ANALISIS INTRUSI AIR LAUT PADA SUMUR GALI DAN SUMUR BOR DENGAN METODE KONDUKTIVITAS LISTRIK DI KECAMATAN MEDAN MARELAN TESIS. Oleh

Transkripsi

1 ANALISIS INTRUSI AIR LAUT PADA SUMUR GALI DAN SUMUR BOR DENGAN METODE KONDUKTIVITAS LISTRIK DI KECAMATAN MEDAN MARELAN TESIS Oleh HAPOSAN SENTOSA SITORUS /FIS PROGRAM PASCA SARJANA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011

2 ANALISIS INTRUSI AIR LAUT PADA SUMUR GALI DAN SUMUR BOR DENGAN METODE KONDUKTIVITAS LISTRIK DI KECAMATAN MEDAN MARELAN TESIS Oleh HAPOSAN SENTOSA SITORUS /FIS PROGRAM PASCA SARJANA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011

3 ANALISIS INTRUSI AIR LAUT PADA SUMUR GALI DAN SUMUR BOR DENGAN METODE KONDUKTIVITAS LISTRIK DI KECAMATAN MEDAN MARELAN TESIS Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains dalam Program Studi Magister Ilmu Fisika pada Program Pasca Sarjana Fakultas MIPA Universitas Sumatera Utara Oleh HAPOSAN SENTOSA SITORUS /FIS PROGRAM PASCA SARJANA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011

4 PENGESAHAN TESIS Judul tesis : ANALISIS INTRUSI AIR LAUT PADA SUMUR GALI DAN SUMUR BOR DENGAN METODE KONDUKTIVITAS LISTRIK DI KECAMATAN MEDAN MARELAN Nama Mahasiswa Nomor Induk Mahasiswa Program Studi Fakultas : HAPOSAN SENTOSA SITORUS : /FIS : Magister Fisika : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara Menyetujui Komisi Pembimbing, Prof. Dr. Timbangen Sembiring,M.Sc Ketua Dr. Perdinan Sinuhaji, MS Anggota Ketua Program Studi, Dekan, Dr. Nasruddin MN, M.Eng.Sc Dr. Sutarman, M.Sc

5 PERNYATAAN ORISINALITAS ANALISIS INTRUSI AIR LAUT PADA SUMUR GALI DAN SUMUR BOR DENGAN METODE KONDUKTIVITAS LISTRIK DI KECAMATAN MEDAN MARELAN TESIS Dengan ini saya nyatakan bahwa saya mengakui semua karya tesis ini adalah hasil kerja saya sendiri kecuali kutipan dan ringkasan yang tiap satunya telah dijelaskan sumbernya dengan benar. Medan, 23 Juni 2011 Haposan Sentosa Sitorus NIM :

6 PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS Sebagai sivitas akademika, saya yang bertanda tangan dibawah ini : Nama : Haposan Sentosa Sitorus NIM : Program Studi : Magister Ilmu Fisika Jenis Karya Tulis : Tesis Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Hak Bebas Royalti Non- Eksklusif ( Non- Exclusive Royalty Free Right ) atau Tesis saya yang berjudul : ANALISIS INTRUSI AIR LAUT PADA SUMUR GALI DAN SUMUR BOR DENGAN METODE KONDUKTIVITAS LISTRIK DI KECAMATAN MEDAN MARELAN Dengan Hak Bebas Royalti eksklusif ini, berhak menyimpan, mengalih media, memformat, mengelola dalam bentuk data-base, merawat dan mempublikasikan Tesis saya tanpa meminta izin dari saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis dan sebagai pemegang dan atau sebagai pemilik hak cipta. Demikian pernyataan ini dibuat dengan sebenarnya. Medan, 23 Juni 2011 Haposan Sentosa Sitorus NIM :

7 Telah diuji pada Tanggal : 23 Juni 2011 PANITIA PENGUJI TESIS Ketua : Prof. Dr. Timbangen Sembiring, M.Sc. Anggota : 1. Dr. Perdinan Sinuhaji, MS 2. Prof. Dr. Eddy Marlianto, M.Sc. 3. Dr. Nasruddin MN, M.Eng.Sc. 4. Dr. Anwar Dharma Sembiring, MS.

8 RIWAYAT HIDUP DATA PRIBADI Nama lengkap berikut gelar : Drs. Haposan Sentosa Sitorus Tempat dan Tanggal Lahir : Pematang Siantar, 11 September 1967 Alamat Rumah : Jl. L. Pemasyarakatan, Gg. Aries No. 21 Sukadono Medan Telepon : (061) Instansi Tempat Bekerja Alamat Kantor : SMA Negeri 9 Medan : Jl. Sei mati Medan Labuhan Telepon : (061) DATA PENDIDIKAN SD : Negeri No Pematang Siantar tamat : 1980 SMP : Negeri 8 Pematang Siantar tamat : 1983 SMA : Swasta HKBP Pematang Siantar tamat : 1986 Diplima : FMIPA Program D-3 Fisika USU Medan tamat : 1989 Strata-1 : FMIPA Program Pendidikan Fisika IKIP Medan tamat : 1995 Strata-2 : PSMF PPs FMIPA USU tamat : 2011

9 KATA PENGANTAR Puji dan syukur kehadirat Tuhan yang Maha Esa atas kasih dan karunianya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan tesis ini dengan judul ANALISIS INTRUSI AIR LAUT PADA SUMUR GALI DAN SUMUR BOR DENGAN METODE KONDUKTIVITAS LISTRIK DI KECAMATAN MEDAN MARELAN sebagai salah satu syarat untuk memperoleh Magister Sains pada Program Pasca sarjana Fakultas Matematika dan ilmu Pengetahuan Alam Medan. Dengan selesainya tesis ini, perkenankanlah penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : Rektor Bapak Prof. Dr. dr. Syahril Pasaribu, DTM&H, M.Sc(CTM), Sp.A(K) atas kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk mengikuti dan menyelesaikan pendidikan Program Magister Sains. Dekan Fakultas MIPA Bapak. Dr. Sutarman, M.Sc. atas kesempatan menjadi mahasiswa Program Magister Sains pada Program Pasca Sarjana FMIPA. Ketua Program Studi Magister Fisika Bapak Dr. Nasruddin, MN, M.Eng.Sc., Sekretaris Program Studi Dr. Anwar Dharma Sembiring, M.S. beserta seluruh Staf Pengajar pada Program Studi Magister Fisika Program Pasca Sarjana FMIPA. Terima kasih yang tak terhingga dan penghargaan setinggi-tingginya penulis ucapkan kepada Bapak Prof. Dr. Timbangen Sembiring, M.Sc. selaku Pembimbing Utama yang dengan penuh perhatian dan telah memberikan dorongan, bimbingan dan arahan, demikian juga kepada Dr. Perdinan Sinuhaji MS selaku pembimbing Lapangan yang dengan penuh kesabaran menuntun dan membimbing penulis dalam mengerjakan penelitian ini sehingga tesis ini dapat diselesaikan. Terima kasih kepada kedua orang tua saya Ayahanda A.sitorus. BA (alm) dan Ibunda M.J Marpaung serta istri tersayang Ir Rosnike Merly Panjaitan M.Si dan anak-anakku terkasih Angelia Martha Jessica Sitorus, Raja Kores Galatia Sitorus, Kesya Meirly Namora Sitorus, Naomi Meyrli Joela Sitorus dan Iddo Caesar Jethro Sitorus dan seluruh keluarga yang telah memberikan dorongan, dukungan doa dan materi serta pengorbanan sehingga penulis dapat menyelesaikan perkuliahan dan tesis ini tepat pada waktunya Terima kasih kepada rekan-rekan mahasiswa program studi Magister Fisika angkatan 2009 atas kerja sama selama perkuliahan terutama rekan-rekan saya Bpk Eduard Sitorus, Bpk Matius Tarigan, dan Bpk Efendi Ginting secara khusus buat rekan saya Drs Adil.H.Pangaribuan M.Si. atas kerja samanya dalam melakukan penelitian ini sehingga tesis ini dapat terselesaikan. Semoga Tuhan Yang Maha Esa melimpahkan rahmat dan karunianya. Akhir kata penulis berharap semoga tesis ini bermanfaat bagi penelitian selanjutnya demi kemajuan bersama dan penulis masih menyadari masih banyak

10 kekurangan dan kesalahan dalam tugas akhir ini. Kritik dan saran penulis harapkan dari pembaca untuk perbaikan selanjutnya. Haposan Sentosa Sitorus

11 ANALISIS INTRUSI AIR LAUT PADA SUMUR GALI DAN SUMUR BOR DENGAN METODE KONDUKTIVITAS LISTRIK DI KECAMATAN MEDAN MARELAN ABSTRAK Telah dilakukan penelitian mengenai analisa intrusi air laut pada sumur gali dan sumur bor dengan metode konduktivitas listrik dikecamatan Medan Marelan. untuk mengetahui tingkat intrusi air laut pada sumur gali dan sumur bor dilakukan dengan pengukuran Daya Hantar Listrik ( DHL ) air sumur gali dan sumur bor. Pengambilan sampel air laut, air sumur gali dan air sumur bor dimulai dari titik acuan dari garis pantai menuju titik air laut dan dari titik acuan dari garis pantai menuju kearah daratan yaitu sumur-sumur rumah penduduk. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh faktor jarak, kedalaman dan konsentrasi klorida terhadap intrusi air laut, kandungan air sumur gali dan air sumur bor( TDS ) dan suhu air sumur gali dan sumur bor Dari analisis pengamatan dapat dilihat pada sumur gali nilai antara jarak, kedalaman dan konsentrasi klorida terhadap DHL cukup erat atau relative tinggi artinya terdapat hubungan yang positip dan kuat antara jarak,kedalaman dan konsentrasi klorida secara bersama sama terhadap Daya Hantar Listrik (DHL) sebesar 73,2 sedangkan pada sumur bor nilai antara jarak, kedalaman dan konsentrasi klorida terhadap DHL tidak erat atau relatif rendah artinya terdapat hubungan yang lemah antara jarak,kedalaman dan konsentrasi klorida terhadap Daya Hantar Listrik (DHL) sebesar 36,4 Kata Kunci : Air laut, air sumur gali / bor, intrusi, konduktivitas listrik.

12 ANALYSIS OF SEAWATER INTRUSION INTO THE DIG AND DRILL WELLS BY ELECTRICAL CONDUCTIVITY AT SUB DISTRICT OF MEDAN MARELAN. ABSTRACT It had conducted a research on analysis of intrusion of sea water in to the dig and drill wells by electrical conductivity at sub district of Medan Marelam in order to study the intrusion level of sea water to the dig and drill wells by measurement of electrical conductivity of the dig and drill wells water. Sampling of sea water, dig and drill well water is begin from the reference point on the coastal line on the point of sea water and from the reference point from the coastal line to the well.. The research aims to study the influence of factors i.e. distance, depth and concentration of chloride to the intrusion of sea water, water content of dig and drill wells and the temperature of dig and drill water. Based on observation analysis is found that on the dig well, the distance, depth and concentration of chlorideto electrical conductivity is higher means that there is a positive and significant correlation between distance, depth and concentration of chloride simultaneously to the electrical conductivity for 73.2 while for the drill well, the value between distance, depth and concentration of chloride to electrical conductivity is lower means that there is a weak correlation between distance, depth and concentration of chloride to the electrical conductivity for 36.4 Keywords: Sea water, dig / drill ewll water, intrusion, electrical conductivity.

13 DAFTAR ISI Halaman KATA PENGANTAR ABSTRAK ABSTRACT DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR i ii iii iv vii viii BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Perumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan penelitian Hipotesis Penelitian Manfaat Penelitian 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA Air Karakteristik Air Air Tanah ( Ground water ) Kualitas Air Karakteristik Fisika Karakteristik Kimia Kualitas Air Kebutuhan Intrusi Air Laut ke Akifer Air Tanah Air Tanah Bebas di Pantai Pengambilan Air Tanah melalui Air Sumur Konduktivitas Larutan Elektrolit Gambaran Umum Lokasi Penelitian Keadaan Medan Marelan Geologi Belawan 29 BAB III METODE PENELITIAN Alat dan Bahan Peralatan Bahan-bahan 30

14 3.2. Teknik Pengumpulan Sampel Prosedur Penelitian Penentuan DHL Pengujian Konsentrasi Cl Pengujian TDS Teknik Analisa Data Analisa Model Regresi Linier Berganda Analisis Varian Analisa Air Laut dan Air Sumur Diagram Alir Penelitian 37 BAB IV Hasil Penelitian dan Pembahasan Hasil Penelitian Air Laut Pengukuran DHL Air Laut Pengujian Konsentrasi Ion Klorida Air Laut Air Sumur Bor Pengukuran DHL Air Sumur Bor Pengujian Konsentrasi Ion Klorida Air sumur Bor Pengukuran TDS Air Sumur Bor Air Sumur Gali Pengukuran DHL Air Sumur Gali Pengujian Konsentrasi Ion Klorida Air sumur Gali Pengukuran TDS Air Sumur Gali Pembahasan Perhitungan DHL pada suhu 25 o C Pengklasifikasian Intrusi Air Laut pada Sumur Bor dan Sumur Gali Analisa Gambar DHL Air Sumur Bor Analisa Jarak Kedalaman terhadap DHL air Sumur Bor Analisa Jarak Kedalaman terhadap DHL air Sumur Bor Pada grafik 3D Analisa Konsentrasi Cl, TDS air Sumur Bor terhadap DHL Air Sumur Bor Analisa Konsentrasi Cl, TDS air Sumur Bor terhadap DHL Air Sumur Bor pada Grafik 3D Analisa Grafik DHL Air Sumur Bor Analisa Jarak Sumur Bor terhadap DHL air Sumur Bor Analisa Kedalaman Air Sumur Bor terhadap DHL air Sumur Bor Analisa Suhu Air Sumur Bor terhadap DHL Air Sumur Bor Analisa Konsentrasi Cl Air Sumur Bor terhadap DHL Air Sumur Bor Analisa TDS air Sumur Bor terhadap DHL Air Sumur Bor Analisa Gambar DHL Air Sumur Gali Analisa Jarak, Kedalaman terhadap DHL air Sumur Gali 55

15 Analisa Jarak, Kedalaman terhadap DHL air Sumur Gali Pada grafik 3D Analisa Konsentrasi Cl, TDS air Sumur Gali terhadap DHL Air Sumur Gali Analisa Konsentrasi Cl, TDS air Sumur Gali terhadap DHL Air Sumur Gali pada Grafik 3D Analisa Grafik DHL Air Sumur Gali Analisa Jarak Air Sumur Gali terhadap DHL air Sumur Gali Analisa Kedalaman Air Sumur Gali terhadap DHL air Sumur Gali Analisa Suhu Air Sumur Gali terhadap DHL Air Sumur Gali Analisa Konsentrasi Cl Air Sumur Gali terhadap DHL Air Sumur Gali Analisa TDS air Sumur Gali terhadap DHL Air Sumur Gali Analisa Regresi Linier Berganda pada Sumur Bor dan Sumur Gali Hasil Analisa Regresi Linier Berganda pada Sumur Bor Hasil Analisa Regresi Linier Berganda pada Sumur Gali 65 BAB V Kesimpulan dan Saran Kesimpulan Saran 70 DAFTAR PUSTAKA 71 LAMPIRAN L-1

16 DAFTAR TABEL Nomor Judul Halaman Tabel 2.1. Klasifikasi air berdasarkan Daya Hantar Listrik ( DHL) Klasifikasi intrusi air laut berdasarkan kondutivitas listrik Klasifikasi air berdasarkan konsentrasi klorida Kesadahan air Standar Kebutuhan Air Rata-rata Perorangan untuk kota-kota di Indonesia Luas wilayah dirinci per Kelurahan di kecamatan Medan Marelan tahun Jumlah penduduk, luas kelurahan, kepadatan penduduk per km dirinci menurut kelurahan dikecamatan Medan Marelan tahun Banyaknya perusahaan industri besar/sedang, kecil dan kerajinan rumah tangga menurut kelurahan dikecamatan Medan Marelan tahun Banyaknya rumah tangga pelanggan air minum melalui PAM per kelurahan se kecamatan Medan Marelan tahun Diagram alir penelitian Daya Hantar Listrik air laut sebagai fungsi jarak Data Hasil Pengujian konsentrasi ion klorida DHL Air Sumur Bor sebagai fungsi jarak dan kedalaman DHL air sumur bor sebagai fungsi konsentrasi klorida Daya Hantar Listrik air sumur bor sebagai fungsi TDS DHL air sumur gali sebagai fungsi jarak dan kedalaman DHL air sumur gali sebagai fungsi konsentrasi klorida Daya Hantar Listrik air sumur gali sebagai fungsi TDS Data hasil pengukuran Daya Hantar Listrik ( DHL ) air laut pada suhu 25 0 C Daya Hantar Listrik Air Sumur Bor pada suhu 25 0 C Daya Hantar Listrik Air Sumur gali pada suhu 25 0 C Klasifikasi intrusi air laut berdasarkan Daya Hantar listrik ( DHL ) Klasifikasi intrusi air laut pada sumur bor berdasarkan DHL Klasifikasi intrusi air laut pada sumur gali berdasarkan DHL Kriteria Hubungan Nilai korelasi 64

17 DAFTAR GAMBAR Nomor Judul Halaman Gambar 2.1. Siklus Hidrologi Akifer Air tanah Hukum Herzberg pada air tanah tawar dan asin dekat garis pantai Kondisi dimana intrusi air laut terjadi karena keseimbangan terganggu akibat pengambilan air Skema titik pengambilan sampel penelitian Sistem Kontur Antara Jarak Sampel Air Sumur Bor Dari Garis Pantai(m), Kedalaman Sumur Bor(m) dengan DHL Air Sumur Bor(µ mhos/cm.25ºc) Grafik 3 Dimensi Antara Jarak Sampel Air Sumur Bor Dari Garis Pantai(m), Kedalaman Sumur Bor(m) dengan DHL Air Sumur Bor(µ mhos/cm.25ºc) Sistim Kontur antara TDS Air Sumur Bor dan Klorida terhadap DHL Air Sumur Bor (µ mho/cm.25ºc) Grafik antara TDS Air Sumur Bor dan Klorida Air Sumur Bor terhadap DHL Air Sumur Bor (µ mho/cm,25ºc) Grafik antara jarak sampel air sumur bor dari garis pantai dengan DHL air sumur bor (µ mho/cm,25ºc) Grafik antara kedalaman sumur bor dengan DHL air sumur bor (µ mho/cm,25ºc) Grafik antara suhu air sumur bor dengan DHL air sumur bor (µ mho/cm,25ºc) Grafik antara konsentrasi Cl air sumur bor dengan DHL air sumur bor (µ mho/cm,25ºc) Grafik antara TDS air sumur bor dengan DHL air sumur bor (µ mho/cm,25ºc) Kontur antara Jarak sampel air Sumur Gali dari garis pantai, Kedalaman Sumur Gali terhadap DHL air Sumur Gali (µ mho/cm.25ºc) Grafik 3D antara Jarak sampel air Sumur Gali dari garis pantai, Kedalaman Sumur Gali terhadap DHL air Sumur Gali (µ mho/cm.25ºc) Sistim kontur antara TDS air sumur gali dengan DHL air sumur gali (µ mho/cm.25ºc) Grafik 3D antara konsentrasi Klorida,TDS air sumur gali terhadap DHL air sumur gali (µ mho/cm.25ºc) Grafik antara Jarak Sampel Air Sumur Gali dari garis pantai (m) dengan DHL Air Sumur Gali (µ mho/cm, 25ºC) 57

18 4.15. Grafik antara Kedalaman Sumur Gali dengan DHL Air Sumur Gali (µ mho/cm, 25ºC) Grafik antara Suhu Sumur Gali dengan DHL Air Sumur Gali (µ mho/cm, 25ºC) Grafik antara Konsentrasi Cl Sumur Gali dengan DHL Air Sumur Gali (µ mho/cm, 25ºC) Grafik antara TDS Air Sumur Gali dengan DHL Air Sumur Gali (µ mho/cm, 25ºC) 59

19 DAFTAR LAMPIRAN Nomor Judul Halaman Lampiran 1. Hasil Ujia Laboratorium dari BTKL & PPM L-1 2. Peta lokasi Penelitian L-2 3. Photo lokasi Penelitian L-3 4. Permenkes Nomor 492 tahun 2010 tentang persyaratan kualitas air murni L-4 5. Surat Tugas Penelitian dari Program Magister Fisika Medan L-5