ANALISIS SATUAN KEMAMPUAN LAHAN KETERSEDIAAN AIR TANAH DI KABUPATEN PASURUAN.

Transkripsi

1 ANALISIS SATUAN KEMAMPUAN LAHAN KETERSEDIAAN AIR TANAH DI KABUPATEN PASURUAN M. Sholichin 1,Runi Asmaranto 1, Idelia Ditta Jannati 2 1 Dosen Jurusan Teknik Pengairan 2 Mahasiswa Jurusan Teknik Pengairan idelia.ditta@yahoo.com ABSTRAK Kabupaten Pasuruan merupakan kabupaten yang memiliki potensi airtanah dalam yang melimpah namun kurang bijaksana dalam pengelolaannya.di Kabupaten Pasuruan airtanah banyak dimanfaatkan untuk kepentingan domestik, irigasi maupun industri.jumlah penduduk yang semakin meningkat mendorong pemenuhan kebutuhan air baik kepentingan domestik, irigasi maupun industri.pemanfaatan airtamah secara terus-menerus tanpa memperhatikan kemampuan lahannya dapat mengakibatkan penurunan permukaan tanah akibat penurunan muka airtanah. Berkurangnya daerah resapan air, dan lemahnya kinerja pengelolaan airtanah adalah masalah yang terjadi di Kabupaten Pasuruan. Analisis ini bertujuan untuk mengetahui (SKL) Satuan Kemampuan Lahan ketersediaan airtanah serta penentuan daerah imbuhan airtanah di Kabupaten Pasuruan. Dengan parameter kelulusan batuan, curah hujan, jenis tanah, kemiringan lahan dan kedalaman muka airtanah yang di overlay sehingga didapatkan SKL ketersediaan airtanah. Berdasarkan hasil analisis diketahui bahwa SKL ketersediaan airtanah sangat besar dengan total luas 831,6 ha yaitu di wilayah Pegunungan Bromo dan Pegunungan Arjuna. Pada SKL ketersediaan air sangat besar terdapat debit mata air sebesar 10 lt/dtk 200 lt/dtk. Pada SKL ketersediaan airtanah besar, sedang dan kecil terdapat debit optimum sebesar 11 lt/dtk 31 lt/dtk, 6,57 lt/dtk -8,63 lt/dtk dan kurang dari 6 lt/dtk. Pemetaan daerah imbuhan di Kabupaten Pasuruan didapatkan seluas 135,57 km 2 di wilayah Gunung Arjuna dan seluas 312 km 2 di wilayah Gunung Bromo. Kata kunci : SKL ketersediaan airtanah, debit optimum, pemetaan ABSTRACK Pasuruan region awarded the abundant water resources, but less wise in managing it. In much areas in Pasuruan, groundwater being used to the benefit of domestic, irrigation and industrial. The population of the ever increasing push for more and more amount of water. Groundwater usage continuously without notice the land ability cause decreasing groundwater that impact from decreasing static water level groundwater. Decreasing of recharge area and decreasing of work ability at groundwater management is the problem that happened in Pasuruan. This analysis aims to determine the unit land ability of groundwater availability and determination recharge area and discharge area in Pasuruan. Using overlay method from five parameter such as geology permeability, rainfall, kind of soil, land area elevation and groundwater level then obtained the unit land ability of groundwater availability. Based on analysis result obtained the unit land ability of groundwater availability that categorized very much the extent ha that existed at Bromo Mountains and Arjuna Mountains. At the unit land ability of groundwater availability that categorized very much available a water source with debit 10 lt/sec 200 lt/sec. At categorized much available a well with optimum debit 11 lt/sec 31 lt/sec, 6,57 lt/sec -8,63 lt/sec at categorized average and less than 6 lt/sec at categorized little. Recharge area mapping in Pasuruan obtained the extent 135,57 km 2 at Arjuna Mountain dan seluas 312 km 2 at Bromo Mountain. Keywords: the unit land ability of groundwater availability, optimum debit, the mapping 1. PENDAHULUAN Di Kabupaten Pasuruan, airtanah dimanfaatkan untuk kepentingan domestik, irigasi maupun industri. Jumlah penduduk yang semakin meningkat mendorong pemenuhan jumlah air yang semakin banyak. Mengingat air merupakan kebutuhan yang sangat vital bagi manusia, sehingga apabila airtanah jumlahnya menurun, dikhawatirkan akan terjadi kekurangan pasokan air untuk mencukupi kebutuhan manusia. Sehubungan dengan uraian di atas, maka diperlukan upaya nyata dalam

2 pengembangan sumber daya airtanah yang berwawasan lingkungan di Kabupaten Pasuruan. Terkait dengan kondisi tersebut diatas, fenomena yang terlihat dari perkembangan Kabupaten Pasuruan berupa pengolahan tata guna lahan yang kurang optimal dan peningkatan eksploitasi air tanah yang sangat pesat di berbagai sektor telah menuntut perlunya persiapan berupa langkah-langkah nyata untuk menanganinya yaitu dengan mengetahui satuan kemampuan lahan ketersediaan airtanah. 2. TINJAUAN PUSTAKA A. SATUAN KEMAMPUAN LAHAN (SKL) KETERSEDIAAN AIR TANAH Lingkup studi dalam SKL Ketersediaan Airtanah ini adalah melakukan analisis untuk mengetahui tingkat ketersediaan airtanah guna pengembangan kawasan, dan kemampuan penyediaan airtanah masing masing tingkatan. Mengetahui sumber-sumber air yang bisa dimanfaatkan untuk keperluan pengembangan kawasan, dengan tidak mengganggu keseimbangan tata air. Sebagai salah satu model pengkelasan dan pemberian skor dari tiap kelas parameter dijelaskan sebagai berikut: Tabel 1..Skor Kelas Parameter SKL Ketersediaan Airtanah Parameter Bobot Nilai Keterangan 1. Kelulusan 5 Batuan 2. Curah Hujan 4 3. Jenis Tanah 3 Cukup 4. Kemiringan Lereng 2 Sedang 5. Kedalaman Muka Airtanah 1 Rendah a. Jenis Batuan Penyusun Pengkelasannya berdasarkan nilai permeabilitas dimana hal tersebut sangat dipengaruhi oleh tekstur dan struktur dari tiap jenis batuan. Semakin besar permeabilitas & koefisien resapan semakin besar skornya (Tabel-2) Tabel 2.Kelas dan Skor Kelulusan Batuan Permeabilitas (m/hari) 1. > 10 3 Endapan Aluvial kuarter Endapan Muda Batuan Skor Keterangan kuarter 3 Cukup Endapan tua Endapan 10 tersier 2 Sedang -4 Batuan 5. < 10 intrusi 1 Rendah b. Curah Hujan Dari segi daya dukung lingkungan, dengan curah hujan yang sama resapan air akan semakin besar jika hujan terjadi dalam waktu yang panjang. Semakin tinggi dan lama curah hujan, semakin besar skornya karena pada dasarnya semakin tinggi dan lama curah hujan semakin besar air yang dapat meresap ke dalam tanah Tabel 3. Kelas dan Skor Data Curah Hujan Curah Hujan (mm / th) Skor Keterangan 1 < Rendah Sedang Cukup > c. Jenis Tanah Permukaan Karakteristik tanah yang harus diperhatikan adalah permeabilitas dan nilai faktor infiltrasi (lihat Tabel 4).

3 Tabel 4. Kelas dan Skor Tiap Jenis Tanah Permeabilitas (10-5 m/dt) 1. Lambat (<2) Agak Lambat (2-7) Sedang cepat (7-15) Agak Cepat (15-30) Tekstur Tanah Lempung Lanauan Lanau Lempung an Lempung Pasiran Pasir Kerikil Skor Keterangan 1 Rendah 2 Sedang 3 Cukup 4 5. Cepat (>30) Kerikil 5 d. Kemiringan Lahan Merupakan variabel yang sangat berpengaruh terhadap proses resapan air dan penentuan kawasan konservasi. Tetapi pengaruhnya berbeda terhadap 2 kepentingan tersebut. Untuk kepentingan resapan air semakin besar kemiringan semakin kecil jumlah air yang meresap tetapi akan semakin penting atau perlu untuk dikonservasi. Tabel 5. Kelas dan Skor Kemiringan Lahan Kemiringan Lahan (%) Koefisien Infiltrasi Skor 1. < 8 >0, , , ,5 > 45 0,2 Keterangan 4 3 Cukup 2 Sedang 1 Rendah e. Kedalaman Muka Airtanah Semakin dalam kedalaman muka airtanah maka kemungkinan air untuk meresapkan air semakin besar dibandingkan dengan daerah yang kedalaman muka airtanahnya relatif dangkal (Tabel 6). Tabel 6. Kelas dan Skor Kedalaman Muka Airtanah Kedalaman Muka Airtanah (m) Skor Keterangan 1 > Cukup Sedang 5 < 5 1 Rendah Kemudian untuk menentukan satuan kemampuan lahan ketersediaan air dikerjakan dengan menjumlahkan hasil perkalian antara nilai bobot dan skor pada tiap kelas parameter, dengan menggunakan rumus : Nilai Total = Kb*Kp + Pb*Pp + Sb*Sp + Lb*Lp + Mb*Mp Keterangan : K = Kelulusan batuan P = Curah hujan rata-rata tahunan S = Tanah penutup L = Kemiringan lereng M = Kedalaman akuifer b = Nilai bobot p = Skor klas parameter B. AKUIFER Akuifer merupakan salah satu golongan air tanah yang berada di wilayah jenuh air di bawah permukaan tanah. Suatu formasi batuan yang mengandung cukup bahan-bahan yang lulus dan mampu melepaskan air dalam jumlah berarti ke sumur-sumur atau mata air. Ini berarti, formasi tersebut mempunyai kemampuan menyimpan dan mengalirkan air. Pasir dan kerikil merupakan contoh suatu jenis akuifer. C. DAERAH IMBUHAN DAN DAERAH LUAHAN Daerah imbuhan airtanah (recharge area) adalah daerah dimana terjadi proses peresapan (infiltrasi) air hujan menjadi airtanah bebas maupun

4 airtanah tertekan. Airtanah bebas mendapat imbuhan langsung dari resapan air hujan setempat, sedangkan airtanah tertekan mendapat imbuhan dari daerah yang jauh lebih tinggi.. Daerah luahan airtanah adalah daerah keluaran airtanah yang berlangsung secara alamiah pada cekungan airtanah. Letak daerah luahan biasanya berada di daerah hilir dengan morfologi berupa dataran rendah. Penentuan batas daerah imbuhan dan daerah lmubahan sangat penting dalam pelaksanaan upaya konservasi. Terdapat 5 metode dalam penentuan daerah imbuhan dan daerah luahan antara lain (Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral, 2010) : 1. Metode tekuk lereng 2. Metode pola aliran sungai 3. Metode pemunculan mata air 4. Metode kedalaman muka airtanah 5. Metode isotop alam D. PERHITUNGAN DEBIT OPTIMUM SUMUR Debit ketersediaan airtanah dalam penelitian ini adalah debit optimum sumur Untuk mengetahui debit optimum sumur menggunakan metode Step Drawdown Test dengan rumus : 0,5 Qmaks 2.. r. D. K /15 w 2 Swmaks BQmaks CQmaks Dimana : Q maks = Debit maksimum sumur r w = Jari-jari sumur D = Ketebalan akuifer K = Koefisien kelulusan air Sw maks = Penurunan muka air maksimal di dalam sumur yang dipompa (m) B = koefisien akuifer loss (dt/m 2 ) C = koefisien well loss (dt 2 /m 5 ) Nilai Qmaks dan Swmaks diplot dan ditarik garis perpotongan antara kedua garis hasil ploting, maka akan diperoleh nilai Qoptimum dan Swoptimum E. PENGUJIAN AKUIFER METODE THEIM Di dalam metode Long Period Test, metode analisa yang dapat dilakukan adalah dengan metode Theim. Di mana anggapan yang paling penting dari cara ini adalah aliran ke dalam sumur adalah aliran tunak (steady flow/equilibrium atau steady stage). Adapun bentuk persamaan Theim adalah (Bisri, 1991:117): 1. Persamaan ini digunakan apabila pisometer lebih dari satu ' 2,30 r T= 2 log 2 ( S1 S2) r1 2. Persamaan ini digunakan apabila pisometer hanyasatu ' 2,3Q r T= 1 log 2 ( S w S1) rw 3. Persamaan ini digunakan apabila pisometer diabaikan 1,22Q ' T= S w Dimana: Q = Debit sumur yang dipompa (m 3 /dtk) T = Transmisivitas Akuifer (m 2 /dtk) S1= Penurunan air pada pisometer 1 (m) S2= Penurunan muka air pada pisometer 2 (m) r1= Jarak pisometer 1 ke sumur pompa (m) r1= Jarak pisometer 2 ke sumur pompa (m) rw= Jari-jari sumur yang dipompa (m) Sw= Penurunan muka air di dalam sumur yang dipompa (m) re= Jari-jari pengaruh sumur (m) 3. METODE PENELITIAN A. DAERAH IMBUHAN DAN DAERAH LUAHAN Dikerjakan dengan mengabungkan 4 metode yaitu metode tekuk lereng, pola aliran sungai, pemunculan mata air dan kedalaman muka airtanah dengan cara overlay

5 menggunakan bantuan program ArcGIS B. ANALISIS SATUAN KEMAMPUAN LAHAN KETERSEDIAAN AIR TANAH Langkah langkah: 1. Mengolah data menjadi peta tiap parameter SKL dengan menggunakan bantuan program ArcGIS Memberi skor pada tiap peta parameter berdasarkan pada tabel kelas dan skor tiap parameter 3. Mengalikan skor dengan bobot nilai tiap parameter 4. Overlay kelima peta parameter berdasarkan hasil skor akhir. 5. Klasifikasi tiap tingkatan SKL ketersediaan airtanah C. ANALISIS DEBIT KETERSEDIAAN AIR TANAH Langkah langkah: 1. Menentukan jenis aliran pada akuifer menggunakan Long Period Test 2. Melakukan pengujian akuifer dengan metode Theim. 3. Menghitung debit optimum sumur dengan metode Step Drawdown Test. 4. Memasukkan nilai debit optimum pada peta SKL ketersediaan airtanah. 4. HASIL DAN PEMBAHASAN A. PEMETAAN DAERAH IMBUHAN DAN DAERAH LUAHAN 1. Metode tekuk lereng didapatkan dari pengolahan peta kontur. 2. Metode pola aliran sungai kontur sungai. Gambar 2. Metode Pola Aliran Sungai 3. Metode pemunculan mata air mata air. Gambar 3. Metode Pemunculan Mata Air 4. Metode kedalaman muka airtanah kedalaman muka airtanah. Gambar 1. Metode Tekuk Lereng Gambar 4. Metode Kedalaman Muka Airtanah 5.Hasil Daerah imbuhan dan daerah luahan Kabupaten Pasuruan didapatkan dari hasil overlay 4 peta di atas.

6 jenis tanah Gambar 5. Peta Daerah Imbuhan Dan Daerah Luahan Kabupaten Pasuruan B. PEMETAAN SKL KETERSEDIAAN AIR TANAH 1. Pemetaan klasifikasi kelulusan.batuan berdasarkan skor geologi Gambar 8. Peta Klasifikasi Jenis Tanah Penutup 4. Pemetaan klasifikasi kemiringan lahan berdasarkan skor kontur Gambar 6. Peta Klasifikasi Kelulusan Batuan 2. Pemetaan klasifikasi curah hujan berdasarkan skor didapatkan dari pengolahan peta curah hujan rerata daerah metode Polygon Thiessen Gambar 9. Peta Klasifikasi Kemiringan Lahan 5. Pemetaan klasifikasi kedalaman muka airtanah berdasarkan skor sumur bor Gambar 7. Peta Klasifikasi Curah Hujan 3. Pemetaan klasifikasi jenis tanah penutup berdasarkan skor Gambar 10. Peta Klasifikasi Kedalaman Muka Airtanah 6. Pemetaan SKL ketersediaan airtanah berdasarkan overlay kelima peta di atas berdasarkan

7 skor bobot dan nilai masingmasing parameter Gambar 11. Peta SKL Ketersediaan Airtanah C. PERHITUNGAN DEBIT KETERSEDIAAN AIR TANAH 1. Membuat grafik normal Tampilan Uji Akuifer (Performance Aquifer Test) dengan absis waktu pemompaan (t = menit) dan ordinat penurunan muka air (S w ) berfungsi untuk menentukan tipe aliran dalam sumur (Unsteady atau Steady State Flow). Data hasil pemompaan dengan debit tetap (long period test) dapat dilihat pada tabel di bawah ini. Tabel 7. Hasil Pemompaan dengan Debit Tetap (Long Period Test) t Drawdown Discharge Q Q (menit) S w (m) (l/dt) (m 3 /hari) dst Sumber : Hasil Perhitungan Gambar 12. Jenis Aliran Pada Akuifer 2. Karena jenis aliran steady flow maka pengujian akuifer dengan metode Theim. Diketahui data sebagai berikut : Ketebalan akuifer (D) Jari-jari sumur (r w ) =39 m =6 inch =15.24 cm =0,1524 m Debit pemompaan=33.07 lt/dt = m 3 /hari Sw = 7.45 m Nilai transmisivitas akuifer adalah sebagai berikut: T = = = 467,898 m 2 /hari Hargakelulusan air (K) dapat dihitung sebagai berikut: K = = = 12 m/hari = 0,000139m/dt 3. Melakukan pengujian sumur dan menghitung debit optimum sumur dengan metode Step Drawdown Test. Uji sumur ini dilakukan untuk mengetahui debit optimum beberapa sumur yang terdapat dalam tiap kelas SKL ketersediaan airtanah Tabel 8. Tabel Step Drawdown Test Sumur SDPS 444 Tahap Uji Sw Q Sc = Q/S S/Q (meter) (lt/dtk) (m 3 /dtk) (m2/dt) (dt/m2) 1 I II III IV Sumber : Hasil Perhitungan

8 Membuat grafik normal (Step drawdown Test) dengan absis debit dari ordinat Sw/Q untuk mendapatkan niali B dan C sehingga dapat dihitung nilai kehilangan tekanan pada akuifer (Aquifer loss/bq) dan kehilangan tekanan pada sumur (well loss/cq 2 ). Kemudian menghitung nilai Fd (faktor development) untuk mengetahui kondisi sumur = Q maks Q 2 maks = (0,0293) (0,0293) 2 = 6.64 m d. Kemudan nilai S maks dihubungkan dengan Q maks maka dari grafik diperoleh Q optimum 0,017 m 3 /dt dan S w optimum 2.9 m. Secara grafis penyelesaiannya dapat dilihat pada grafik berikut : Gambar 13. Grafik Hubungan Q dan Sw/Q Berdasarkan hasil faktor development (Fd) sumur SDPS 444 merupakan sumur dengan kondisi yang sangat baik dan mempunyai produktifitas yang tinggi. Langkah-langkah yang harus dilakukan dalam menghitung debit optimum ini adalah sebagai berikut : a. Plot nilai S w dari masing-masing tahap sebagai sumbu y, dan nilai Q sebagai sumbu x. b. Selanjutnya menghitung debit maksimum (Q maks ) sumur dengan persamaan Huisman sebagai berikut: Q maks = π r w x D x ( ) =2 x 3,14 x 0,1524 x 39 x ( ) = 37,3258 x 0,00079 = 0,0293 m 3 /dt c. Menghitung nilai S w maksimum dengan menggunakan persamaan : Sw BQ 2 CQ maks maks maks Gambar 14. Grafik Debit Optimum Sumur SDPS Memasukkan nilai debit optimum pada peta SKL ketersediaan airtanah. Setelah perhitungan debit optimum 23 sumur bor selesai, kemudian di plot pada tiap tingkatan SKL ketersediaan airtanah, sehingga didapatkan hasil sebagai berikut : Tabel 9. Tabel Debit Optimum Sumur No Nama Q opt (lt/dtk) 1 SDPS SDPS SDPS SDPS SDPS SDPS SDPS SDPS SDPS SDPS 533 EX SDPS 93 EJ SDPS SDPS Sumber : Hasil Perhitungan

9 SKL besar : debit optimum sumur bor sebesar 11.0 lt/dtk 31.0 lt/dtk SKL sedang : debit optimum sumur bor sebesar 6.57 lt/dtk 8.63 lt/dtk SKL kecil : debit optimum sumur bor sebesar < 6 lt/dtk Gambar 15. Peta Debit SKL Ketersediaan AirtanahDi Kabupaten Pasuruan KESIMPULAN Berdasarkan hasil penelitian ini, maka dapat diberikan kesimpulan sebagai berikut : 1. Pemetaan daerah imbuhan (recharge area) di Kabupaten Pasuruan didapatkan hasil di wilayah Gunung Arjuna seluas km 2 dan daerah imbuhan (recharge area) di wilayah Gunung Bromo seluas 312 km 2. Yaitu di Kecamatan Prigen, Purwosari dan Purwodadi untuk daerah Gunung Arjuna. Pada daerah Gunung Bromo terdapat di Kecamatan Tutur, Tosari, Puspo, dan Lumbang. Daerah diluar daerah imbuhan merupakan daerah luahan, seperti ditunjukkan pada Gambar Kabupaten Pasuruan mempunyai Satuan Kemampuan Lahan (SKL) Ketersediaan Air Tanah sangat besar, dengan total luas 831,6 Ha. Terdapat di wilayah kaki Gunung Tengger antara lain di Kecamatan Tutur, Puspo dan Lumbung serta di wilayah Gunung Arjuna antara lain di Kecamatan Prigen, Sukorejo, Pandaan dan Purwoasari seperti ditunjukkan pada Gambar Besar potensi airtanah di Kabupaten Pasuruan menurut Dinas ESDM sebesar 43 juta m 3 /tahun. Sedangkan debit ketersediaan airtanah untuk tiap tingkatan SKL sebagai berikut : SKL sangat besar : debit mata air sebesar 10 lt/dtk 200 lt/dtk DAFTAR PUSTAKA Anonim Kumpulan Panduan Teknis Pengelolaan Air Tanah.Jakarta : Direktorat Tata Lingkungan Geologi dan Kawasan Pertambangan, Departemen Energi dan Sumberdaya Mineral. Bisri, Muhammad.2008.Airtanah.Malang : Tirta Media. Erdelyi M. & Galfi J.. urface And Subsurface Mapping In Hydrogeology. Budapest: Akademiai Kiado. Herinaldi.2005.Prinsip-Prinsip Statistik Untuk Teknik dan Sains,Jakarta:Erlangga Imam, Asy' Ari Evaluasi Kondisi Pemanfaatan Airtanah Di Kabupaten Pasuruan. Surabaya: ITS. Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral, Manajemen Airtanah Berbasis Cekungan Airtanah. Bandung: Pusat Lingkungan Geologi Badan Geologi Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral Keputusan Menteri Energi Dan Sumber Daya Mineral Nomor: 716 K/40/MEM/2003, 2003.Batas Horisontal Cekungan Air Tanah Di Pulau Jawa Dan Pulau Madura. Jakarta: Energi Dan Sumber Daya Mineral. Peraturan Menteri Pekerjaan Umum 20/PRT/M/2007, 2007.Pedoman Teknik Analisis Aspek Fisik dan Lingkungan, Ekonomi Serta Sosial Budaya Dalam Penyusunan

10 Rencana Tata Ruang. Jakarta: Direktorat Jenderal Penataan Ruang Setiadi, Hendri., Burhanul A, M., Sukrisna, A., Murtianto, Edi. & Ruchijat, Sjaiful Penjelasan Peta Cekungan Air Tanah P. Jawa dan P. Madura Skala 1: Sebagai Basis Pengelolaan Sumber Daya Air Tanah. Bandung: Direktorat Tata Lingkungan Geologi Dan Kawasan Pertambangan. Soemarto, C. D Hidrologi Teknik. Jakarta: Erlangga Subaris Heru.2005.Aplikasi Statistika.Yogyakarta:Media Pressindo Suharyadi Geohidrologi (Ilmu Air Tanah). Yogyakarta: Universitas Gajah Mada. Sugiyono.2005.Statistika Untuk Penelitian. Bandung:CV.Alphabeta. Sugiyono.2008.Metode Kuantitatif, Kualitatif Dan RND.Bandung:CV.Alphabeta odd avid eith.. Ground ater Hydrologi. Ne York: John Wiley & Sons.