PERHITUNGAN NILAI KONDUKTIVITAS HIDROLIK AKUIFER MELALUI UJI PEMOMPAAN DENGAN METODE THIEM DI LEUWIKOPO, DRAMAGA, BOGOR MUHAMMAD MAULDY BHAGYA

Transkripsi

1 1 PERHITUNGAN NILAI KONDUKTIVITAS HIDROLIK AKUIFER MELALUI UJI PEMOMPAAN DENGAN METODE THIEM DI LEUWIKOPO, DRAMAGA, BOGOR MUHAMMAD MAULDY BHAGYA DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2015

2 2

3 3 PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI Saya menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa skripsi dengan judul Perhitungan Nilai Konduktivitas Hidrolik Akuifer Melalui Uji Pemompaan dengan Metode Thiem di Leuwikopo, Dramaga, Bogor adalah hasil karya saya sendiri dengan arahan dari Pembimbing, dan belum diajukan dalam bentuk apapun pada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor. Bogor, September 2015 Muhammad Mauldy Bhagya F

4 4 ABSTRAK MUHAMMAD MAULDY BHAGYA. Perhitungan Nilai Konduktivitas Hidrolik Akuifer Melalui Uji Pemompaan Dengan Metode Thiem Di Leuwikopo, Dramaga, Bogor. Dibimbing oleh ROH SANTOSO BUDI WASPODO. Air merupakan salah satu sumberdaya alam yang sangat dibutuhkan oleh seluruh makhluk hidup, terutama manusia. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menentukan jenis tanah berdasarkan nilai konduktivitas hidrolik yang didapat melalui uji pemompaan pada sumur bor. Metode penelitian yang digunakan dalam penelitian ini secara umum terbagi menjadi tiga, yaitu studi literatur, studi lapangan, dan pengolahan data. Konduktivitas hidrolik dapat dihitung menggunakan metode Thiem untuk akuifer bebas. Uji pemompaan merupakan suatu metode yang dipergunakan secara luas untuk mengetahui karakteristik teknis akuifer. Pada penelitian ini, uji pemompaan dilakukan selama dua hari, dengan waktu pemompaan 8 jam per hari. uji pemompaan dibagi menjadi tiga tahap, yaitu uji pemompaan bertingkat, uji pemompaan kambuh, dan uji pemompaan menerus. Berdasarkan hasil penelitian, jenis akuifer di Leuwikopo, Dramaga, Bogor adalah akuifer bebas. Nilai konduktivitas hidrolik akuifer adalah 0,09 m/hari. Jenis tanah atau batuan di Leuwikopo, Dramaga, Bogor adalah liat, pasir, dan campuran kerikil. Kata kunci: akuifer, konduktivitas hidrolik, metode Thiem, uji pemompaan ABSTRACT MUHAMMAD MAULDY BHAGYA. Calculation Of Aquifer s Hidraulic Conductivity Values Using Pumping Test With Thiem Method At Leuwikopo, Dramaga, Bogor. Supervised by ROH SANTOSO BUDI WASPODO. Water is a natural resource that is needed by all creatures, especially human beings. The purpose of this research is to analyse soil type based on the value of hydraulic conductivity using pumping test on the bore well. This research consisted of literature study, field study, and data processing. Hydraulic conductivity can be calculated using Thiem method for unconfined aquifer. Pumping test is a widely used method to determine characteristics of aquifer. In this research, pumping test was done in two days, with pumping time 8 h/day. Pumping test was devided into three phases i.e step drawdown test, recovery test, and continous test. Based on the research result, the type of aquifer in Leuwikopo, Dramaga, Bogor was unconfined aquifer. The value of hydraulic conductivity of aquifer was 0,09 m/day. The type of soil or rock in Leuwikopo, Dramaga, Bogor were clay, sand, and gravel mix. Keywords: aquifer, hydraulic conductivity, Thiem method, pumping test

5 5 PERHITUNGAN NILAI KONDUKTIVITAS HIDROLIK AKUIFER MELALUI UJI PEMOMPAAN DENGAN METODE THIEM DI LEUWIKOPO, DRAMAGA, BOGOR MUHAMMAD MAULDY BHAGYA Skripsi Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik Pada Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2015

6 6 Judul Skripsi :Perhitngan Nilai Konduktivitas Hidrolik Akuifer Melalui Uji Pemompaan dengan Metode Thiem Di Leuwikopo, Dramaga, Bogor Nama : Muhammad Mauldy Bhagya NIM : F Disetujui oleh Dr. Ir. Roh Santoso Budi Waspodo, M.T Pembimbing Diketahui oleh Dr. Ir. Nora H.Pandjaitan, DEA Ketua Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan Tanggal Lulus :

7 i PRAKATA Puji dan syukur dipanjatkan kepada Allah SWT atas karunia-nya sehingga skripsi dengan judul Perhitungan Nilai Konduktivitas Hidrolik Akuifer Melalui Uji Pemompaan dengan Metode Thiem di Leuwikopo, Dramaga, Bogor berhasil diselesaikan. Penelitian dilaksanakan dari bulan April hingga bulan September Disampaikan ucapan terima kasih kepada: 1. Dr. Ir. Roh Santoso Budi Waspodo, MT. sebagai dosen pembimbing yang telah memberikan bimbingan yang bermanfaat selama penelitian dan penyusunan laporan ini 2. Kedua orang tua penulis yang selalu memberikan dukungan, baik dukungan moral atau dukungan material 3. Dr. Ir. Nora H Pandjaitan, DEA dan Prof. Dr. Ir. Asep Sapei, MS sebagai penguji pada ujian skripsi 4. Ardila Ayu Aprina, Bangun Parinata, Cahyo Edi Nugroho, dan Cindo Riskina sebagai teman seperjuangan selama penetilian ini dilakukan 5. Seluruh teman-teman SIL angkatan 48 atas segala dukungannya Disadari bahwa masih terdapat kekurangan dalam penulisan skripsi ini. Oleh karena itu, saran dan kritik sangat diharapkan demi perbaikan di masa yang akan datang. Bogor, September 2015 Muhammad Mauldy Bhagya

8 ii DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR DAFTAR LAMPIRAN PENDAHULUAN 1 Latar Belakang 1 Perumusan Masalah 1 Tujuan Penelitian 1 Manfaat Penelitian 2 Ruang Lingkup Penelitian 2 TINJAUAN PUSTAKA 2 Air Tanah 2 Akuifer 2 Konduktivitas Hidrolik 2 Uji Pemompaan 3 METODOLOGI PENELITIAN 4 Lokasi dan Waktu 4 Alat dan Bahan 4 Metode Penelitian 5 HASIL DAN PEMBAHASAN 7 Hasil Uji Pemompaan 7 Penentuan Jenis Akuifer 10 Analisis Konduktivitas Hidrolik 12 Klasifikasi Tanah atau Batuan 14 SIMPULAN DAN SARAN 15 Simpulan 15 Saran 15 DAFTAR PUSTAKA 15 LAMPIRAN 17 RIWAYAT HIDUP 30

9 iii DAFTAR TABEL 1. Nilai K untuk berbagai jenis tanah atau batuan 3 2. Hasil perhitungan nilai konduktivitas hidrolik dengan metode Thiem 12 DAFTAR GAMBAR 1. Lokasi penelitian di Leuwikopo, Dramaga, Bogor 4 2. Bagan alir penelitian 5 3. Grafik penurunan muka air tanah pada tahap uji pemompaan bertahap dan uji pemompaan kambuh pada tanggal 13 Mei Grafik penurunan muka air tanah pada tahap uji pemompaan menerus dan uji pemompaan kambuh pada tanggal 13 Mei Grafik penurunan muka air tanah pada tahap uji pemompaan bertahap dan uji pemompaan kambuh pada tanggal 14 Mei Grafik penurunan muka air tanah pada tahap uji pemompaan menerus dan uji pemompaan kambuh pada tanggal 14 Mei Grafik log-log dan semi-log dari hubungan antara penurunan muka air tanah dan waktu Grafik log-log dari hubungan antara penurunan muka air tanah dan waktu pada tanggal 13 Mei Grafik log-log dari hubungan antara penurunan muka air tanah dan waktu pada tanggal 14 Mei Grafik semilog uji pemompaan kambuh setelah uji pemompaan bertingkat pada tanggal 13 Mei 2015 (a) dan tanggal 14 Mei 2015 (b) Grafik semilog uji pemompaan kambuh setelah uji pemompaan menerus pada 13 Mei 2015 (a) dan 14 Mei 2015 (b) 13 DAFTAR LAMPIRAN 1. Tabel hasil uji pemompaan bertingkat (Step Drawdown Test) hari pertama Tabel hasil uji pemompaan kambuh (Recovery Test) setelah uji pemompaan bertingkat (Step Drawdown Test) pada hari pertama Tabel hasil uji pemompaan menerus (Continous Test) hari pertama Tabel hasil uji pemompaan kambuh (Recovery Test) setelah uji pemompaan menerus (Continous Test) pada hari pertama Tabel hasil uji pemompaan bertingkat (Step Drawdown Test) hari kedua Tabel hasil uji pemompaan kambuh (Recovery Test) setelah uji pemompaan bertingkat (Step Drawdown Test) pada hari kedua Tabel hasil uji pemompaan menerus (Continous Test) pada hari kedua Tabel hasil uji pemompaan kambuh (Recovery Test) setelah uji pemompaan menerus (Continous Test) pada hari kedua Contoh perhitungan 29

10

11 1 PENDAHULUAN Latar Belakang Air merupakan salah satu sumberdaya alam yang sangat dibutuhkan oleh seluruh makhluk hidup, terutama manusia. Air digunakan untuk keperluan manusia untuk dikonsumsi maupun untuk keperluan lain, seperti irigasi pertanian, bercocok tanam, sanitasi, dan industri. Kebutuhan manusia akan air semakin meningkat karena jumlah penduduk semakin meningkat dan segala kegiatan yang membutuhkan air. Air permukaan merupakan sumber air yang sering digunakan oleh manusia. Saat ini, masih belum banyak sumber air selain air permukaan yang bisa dimanfaatkan manusia. Jika keadaan ini terus terjadi, maka akan terjadi kekurangan air. Oleh karena itu, perlu adanya pencarian sumber air baru untuk mengganti sumber air yang berasal dari air permukaan. Menurut Seyhan (1990) dalam Sjarif (2003) bahwa lebih dari 98 persen dari semua air di atas bumi berada di bawah permukaan tanah. Dua persen sisanya adalah air permukaan seperti di danau, sungai, dan reservoir. Akan tetapi, air permukaan (surface water) lebih banyak digunakan dibandingkan dengan air tanah (groundwater) karena lebih mudah didapatkan. Bila dilihat dari distribusi air di bumi, air tanah memiliki potensi pemanfaatan yang lebih besar dari air permukaan. Airtanah adalah air yang berada di dalam tanah. Airtanah terdapat dalam suatu formasi batuan yang mempunyai kemampuan untuk menyimpan dan melalukan airtanah. Formasi batuan dinamakan akuifer (Sutandi 2012). Menurut Kruseman and De Ridder (1991) akuifer dapat dibedakan menjadi empat macam, yaitu akuifer bebas (unconfined aquifer), akuifer setengah bebas (semi unconfined aquifer), akuifer setengah tertekan (semi confined aquifer), dan akuifer tertekan (confined aquifer). Pembagian tersebut berdasarkan nilai konduktivitas hidrolik lapisan batuannya. Untuk mengetahui nilai konduktivitas hidrolik dari suatu akuifer, maka harus dilakukan suatu uji akuifer melalui uji pemompaan. Perumusan Masalah Masalah dalam penelitian ini adalah penentuan jenis tanah atau batuan berdasarkan nilai konduktivitas hidrolik dari akuifer. Masalah tersebut dapat dirumuskan dalam beberapa hal, yaitu: 1. Jenis akuifer pada sumur bor 2. Nilai jari-jari pengaruh yang ada pada saat uji pemompaan dilakukan 3. Nilai konduktivitas hidrolik dari akuifer 4. Klasifikasi jenis tanah atau batuan berdasarkan nilai konduktivitas hidrolik Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini ada tiga, yaitu: 1. Mengetahui jenis akuifer pada sumur bor di Leuwikopo, Dramaga, Bogor. 2. Menghitung nilai konduktivitas hidrolik menggunakan metode Thiem. 3. Menentukan jenis tanah atau batuan berdasarkan nilai konduktivitas hidrolik.

12 2 Manfaat Penelitian Penelitian ini diharapkan memberikan manfaat bagi pengelolaan lahan untuk mengetahui nilai konduktivitas hidrolik untuk pengembangan dalam pemanfaatan airtanah yang lestari dan juga memberikan pemantauan jenis batuan berdasarkan nilai konduktivitas hidrolik yang didapat. Ruang Lingkup Penelitian Lingkup dari penelitian ini terbatas pada analisis jenis akuifer melalui uji pemompaan, perhitungan nilai konduktivitas hidrolik, dam penentuan jenis batuan berdasarkan nilai konduktivitas hidrolik. TINJAUAN PUSTAKA Airtanah Airtanah adalah air yang terdapat dalam lapisan tanah atau batuan di bwah permukaan tanah (Kodoatie 2012). Airtanah merupakan semua air yang terdapat dibawah permukaan tanah pada lajur atau zona jenuh air (zone of saturation). Airtanah berasal dari air hujan dan air permukaan yang meresap (infiltrasi) mulamula ke zona tak jenuh air (zone of aeration) dan kemudian meresap makin dalam (perkolasi) hingga mencapai zona jenuh air, lalu terkumpul dalam reservoir alam yaitu akuifer dan kemudian menjadi airtanah. Sumberdaya air dapat mengalir kembali ke permukaan tanah sebagai mata air dan air rembesan, atau dapat pula dialirkan ke permukaan melalui sumur gali, sumur bor, dan sebagainya. Akuifer Akuifer didefinisakan sebagai lapisan tanah yang persifat porous dan yang mengandung air bebas dalam jumlah yang cukup untuk diambil atau dikonsumsi secara ekonomis.(tjie-liong 1994). Data mengenai karakteristik akuifer merupakan faktor yang harus diperhatikan dalam mempelajari air tanah, khususnya untuk mengetahui kapasitas air tanah yang dapat disimpan dalam lapisan tanah dan kapasitas yang dapat dipergunakan. Sesuai dengan sifat dan lokasinya dalam siklus hidrologi, maka lapisan akuifer mempunyai fungsi ganda sebagai media penampung (storage fungtion) dan media aliran (conduit fungtion). Aliran air tanah dapat dibedakan dalam aliran akuifer bebas (unconfined aquifer) atau akuifer terkekang (confined aquifer) (Kodoatie dan Sjarief 2005). Konduktivitas hidrolik Nilai konduktivitas hidrolik dari tanah atau batuan bergantung pada beberapa faktor fisik tanah atau batuan itu sendiri, termasuk porositas, ukuran partikel, bentuk partikel, susunan partikel, dan beberapa faktor lainnya. Nilai konduktivitas hidrolik dapat menentukan jenis tanah atau batuan dari akuifer. Klasifikasi jenis tanah dan batuan dapat dilihat pada Tabel 1.

13 3 Tabel 1. Nilai K untuk berbagai jenis tanah atau batuan Klasifikasi Geologi K (m/hari) 1. Material Terpisah (unconsolidated materials) Tanah liat/lempung Pasir halus 1 5 Pasir medium 2 2 x 10 1 Pasir kasar 2 x Kerikil Pasir kasar dan campuran kerikil Liat, pasir, dan campuran kerikil Batu-batuan (rocks) Batu pasir Batu karbonat dengan porositas sekunder Serpih 10-7 Batu padat tebal 10-5 Batuan retak hampir 0 3 x 10 2 Batuan vulkanik hampir Sumber: Bouman (1978) dalam Kruseman dan De Ridder (1991) Uji Pemompaan Uji pompa adalah memompa air dari suatu sumur dengan debit tertentu, mengamati penurunan muka air tanah selama pemompaan berlangsung, dan mengamati pemulihan kembali muka air setelah pompa dimatikan sesuai dengan selang waktu tertentu (Wijayanti dkk 2013). Analisis uji pompa bertujuan selain untuk mengetahui kemampuan suatu sumur bor dalam memproduksi debit airtanah dan juga mengetahui kelulusan lapisan pembawa air (akuifer). Ada dua macam uji pompa, yaitu pengujian sumur (well test) dan pengujian akuifer (aquifer test) (Bisri 2012). Pengujian sumur bertujuan untuk menetapkan kemampuan sumur yang akan diproduksi. Metode yang umum digunakan dalam pengujian sumur adalah metode Step Test atau disebut juga Step Drawdown Test. Metode ini dilaksanakan dengan mengadakan pemompaan secara terus menerus dengan perubahan debit secara bertahap. Pengujian Akuifer (Aquifer Test) adalah untuk menentukan besarnya nilai koefisien keterusan air/nilai transmisivitas (T). Pengujian akuifer juga bertujuan memperoleh sifat hidrolis akuifer dan menetapkan jenis akuifer. Menurut Kruseman dan De Ridder (1991), analisis uji pemompaan dibedakan sesuai dengan jenis akuifer. Pada akuifer tertekan (confined aquifer), metode analisis dibagi menjadi dua metode, yaitu metode Theis, dan metode Jacob. Pada akuifer semi-tertekan (leaky aquifer), metode analisis uji pemompaan dibagi menjadi enam metode, yaitu metode De Glee, metode Hantush-Jacob, metode Walton, metode Hantush s inflection-point, metode Hantush s curve-fitting, dan metode Neuman-Witherspoon. Akuifer bebas (unconfined aquifer) memiliki dua metode analisis uji pemompaan, yaitu metode Neuman s curve-fitting dan metode Thiem.

14 4 METODOLOGI PENELITIAN Lokasi dan Waktu Penelitian ini dilakukan selama lima bulan dari bulan April hingga bulan September Penelitian ini dilakukan di Laboratorium lapangan Leuwikopo, Dramaga, Bogor. U Lokasi Penelitian Gambar 1 Lokasi penelitian di Leuwikopo, Dramaga, Bogor Alat dan Bahan Penelitian dilakukan menggunakan beberapa alat, yaitu pompa air, avometer, kebel listrik dengan panjang 50 meter, taping meter, dan sumur bor. Peralatan lain yang digunakan untuk pengolahan data adalah kalkulator dan laptop yang dilengkapi software Microsoft Office. Penelitian ini juga menggunakan bahan berupa data primer dan data sekunder. Data primer yang digunakan berupa waktu pemompaan, kedalaman muka air tanah, penurunan muka air tanah, debit pemompaan, kedalaman sumur, diameter sumur, dan kedalaman muka air statis. Data sekunder yang digunakan berupa nilai jari-jari lingkaran pengaruh yang telah didapat dari penelitian terdahulu di Leuwikopo oleh Prakoso (2014)

15 5 Metode Penelitian Mulai Uji Pemompaan Debit, Penurunan muka air, Waktu, Tinggi muka air tanah statis Jenis akuifer Perhitungan nilai konduktivitas hidrolik dan transmisivitas Analisis jenis tanah atau batuan akuifer Selesai Gambar 2 Bagan alir penelitian Tahapan penelitian digambarkan pada diagram alir yang disajikan pada Gambar 2. Penelitian dimulai dari melakukan uji pemompaan. Data yang didapat dari uji pemompaan adalah debit, penurunan muka air tanah, waktu, dan tinggi muka air statis. Dari data tersebut, jenis akuifer di lahan Leuwikopo dapat ditentukan. Kemudian, perhitungan nilai konduktivitas hidrolik dilakukan menggunakan metode Thiem. Jika nilai konduktivitas hidrolik diketahui, maka jenis tanah atau batuan dapat ditentukan. Studi pustaka dilakukan untuk mengetahui prosedur uji pemompaan, metode perhitungan nilai konduktivitas hidrolik berdasarkan jenis akuifer, dan klasifikasi tanah atau batuan berdasarkan nilai konduktivitas hidrolik akuifer. Studi pustaka juga dilakukan untuk mengetahui jari-jari lingkaran pengaruh yang diakibatkan oleh uji pemompaan yang telah didapat dari penelitian terdahulu di lokasi yang sama.

16 6 Prosedur Uji Pemompaan Menurut Sjarif (2003), uji pemompaan terdiri dari tiga tahap yaitu uji pemompaan bertingkat (Step Drawdown Test), uji pemompaan menerus (continous test), dan uji pemompaan kambuh (recovery test) pada setiap uji pemompaan berakhir. Pencatatan data meliputi lokasi sumur, tinggi muka air tanah statis, tinggi muka air tanah pada saat pemompaan berlangsung, debit pemompaan, dan waktu pemompaan. Uji pemompaan bertingkat (Step Drawdown Test) dilaksanakan dengan debit pemompaan yang diubah disetiap tingkatan yang dikehendaki. Debit tersebut dapat ditambah atau dikurangi disetiap tingkatan (Sudarsono 1998). Pada penelitian ini debit pemompaan diubah dan diperbesar sebanyak dua kali. Debit awal pemompaan relatif kecil selama 60 menit. Kemudian, debit pemompaan diperbesar sebanyak dua kali dengan waktu masingmasing 60 menit. Jadi, total waktu yang diperlukan untuk melakukan tahap uji pemompaan bertingkat adalah 180 menit. Pencatatan tinggi muka air tanah dilakukuan setiap dua menit pada saat pemompaan berlangsung. Uji pemompaan menerus (Continous Test) dilakukan dengan memompa sumur pada debit yang tetap selama 60 menit (hingga tinggi muka air tanah konstan). Pencatatan tinggi muka air tanah dimulai dari menit pertama setelah pemompaan berturut-turut setiap dua menit hingga menit ke-60. Pemompaan dihentikan pada kondisi tinggi muka air tanah steady. Uji pemompaan kambuh (Recovery Test) dilakukan baik setelah uji pemompaan bertingkat maupun setelah uji pemompaan menerus. Pada saat pemompaan selesai dilakukan, pompa dimatikan sehingga tinggi muka air tanah akan naik kembali hingga keadaan semula (Todd dan Mays 2005). Setelah uji pemompaan bertingkat dan uji pemompaan menerus dilakukan, uji pemompaan kambuh dilakukan masing-masing selama 180 menit dan 60 menit. Pencatatan tinggi muka air tanah dilakukan setiap lima menit. Analisis Data 1. Analisis nilai konduktivitas hidrolik Konduktivitas hidrolik didefinisikan sebagai volume air yang akan bergerak melalui media berpori dalam satuan waktu di bawah unit gradien hidrolik melalui satuan luas yang diukur arah aliran yang tepat. Konduktivitas hidrolik dapat memiliki unit panjang /waktu, misalnya m / hari (Kruseman dan De Ridder 1991). Perhitungan nilai konduktivitas hidrolik pada peda penelitian ini menggunakan metode Thiem. Jika permukaan air tanah itu mencapai keseimbangan selama pemompaan yang tetap, maka dapat diterapkan rumus Thiem. (Sosrodarsono dan Takeda 2006). Jika tidak ada sumur pengamatan dan air tanah dalam keadaan bebas, maka rumus perhitungan nilai konduktivitas hidrolik adalah sebagi berikut:

17 7 Keterangan: K = konduktivitas hidrolik (m/hari) Q = debit pemompaan (m 3 /detik) H = tebal akuifer air tanah bebas (m) h = tinggi dari permukaan lapisan kedap air ke permukaan air yang sedang di pompa (m) R = jari-jari lingkaran pengaruh (m) r = jari-jari sumur pompa (m) Nilai jari-jari lingkaran pengaruh adalah 42,3 m. 2. Recovery Test Pada akhir uji pemompaan, pompa akan dimatikan sehingga tinggi muka air tanah mulai naik kembali. Hal ini disebut sebagai recovery dari tinggi muka air tanah. Pengukuran tinggi muka air tanah pada saat tahap ini sangat bagus dilakukan karena sebagai koreksi dari uji pemompaan. Metode recovery test merupakan metode untuk menganalisis hasil dari uji pemompaan kambuh. Metode recovery test menggunakan nilai transmisivitas untuk mengoreksi hasil uji pemompaan. Rumus perhitungan nilai transmisivitas adalah sebagi berikut: Keterangan: T = Transmisivitas (m 2 /hari) Q = debit pemompaan (m 3 /detik) Nilai merupakan nilai slope dari grafik semilog hubungan antara residual drawdown dengan waktu pemompaan (Todd dan Mays 2005). 3. Klasifikasi Jenis Tanah atau Batuan Klasifikasi jenis tanah atau batuan dapat dilihat dari nilai konduktivitas hidrolik akuifer. Bouwer (1978) di dalam Kruseman and De Ridder (1991) memberikan klasifikasi jenis tanah atau batuan berdasarkan nilai konduktivitas hidrolik. Klasifikasi jenis tanah atau batuan berdasarkan nilai konduktivitas hidrolik dapat dilihat pada Tabel 1. HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Uji Pemompaan Uji pemompaan merupakan suatu metode yang dipergunakan secara luas untuk mengetahui karakteristik teknis akuifer. Pendugaan ketebalan dan konduktifitas hidraulik akuifer dapat dilakukan dengan uji pemompaan sumur baik dengan sumur tunggal (single well ) maupun dengan beberapa sumur (multiple well) (Prakoso 2014). Uji pemompaan terdiri dari tiga tahap, yaitu uji pemompaan bertingkat (step drawdown test), uji pemompaan kambuh (recovery

18 8 test), dan uji pemompaan menerus (continous test) pada setiap uji pemompaan berakhir. Uji pemompaan dilakukan selama 8 jam. Uji pemompaan bertingkat selama 3 jam, uji pemompaan kambuh selama 3 jam, uji pemompaan menerus selama 1 jam, dan uji pemompaan kambuh selama 1 jam. Penelitian dilakukan pada tanggal 13 Mei 2015 dan 14 Mei 2015 dengan tahapan pemompaan yang sama dengan kedalaman sumur 50 m. Pada tanggal 13 Mei 2015, uji pemompaan dimulai dengan tahap uji pemompaan bertingkat. Kedalaman muka air statis adalah 42,3 m dari dasar sumur. Debit air diubah sebanyak 2 kali. Besarnya 3 debit aliran air secara berturut-turut adalah 0,00011 m 3 /detik; 0,00027 m 3 /detik; dan 0,00032 m 3 /detik. Kemudian, uji pemompaan kambuh dilakukan setelah uji pemompaan bertingkat selesai. Pada saat itu pompa air dimatikan selama uji pemompaan kambuh berlangsung. Grafik penurunan muka air pada tahap uji pemompaan bertingkat dapat dilihat pada Gambar 3. Drawdown (m) Recovery Step drawdown (Q=0,278 l/s) Waktu (menit) Step drawdown (Q=0,106 l/s) Step drawdown (Q=0,321 l/s) Gambar 3 Grafik penurunan muka air tanah pada tahap uji pemompaan bertahap dan uji pemompaan kambuh pada tanggal 13 Mei 2015 Pada saat debit aliran air sebesar 0,00011 m 3 /detik, penurunan muka air mencapai 1,47 m. Air turun dari ketinggian 42,3 m hingga m dari dasar sumur. Pada saat debit aliran ditingkatkan hingga 0,00027 m 3 /detik, penurunan muka air mencapai 9.55 m. Air turun dari ketinggian 42,3 m hingga 32,75 m dari dasar sumur. Pada saat debit aliran air sebesar 0,00032 m 3 /detik, muka air mengalami penurunan hingga 14,62 m. Ketinggian air pada saat itu turun hingga 27,68 m dari dasar sumur. Saat uji pemompaan kambuh, ketinggian muka air mengalami kenaikan hingga keadaan semula. Uji pemompaan menerus dilakukan setelah uji pemompaan kambuh. Pada tahap ini, debit aliran adalah 0,00028 m 3 /detik. Penurunan muka air tanah mencapai 4,97 m. Setelah itu, uji pemompaan kambuh dilakukan kembali hingga ketinggian muka air tanah kembali hingga keadaan semula. Grafik penurunan muka air tanah pada tahap uji pemompaan menerus dapat dilihat pada Gambar 4.

19 Drawdown (m) Waktu (menit) continous recovery Gambar 4 Grafik penurunan muka air tanah pada tahap uji pemompaan menerus dan uji pemompaan kambuh pada tanggal 13 Mei 2015 Pada tanggal 14 Mei 2015, kedalaman air statis adalah 42.1 m dari dasar sumur. Pada tahap uji pemompaan bertahap, debit aliran air yang dipompa adalah 0,00013 m 3 /detik; 0,00026 m 3 /detik; dan 0,00027 m 3 /detik. Setelah tahap uji pemompaan bertahap selesai, uji pemompaan kambuh dilakukan hingga ketinggian muka air tanah mencapai keadaan semula. Penurunan muka air tanah pada tahap uji pemompaan bertingkat dan uji pemompaan kambuh dapat dilihat pada Gambar Drawdown (m) Waktu (menit) step drawdown (Q=0,132 l/s) recovery Step drawdown (Q=0,259 l/s) step drawdown (Q=0,271 l/s) Gambar 5 Grafik penurunan muka air tanah pada tahap uji pemompaan bertahap dan uji pemompaan kambuh pada tanggal 14 Mei 2015 Pada Gambar 5, dapat dilihat suatu kejanggalan pada saat debit aliran air sebesar 0,00027 m 3 /detik. Hal itu terjadi karena performa pompa air mengalami penurunan, sehingga debit menjadi tidak konstan. Akibatnya, penurunan muka air tanah pun menjadi tidak tetap. Kemudian, uji pemompaan kambuh dilakukan

20 10 hingga ketinggian air kembali hingga keadaan semula. Setelah tahap uji pemompaan kambuh selesai, maka uji pemompaan menerus dilakukan. Pada tahap uji pemompaan menerus, debit aliran airnya adalah 0,00021 m 3 /detik. Grafik penurunan muka air tanah pada tahap uji pemompaan menerus dan uji pemompaan kambuh dapat dilihat pada Gambar Drawdown (m) Waktu (menit) continous recovery Gambar 6 Grafik penurunan muka air tanah pada tahap uji pemompaan menerus dan uji pemompaan kambuh pada tanggal 14 Mei 2015 Pada tahap uji pemompaan kambuh, ketinggian muka air tanah lebih tinggi dari pada ketinggian muka air tanah semula. Hal ini terjadi karena pengaruh hujan yang terjadi pada saat uji pemompaan dilakukan. Setelah mengalami kenaikan, ketinggian muka air tanah kembali seperti semula. Penentuan Jenis Akuifer Menurut Kruseman dan De Ridder (1991), jenis akuifer dari suatu wilayah dapat diketahui dengan melihat grafik log-log atau semi-log dari hubungan antara penurunan muka air tanah dan waktu. Pembagian jenis akuifer berdasarkan grafik semi-log dari hubungan antara penurunan muka air tanah dan waktu dapat dilihat pada Gambar 7. Sumber: Kruseman and De Ridder (1991) Gambar 7 Grafik log-log dan semi-log dari hubungan antara penurunan muka air tanah dan waktu

21 11 Pada Gambar 7, bagian A dan A menunjukkan bahwa akuifer merupakan akuifer tertekan, ideal, tidak mengendap, dan isotropik. Bagian B dan B menunjukan bahwa jenis akuifer adalah akuifer bebas, homogen, dan akuifer isotropik dari cakupan yang luas dengan kelulusan yang lambat. Bagian C dan C menunjukan bahwa jenis akuifer adalah akuifer bocor (leaky aquifer) (Kruseman dan De Ridder 1991). Penentuan jenis akuifer dilakukan berdasarkan hasil uji pemompaan degan debit pemompaan yang konstan. Hasil uji pemompaan didapat dari uji pemompaan menerus (continous test). Data dari uji pemompaan berupa penurunan muka air tanah (drawdown) dan waktu pemompaan. Data tersebut kemudian diplot ke dalam grafik log-log atau semi-log dari hubungan antara penurunan muka air tanah dan waktu pemompaan. Grafik hubungan antara penurunan muka air tanah dan waktu pemompaan tersaji dalam Gambar Drawdown (m) Waktu (menit) Gambar 8 Grafik log-log dari hubungan antara penurunan muka air tanah dan waktu pada tanggal 13 Mei Drawdown (m) Waktu (menit) Gambar 9 Grafik log-log dari hubungan antara penurunan muka air tanah dan waktu pada tanggal 14 Mei 2015 Kedua grafik pada Gambar 8 dan 9 memperlihatkan bentuk kurva yang sama seperti pada grafik log-log bagian B dan B. Artinya, jenis akuifer pada sumur bor di Lewikopo adalah akuifer bebas (unconfined aquifer). Penentuan jenis akuifer

22 12 kemudian digunakan untuk menentukan metode analisis data uji pemompaan. Metode yang digunakan dalam perhitungan nilai konduktivitas hidrolik adalah metode Thiem Analisis Konduktivitas Hidrolik. Analisis nilai konduktivitas hidrolik akuifer menggunakan metode Thiem. Perhitungan dengan metode Thiem membutuhkan nilai jari-jari lingkaran pengaruh. Nilai jari-jari lingkaran pengaruh dibutuhkan untuk mengetahui sejauh mana efek yang ditimbulkan akibat proses pemompaan. Pada penelitian ini, nilai jari-jari lingkaran pengaruh didapat dari penelitian sebelumnya oleh Prakoso (2014) di lokasi yang sama. Nilai jari-jari lingkaran pengaruh adalah 42,3 m. nilai tersebut didapat dari perhitungan dengan metode ketakseimbangan. Perhitungan nilai konduktivitas hidrolik dilakukan pada setiap tahap uji pemompaan. Perhitungan tersebut dilakukan menggunakan nilai debit masingmasing tahap uji pemompaan dan nilai tebal akuifer air tanah bebas (H) adalah 43,2 m. Nilai tinggi dari permukaan lapisan kedap air ke permukaan air yang sedang di pompa (h) didapat dari selisih nilai tinggi sumur dengan kedalaman muka air tanah yang dihitung dari bibir sumur. Panjang jari-jari sumur adalah 0,0508 m. Hasil perhitungan nilai konduktivitas hidrolik dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2. Hasil perhitungan nilai konduktivitas hidrolik dengan metode Thiem Tahap Uji Q T K Pemompaan (m 3 /hari) (m 2 Keterangan /hari) (m/hari) 9,16 4,10 0,10 Step Drawdown 24,01 2,76 0,06 Test Hari 1 27,73 2,16 0,05 Continous Test 24,19 4,75 0,11 11,4 3,46 0,08 Step Drawdown 22,46 3,89 0,09 Test Hari 2 23,41 4,32 0,1 Continous Test 18,14 4,32 0,09 Rata -Rata 3,72 0,09 - Recovery test dilakukan untuk menganalisis data uji pemompaan kambuh menggunakan grafik semilog hubungan antara residual drawdown dengan waktu pemompaan. Grafik ini akan menghasilkan nilai Δs. Grafik semilog dari uji kambuh setelah uji pemompaan bertingkat dapat dilihat pada Gambar 10.

23 13 drawdown (m) y = ln(x) R² = drawdown (m) waktu (menit) (a) y = ln(x) R² = waktu (menit) (b) Gambar 10 Grafik semilog uji pemompaan kambuh setelah uji pemompaan bertingkat pada tanggal 13 Mei 2015 (a) dan tanggal 14 Mei 2015 (b) Nilai Δs yang didapat dari uji pemompaan kambuh setelah uji pemompaan bertingkat pada hari pertama dan kedua berturut-turut adalah 5,60 dan 1,64 m. Selanjutnya grafik semilog uji pemompaan kambuh setelah uji pemompaan menerus dapat dilihat pada Gambar 11. drawdown (m) (a) y = ln(x) R² = waktu (menit)

24 14 drawdown (m) y = ln(x) R² = waktu (menit) (b) Gambar 11 Grafik semilog uji pemompaan kambuh setelah uji pemompaan menerus pada tanggal 13 Mei 2015 (a) dan tanggal 14 Mei 2015 (b) Nilai Δs yang didapat dari uji pemompaan kambuh setelah uji pemompaan bertingkat pada hari pertama dan kedua berturut-turut adalah 4,80 m dan 3,45 m. Setelah mendapatkan nilai Δs, maka nilai transmisivitas dapat dihitung menggunakan metode recovery test. Hasil perhitungan nilai transmisivitas dari uji pemompaan kambuh setelah uji pemompaan bertingkat pada hari pertama dan kedua berturut-turut adalah 0,91 m 2 /hari dan 2,61 m 2 /hari. Hasil perhitungan nilai transmisivitas dari uji pemompaan kambuh setelah uji pemompaan menerus pada hari pertama dan kedua berturut-turut adalah 0,92 m 2 /hari dan 0,96 m 2 /hari. Setelah nilai transmisivitas didapat, maka nilai konduktivitas hidrolik dari uji pemompaan kambuh dapat dihitung dengan membagi nilai transmisivitas dengan tebal akuifer. Nilai konduktivitas hidrolik dari uji pemompaan kambuh setelah uji pemompaan bertingkat pada hari pertama dan kedua berturut-turut adalah 0,02 m/hari dan 0,06 m/hari. Sedangkan Nilai konduktivitas hidrolik dari uji pemompaan kambuh setelah uji pemompaan menerus pada hari pertama dan kedua berturut-turut adalah 0,02 m/hari dan 0,02 m/hari. nilai konduktivitas hidrolik rata-rata dari uji pemompaan kambuh adalah 0,03 m/hari. Klasifikasi Jenis Tanah atau Batuan Menurut Efendi dkk (1998) dalam Waspodo (2002), batuan pada daerah Bogor dikelompokkan menjadi tiga jenis. Kelompok pertama adalah batuan sedimen tersier. Kelompok kedua adalah batuan gunung api dan terobosan, yang dibagi menjadi batuan gunung api tua dan batuan gunung api muda. Kelompok ketiga adalah endapan permukaan. Campuran hasil gunung api muda terdiri dari breksi tuafan, lava andesit, breksi, batu pasir, dan konglomerat dengan nilai kelulusan berkisar antara m/hari. Mengacu pada Tabel.1 tentang klasifikasi tanah atau batuan berdasarkan nilai konduktivitas hidrolik akuifer, maka jenis tanah atau batuan pada sumur bor di Leuwikopo, Dramaga, Bogor adalah liat, pasir, dan campuran kerikil dengan nilai konduktivitas hidrolik dari m/hari.

25 15 SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Kesimpuan yang didapat dari penelitian ini adalah: 1. Berdasarkan grafik log-log hubungan antara penurunan muka air tanah (drawdown) dan waktu yang didapat dari uji pemompaan menerus pada saat penelitian berlangsung, maka jenis akuifer pada sumur bor di Leuwikopo, Dramaga, Bogor adalah akuifer bebas. 2. Nilai konduktivitas hidrolik akuifer berdasarkan metode Thiem adalah 0,09 m/hari. Nilai konduktivitas hidrolik yang didapat dari perhitungan recovery test adalah 0,03 m/hari 3. Berdasarkan nilai konduktivitas hidrolik akuifer yang telah didapat, maka jenis tanah atau batuan pada pada sumur bor di Leuwikopo, Dramaga, Bogor adalah liat, pasir, dan campuran kerikil dengan range nilai konduktivitas hidrolik m/hari. Saran Saran yang dapat diberikan berdasarkan hasil dari penelitian ini adalah: 1. Perlu dilakukan uji pemompaan dengan durasi lebih lama, misalnya 3 x 24 jam secara terus menerus. 2. Perlu dibuat sumur pengamatan, untuk mengamati jari-jari lingkaran pengaruh yang diakibatkan pemompaan air tanah DAFTAR PUSTAKA Bisri. M Studi Tentang Pendugaa Air Tanah, Sumur Air Tanah dan Upaya Dalam konservasi Air Tanah. UB Press: Malang. Kodoatie. RJ Tata Ruang Air Tanah. Andi: Yogyakarta Kodoatie, R.J. dan Sjarief, R, Pengelolaan Sumber Daya Air Terpadu. Andi, Yogyakarta. Kruseman. GP, De Ridder. NA Analyisis And Evaluation Of Pumping Test Data. ILRI. Wageningen Prakoso, WG Analisis Sumur Filtrasi Bantaran Sungai (Riverbank Filtration) Dengan Uji Pemompaan. Tesis. Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor Sjarif, L Penentuan Nilai Karakteristik Akuifer Sumur Air Tanah Melalui Uji Pemompaan (Pumping Test) Dengan Metode Cooper-Jacob Di Leuwikopo Dramaga [skripsi]. IPB Press: Bogor Sosrodarsono S, Takeda K Hidrologi Untuk Pengairan. Cetakan Kesepuluh. Jakarta : PT. Pradnya Paramita Sudarsono, U Prosedur pompa. Bull enviromental geologi. 23(1) : Sutandi, MC Air Tanah. Bandung: Fakultas Teknik Universitas Kristen Maranatha Tjie-Liong, G Uji Coba Pemompaan Dan Metoda Interpretasinya Untuk Perencanaan Dewatering. Jakarta: PT. Limara Engineering Todd DK, Mays LW Groundwater Hydrology. Third Edition. New York : John Willey & Sons Inc.

26 16 Waspodo, RSB Investigasi Airtanah melalui Geolistrik di Dramaga, Bogor. Buletin keteknikan pertanian. Vol 16 no.1. Bogor (ID): IPB Press. Wijayanti, PR. Sholichin, M. Sisinggih, D Analisa Kuantitas Dan Kualitas Airtanah Di Kecamatan Kubu Kabupaten Karangasem Provonsi Bali. Malang: Jurusan Teknik Pengairan Universitas Brawijaya

27 17 Lampiran 1. Tabel hasil uji pemompaan bertingkat (Step Drawdown Test) pada tanggal 13 Mei 2015 Jam mulai (menit) Kedalaman muka airtanah (m) Penurunan muka airtanah (m) Q (m 3 /detik) ,

28 18 Lampiran 1.(lanjutan) Jam mulai Kedalaman muka Penurunan muka (menit) airtanah (m) airtanah (m) Q (m 3 /detik) ,

29 19 Lampiran 1. (lanjutan) Jam mulai Kedalaman muka Penurunan muka (menit) airtanah (m) airtanah (m) Q (m 3 /detik) ,

30 20 Lampiran 2. Tabel hasil uji pemompaan kambuh (Recovery Test) setelah uji pemompaan bertingkat (Step Drawdown Test) pada tanggal 14 Mei 2015 Waktu (menit) Kedalaman muka airtanah (m) Penurunan muka airtanah (m)

31 21 Lampiran 3. Tabel hasil uji pemompaan menerus (Continous Test) pada tanggal 13 Mei 2015 Jam mulai (menit) Kedalaman muka airtanah (m) Penurunan muka airtanah (m) Q (m 3 /detik)

32 22 Lampiran 4. Tabel hasil uji pemompaan kambuh (Recovery Test) setelah uji pemompaan menerus (Continous Test) pada tanggal 13 Mei 2015 Waktu (menit) Kedalaman muka airtanah (m) Penurunan muka airtanah (m)

33 23 Lampiran 5. Tabel hasil uji pemompaan bertingkat (Step Drawdown Test) pada tanggal 14 Mei 2015 Jam mulai (menit) Kedalaman muka airtanah (m) Penurunan muka airtanah (m) Q (m 3 /detik)

34 24 Lampran 5. (lanjutan) Jam mulai (menit) Kedalaman muka airtanah (m) Penurunan muka airtanah (m) Q (m 3 /detik)

35 25 Lampiran 5. (lanjutan) Jam mulai Kedalaman muka Penurunan muka (menit) airtanah (m) airtanah (m) Q (m 3 /detik)

36 26 Lampiran 6. Tabel hasil uji pemompaan kambuh (Recovery Test) setelah uji pemompaan bertingkat (Step Drawdown Test) pada tanggal 14 Mei 2015 Waktu (menit) Kedalaman muka airtanah (m) Penurunan muka airtanah (m)

37 27 Lampiran 7. Tabel hasil uji pemompaan menerus (Continous Test) pada tanggal 14 Mei 2015 Waktu (menit) Kedalaman muka airtanah (m) Penurunan muka airtanah (m) Q (m 3 /detik)

38 28 Lampiran 8. Tabel hasil uji pemompaan kambuh (Recovery Test) setelah uji pemompaan menerus (Continous Test) pada tanggal 14 Mei 2015 Waktu (menit) Kedalaman muka airtanah (m) Penurunan muka airtanah (m)

39 29 Lampiran 9. Contoh perhitungan a. Nilai konduktivitas hidrolik dengan metode Thiem Diketahui: 1. Debit pemompaan (Q) = 0,00021 m 3 /detik = 18,14 m 3 /hari 2. Tebal akuifer air tanah bebas (H) = 42,3 m 3. Tinggi dari permukaan lapisan kedap air ke permukaan air yang sedang di pompa (h) = 37,4 m 4. Jari-jari lingkaran pengaruh (R) = 43,2 m 5. Jari-jari sumur (r) = 0,0508 m 0,09 m 3 /hari b. Nilai transmisivitas menggunakan metode recovery test dan konduktivitas hidrolik Diketahui: 1. Debit pemompaan (Q) = 0,00021 m 3 /detik = 18,14 m 3 /hari 2. Δs = 4,8 m (didapat dari recovery test pada uji pemompaan kambuh setelah uji pemompaan menerus tanggal 13 Mei 2015) 3. b = 42,3 m 0,92 m 2 /hari m/hari

40 30 RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 4 September Penulis ini merupakan anak pertama dari tiga bersaudara dari pasangan Bapak Dihamzah dan Ibu Murni Susanti. Penulis memulai pendidikan sekolah dasar pada tahun 2000 di SD Islam Al-Hasanah. Kemudian dilanjutkan pada tingkat sekolah menegah pertama pada tahun 2006 di SMP Islam Al-Azhar Bumi Serpong Damai. Selanjutnya penulis meneruskan pendidikan di SMA Negeri 3 Tangerang Selatan pada tahun Penulis diterima sebagai mahasiswa di Institut Pertanian Bogor pada tahun 2011 melalui jalur SNMPTN Undangan di program studi Teknik Sipil dan Lingkungan, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Selama menjadi mahasiswa, Penulis pernah melaksanakan praktek lapang pada di PT. Perum Jasa Tirta I (persero).tbk pada bulan Juni Agustus 2014 di Malang. Penulis juga aktif di beberapa kepanitiaan di Fakultas Teknologi Pertanian, IPB dan ikut keorganisasian sebagai pengurus Himpunan Mahasiswa Teknik Sipil Dan Lingkungan (HIMATESIL) pada periode 2012/2013 dan 2013/2014 di Departemen Pengembangan Sumberdaya dan Kesejahteraan Mahasiswa.