GEOLOGI DAN STUDI INFILTRASI AIR TANAH DAERAH CIHIDEUNG DAN SEKITARNYA, KABUPATEN BANDUNG BARAT, JAWA BARAT SKRIPSI Diajukan sebagai syarat untuk mencapai gelar Sarjana Strata Satu di Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian, Institut Teknologi Bandung Diajukan oleh : Mochamad Rizky Ramadhan NIM. 12007049 PROGRAM STUDI TEKNIK GEOLOGI FAKULTAS ILMU DAN TEKNOLOGI KEBUMIAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2011
LEMBAR PENGESAHAN GEOLOGI DAN STUDI INFILTRASI AIR TANAH DAERAH CIHIDEUNG DAN SEKITARNYA, KABUPATEN BANDUNG BARAT, JAWA BARAT SKRIPSI Diajukan sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Strata Satu di Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian, Institut Teknologi Bandung Penulis, Mochamad Rizky Ramadhan NIM. 12007049 Mengetahui/menyetujui, Dosen Pembimbing ke-1, Dosen Pembimbing ke-2, Dr. Ir. Budi Brahmantyo, M.Sc. Dr D. Erwin Irawan, ST, MT. NIP: 19621219 199003 1 001 NIP: 19760417 200801 1 007
KATA PENGANTAR Assalamu alaikum wr.wb. Penulis mengucapkan syukur kepada Allah swt. atas rahmat-nya sehingga Tugas Akhir ini dapat terselesaikan dengan baik dan lancar. Shalawat serta salam semoga selalu tercurah kepada junjungan kita Nabi Muhammad saw. Tugas Akhir ini dimaksudkan untuk menerapkan ilmu, membahas dan menjabarkan topik yang dipilih sesuai disiplin ilmu geologi yang telah saya peroleh selama mengikuti perkuliahan di Program Studi Teknik Geologi ITB. Penelitian dilakukan di Desa Cihideung, Kecamatan Lembang, Kabupaten Bandung Barat yang terangkum dalam skripsi yang berjudul GEOLOGI DAN STUDI INFILTRASI AIR TANAH DAERAH CIHIDEUNG DAN SEKITARNYA, KABUPATEN BANDUNG BARAT, JAWA BARAT. Tugas Akhir ini bertujuan untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan studi strata satu (S1) di Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian, Institut Teknologi Bandung (ITB). Dalam penyusunan dan pengumpulan data, banyak pihak yang telah membantu dan saya ingin mengucapkan terima kasih kepada: Bappeda Jawa Barat dan Lembaga Riset ITB yang telah membiayai penelitian ini, Bapak Dr.Ir.Budi Brahmantyo,M.Sc. dan Bapak Dr.D. Erwin Irawan, ST,MT,.atas kesediannya menjadi pembimbing saya, menyediakan waktu untuk berdiskusi, dan memperkenalkan tentang metode infiltrasi lapangan yang tergolong baru bagi saya, Orang tua beserta keluarga besar yang ada di Bandung, Seluruh dosen Teknik Geologi ITB yang telah banyak memberikan ilmu geologi kepada penulis selama ini, Teman-teman GEA, terutama GEA 2007 yang bersama-sama menempuh masa kuliah di ITB, Teman-teman selapangan Bandung Utara Rahmat Arif, Jaka Satria, Tedi Cahyadi, Zidni I, serta Ali Lukman yang setia menemani penulis saat mengambil data di lapangan dan berdiskusi selama pengerjaan tugas akhir ini, i
Alm.Yogie, GEA07031 sahabat terbaik yang pernah ada, Teman-teman terbaik lainnya, Indra Irawan, Hans Bartoan, Okky Tiar Giovani, Indra Kusuma, Fiar N.H., Adi Firmandi Bapak Kuswondo yang selalu membantu dalam pengerjaan tugas akhir di ruangan Lab Hiderogeologi Teman-teman asisten Laboratorium Geologi Teknik yang telah memberikan saran-saran dan dukungan semangat, Staf laboratorium dan staf Perpustakaan Pusat ITB dan Perpustakaan Klompe yang telah menyediakan fasilitas untuk membantu saya dalam menganalisis data dan menyediakan referensi, Seluruh staf dan karyawan di Program Studi Teknik Geologi ITB, Kepala Desa Cihideung dan Desa Gudangkahuripan yang telah mengijinkan saya untuk melakukan penelitian di wilayahnya, Asterid Roseina Siswandi yang selalu bisa memberikan dorongan semangat dalam mengerjakan tugas akhir ini, Seluruh pihak yang tidak bisa disebutkan satu per satu, terima kasih atas segala dukungannya. Saya berharap Tugas Akhir ini dapat menjadi sumbangan yang berguna bagi kemajuan ilmu pengetahuan dan bagi daerah penelitian saya. Terimakasih. Wassalam. Bandung, September 2011 Penulis ii
ABSTRAK Daerah penelitian secara administratif berada di Daerah Cihideung, Kecamatan Lembang, Kabupaten Bandung Barat, Jawa Barat dan secara geografis terletak pada koordinat 107 35 30-107 37 30 Bujur Timur dan 6 49 00-6 51 00 Lintang Selatan. Berdasarkan fisiografis Jawa bagian Barat, daerah penelitian berada pada Zona Gunungapi Kuarter. Daerah Penelitian terbagi menjadi empat satuan geomorfologi yaitu satuan lembah depresional, satuan punggungan gawir Sesar Lembang, satuan lembah torehan, dan satuan punggungan piroklastik. Satuan batuan daerah penelitian terbagi menjadi empat satuan tidak resmi dari tua ke muda terdiri dari satuan breksi piroklastik, berumur Plistosen Bawah, satuan tuf skoria yang berumur Plistosen Bawah-Atas, satuan lava basalt berumur Plistosen Atas dan satuan tuf lapili yang berumur Holosen. Struktur Geologi yang dijumpai di daerah penelitian berupa Sesar Lembang yang berupa sesar normal yang diperkirakan terbentuk pertama kali pada Plistosen. Studi Infiltrasi lapangan menggunakan metode Infiltrometer single ring. Parameter yang digunakan ada dua, terdiri dari kemiringan lereng serta faktor litologi. Dari hasil proses dan analisis, di dapat kesimpulan bahwa semakin landai lereng kecepatan infiltrasi semakin cepat serta litologi yang mempunyai kecepatan infiltrasi tercepat adalah tanah hasil pelapukan litologi tuf lapili dan yang mempunyai kecepatan infiltrasi terlambat adalah tanah hasil pelapukan litologi breksi vulkanik, perbedaan kecepatan laju infiltrasi diperkirakan disebabkan oleh faktor keseragaman butir, porositas, dan permeabilitas yang berbeda pada setiap tanah pelapukan suatu litologi, dimana pada satuan tuf lapili memiliki sifat material lepas-lepas sehingga lebih mudah dalam melewatkan air. Hasil analisis mata air yang ada di di daerah penelitian memiliki karakter umum diduga memiliki keterkaitan erat dengan curah, dan parameter-parameter yang diukur juga mengindikasikan sistem air tanah yang bersifat lokal, yaitu memiliki imbuhan yang letaknya tidak jauh dari mata air dengan kendali morfologi yang dominan. iii
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL LEMBAR PENGESAHAN KATA PENGANTAR... i ABSTRAK... iii DAFTAR GAMBAR... vi DAFTAR TABEL... ix DAFTAR LAMPIRAN... x BAB I PENDAHULUAN... 1 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Tujuan Penelitian... 2 1.3 Lokasi Penelitian... 2 1.4 Batasan Masalah... 3 1.5 Tahapan dan Metodologi Penelitian... 3 1.5.1 Tahap persiapan... 3 1.5.2 Tahap pengambilan data lapangan... 4 1.5.3 Tahap analisis dan pengolahan data... 4 1.5.4 Tahap penyusunan skripsi... 5 1.6 Sistematika Pembahasan... 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA... 6 2.1 Geologi Regional... 6 2.1.1 Fisiografi... 6 2.1.2 Stratigrafi Regional... 7 2.1.3 Struktur Geologi Regional... 12 2.2 Studi Infiltrasi Lapangan... 15 2.2.1 Teori Dasar... 15 2.2.2 Metode Pengujian Infiltrasi... 18 2.2.3 Metode Perhitungan Infiltrasi... 18 iv
BAB III GEOLOGI DAERAH PENELITIAN... 21 3.1 Geomorfologi... 21 3.1.1 Morfologi Umum Daerah Penelitian... 21 3.1.2 Pola Aliran Sungai... 22 3.1.3 Satuan Geomorfologi... 24 3.1.3.1 Lembah Depresional... 24 3.1.3.2 Punggungan Gawir Sesar Lembang... 25 3.1.3.3 Lembah Torehan... 26 3.1.3.4 Punggungan Jatuhan Piroklastik... 26 3.2 Stratigrafi... 27 3.2.1 Satuan Breksi Piroklastik... 29 3.2.2 Satuan Tuf Skoria... 31 3.2.3 Satuan Lava Basalt... 33 3.2.4 Satuan Tuf Lapili... 35 3.2.5 Lingkungan Pengendapan... 37 3.3 Struktur Geologi... 37 3.3.1 Pola Kelurusan... 39 3.4 Sejarah Geologi... 40 BAB IV STUDI LAJU INFILTRASI LAPANGAN DAN ANALISIS SIFAT FISIK AIR TANAH... 45 4.1 Kelompok Data 1... 48 4.2 Kelompok Data 2... 50 4.3 Analisis Sifat Fisik Air Tanah... 54 BAB V KESIMPULAN... 56 DAFTAR PUSTAKA... 57 LAMPIRAN v
DAFTAR GAMBAR Gambar 1-1. Peta indeks lokasi penelitian.... 3 Gambar 2-2. Fisiografi Jawa Bagian Barat (Van Bemmelen, 1949)... 6 Gambar 2-3. Stratigrafi umum Bandung (Silitonga, 1973)... 8 Gambar 2-4. Stratigrafi daerah Bandung (Koesoemadinata dan Hartono, 1981)... 10 Gambar 2-5. Stratigrafi daerah Bandung (Kartadinata, 2009)... 11 Gambar 2-6. Pola struktur Pulau Jawa (Martodjojo dan Pulonggono, 1994).... 13 Gambar 2-7. Struktur utara-selatan daerah Bandung (Dam, 1994)... 14 Gambar 2-8. Citra landsat kemenerusan Sesar Lembang (maps.google.com)... 15 Gambar 2-9. Siklus hidrologi (Vepraskas dkk., 2001)... 16 Gambar 2-10. Grafik laju infiltrasi terhadap fungsi waktu (Miyazaki dkk., 1993)... 15 Gambar 2-11. Prinsip percobaan infiltrasi di lapangan... 18 Gambar 3-12. Peta elevasi daerah penelitian (modifikasi peta topografi digital BAKOSURTANAL, 2001)... 21 Gambar 3-13. Peta kemiringan lereng daerah penelitian modifikasi peta BAKOSURTANAL (2001) dan Diklasifikasikan Berdasarkan Kelas Kemiringan oleh Van Zuidam (1985)... 22 Gambar 3-14. Peta pola aliran sungai di daerah penelitian... 23 Gambar 3-15. Peta pola aliran sungai di daerah penelitian (Howard, 1967; dalam Thornbury, 1989)... 23 Gambar 3-16. Lembah Sungai Cihideung yang berbentuk V... 24 Gambar 3-17. Satuan geomorfologi lembah depresional dengan latar belakang Gunung Burangrang... 25 Gambar 3-18. Satuan geomorfologi punggungan gawir Sesar Lembang dimana memperlihatkan gawir sesar di daerah Boscha... 26 vi
Gambar 3-19. Satuan lembah torehan yang memperlihatkan lembah dengan bentukan V di daerah Sungai Cihideung... 27 Gambar 3-20. Satuan geomorfologi punggungan jatuhan piroklastik di daerah Punclut... 27 Gambar 3-21. Kolom stratigrafi daerah penelitian... 28 Gambar 3-22. Singkapan breksi piroklastik... 29 Gambar 3-23. Singkapan tuf skoria... 31 Gambar 3-24. Singkapan lava basalt... 33 Gambar 3-25. Singkapan tuf lapili... 35 Gambar 3-26. Pembagian fasies gunung api (Bogie dan MacKenzie, 1998)... 37 Gambar 3-27. Aliran sungai di daerah penelitian yang menunjukkan pembelokan arah... 38 Gambar 3-28. Gawir sesar di daerah Observatorium Boscha... 39 Gambar 3-29. Pola kelurusan di daerah penelitian (modifikasi peta topografi digital BAKOSURTANAL, 2001)... 40 Gambar 3-30. Satuan breksi piroklastik diendapkan dengan mekanisme aliran hasil letusan pertama Gunung Sunda (Plistosen Atas)... 40 Gambar 3-31. Proses penyesaran pertama Sesar Lembang (Plistosen Atas)... 41 Gambar 3-32. Satuan Tuf Skoria diendapkan dengan mekanisme aliran hasil letusan pertama Gunung Tangkubanparahu Tua (Plistosen Atas)... 42 Gambar 3-33. Satuan Lava Basalt diendapkan dengan mekanisme aliran hasil letusan kedua Gunung Tangkubanparahu tua disertai dengan erosi di bagian timur sehingga Satuan Breksi Piroklastik terendapkan (Plistosen Atas-Holosen)... 43 Gambar 3-34. Satuan Tuf Lapili diendapkan dengan mekanisme jatuhan hasil letusan Gunung Tangkubanparahu muda (Holosen)... 43 vii
Gambar 3-35. Satuan Tuf Lapili diendapkan dengan mekanisme jatuhan hasil letusan Gunung Tangkubanparahu muda dan kemudian mengalami erosi sehingga tersingkap seperti sekarang (Holosen)... 44 Gambar 4-33. Peta lokasi titik uji infiltrasi... 45 Gambar 4-34. Contoh grafik persamaan pada lokasi pengamatan IF-1 di Sungai Cirapohan... 47 Gambar 4-35. Grafik perbandingan titik IF-1 dan IF-4... 48 Gambar 4-36. Grafik perbandingan titik IF-2 dan IF-3... 49 Gambar 4-37. Grafik perbandingan titik IF-5 dan IF-7... 49 Gambar 4-38. Grafik yang menunjukkan data laju infiltrasi yang dibandingkan dengan faktor kemiringan lereng yang menunjukkan indikasi semakin kecil sudut lereng maka laju infiltrasi akan semakin besar... 50 Gambar 4-39. Grafik perbandingan titik IF-1, IF-3, dan IF-7... 51 Gambar 4-40. Grafik perbandingan titik IF-4, IF-6, dan IF-8... 52 Gambar 4-41. Grafik perbandingan titik IF-2, dan IF-7... 52 Gambar 4-42. Grafik yang menunjukkan data laju infiltrasi yang dibandingkan dengan faktor tanah pelapukan satuan batuan yang menunjukkan indikasi lava basalt memiliki laju infiltrasi yang paling besar... 53 Gambar 4-43. Mata air pada daerah penelitian... 54 viii
DAFTAR TABEL Tabel 2.1. Klasifikasi kemiringan lereng (Van Zuidam, 1985)... 17 Tabel 4.2. Contoh tabel perhitungan data infiltrasi pada lokasi IF-1 di daerah Sungai Cirapohan... 46 Tabel 4.3. Tabel laju infiltrasi di 8 lokasi pengambilan data... 47 Tabel 4.4. Tabel perbandingan titik IF-1 dan IF-4... 48 Tabel 4.5. Tabel perbandingan titik IF-2 dan IF-3... 49 Tabel 4.6. Tabel perbandingan titik IF-5 dan IF-7... 49 Tabel 4.7. Tabel perbandingan titik IF-1, IF-3, dan IF-5... 51 Tabel 4.8. Tabel perbandingan titik IF-4, IF-6, dan IF-8... 51 Tabel 4.9. Tabel perbandingan titik IF-2 dan IF-7... 52 ix
DAFTAR LAMPIRAN LAMPIRAN A : LAMPIRAN B : LAMPIRAN C : LAMPIRAN D : 1. PETA LINTASAN 2. PETA GEOMORFOLOGI 3. PETA GEOLOGI ANALISIS PETROGRAFI DATA INFILTRASI DATA MATA AIR x