BAGAIMANA MEMPREDIKSI KERUSAKAN SUMBERDAYA AIR KARST Tjahyo Nugroho Adji Karst Research Group Fak. Geografi UGM
KERUSAKAN 1. Kuantitas/debit apa..? (misal: turunnya debit)..kapan..?..berapa banyak..? Adakah parameter lain..? 2. Kualitas? Kekeruhan..unsur kimia terlarut..atau adakah parameter lain.?
SUMBERDAYA AIR KARST 1. Mataair epikarst 2. Mataair non-epikarst 3. Sungai Bawah Tanah
EPIKARST NON-EPIKARST SBT KARENA PERBEDAAN SIFAT DAN KARAKTERNYA, MAKA KRITERIA KERUSAKANNYA JUGA HARUS DIBEDAKAN
BAGAIMANA MEMBEDAKANNYA..? Dengan melihat data hidrograf alirannya Hidrograf = hubungan antara aliran vs waktu Aliran dasar Aliran dasar
MENGAPA HIDROGRAF..? Karakteristik hidrograf merupakan cerminan dari kondisi daerah tangkapan permukaannya Jika kondisi daerah tangkapan berubah, maka bentuk dan karakter hidrograf akan berubah pula
HIDROGRAF MATAAIR EPIKARST Waktu tunda Q puncak fluktuasi Q minimum
HIDROGRAF MATAAIR EPIKARST Ciri-ciri: Respon R terhadap hujan lambat Fluktuasi rendah PuncakP k debit terjadi 1 x dalam 1 tahun Aliran dasar stabil sepanjang tahun Selalu jernih sepanjang tahun
HIDROGRAF MATAAIR NON-EPIKARST 250 0 discharge (l/sec) 200 150 100 50 0 Aug-13 Sep-13 Oct-13 Nov-13 Dec-13 Jan-14 Feb-14 Mar-14 Apr-14 May-14 10 20 30 40 50 60 fall (mm) rainf
HIDROGRAF MATAAIR NON-EPIKARST Ciri-ciri: Respon terhadap hujan terkadang lambat atau cepat Fluktuasi kadang rendah atau tinggi Puncak debit terjadi beberapa kali dalam 1 tahun Aliran dasar terkadang stabil atau berfluktuasi sepanjang tahun Terkadang mengalami kekeruhan saat periode hujan discharg ge (l/sec) 250 200 150 100 50 0 Aug-13 Sep-13 Oct-13 Nov-13 Dec-13 Jan-14 Feb-14 Mar-14 Apr-14 May-14 0 10 20 30 40 50 60 rain nfall (mm)
HIDROGRAF SUNGAI BAWAH TANAH Hujan vs Debit SBT Bribin (20 Des 06-4 Jan 07) 50 40 Hujan (mm) Debit (lt/dt) 3000 2500 lt/dt) debit (l 30 20 10 2000 1500 0 12/20/06 12/22/06 12/23/06 12/25/06 12/27/06 12/28/06 12/30/06 1/1/07 1/2/07 1000 Waktu
HIDROGRAF SUNGAI BAWAH TANAH Ciri-ciri: Respon terhadap hujan cepat Fluktuasi tinggi Puncak debit terjadi berulang kali setiap kejadian hujan Aliran dasar berfluktuasi saat periode hujan Selalu mengalami kekeruhan saat periode hujan Hujan vs Debit SBT Bribin (20 Des 06-4 Jan 07) 50 40 Hujan (mm) Debit (lt/dt) 3000 2500 t (lt/dt) debit 30 20 10 2000 1500 0 12/20/06 12/22/06 12/23/06 12/25/06 12/27/06 12/28/06 12/30/06 1/1/07 1/2/07 1000 Waktu
APA SEBABNYA..? KONDISI DAERAH TANGKAPANNYA Ini yang dikhawatirkan berubah SIMPANAN AIRNYA SIFAT ALIRANNYA
APA YANG TERJADI JIKA DAERAH TANGKAPANNYA RUSAK..? 1. BENTUK HIDROGRAF BERUBAH Q Q Q t t t Q Q t t
2. PARAMETER HIDROGRAF JUGA BERUBAH Ciri-ciri: Debit aliran saat kemarau turun, dan saat hujan naik Respon terhadap hujan menjadi lebih cepat Fluktuasi menjadi lebih besar Puncak debit bertambah banyak pada periode hujan % aliran dasar turun atau bertambah fluktuasinya sepanjang tahun Aliran menjadi keruh atau bertambah keruh saat periode hujan
CONTOH 1400 2016 1200 2017 1000 800 600 400 200 0 Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
Bagaimana menentukan level kerusakan..? 1. tentunyat membutuhkan data hidrograf mataair atau SBT; 2. membutuhkan data empiris, baik data permukaan maupun sifat aliran/debit; 3. Mencari korelasi antara kerusakan daerah tangkapan dan sifat aliran/debit 4. Karena hidrograf tidak independen thd. iklim
Perlu studi kasus : penambangan di CAT Watu Putih, Karst Rembang
Kerusakan apa yang terjadi pada 2013..? Yang bisa dilihat yang tidak terjadi pada tahun-tahun sebelumnya
1. Air yang tidak pernah keruh menjadi keruh saat periode hujan; (independent thd. Iklim) 2. Fluktuasi meningkat dari 45 liter/dt menjadi 60 liter/dt; naik 33 %; (independent thd. Iklim) 3. Debit minimum turun dari 385 liter/dt menjadi 370 liter/dt turun 4 %
USULAN KRITERIA KERUSAKAN MATAAIR EPIKARST No Parameter Kriteria Waktu Hub. dgn iklim 1 Kekeruhan Keruh 2 tahun berturutan independent 2 Fluktuasi Naik sebesar 33% 3 Debit minimum 2 tahun berturutan independent Turun 4% 2 tahun berturutan dependent
USULAN KRITERIA KERUSAKAN MATAAIR NON-EPIKARST DAN SBT No Parameter Kriteria Waktu Hub. dgn iklim 1 Kekeruhan Keruh 2 tahun berturutan independent 2 Fluktuasi Naik sebesar 75-100 % 2 tahun berturutan independent 3 Debit Turun 10 % 2 tahun berturutan dependent minimum 4 Aliran dasar tahunan Turun 5 % 2 tahun berturutan independent
Pemisahan komponen aliran Gua Gilap 400 ) debit (lt/dt 300 200 100 total aliran Aliran dasar (diffuse) 0 1/5/06 31/5/06 30/6/06 30/7/06 29/8/06 28/9/06 28/10/06 27/11/06 27/12/06 26/1/07 25/2/07 27/3/07 26/4/07 Prosentase aliran dasar menunjukkan kemampuan akuifer karst menyimpan air dalam jangka yang panjang, jika menurun secara kontinyu, maka bisa dijadikan indikasi adanya kerusakan pada akuifer daerah tangkapannynya
Karena sifat akuifer karst yang heterogen dan anisotropis; Artinya kasus spesifik pada suatu wilayah belum tentu dapat digeneralisir untuk mewakili wilayah lain; Masih diperlukan banyak kajian empiris hubungan antara perubahan daerah tangkapan dengan perubahan sifat hidrogaf aliran pada mataair atau SBT; Lebih aman cenderung tanpa angka atau magnitude,tetapi mengamati dalam jangka waktu berurutan (time series) untuk mengidentifikasi kerusakan sumberdaya air karst