MATIUS TARIGAN /FIS

Transkripsi

1 1 ANALISIS INTRUSI AIR LAUT PADA SUMUR GALI DAN SUMUR BOR DENGAN METODE KONDUKTIVITAS LISTRIK DI KECAMATAN MEDAN LABUHAN TESIS Oleh : MATIUS TARIGAN /FIS PROGRAM PASCASARJANA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011

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

3 3 ANALISIS INTRUSI AIR LAUT PADA SUMUR GALI DAN SUMUR BOR DENGAN METODE KONDUKTIVITAS LISTRIK DI KECAMATAN MEDAN LABUHAN TESIS Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains dalam Program Studi Magister Ilmu Fisika pada Program Pascasarjana Fakultas MIPA Oleh : MATIUS TARIGAN /FIS PROGRAM PASCA SARJANA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011

4 4 P E N G E S A H A N Judul Tesis : ANALISIS INTRUSI AIR LAUT PADA SUMUR GALI DAN SUMUR BOR DENGAN METODE KONDUKTIVITAS LISTRIK DI KECAMATAN MEDAN LABUHAN Nama : MATIUS TARIGAN NIM : Program Studi Fakultas : Magister Fisika : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Menyetujui : Komisi Pembimbing, Prof. Dr. Timbangen Sembiring, M.Sc Ketua Dr. Perdinan Sinuhaji, M.S Anggota Ketua Program Studi, Dekan, Dr. Nasruddin M.N, M.Eng. Sc. NIP Dr. Sutarman, M.Sc NIP

5 5 PERNYATAAN ORISINILITAS ANALISIS INTRUSI AIR LAUT PADA SUMUR GALI DAN SUMUR BOR DENGAN METODE KONDUKTIVITAS LISTRIK DI KECAMATAN MEDAN LABUHAN TESIS Dengan ini saya menyatakan 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, 24 Juni 2011 MATIUS TARIGAN NIM :

6 6 PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS Sebagai sivitas akademika, saya yang bertandatangan dibawah ini : Nama : MATIUS TARIGAN NIM : Program Studi : Magister Ilmu Fisika Jenis Karya Ilmiah : Tesis Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Hak Bebas Royalti Non - Eksklusif ( Non Exclusive Royalty Free Right ) atas tesis saya yang berjudul : ANALISIS INTRUSI AIR LAUT PADA SUMUR GALI DAN SUMUR BOR DENGAN METODE KONDUKTIVITAS LISTRIK DI KECAMATAN MEDAN LABUHAN Beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti Non- 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, 24 Juni 2011 MATIUS TARIGAN

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

8 8 RIWAYAT HIDUP DATA PRIBADI Nama Lengkap dan Gelar : Matius Tarigan, S.Pd Tempat dan Tanggal Lahir : Pernantin, 8 Pebruari 1963 Alamat Rumah : Jl. Sangap Encari No. 51 Kabanjahe Kec. Kabanjahe, Kab. Karo HP : E - mail Instansi Tempat Bekerja Alamat Kantor : matiustarigan58@yahoo.com : SMA Negeri 1 Tigapanah : Jl. Tigapanah No 121 Tigapanah Telefon : ( 0628 ) DATA PENDIDIKAN SD : SD Negeri 1 Tigasiempat Tammat : 1976 SMP : SMP Swasta Tigasiempat Tammat : 1980 SMA : STM Negeri Berastagi Tammat : 1983 Diploma : D3/A3 Ket. Tehnik IKIP Negeri Medan Tammat : 1986 Strata -1 : FKIP UNCEN Jayapura Tammat : 2000 Strata -2 : PSMF PPs FMIPA USU Tammat : 2011

9 9 DAFTAR ISI Halaman PERSETUJUAN i ABSTRAK ii KATA PEANGANTAR iv DAFTAR RIWAYAT HIDUP vi DAFTAR ISI vii DAFTAR TABEL x DAFTAR GAMBAR xi DAFTAR LAMPIRAN xii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Perumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Penelitian Hipotesis Penelitian Manfaat Penelitian 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Air Siklus Air Sumber-sumber air Air Laut Air Atmosfer Air Permukaan Air Tanah Kualitas air tanah Karakterstik fisika 7 1. TDS (Total Disolved Solid) 7 2. Suhu 8 3. DHL 8 4..Bau dan Rasa 9 5. Kekeruhan Karateristik kimia 9 1. Klorida 9 2. Derajat keasaman (ph) Kesadahan Akifer Intrusi air laut ke akifer air tanah Air tanah bebas di Pantai Pengambilan air tanah melalui air sumur Sumur dangkal Sumur dalam Konduktivitas larutan elektrolit 17

10 10 BAB III BAB IV 2.9 Gambaran umum lokasi penelitian Letak dan geografis 18 METODE PENELITIAN 3.1 Alat-alat Peralatan Bahan-bahan Teknikpengumpulansampel Prosedur penelitian Penentuan DHL Pengujian konsentrasi Cl Pengujian TDS Teknik Analisa Data Analisa Model regresi linear Berganda Analisis Varian Analisa air laut dan air sumur Diagram alir 25 HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil penelitian Air laut Pengukuran DHL air laut Pengujian konsentrasi ion klorida air laut Air sumur Bor Pengukuran DHL air sumur Bor Pengukuran konsentrasi ion Klorida air sumur bor Pengukuran TDS (Total Disolved Solid) Air sumur gali Pengukuran DHL air sumur gali Pengukuran konsentrasi ion Klorida air Sumurgali Pengukuran TDS air sumur gali Pembahasan Perhitungan daya hantar listrik (DHL) pada suhu Pengklasifikasian intrusi air laut pada Analisa DHL air sumur bor Analisa jarak kedalaman terhadap DHL air sumur bor pada sistem kontur Analisa jarak kedalaman terhadap DHL Analisa konsentrasi klorida TDS air sumur bor dengan sistem kontur 40

11 Analisa konsentrasi klorida TDS air sumur bor terhadap DHL air sumur bor pada grafik 3D Analisa DHL air sumur bor melalui grafik regresi Linear Analisa jarak terhadap DHLair sumur bor Analisa kedalaman air sumur bor terhadap DHL air sumur bor Analisa konsentrasi Cl air sumur bor terhadap DHL air sumur bor Analisa suhu air sumur bor terhadap DHL air sumur bor Analisa TDS air sumur bor terhadap DHL Air sumur bor Analisa DHL air sumur gali Analisa jarak, kedalaman terhadap DHL air sumur gali Analisa jarak, kedalaman terhadap DHL Air sumur gali pada grafik 3 D Analisa konsentrasi klorida, TDS terhadap DHL Air sumur gali dengan sistim kontur Analisa konsentrasi klorida, TDS terhadap DHL air sumur gali pada grafik 3 D Analisa DHL air sumur gali melalui grafik regresi linear Analisa jarak terhadap DHL air sumur gali Analisa kedalaman air sumur gali terhadap DHL air sumur gali Analisa konsentrasi (Cl) air sumur gali terhadap DHL air sumur gali Analisa suhu air sumur gali terhadap DHL air sumur gali Analisa TDS air sumur gali terhadap DHL air sumur gali Analisa regresi linear berganda pada sumur bor dan sumur gali Hasil analisa regresi linear berganda pada sumur bor Hasil analisa regresi linear berganda pada sumur gali 54 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan Saran 59 DAFTAR PUSTAKA 60 LAMPIRAN. L-1

12 12 DAFTAR GAMBAR Nomor Gambar J u d u l Halaman 2.1 Hukum Herzberg pada air tanah tawar dan asin dekat garis pantai Kondisi dimana intrusi air laut terjadi karena Keseimbangan tergangu akibat pengambilan air Skema titik pengambilan sampel penelitian Diagram alir penelitian Sistim kontur antara jarak sumur bor dari garis pantai kedalaman dengan DHL air sumur bor Grafik 3D Sistim kontur antara jarak dari garis Pantai kedalaman sumu bor dengan DHL air sumur bor Grafik sistim kontur antara TDS air sumur bor dengan klorida terhadap DHL air sumur bor Grafik 3D antara TDS air sumur bor dengan klorida TerhadapDHL air sumur bor Grafik antara jarak sample air sumur bor dan garis pantai dengan DHL air sumur bor Grafik anatara kedalaman sampel air sumur bor dengan DHL air sumur bor Grafik antara konsentrasi Cl sample air sumur bor dengan DHL air sumur Bor Grafik antara suhu sampel air sumur bor DHL air sumur bor Grafik antara TDS air sumur bor dengan DHL air sumur bor Kontur antara jarak sampel air sumur gali dari garis pantai, Kedalaman sumur gali terhadap DHL airsumur\gali Grafik 3D antara jarak sampel air sumur gali darigaris pantai kedalaman sumur gali terhadap DHL air sumur gali Grafik sistim kontur antara TDS air sumur gali dengan klorida terhadap DHL air sumur gali Grafik 3D antara TDS air sumur gali dengan klorida Terhadap DHL air sumur Gali Grafik antara jarak sampel air sumur gali Grafik antara kedalaman sumur gali dengan DHL air sumur gali Grafik antar konsentrasi Cl air sumur gali dengan DHL air 4.17 Grafik antara suhu dengan DHL air sumur gali Grafik antara TDS dengan DHL air sumur gali 47

13 13 DAFTAR TABEL Nomor Tabel J u d u l Halaman 2.1 Klasifikasi air berdasarkan daya hantar listrik (DHL) Klasifikasi intrusi air laut berdasarkan konduktivitas listrik Klasifikasi air berdasarkan konsentrasi klorida Kesadahan air Perbedaan antara sumur dangkal dan sumur dalam Daya hantar listrik (DHL) air laut sebagai fungsi jarak Data hasil pengujian konsentrasi ion klorida air laut Daya hantar listrik (DHL) sumur bor sebagai fungsi jarak dan Kesadahan Daya hantar listrik air sumur sebagai fungsi konsentrasi Klorida Daya hantar litrik air sumur bor sebagai fungsi TDS Daya hantar listrik DHL air sumur gali sebagai fungsi jarak dan kedalaman Daya hantar listrik (DHL) sumur gali sebagai konsentrasi klorida Daya hantar lisrik (DHL) air sumur gali sebagai fungsi TDS Data hasil pengukuran daya hantar listrik (DHL) air laut pada suhu 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) 36

14 Klasifikasi intrusi air laut pada sumur bor berdasarkan daya Hantar listrik (DHL) Klasifikasi intrusi air laut pada sumur gali berdasarkan Daya hantar listrik (DHL) Regresi liner berganda pada sumur bor Anova regresi pada sumur bor Korelasi berganda pada sumur bor Regresi liner berganda pada sumur gali Anova regresi liner pada sumur gali Korelasi berganda pada sumur gali 57

15 15 DAFTAR LAMPIRAN Nomor Lampiran J u d u l Halaman A Hasil Uji Laboratorium dari BTKL & PPM L-1 B Peta Lokasi Penelitian L-2 C Photo Kegiatan Penelitian L-3 D Permenkes Nomor 492 Tahun 2010 tentang Persyaratan kualirtas air minum L-4 E Surat Tugas Penelitian dari Program Magister Fisika Medan L-5

16 16 KATA PENGANTAR Pertama-tama kami panjatkan puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala kelimpahan rakhmad dan karunia-nya yang dapat kami terima sehingga tesis ini dapat diselesaikan. Dengan selesainya tesis ini perkenankanlah kami mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada : Rektor, Prof. Dr. dr. Syahril Pasaribu, DTM&H, M.Sc (CTM), Sp. A(K) atas kesempatan yang diberikan kepada kami untuk mengikuti dan menyelesaikan pendidikan Program Magister. Dekan fakultas MIPA Dr. Sutarman, M.Sc atas kesempatan menjadi mahasiswa Program Pascasarjana FMIPA Universitas Sumatera Utara. Ketua Program Studi Magister Ilmu Fisika Dr. Nasruddin M.N., M.Eng, Sc dan sekretaris Program Studi Magister Fisika Dr. Anwar Darma Sembiring, M.S beserta seluruh staf pengajar Program Studi Magister Fisika pada Progran Pascasarjana FMIPA. Terimakasih yang tak terhingga dan penghargaan setinggi-tingginya kami ucapkan kepada Prof. Dr. Timbangen Sembiring, M.Sc selaku pembimbing utama yang dengan penuh perhatian dan telah memberikan dorongan, bimbingan kepada kami, demikian juga kepada Dr. Perdinan Sinuhaji, M.S selaku pembimbing kami yang telah menuntun dan membimbing kami hingga selesainya penelitian ini. Bapak Drs. Benar Kaban selaku Kepala Sekolah dan Rekan Guru SMA Negeri 1 Tigapanah yang memberi izin bagi penulis untuk mengikuti perkuliahan program Magister serta mendorong penulis dalam menyelesaiakan studi Secara khusus penulis menyampaikan terimakasih dan sayang yang mendalam kepada istri tercinta Bagin Br Barus, S.Th yang terus memberi semangat dan dukungan doa bersama putra putri kami yang tersayang Novita Indrawati, Maulinanda Indrapraja dan Sri Feby Indrayani yang memberikan kekuatan bagi penulis dalam penyelesaian studi ini, juga kepada orang tua penulis Ayahanda Nimai Tarigan (Alm) / Ibunda Rumbane Br Karo (Alm) serta Bapak/Ibu mertua M. Barus (Alm) / P. Br. Ginting (Alm), Kakak/Adik, Abang/Adik, Ipar dan semua keponakan saya yang senantiasa memberikan dukungan dan mendoakan keberhasilan penulis dalam menyelesaikan pendidikan ini. Kepada semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu, penulis berterimakasih atas semua bantuan yang diberikan, semoga Tuhan Yang Maha Kuasa membalaskan segala kebaikan yang telah diberikan, Amin Penulis Matius Tarigan

17 17 ANALISIS INTRUSI AIR LAUT PADA SUMUR GALI DAN SUMUR BOR DENGAN METODE KONDUKTIVITAS LISTRIK DI KECAMATAN MEDAN LABUHAN ABSTRAK Telah dilakukan penelitian tentang intrusi air laut pada sumur bor dan sumur gali dengan metode konduktivitas listrik di wilayah Kecamatan Medan Labuhan Sampel air sumur diambil sebanyak 21 sumur bor dan 22 titik sumur gali masingmasing 600 ml, pada 6 (enam) Kelurahan di Kecamatan Medan Labuhan. Dari hasil pengujian laboratorium air sumur bor mempunyai Daya Hantar Listrik (DHL) = 311, ,63 µmho/cm, 25ºC, Konsentrasi klorida (Cl) = 0,39 363,04 mg/l, TDS = , pada sumur gali nilai Daya Hantar Listrik (DHL) = 361, ,21 µmho/cm, 25ºC, konsentrasi klorida (Cl) = 16,76 213,3 TDS = Berdasarkan nilai tersebut dengan program surfer 9 dibuat kontur sebaran intrusi. Untuk menganalisa faktor jarak, kedalaman, dan konsentrasi klorida digunakan program SPSS 18. Dari nilai DHL, untuk air sumur bor 21 titik sampel dan air sumur gali 22 titik sampel semua telah terintrusi mulai dari tingkat terintrusi sedikit sampai terintrusi tinggi. Kata kunci : Air laut, air sumur bor/gali, intrusi, Konduktivitas listrik. THE ANALYSIS OF SEAWATER INTRUSION ON DIGGING WELL AND BORE WELL WITH ELECTRICAL CONDUCTIVITY METHOD IN MEDAN LABUHAN SUB-DISTRIC

18 18 ABSTRACT Has been conducted a research on The Analysis of Sea Water Intrution on Digging Well and Bore Well with Electrical Conductivity Method in Medan Labuhan Sub- District. The sampel of wells collected from 21 point of bore wells and 22 point digging wells in 6 villages, each is collected for the amount of 600 ml. From the laboratory test on digging well, for the value of DHL ( 311, ,63) µmho/cm, 25 0 C, Cl (0,39 363,04) mg/l, TDS ( ) mg/l and for bore well the value of DHL (361, ,21) µmho/cm,cl (16,76 213,3) mg/l, TDS ( ) mg/l. Based on those values, using Surfer 9 Program then the surface intrution spread-out was made. To analyse the range factor, depth and Cl towards DHL, SPSS 18 Program is used. From DHL values, all 22 point of digging wells as samples have already been intrutiated by sea sea water and for bore wells in 21 points of samples have been intruttiated from the fewest level to the highest one Keywords: Sea water,digging well/bore well, intrution, electrical conductivity.