannya  adalah bagaimana  menyajikan  kondisi  alam dalan  bentuk  yang  disederhanakan tanpa  mengorbankan  akurasi  atau membuat  asumsi  yang  tidak  valid. Penyajian  representasi  terbaik  dari realitas kondisi alam dilakukan dengan mengumpulkan
data sebanyak mungkin  (Baalousha,  2008).  Model komputasi numerik harus selalu dibandingkan  dan  dikalibrasi  dengan pengukuran eksperimental, serta dalam prakteknya sering dikombinasikan metode  geofisika  (Vazques-Baez  et  al, 2019).
Dalam beberapa tahun terakhir, pengelolaan  air  tanah  ditekankan  pada pencegahan  polusi  dan  remediasi akuifer.  Hal  ini  menyebabkan  ahli hidrogeologi  memfokuskan  penelitian ke pengertian yang lebih tepat terhadap beberapa  parameter  dasar,  seperti: radius pengaruh, zona tangkapan, zona pengaruh  dan  waktu  pergerakan  air (Fileccia,  2015).  Pemahaman  tentang
parameter tersebut memungkinkan untuk  menentukan  area  perlindungan pada  sekitar  sumur  pompa.  Dalam sudut  pandang  praktis,  pemahaman dimensi akuifer  yang dipengaruhi oleh pemompaan  atau  jarak  pengimbuhan air  ke  sumur  pemompaan  menjadi penting,  sedangkan  penurunan  muka air  tanah  yang  terjadi  dalam  sumur dapat  diabaikan.  Luas  batas  zona tangkapan  sumur  pemompaan  atau jari-jari  pengaruh  dapat  ditentukan dengan menggunakan parameter hidrogeologis melalui berbagai prosedur, dari rumus empiris sederhana hingga  model  analitik  dan  numerik yang rumit.
Penurunan  muka  air  tanah  atau bidang  piezometer  di  dalam  daerah pengaruh  pemompaan  sering  juga dikenal  dengan  istilah  kerucut  depresi. Bentuk kerucut depressi tersebut tergantung pada berbagai faktor, diantaranya; debit pemompaan, konduktifitas
hidrolika akifer,
storatifitas  akifer,  landaian  hidrolika air  tanah,  ukuran  butir  material  akifer, besar imbuhan, dan jarak titik pemompaan dari sumber air permukaan.  Studi  tentang  penurunan permukaan  air  akibat  pemompaan  air tanah umumnya dikaji dengan mengasumsikan  kondisi  muka  air tanah yang datar, tetapi pada kenyataan semua  air  tanah  di  alam  memiliki kemiringan. Oleh karena itu, penelitian ini  mencoba  memodelkan  penurunan yang  terjadi  pada  kondisi  muka  air tanah  yang  memiliki  kemiringan  atau nilai kelandaian hidrolika. Studi dilakukan dengan menggunakan model fisik  dalam  skala  laboratorium  dan
model numerik  untuk  membandingkan hasil yang diperoleh untuk
menjelaskan  tentang  phenomena  yang terjadi.

## METODE PENELITIAN Peralatan Penelitian
Penelitian  ini  menggunakan  model fisik  dan  model  numerik  untuk merepresentasikan dan
mensimulasikan  aliran  dalam  sistem
akuifer.  Model    fisik  merupakan representasi  kondisi  akuifer  dan  aliran air  tanah  melalui  suatu  kotak  pasir, sedangkan model numerik mensimulasikan aliran air tanah
melalui  bentuk  persamaan  matematik dengan  solusi  metode  numerik.  Model fisik  menggunakan  alat S12-MKII Hydrology System , dan model numerik menggunakan  software Groundwater Modeling System (GMS).
Gambar 1. Foto Peralatan S12-MKII Hydrology Study System beserta kelengkapannya.
Alat S12-MKII Hydrology Study System didesain untuk
menunjukkan  proses  hidrologi  dalam skala  kecil  untuk  proses  abstraksi  air tanah  dari  sumur.  Komponen  utama peralatan  S12-MKII  ini  terdiri  atas: kotak  baja  berukuran  2,0  m  x  1,0  m untuk  memodelkan  akuifer  air  tanah, dua  flowmeters  (3,0  liter/min  dan  5,0 liter/min) untuk mengukur dan menyesuaikan  aliran  inlet  (debit  aliran bawah  tanah),  dua  titik  sumur  dan  20 manometer  pengukur  tekanan  (tinggi muka air tanah). Pengaturan kemiringan  lapisan  akuifer  dapat dilakukan  sistem  pengait  ganda  yang terhubung dengan kotak baja.
Pemodelan  akuifer  dilakukan dengan  menempatkan  material  pasir atau  bahan  granular  lain  ke  dalam kotak  baja  dari  stainless  (21).  Pada kedua  ujung  kotak  baja  dipasang  pipa
perforasi  selebar  kotak  (22)  sebagai pensuplai  air  ke  dalam  material  akifer dan  sebuah  diffuser  pada  ujung  kotak (26)  untuk  pelepasan  air.  Sejumlah rangkaian  selang  pada  dasar  kotak pasir terhubung ke multi-tabung manometer  (20)  yang  memungkinkan untuk mengetahui kedudukan permukaan  air  (permukaan  freatik). Material  granular  yang  digunakan dalam  kotak  pasir  seharusnya  bebas dari  sedimen  halus  yang  secara bertahap  dapat  memblokir  bahan  filter yang  digunakan  pada  selang  air. Ketinggian  pada  setiap  tabung  dapat dibaca  dengan  menggeser  mistar  skala di  sepanjang  jalur  pada  bagian  atas manometer.    Referensi  nomor  /  jarak dari  selang  dan  posisi  sumur  (19) seperti  pada  Gambar  2  berikut.  Dalam penelitian  ini  hanya  dianalisis  kondisi pada arah memanjang model.
Gambar  2.  Lokasi  titik  observasi  dan  sumur  dalam  tangki pasir dengan satu grid mewakili jarak 10 cm.
Sistem  aliran  air  tanah  diatur melalui  sebuah  tangki  air  (4)  dan pompa  sentrifugal  (10)  dipasang  pada alat  di  bawah  kotak  pasir  untuk mensuplai  air.  Air  keluar  dari  kotak pasir  melalui  berbagai  outlet  dan kembali  ke  tangki  air  secara  gravitasi
untuk  digunakan  kembali.  Air  dari pompa sentrifugal melewati dua pengaturan  input  paralel,  masing- masing  dilengkapi  filter  (12),  tekanan regulator  (11),  katup  kontrol  aliran (13)  dan  flowmeter  (14).  Regulator tekanan  di  setiap  input  memastikan
bahwa aliran ini tidak dipengaruhi oleh perubahan  input  lain.    Outlet  dari setiap input tersambung dengan konektor  pelepasan  cepat  (15)  yang memungkinkan  air  untuk  mencapai
ujung  kotak  baja,  nozel  atau  inlet tangki yang diperlukan melalui koneksi flexibel yang sesuai. Konektor pelepasan cepat memungkinkan
perubahan  cepat  terhadap  konfigurasi tanpa perlu alat bantu. Simulasi numerik menggunakan Groundwater  Modeling Software  (GMS) versi  9.2.9  yang merupakan  grafik  komprehensif  untuk melakukan simulasi air tanah. Seluruhnya  sistem  GMS  merupakan grafik  antarmuka  pengguna  dengan sejumlah  kode  analisis  (MODFLOW, MT3DMS,  dll.).  Beberapa  tipe  model didukung dan difasilitasi untuk berbagi informasi  antar  model  dan  tipe  data yang  berbeda. Tool disediakan  untuk karakterisasi  situs,  model  konseptual, pembentuan mesh dan grid, geostatistik, dan post-processing . Analisi  numerik  dilakukan  dengan program  yang  terpisah  dari  GMS. Namun demikian, GMS dapat membaca  dan  menampilkan  hasil analisis  dari software numerik.  GMS memiliki  opsi  untuk  menjalankan model  dan  menampilkan  hasil  secara ril  selama  simulasi.  Model  numerik yang didukung dalam GMS versi 9.2.9 meliputi  MODFLOW,  MODPATH, MT3DMS, RT3D, ART3D, SEAM3D, UTCHEM, PEST, SEAWAT,
MODAEM, UTEXAS, SEEP2D, FEMWATER,  and  T-PROGS.  Namun model  numerik  yang  digunakan  dalam simulasi ini adalah MODFLOW.
Penentuan karakteristik dan parameter material akuifer model . Pengujian dilakukan dengan menempatkan material pasir yang telah dibersihkan  dari  material  berukuran lempung-lanau pada kotak baja (21) di alat S12-MKII Hydrology Study System .  Karaktersitik  fisik  material yang  digunakan  tersebut  ditentukan melalui  pengayakan  mekanis.  Pada kedua pipa perforasi (22) yang terletak pada kedua ujung kotak baja dialiri air debit  tertentu  hingga  terjadi  kondisi tunak (langgeng). Kondisi tunak diidentifikasi  dengan  tidak  adanya perubahan  tinggi  muka  air  pada manometer  ukur  (20).    Kondisi  tunak dicapai dengan menyeimbangkan antara  aliran  masuk  dari  kedua  pipa perforasi  dengan  debit  keluarn  pada saluran  pelepasan  (26).  Pada  saat kondisi  tunak  tercapai,  dilakukan pelepasan air melalui sautu katup pada dasar  kotak  pasir  (representasi  sumur pada  Gambar  2)  hingga  terbentuk kondisi  tunak  baru.  Besar  perubahan kedudukan  muka  air  pada  manometer dinyatakan  sebagai  penurunan  muka air  tanah.  Nilai  perubahan  tersebut digunakan  untuk  perhitungan  nilai konduktifitas material melalui
Persamaan Thiem (Fetter, 2001).
Gambar  3.  Penempatan  material  pada  kotak  baja  untuk akuifer bebas (kiri), dan  akifer tertekan (kanan)
Uji eksperimen pengaruh pemompaan terhadap penurunan muka air tanah Simulasi pengaruh pemompan terhadap perkembangan
kerucut depressi  pemompaan  dilakukan  untuk jenis  akuifer  bebas  dan  akuifer tertekan.  Akifer  bebas  dimodelkan dengan  menempatkan  pasir  ke  dalam kotak baja. Akifer tertekan dimodelkan dengan  menambahkan  lapisan  penutup berupa material plastik sebagai lapisan kedap  air,  dan  di  atas  plastik  tersebut diisi  dengan  material  lain  sebagai pemberat. Dimensi akifer yang dimodelkan  adalah  panjang  200  cm, lebar  100  cm,  dan  ketebalan  12,5  cm.
Sebagaimana halnya di alam, aliran air tanah akan mengalir mengikuti landaian  hidrolika,  sehingga  dalam pemodelan  ini  pengimbuhan  aliran  air tanah melalui salah satu  pipa perforasi yang  berada  pada  ujung  kotak  dengan sisi  yang  berbeda  dengan  saluran pelepasan  air.  Kedudukan  muka  air pada  tabung  manometer  menunjukkan kemiringan. Simulasi pemompaan dilakukan  dengan  menggunakan  satu sumur  pompa  yang  berada  pada  jarak
120  cm  dari  titik  observasi  paling  kiri (Gambar  2).  Sumur  pompa  tersebut dilengkapi dengan katup untuk pengaturan  debit  pelepasan  sebagai debit pemompaan. Pengamatan
pengaruh pemompaan dilakukan setelah  terjadi  kondisi  tunak  dengan memperhatikan  waktu  pemompaan yang telah berlangsung.

## Simulasi Numerik pengaruh pemompaan terhadap penurunan muka air tanah
Model  konseptual  untuk  simulasi numerik  penurunan  muka  air  tanah akibat pemompaan disesuaikan dengan model fisik  yang telah dijelaskan pada bagian  sebelumnya.  Tipe  akifer  yang dianalisis  meliputi  akifer  bebas  dan akifer  tertekan.  Dimensi  akifer  yang disimulasikan juga dimensi  yang sama dengan  panjang,  lebar,  dan  ketebalan sebesar  200  cm  x  100  cm  x  12,5  cm. Parameter hidrogeologi akifer menggunakan  hasil  data  eksperimen. Selanjutnya  pendefinisian  neraca  air pada  kedua  akifer  adalah  imbuhan  air ke  dalam  akifer  hanya  berupa  aliran bawah  tanah  pada  sisi  hulu  dengan
debit aliran tetap, dan pada bagian hilir akifer  berupa  kondisi  tinggi  tekanan hidrolika  konstan.  Simulasi  dilakukan untuk  mencapai  kondisi  tunak,  baik dengan  tanpa  pemompaan  maupun setelah ada pemompaan.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Karakteristik Material Model Akuifer
Ukuran material rata-rata yang digunakan  untuk  memodelkan  akifer
berdasarkan hasil ayak mekanik merupakan pasir kasar. Kurva distribusi  ukuran  butir  menunjukkan material  tersebut  memiliki  nilai  d 60 = 4,8  mm,  dan  d 10 =  1,70  mm.  Dengan demikian  material  tersebut  memiliki koefisien keseragaman (Cu = d 60 /d 10 ) =
2,82 yang dikategorikan sebagai material  yang seragam karena nilai Cu lebih  kecil  dari  5.0  (McCarthy,  1993). Ukuran  butir  efektif  (d 10 )  =  1,70  mm yang merupakan material pasir sedang.
Gambar 4. Kedudukan muka air pada uji konduktifitas hidrolika material
Perhitungan konduktifitas hidrolika menggunakan persamaan
Theim,  untuk  kondisi  air  tanah  dalam kondisi  tunak  dan  posisi  lapisan pembawa  air  horizontal.  Persamaan Thiem  untuk  akuifer  bebas  (Fetter,
2001)
(1)
Dimana; k adalah konduktifitas
hidrolika  (L/T),  Q  adalah  debit pemompaan (L 3 /T), b 1 adalah ketebalan  zone  jenuh  pada  jarak  r 1 (L),
dan  b 2 adalah  ketebalan  zona  jenuh pada jarak r 2 (L). Hasil uji konduktifitas hidrolika akuifer diperoleh nilai  yang bervariasi 2,421 – 2,587  cm/detik  atau  dengan  nilai  rata- rata 2,504 cm/detik

## Estimasi Daerah Pengaruh Pemompaan dengan Persamaan Empiris
Analisis  empiris  tentang  penurunan muka  air  tanah  di  sekitar  sumur pemompaan pada umumnya
0 20 40 60 80 100 120 140 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 Tingg i m uka air (m m ) Posisi Tabung Manometer (cm) Permukaan Tanah Muka Air Sebelum Pemompaan
Muka Air Setelah Pemompaan
diasumsikan  sebagai  permukaan  air tanah  horizontal.  Asumsi  ini  tidak sesuai dengan kondisi di alam, dimana air  tanah  selalu  bergerak  mengikutir arah  kemiringan  muka  air  tanah.
Dengan
demikian, penerapan
persamaan  aliran  radial  Dupuit  untuk menggambarkan  pola  aliran  radial menjadi  terdistorsi  membentuk  daerah pengaruh  seperti  yang  ditunjukkan pada Gambar 5 (Todd and Mays, 2005)
Gambar 5.    Kenampakan  aliran  air  tanah  ke  sumur  pemompaan  pada bidang piezometer miring (Todd and Mays, 2005)
Batas  daerah  pengaruh  pemompaan ditandai  (yL)  menunjukkan  batas wilayah  air  tanah  yang  mensuplai sumur pemompaan yang dapat dinyatakan dengan persamaan; ( ) (2)
di  mana  Q  adalah  debit  pemompaan
(L 3 /T),  b  adalah  ketebalan  akuifer  (L),
I  adalah  landaian  hidrolika  (-),  dan  K adalah  konduktivitas  hidrolik.  Dari persamaan  tersebut  dapat  ditentukan batas daerah pengaruh pada sisi sumur (y L ),  dan  batas  daerah  pengaruh  di bagian hilir sumur (x L ) sebagai berikut;
,                                    (3)
dan (4)
Kondisi  sistem  akuifer  dan  aliran  air tanah  yang  dianalisis  dalam  artikel  ini adalah  akuifer bebas  dengan ketebalan akuifer  12,50  cm,  nilai  konduktifitas hidrolika 2,504
cm/detik.
Pengimbuhan  aliran  air  tanah  pada salah  satu  ujung  kotak  pasir  dengan debit  sebesar  2000  cm 3 /menit  untuk akuifer  bebas  diperoleh  kelandaian hidrolika  dalam  kondisi  tunak  sebesar 0,079, sedangkan untuk akuifer tertekan  menggunakan  debit  imbuhan
sebesar  2500  cm 3 /detik  dan  diperoleh kelandaian  hidrolika  0,092.  Dalam simulasi  pemompaan  untuk  kedua akuifer  menggunakan  tiga  nilai  debit berbeda. Akuifer bebas dipompa dengan  debit  18,34  cm 3 /detik,  38,96 cm 3 /detik, dan 54,02 cm 3 /detik, sedangkan  akuifer  tertekan  dengan debit 15,74 cm 3 /detik, 18,87 cm 3 /detik, dan 44,94 cm 3 /detik. Hasil perhitungan jarak  pensuplai  air  sumur  pada  bagian hilir dituliskan pada Tabel 1.
Tabel 1. Perhitungan jari-jari pengaruh pemompaan Jenis Akuifer K (cm/det) B (cm) I - Q (cm 3 /detik) X L (cm) Akuifer bebas 2,504 12,5 0.079 18.34 2.35 38.96 4.99 54.02 6.91 Akuifer tertekan 2,504 12,5 0.092 15.74 1.74 18.87 2.09 44.94 4.97 Pemodelan Fisik dan Numerik Daerah Pengaruh Pemompaan Model merupakan
representasi penyederhaan  dari  kondisi  alam  yang kompleks.  Model  konseptual  dari sistem air tanah menyederhanakan dan merangkum apa yang diketahui tentang hidrogeologi dalam bentuk teks tertulis, diagram alir, potongan melintang,  diagram  blok,  dan  tabel. Suatu  model  air  tanah  adalah  model yang secara kuantitatif mewakili kedudukan  muka  air  tanah/bidang piezometer  dalam  ruang  dan  waktu dalam representasi yang disederhanakan dari kondisi hidrogeologis yang kompleks di bawah permukaan.  Secara  garis  besar,  model air  tanah  dapat  dibagi  menjadi  fisik
model (laboratorium) dan model matematika/numerik  (Anderson  and Woessner, 2015).
Model fisik dapat berupa tangki dan kolom laboratorium  yang dikemas dengan  bahan  berpori  (biasanya  pasir) tempat  tinggi  muka  air  dan  aliran  air tanah  diukur  secara  langsung.  Model matematika  berdasrkan  pada  proses yang  terdiri  dari  persamaan  pengatur, kondisi batas, waktu, dan kondisi awal terhadap  masalah  yang  dimodelkan. Model  numerik  disadari  sebagai  salah satu  alat  yang  efisien  untuk  simulasi aliran  air  tanah.  Simulasi  dilakukan dengan  menyederhanakan  kondisi  real yang  tidak  mempengaruhi  akurasi  dan kemampuan output model untuk memenuhi  tujuan  yang  dimaksud.
Tujuan  tersebut  menjadi  pertimbangan dalam  merancang  model  konseptual dengan baik. Untuk membangun model konseptual yang tepat, data hidrogeologis  harus  cukup  dan  dapat diandalkan.  Kalibrasi  dan  verifikasi adalah langkah terakhir dalam pemodelan sebelumnya
menulis laporan model akhir.
Seperti  yang  telah  dijelaskan sebelumnya  bahwa  model  eksperimen menggunakan  kotak  pasir  berukuran panjang  200  cm,  lebar  100  cm,  dan tebal  akuifer  12,5  cm.  Model  fisik
dilengkapi  dengan  2  titik  sumur pemompaan  dan  20  titik  observasi. Penyesuaian  model  fisik  dan  model numerik  dilakukan  pengaturan  posisi grid.  Software  model  numerik  yang digunakan menempatkan posisi kedudukan muka air tanah pada bagian tengah  grid  sehingga  daerah  model fisik  dideskrtitasi  dengan  40  x  9  grid. Penomoran grid diawali dari sudut kiri atas  dan  berakhir  pada  sudut  kanan bawah.  Hubungan  antara  posisi  titik observasi dengan posisi node ditunjukkan pada Tabel 2. Tabel 2. Kesesuaian titik observasi pada model fisik dan grid model numerik Titik Observasi Posisi Model Fisik Nomor Grid Titik Observasi Posisi Model Fisik Nomor Grid x y x y 1 5 50 81 8 105 50 91 2 25 50 83 9 115 50 92 3 45 50 85 10 135 50 94 4 55 50 86 11 145 50 95 5 50 50 88 12 155 50 96 6 85 50 89 13 175 50 98 7 95 50 90 14 195 50 100

## Penomena pada Akuifer Bebas
Pemodelan  fisik  maupun  numerik dilakukan  untuk  dua  kondisi  akuifer yaitu  akuifer  bebas  dan  akuifer tertekan.  Pada  uji  akuifer  bebas, akuifer  dimodelkan  dengan  kondisi akuifer  menerima  imbuhan  dari  aliran sebesar  sebesar  2  liter/menit.  Tinggi muka air tanah mencapai kondisi tunak pada  pembacaan  manometer  129  mm pada  manometer  1  hingga  144  mm pada  manometer  20,  yang  membentuk
nilai landaian hidrolika 0,076. Simulasi pemompaan  dilakukan  dengan  tiga nilai  debit  berbeda,  yaitu;  18,34 cm 3 /detik,  38,96  cm 3 /detik,  dan  54,02 cm 3 /detik.  Pemompaan  dengan  debit
18,34 cm 3 /detik menunjukkan
kedudukan  muka  air  125-144  mm, sedangkan untuk debit 38,96 cm3/detik pada elevasi  115  – 132  mm, dan debit 54,02  cm 3 /detik  berada  pada  94  –  109 mm.
Gambar 6.   Perbandingan nilai muka air pada simulasi model fisik (MF) dan model numerik (MN) untuk akuifer bebas
Pemodelan  numerik  untuk  kondisi tersebut  dengan  153  grid  berukuran seragam  yaitu  10,00  cm  x  11,11  cm. Imbuhan  ke  dalam  akifer  pada  sisi kanan  domain  berupa  aliran  bawah tanah  dinyatakan  sebagai  imbuhan sebesar  2000  cm 3 /menit  atau  0,033 cm 3 /detik/nod.  Kondisi  awal  dengan nilai  tinggi  muka  air  untuk  semua  nod sebesar  12,50  cm.  Kondisi  tunak tercapai dengan elevasi muka air tanah bervarisi dari 128,00 cm – 146,15 mm. Nilai mean  error (ME)  sebesar  -2,14 mm,  dan mean  absolute  error (MAE) sebesar  2,26  mm.  Simulasi  dengan debit  pemompaan  18,34  cm 3 /detik menunjukkan  posisi  muka  air  tanah dalam  kondisi  tunak  bervariasi  125,00 mm  –  137,49  mm  dengan  nilai  ME sebesar  1,86  mm  dan  MAE  sebesar 2,09 mm. Simulasi dengan debit 38,96 cm3/detik  diperoleh  nilai  kedudukan muka  air  tanah  112,80  –  124,32  mm dengan  nilai  ME  sebesar  1,23  dan MAE  sebesar  1,90.  Simulasi  dengan debit  54,02  cm 3 /detik  diperoleh  nilai
kedudukan  muka  air  bervariasi  96,6 mm  –  106,38  mm  dengan  nilai  ME  - 0,20 dan MAE sebesar 1,16 mm.
Hasil  pemodelan  fisik  dan simulasi numerik menunjukkan
kesesuaian  nilai  yang  baik.  Ketiga debit pemompaan menyebabkan penurunan  muka  air  hingga  ke  batas model  fisik.  Namun  demikian,  kedua model  menunjukkan  perbedaan  daerah pensuplai  air  ke  dalam  sumur  pada bagian hilir sumur pemompaan. Dengan model fisik, jarak pensuplai air ke  dalam  sumur  10  cm  untuk  debit 18,34  cm 3 /detik,  30  cm  untuk  debit 38,96  cm 3 /detik  dan  debit  54,02 cm 3 /detik.  Daerah  pensuplai  air  ke sumur  pemompaan  berjarak  masing- masing 10 cm untuk debit pemompaan 18,34  cm 3 /detik,  20  cm  untuk  debit 38,96 cm 3 /detik, dan 30 cm untuk debit 54,02  cm 3 /detik.  Jarak  ini  lebih  besar daripada
estimasi dengan
menggunakan  Persamaan  4  dengan nilai untuk ketiga debit lebih kecil dari 10 cm.
30 50 70 90 110 130 150 170 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 Tnggi muk a ai r (mm) Jarak (cm) Q MF_Sebelum Pemompaan MN_Sebelum Pemompaan MF_Q 18,34 cm3/det MN_Q 18,34 cm3/det MF_Q 38,96 cm3/det MN_Q 38,96 cm3/det MF_Q 54,02 cm3/det
MN_Q 54,02 cm3/det

## Penomena pada Akuifer Tertekan
Akuifer  tertekan  dimodelkan  dengan pengimbuhan yang sama dengan akuifer  bebas  sebagai  aliran  bawah permukaan  dengan  debit  yang  lebih besar yaitu 2,5 liter/menit. Pada tabung manometer  terbaca  ketinggian  muka air dalam kondisi tunak yang bervariasi dari 130 – 154 mm. Landaian hidrolika yang terbentuk sebesar 0,092. Pemompaan disimulasikan dengan
menggunakan tiga debit berbeda, yaitu; 15,74  cm 3 /detik,  18,34  cm 3 /detik,  dan 44,94 cm 3 /detik. Kondisi tunak dengan debit  pemompaan  15,74  cm 3 /detik menunjukkan  variasi  kedudukan  muka air  129-148  mm.  Perubahan  debit pemompaan  menjadi  18,87  cm 3 /detik menunjukkan  elevasi  muka  air  126  – 145  mm.  Selanjutnya  dengan  debit pemompaan  44,94  cm 3 /detik  diperoleh variasi  tinggi  muka  pada  nilai  115  – 132 mm.
Gambar 7. Perbandingan nilai muka air pada simulasi model fisik (MF) dan model numerik (MN) untuk akuifer tertekan
Pemodelan  numerik  untuk  akuifer tertekan menggunakan  grid  yang sama dengan  akuifer  bebas  yaitu  153  grid berukuran  seragam  yaitu  10,00  cm  x 11,11  cm.  Imbuhan  berupa  aliran bawah permukaan sebesar 2500 cm 3 /menit  atau  0,042  cm 3 /detik/nod merupakan  imbuhan  yang  bersifat kontinyu.  Simulasi  menggunakan  nilai kondisi  awal  tinggi  muka  air  yang seragam pada semua nod sebesar 12,50
cm.  Kondisi  tunak  tercapai  dengan elevasi  muka  air  tanah  bervarisi  dari 130,00  cm  –  155,31  mm.  Kalibrasi nilai terukur pada model fisik dan nilai simulasi numerik untuk kondisi sebelum  pemompaan  menunjukkan mean  error (ME)  sebesar  -0,69  mm, dan mean  absolute  error (MAE) sebesar  1,23  mm.  Tinggi  muka  air hasil  simulasi  numerik  untuk  debit pemompaan 15,74
50 70 90 110 130 150 170 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 Tng gi m uka a ir (m m ) Jarak (cm) Q MF_Sebelum Pemompaan MN_Sebelum Pemompaan MF_Q 15,74 cm3/det MN_Q 15,74 cm3/det
MF_Q 18,87 cm3/det MN_Q 18,87 cm3/det MF_Q 44,94 cm3/det MN_Q 44,94 cm3/det
cm 3 /detik diperoleh nilai sebesar
125,00 mm  –  143,43 mm  dengan nilai
ME  sebesar  1,51  mm          dan  MAE sebesar 1,60 mm. Kedudukan muka air untuk  simulasi  numerik  dengan  debit 18,87  cm 3 /detik  diperoleh  nilai  112,80 –  124,32  mm  dengan  nilai  kalibrasi untuk  ME  sebesar  1,23  dan  MAE sebesar  1,90.  Pada  simulasi  numerik dengan debit pemompaan 44,94 cm 3 /detik  diperoleh  nilai  kedudukan muka  air  bervariasi  112,91  mm  – 127,52  mm  dengan  nilai  ME  0,19  dan MAE sebesar 1,48 mm.
Hasil  pemodelan  fisik  dan simulasi numerik untuk akufier tertekan  menunjukkan  kesesuaian  nilai yang  baik.  Pemodelan  fisik  dan simulasi  numerik  menunjukkan  ketiga debit pemompaan mempengaruhi penurunan  muka  air  hingga  ke  batas model. Analisis daerah pensuplai air ke dalam  sumur  pada  bagian  hilir  sumur untuk debit pemompaan 15,74 cm 3 /detik tidak teridentifikasi, sedangkan dengan debit 18,34 cm 3 /detik  berjarak  10  cm,  dan  pada debit  pemompaan  44,94  cm 3 /detik berjarak  40  cm.  Hal  yang  berbeda dijumpai  pada  hasil  simulasi  numerik dengan daerah pensuplai pada jarak 10 cm  untuk  debit  pemompaan  15,74 cm 3 /detik dan 18,87 cm 3 /detik, sedangkan  untuk  pemompaan  44,94 cm 3 /detik berjarak 40 cm. Jarak daerah pengimbuhan untuk debit 18,34 cm 3 /detik  dan  44,94  cm  menunjukkan kesamaan  antara  hasil  model  fisik  dan hasil  simulasi  numerik.  Hasil  kedua pemodelan ini menunjukkan nilai yang lebih besar dibandingkan nilai estimasi
yang  diperoleh  dengan  menggunakan persamaan analitik.

## SIMPULAN
Pemodelan  fisik  dan  simulasi  numerik menunjukkan  hasil  dengan  kesesuaian yang  tinggi.  Pada  pemodelan  uji pemompaan  seluruh  skim  pemompaan yang  diujikan  memberikan  pengaruh penurunan  muka  air  hingga  ke  batas model.  Analisis  terhadap  jarak  daerah pengimbuhan  air  ke  dalam  sumur pemompaan  juga  menunjukkan  hasil yang  serupa  untuk  kedua  metode tersebut. Hasil tersebut berbeda dengan nilai yang terhitung dengan menggunakan persamaan empiris.
Pada  pemompaan  dengan  debit  kecil pada  akifer  tertekan  tidak  dapat teridentifikas  dengan  model  fisik.  Hal ini dikarenakan tingkat akurasi penempatan titik observasi pada model fisik  yang  sulit  diatur  dengan  spasi kecil.  Namun  demikian,  dari  kegiatan pemodelan  ini  terlihat  bahwa  ada kemungkinan  besar  terjadi  kesalahan estimasi  terhadap  daerah  pensuplai  air ke  dalam  sumur  pompa  dengan menggunakan persamaan empiris, terutama jika digunakan untuk
pengaturan penempatan sumur produksi di lapangan.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan  terima  kasih  disampaikan kepada Lembaga Penelitian dan Pengabdian  Masyarakat  Universitas Hasanuddin  yang  telah  memfasilitasi pembiayaan  penelitian  dengan  skim Penelitian  Dosen  Penasehat  Akademik tahun 2020.

## DAFTAR PUSTAKA
Anderson M.P., and  Woessner W.W.,
2015, Applied  Groundwater Modeling ,  Simulation  of  flow and advective transport,
Elsevier, London.
Bredehoeft  J.,  and  Durbin  T.,  2009,
Ground  water  development  – The  time  to  full  capture problem, Ground  Water ,  Vol. 47 Issue 2, pp. 506-514.
Baalousha  H.,  2008,  Fundamentals  of
groundwater modelling. In Konig  L.F.,  and  Weiss  J.L (Ed), Groundwater;  Modelling, Management, dan Contaminantion, Nova Publisher Fetter C.W., 2001, Applied Hydrogeology ,  Prentice  Hall
Inc, New Jersey. Fileccia  A.,  2015,  Some  simple procedures  for  the  calculation of the influence radius and well head protection areas
(theoretical  approach  and  a field  case  for  a  water  table aquifer  in  an  alluvial  plain), Italian Journal of Groundwater . DOI 10.7343/AS-117-15-0144. McCarthy F.D., 1993, Essential of Soil Mechanics  and  Foundations, Regents/Prentice Hall, Englewood  Cliffs,  New  Jersey,
p. 618.
Todd  D.K.,  and  Mays  L.W.,  2005,
Groundwater Hydrology , Third Edition,  John  Wiley  &  Sons, Inc.
Vaquez-Baez  V.,  Rubio-Arellano  A.,
Garcia-Toral D., and Rodrigues Mora  I.,  2019,  Modeling  an Aquifer;  Numerical  solution  to the groundwater flow equation, Hindawi Mathematical Problems  in  Engineering, Vol.
2019.
https://doi.org/10/1155/2019/16 13726.