Recharge dan Discharge antara Air Tanah dan Sungai

Hujan yang turun diatas permukaan tanah suatu daerah tangkapan, sebagian berinfiltrasi masuk kedalam tanah dan sebagian lagi mengalir diatas permukaan tanah menuju sungai, serta ada sebagian lagi yang tertahan diatas permukaan tanah yang akhirnya akan menguap kembali ke atmosefer baik secara direct (evaporasi), maupun penguapan yang dilakukan oleh tanaman (transpirasi).

Pergerakan air dalam tanah dan permukaan dipengaruhi oleh gaya gravitasi. Air permukaan maupun air dalam tanah bergerak menuju tempat yang lebih rendah yang pada akhirnya akan sampai ke laut. Air tanah dan air permukaan yang sampai ke laut, nantinya akan diuapkan kembali ke atmosfer menjadi uap air dan setelah terkondensasi akan turun hujan (siklus hidrologi). Selengkapnya bisa dilihat pada sketsa di bawah ini

Sketsa daerah tangkapan dan daerah pelepasan pada suatu daerah aliran

Daerah yang lebih tinggi merupakan daerah tangkapan atau pengisian (recharge area) dan daerah yang lebih rendah merupakan daerah pelepasan atau pengeluaran (discharge area). Aliran air tanah dan aliran permukaan tidaklah dipandang secara parsial, dalam artian air tanah punya jalur sendiri dan air permukaan punya jalur sendiri. Bisa saja dalam perjalanannya menuju laut ada air tanah keluar dari jalurnya dan bergabung dengan air permukaan (masuk sistem aliran sungai), dalam artian daerah pengeluarannya di sungai. Dengan demikian bisa dikatakan ada interaksi atau hubungan timbal balik antara air tanah dan sungai apabila dilihat sisi recharge dan discharge.

Salah satu hal yang patut digarisbawahi disini, yakni pada pembahasan sebelumnya mengenai air permukaan dikatakan suatu daerah tangkapan atau daerah aliran sungai itu dibatasi oleh lereng atau punggung-punggung bukit. Kalau air tanah batasannya adalah batas hidrogeologis (struktur batuan, perlapisan,perlipatan, dll). Pada aliran permukan dikenal istilah daerah aliran air sungai atau DAS, untuk aliran air tanah dikenal istilah CAT atau cekungan air tanah. Cekungan air tanah (CAT), adalah suatu wilayah yang dibatasi oleh batas hidrogelogis, tempat semua kejadian hidrogeologis, seperti proses pengimbuhan (recharge), pengaliran dan pelepasan air tanah berlangsung (discharge).

Tanpa gangguan manusia, cekungan air tanah akan mengisi dan mengeluarkan air yang berlebih melalui beberapa telusuran sampai keseimbangan semu (quisiequilibrium). Sungai-sungai yang mempunyai muka air lebih rendah dari muka air tanah akan mendapat sumbangan (recharge) dari air tanah. Sungai-sungai yang memotong muka air tanah dan menerima aliran air tanah termasuk dalam sungai permanen.

Jika sungai yang elevasi muka airnya lebih tinggi dari muka air tanah (water table), maka sungai tersebut akan menyumbang ke air tanah (discharge). Sungai semacam ini termasuk dalam kategori sungai ephemeral, yakni sungai yang hanya mengalir pada saat musim penghujan. Jika hujan tidak terjadi dalam periode yang cukup panjang, sungai ini akan mengering akibat airnya telah berperkolasi mengisi air tanah.

                                                     Sketsa recharge antara air tanah dan sungai 

Discharge dan recharge air tanah bergantung pada letak air tanah (gorund water) dan muka air tanahnya (water table). Pada daerah tangkapan aliran air tanah menjauhi muka air tanah, atau bisa diartikan pada daerah tangkapan muka air tanahnya terletak pada kedalaman tertentu sedangkan muka air tanah daerah pengeluaran umumnya mendekati permukaan tanah, salah satu contohnya adalah daerah pantai.

Muka air tanah (water table) merupakan kedudukan titik-titik (di dalam tanah yang tidak tertekan) yang tekanan hidrostatiknya sama dengan tekanan atmosfer. Letak air tanah dan muka air tanah, bisa dilihat pada sketsa di bawah ini.

Sketsa lajur air tanah

Tidak selalu juga pada daerah tinggi yang merupakan daerah tangkapan, air tanah menjauhi muka air tanah. Terkadang pada daerah yang tinggi terjadi perubahan kemiringan lereng, disitu muka air tanah bisa saja memotong muka tanah. Munculnya air tanah ke permukaan bumi karena muka air tanah memotong muka tanah, inilah yang disebut dengan mata air. Sumber utama aliran air sungai berasal dari mata air yang berada di daerah hulu ( daerah yang tinggi).

Sketsa mata air di tempat tinggi

Air tanah bisa dipandang sebagai sebuah waduk besar yang berada di dalam tanah, tempat-tempat pengeluarannya dapat dipandang sebagai sebuah saluran. Jika air tanahnya tinggi, debit yang melalui saluran ini cenderung mempertahankan keseimbangan antara aliran masuk dan aliran keluar. Selama musim kemarau debit alami berkurang karena muka air tanah menurun, dan bahkan aliran keluar dapat berhenti. (*)

Sumber :

Kodoatie & Sjarief., 2008. Pengelolaan Sumber Daya Air Terpadu. Penerbit Andi, Yogyakarta

Linsley JR,dkk., 1996. Hidrology untuk Insinyur. Penerbit Erlangga (Alih Bahasa), Jakarta