ANALISIS INTRUSI AIR LAUT DENGAN DAYA HANTAR LISTRIK PADA SUMUR GALI DAN SUMUR BOR DI KECAMATAN DUMAI TIMUR KOTA DUMAI Skripsi Diajukan Oleh: DERLINA SIMARMATA NIM.060801053 DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010
PERSETUJUAN Judul : ANALISIS INTRUSI AIR LAUT DENGAN DAYA HANTAR LISTRIK PADA SUMUR GALI DAN SUMUR BOR DI KECAMATAN DUMAI TIMUR KOTA DUMAI Kategori : SKRIPSI Nama : DERLINA SIMARMATA Nomor Induk Mahasiswa : 060801053 Program Studi : SARJANA (SI) FISIKA Departemen Fakultas : FISIKA : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Diluluskan di Medan, Diketahui/Disetujui oleh Departemen Fisika FMIPA USU Pembimbing I Pembimbing II (Prof.Dr. Timbangen Sembiring, MSc ) ( TuaRaja Simbolon, SSi, MSi ) NIP. 196212231991031002 NIP. 197211152000121001 Departemen Fisika FMIPA USU Ketua (DR. Marhaposan Situmorang) NIP. 195510301980031003
PERNYATAAN ANALISIS INTRUSI AIR LAUT DENGAN DAYA HANTAR LISTRIK PADA SUMUR GALI DAN SUMUR BOR DI KECAMATAN DUMAI TIMUR KOTA DUMAI SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing- masing disebutkan sumbernya. Medan, DERLINA SIMARMATA 060801053
PENGHARGAAN Segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala rahmat dan karunianya yang telah memberikan hikmat dan kesehatan kepada penulis sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. Skripsi berjudul Analisis Intrusi Air Laut Dengan Daya Hantar Listrik Pada Sumur Gali dan Sumur Bor di kecamatan Dumai Timur Kota Dumai, disusun untuk menyelesaikan Program Sarjana S-1 pada Departemen Fisika. Pada kesempatan ini penulis banyak mengucapkan terimakasih kepada Bapak Prof.Dr.Timbangen Sembiring, M.Sc selaku dosen pembimbing I skripsi dan Bapak TuaRaja Simbolon SSi,MSi selaku dosen pembimbing II skripsi yang telah banyak memberikan bimbingan.ucapan terimakasih juga penulis sampaikan kepada Bapak Dr. Sutarman, M.Sc selaku Dekan FMIPA USU, ketua dan sekretaris Departemen Fisika FMIPA USU Bapak DR. Marhaposan Situmorang dan Dra.Yustinon,MS beserta pegawai Departemen Fisika FMIPA USU. Teristimewa kepada keluarga, Ayahanda H.Simarmata dan Ibunda terkasih N.br Manurung, Paman/ibu Sodikin Manurung, kak Deni Simarmata, bang Erlinton, bang Parlin Sibarani, bang Jenri Sagala, bang Todo Hutahaean, Bang Ando Sinaga, kak Yusni, kak Lasta, kak Ando, adek-adek saya : Elviana, Roni, Albert, Juliana, Hiras Sitanggang dan buat persahabatan terindah dari Trisnopensia serta teman-teman Fisika 06 lainnya, terimakasih atas doa dan dukungannya yang selalu memberikan doa dan semangat setiap kali penulis menemui kesulitan. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa skripsi ini masih banyak kesalahan dan kekurangan disebabkan keterbatasan pengetahuan yang penulis miliki.namun demikian, penulis telah berusaha semaksimal mungkin dengan harapan semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi siapa saja yang membacanya.dan penulis juga sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi penyempurnaan skripsi ini. Akhir kata, penulis berharap skripsi ini dapat bermanfaat bagi pembaca maupun peneliti selanjutnya. Penulis
Abstrak Telah dilakukan penelitian tentang penganalisaan tingkat intrusi air laut pada air bawah tanah melalui sumur bor dan sumur gali di Kecamatan Dumai Timur Kota Dumai. Untuk mengetahui tingkat intrusi air laut pada sumur bor dan sumur gali dilakukan dengan pengukuran Daya Hantar Listrik (DHL) air sumur bor dan sumur gali. Pengambilan sampel air laut, air sumur bor, dan sumur gali dimulai dari titik acuan dari garis pantai menuju titik air laut dan ke arah daratan yaitu pemukiman. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh faktor-faktor jarak sumur bor dan gali dari garis pantai, kedalaman sumur terhadap intrusi air laut pada air sumur bor dan gali, kandungan air sumur bor dan gali(tds dan Klorida), dan suhu air sumur bor dan gali. Dari analisis pengamatan dapat dilihat pada sumur bor nilai antara jarak dan kedalaman terhadap DHL berdasarkan perhitungan Statistik dengan metode analisa regresi linear berganda diperoleh Ŷ= 402,405+ 0,028 X 1-9,835 X 2, dimana koefisien korelasinya adalah 0,076 1yang berarti hubungan antara jarak dan kedalaman terhadap DHL tidak erat atau relatif rendah. Sedangkan pada sumur gali diperoleh analisa regresi linear Berganda nya Ŷ= 883,459-0,249 X 1-0,152 X 2, dimana koefisien korelasinya adalah 0,885 1 yang berarti hubungan antara jarak dan kedalaman terhadap DHL cukup erat atau relatif tinggi
ANALYSIS OF SEAWATER INTRUSION BASED ON ELECTRICAL CONDUCTIVITY IN ARTESIAN WELLS AND DUG WELLS IN EASTERN DUMAI, DUMAI CITY ABSTRACT A research of analyzing the level of sea water intrusion in underground water through artesian wells and dug wells in Eastern Dumai, Dumai City has been done. The level of seawater intrusion in artesian wells and dug wells was determined by measuring the electrical conductivity (EC) of water in both of these wells. Sampling of sea water, artesian wells water, and dug wells water was started from reference point in shoreline to the point of ocean and toward the settlement. The object of this research is to know the influence of some factors on sea water intrusion in artesian wells and dug wells. These factors are the distance of artesian wells and dug wells from shoreline, the depth of wells, the content of artesian wells water and dug wells water (TDS and Chloride), and the temperature of artesian wells water and dug wells water. From analysis of this research, it can be said that the distance and the depth of artesian wells do not affect EC significantly. This statement was found by calculating data using multiple linear regression, represented by the formula, Ŷ= 402,405+ 0,028 X 1-9,835 X 2, where 0,076 1 is correlation coefficient. Whereas the formula of the same correlation for dug wells is Ŷ= 883,459-0,249 X 1-0,152 X 2, where the correlation coefficient is 0,885 1, which is mean that the distance and the depth of dug wells affect EC significantly.
DAFTAR ISI Persetujuan Pernyataan Penghargaan Intisari Abstract Daftar isi Daftar tabel Daftar gambar Halaman ii iii iv v vi vii ix x BAB I Pendahuluan 1.1. Latar belakang 1 1.2. Rumusan masalah 3 1.3. Batasan masalah 3 1.4. Tujuan penelitian 4 1.5. Manfaat penelitian 4 1.6. Sistematika penelitian 5 BAB II Tinjauan Pustaka 2.1 Air 6 2.1.1 Siklus hidrologi 8 2.1.2 Sifat-sifat air 2.2 Sumber-sumber air 9 2.2.1 Air laut 9 2.2.2 Air atmosfer 9 2.2.3 Air permukaan 9 2.2.4 Air tanah 10 2.2.4.1 Penyusutan air tanah 11 2.2.4.2 Kondisi air tanah 11 2.3 Mutu air tanah 12 2.3.1 Parameter fisika 12 2.3.2 Parameter kimia 15 2.3.3 Parameter mikrobiologi 16 2.3.4 Parameter radioaktivitas 16 2.4 Pencemaran air 17 2.5 Akifer 19 2.5.1. Porositas dan permeabilitas 20 2.6 Intrusi air laut ke akifer air tanah 21 2.6.1. Air tanah bebas di pantai 22 2.6.2. Air tanah terkekang di Pantai 24 2.7 Pengambilan air tanah melalui sumur 25 2.8 Konduktivitas larutan elektrolit 28 2.9 Gambaran umum lokasi penelitian 28 2.9.1 Keadaan Kota Dumai 28
2.9.2 Dumai Timur 29 2.9.3 Iklim dan curah hujan 30 2.9.4 Morfologi dan topografi 30 2.9.5 Hidrologi 30 2.9.6 Geologi 30 2.9.7 Stratigrafi 31 BAB III Metodelogi penelitian 3.1 Alat dan bahan 32 3.1.1 Peralatan 32 3.1.2 Bahan-bahan 32 3.2 Teknik pengumpulan sampel 33 3.3 Prosedur penelitian 33 3.3.1 Penentuan DHL 33 3.3.2 Pengujian konsentrasi Klorida 34 3.3.3 Pengujian Total Dissolved Solid(TDS) 34 3.4 Teknik analisa data 35 3.4.1 Analisa model regresi linear berganda 35 3.4.2 Uji linearitas 36 3.4.5 Analisa air laut dan air sumur 37 3.5 Diagram alir penelitian 38 BAB IV Hasil penelitian dan pembahasan 4.1 Hasil penelitian 39 4.1.1 Air laut 39 4.1.1.1 Pengukuran DHL air laut 39 4.1.1.2 Pengujian konsentrasi ion Klorida air laut 39 4.1.2 Air sumur bor 40 4.1.2.1 Pengukuran DHL air sumur bor 40 4.1.2.2 Pengukuran konsentrasiion Klorida 41 air sumur bor 4.1.2.3 Pengukuran Total Dissolved Solid(TDS) 42 air sumur bor 4.1.3 Air sumur gali 43 4.1.3.1 Pengukuran DHL air sumur gali 43 4.1.3.2 Pengukuran konsentrasi ion Klorida 44 air sumur gali 4.1.3.3 Pengukuran Total Dissolved Solid(TDS) 45 air sumur gali 4.2 Pembahasan 46 4.2.1 Perhitungan DHL pada suhu 25 0 C 46 4.2.2 Pengklasifikasian intrusi air laut 48 pada sumur bor dan sumur gali 4.3 Analisa DHL air sumur bor 51 4.3.1 Analisa jarak, kedalaman terhadap DHL 51 air sumur bor 4.3.2 Analisa jarak, kedalaman terhadap DHL 52 air sumur bor pada Grafik 3D
4.3.2 Analisa konsentrasi Klorida, TDS air sumur bor 53 terhadap DHL air sumur bor 4.3.3 Analisa konsentrasi Klorida, TDS air sumur bor 54 terhadap DHL air sumurbor pada Grafik 3D 4.4 Analisa DHL air sumur gali 54 4.4.1 Analisa jarak terhadap DHL air sumur gali 54 4.4.2 Analisa kedalaman air sumur gali terhadap 55 DHL air sumur gali 4.4.3 Analisa suhu air sumur gali terhadap 55 DHL air sumur gali 4.4.4 Analisa Konsentrasi Cl air Sumur gali terhadap 56 DHL Air Sumur Gali 4.4.5 Analisa TDS air sumur gali terhadap 56 DHL air sumur gali 4.4.6 Analisa jarak, kedalaman terhadap DHL 57 air sumur gali 4.4.7 Analisa jarak, kedalaman terhadap DHL 58 air sumur gali 4.5 Analisa regresi linear berganda 58 pada sumur bor dan sumur gali 4.5.1 Hasil perhitungan untuk sumur bor 59 4.5.2 Hasil perhitungan untuk sumur gali 63 BAB V Kesimpulan dan Saran 5.1 Kesimpulan 67 5.2 Saran 70 DAFTAR PUSTAKA 71 LAMPIRAN
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Klasifikasi air berdasarkan Daya Hantar Listrik(DHL) 13 Tabel 2.2 Klasifikasi intrusi air laut berdasarkan konduktivitas listrik 14 Tabel 2.3 Klasifikasi air berdasarkan konsentrasi Klorida 15 Tabel 2.4 Kesadahan air 16 Tabel 2.5 Porositas dan permeabilitas rata-rata untuk berbagai bahan 21 Tabel 2.6 Perbedaan antara sumur dangkal dan sumur dalam 27 Tabel 4.1. Data pengukuran DHL air laut sebagai fungsi jarak 39 Tabel 4.2 Data pengukuran konsentrasi ion Klorida air laut 39 Tabel 4.3 Data pengukuran DHL air sumur bor 40 sebagai fungsi jarak dan kedalaman Tabel 4.4 Data pengukuran konsentrasi ion Klorida air sumur bor 41 Tabel 4.5 Data pengukuran TDS air sumur bor 42 Tabel 4.6 Data pengukuran DHL air sumur gali 43 sebagai fungsi jarak dan kedalaman Tabel 4.7 Data pengukuran konsentrasi ion Klorida air sumur gali 44 Tabel 4.8 Data pengukuran TDS air sumur gali 45 Tabel 4.9 Data hasil pengukuran Daya Hantar Listrik air laut pada suhu 25 C 46 Tabel 5 Data pengukuran DHL air sumur bor pada suhu 25 C 47 Tabel 5.1 Data pengukuran DHL air sumur gali pada suhu 25 C 48 Tabel 5.2 Klasifikasi intrusi air laut berdasarkan Daya Hantar Listrik (DHL) 49 Tabel 5.3 Klasifikasi intrusi air laut pada sumur bor berdasarkan Daya Hantar 49 Listrik (DHL). Tabel 5.4 Klasifikasi intrusi air laut pada sumur gali berdasarkan Daya 50 Hantar Listrik
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Siklus hidrologi 7 Gambar 2.2 Akifer air tanah 20 Gambar 2.3 Hukum Herzberg pada air tanah tawar dan asin 22 dekat garis pantai Gambar 2.4 penerobosan air asin pada air terkekang 24 Gambar 2.5 Intrusi air laut ke Daratan 27 Gambar 3.1 Skema titik pengambilan sample penelitian 33 Gambar 4.1 Sistem kontur antara jarak sampel air sumur bor 51 dari garis pantai (m), kedalaman sumur bor(m) dengan DHL air sumur bor (µmho/cm,25 C) Gambar 4.2 Grafik 3D antara jarak sampel air sumur bor 52 dari garis pantai (m), kedalaman sumur bor(m) dengan DHL air sumur bor (µmho/cm,25 C). Gambar 4.3 Sistem kontur antara TDS air sumur bor dengan DHL air sumur bor 53 ( μ mho / cm, 25 C). Gambar 4.4 Grafik 3D antara konsentrasi Klorida, TDS air sumur bor 54 terhadap DHL air sumur bor (µmho/cm,25 C) Gambar 4.5 Grafik antara kedalaman sumur gali dengan DHL air sumur gali 55 ( μ mho / cm, 25 C) Gambar 4.6. Grafik antara suhu air sumur gali dengan DHL air sumur gali 55 ( μ mho / cm, 25 C) Gambar 4.7 Grafik antara konsentrasi Cl air sumur gali dengan DHL air sumur 56 gali( μ mho / cm, 25 C) Gambar 4.8 Grafik antara TDS air sumur gali dengan DHL air sumur gali 56 ( μ mho / cm, 25 C) Gambar 5.0 Kontur antara jarak sampel air sumur gali dari 57 garis pantai (m), kedalaman sumur gali(m) dengan DHL air sumur gali (µmho/cm,25 C). Gambar 5.1 Grafik 3D antara jarak sampel air sumur Gali 58 dari garis pantai (m), kedalaman sumur gali (m) dengan DHL air sumur gali (µmho/cm,25 C).