1 BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Airtanah adalah air yang terdapat pada lapisan akuifer di bawah permukaan tanah pada zona jenuh air pada tekanan hidrostatis sama atau lebih besar dari tekanan atmosfer. Dari seluruh air tawar yang terdapat di bumi, diperkirakan 96% merupakan airtanah yang digunakan untuk memenuhi kebutuhan air bersih penduduk dan kebutuhan air industri. Sumber utama airtanah berasal dari air hujan yang meresap ke dalam tanah dan mengalami proses tertentu yang disebut daur hidrologi. Daur hidrologi dapat dilihat pada Gambar 1.1 Gambar 1.1 Daur Hidrologi ( Todd, 1980 ) Airtanah terdapat dalam berbagai formasi geologi, terutama pada akuifer. Akuifer adalah formasi batuan yang mampu menyimpan dan melalukan air yang 1
2 juga sering disebut sebagai reservoir airtanah. Formasi batuan yang bertindak sebagai akuifer mampu menyimpan air (porositas) dan melalukan air (permeabilitas) pada tingkat yang cukup cepat untuk memenuhi kebutuhan. Aspek-aspek penting yang termasuk dalam kajian akuifer dan airtanah adalah kondisi geologi (struktur, stratigrafi dan litologi), kondisi geomorfologi (morfologi, morfostruktur, morfogenesis), siklus hidrologi yang berpengaruh terhadap perputaran dan perubahan air di bumi, dan mekanika fluida yang berkaitan dengan pergerakan airtanah dalam berbagai lapisan batuan. Faktorfaktor tersebut berpengaruh terhadap karakteristik dan agihan akuifer dan airtanah (Santosa,2004). Arah gerakan airtanah, tipe dan potensi akuifer sangat dipengaruhi oleh struktur geologi. Stratigrafi yang merupakan susunan dari beberapa lapisan batuan akan berpengaruh terhadap jenis akuifer, kedalaman dan ketebalan akuifer serta kedudukan airtanah. Jenis dan umur batuan mempengaruhi konsentrasi ion terlarut yang akan menentukan kualitas airtanah dan koefisien permeabilitas akuifernya (Santosa, 2004). Secara teoritik, berdasarkan siklus hidrologi, jumlah air di bumi relatif sama. Munculnya masalah terkait dengan ketersediaan air adalah akibat dari tidak meratanya distribusi air menurut ruang dan waktu, juga sebagai akibat dari pengelolaan yang kurang memperhatikan keberlanjutannya termasuk airtanah. Peranan airtanah semakin lama menjadi semakin penting karena airtanah mensuplai sekitar sepertiga dari kebutuhan air di dunia. Di beberapa daerah, terutama pada daerah yang memiliki ketersediaan airtanah yang lebih banyak dibandingkan air permukaan, terjadi eksploitasi airtanah secara besar-besaran.
3 Eksploitasi tersebut berdampak pada penurunan muka airtanah secara berkelanjutan meliputi wilayah yang luas. Makassar adalah salah satu kota besar di Indonesia yang mengalami perkembangan yang sangat cepat. Pembangunan berbagai fasilitas perkotaan seperti fasilitas perekonomian, fasilitas permukiman dan fasilitas pendidikan diikuti dengan peningkatan jumlah sehingga menyebabkan alih fungsi lahan dari daerah resapan menjadi daerah permukiman. Perubahan alih fungsi lahan tersebut akan sangat mempengaruhi siklus geohidrologi di Kota Makassar. Perubahan siklus geohidrologi akibat aktifitas manusia tersebut akan memicu timbulnya dampak pada lingkungan airtanah. Informasi yang dipeoleh dari Badan Lingkungan Hidup Daerah (BLHD) Kota Makassar tahun 2014 menyebutkan bahwa terjadi penurunan muka airtanah sebanyak 0-3.25 cm/tahun di salah satu kecamatan di Kota Makassar akibat penggunaan airtanah yang tidak terkontrol. Fenomena umum menujukkan bahwa PDAM belum secara optimal mampu melayani kebutuhan air bersih, terutama untuk kepentingan industri, perhotelan dan irigasi sehingga pemanfaatan airtanah menjadi pilihan alternatif. Airtanah bebas umumnya dimanfaatkan dalam bentuk sumur-sumur gali untuk kebutuhan domestik, namun pengelolaan dalam pemanfaatannya kurang terkontrol. Pemanfaatan airtanah yang berlebihan akan berdampak pada lingkungan yaitu dapat menyebabkan berubahnya daerah imbuh. Aliran air dalam tanah sangat dipengaruhi oleh banyak objek hidrologi lainnya di pemukaan tanah, misalnya danau, sungai, dan daerah-daerah genangan. Hal ini menyebabkan analisis terhadap dampak lingkungan akibat pengembangan airtanah memerlukan suatu pemahaman yang komprehensif terhadap kondisi
4 cekungan airtanah dan sistem aliran airtanah secara regional (Ramli dan Bunga, 2011). Selain itu, juga dipengaruhi oleh kondisi geologi daerah setempat, sehingga untuk mengetahui pola aliran airtanah di wilayah Makassar perlu diketahui kondisi hidrogeologinya. Kondisi hidrogeologi suatu wilayah merupakan syarat utama untuk menentukan daerah tersebut merupakan daerah peresapan atau bukan yang merupakan lapisan pembawa air. Dengan mengetahui distribusi aliran airtanah berdasarkan kondisi hidrogeologi suatu wilayah akan sangat membantu untuk mengetahui arah aliran airtanah sehingga dapat memetakan lokasi imbuhan (recharge) dan lokasi pelepasan (discharge) Kota Makassar yang akan sangat membantu dalam mengetahui ketersediaan air di dalam tanah serta pengelolaan yang dapat dilakukan menyangkut kondisi airtanah Kota Makassar. Upaya pengelolaan, pemanfaatan dan konservasi airtanah dilakukan untuk menjaga kelestarian dan kesinambungan ketersediaan airtanah guna mempertahankan fungsi dan manfaat airtanah bagi kehidupan manusia. Pelestarian airtanah dilakukan dengan penyusunan kebijakan tentang tataguna airtanah berdasarkan zona penurapan airtanah yang mencakup penelitian pada daerah imbuh (recharge area) dan daerah pelepasan (discharge area) Kota Makassar. 1.2. Rumusan Masalah Air yang kita gunakan sehari-hari telah menjalani siklus meteorik, yaitu telah melalui proses penguapan (precipitation) dari laut, danau, maupun sungai lalu mengalami kondensasi di atmosfer, dan kemudian menjadi hujan yang turun ke permukaan bumi. Air hujan yang turun ke permukaan bumi tersebut ada yang
5 langsung mengalir di permukaan bumi (run off) dan ada yang meresap ke bawah permukaan bumi (infiltration). Air yang langsung mengalir di permukaan bumi tersebut ada yang mengalir ke sungai, sebagian mengalir ke danau, dan akhirnya sampai kembali ke laut. Sementara itu, air yang meresap ke bawah permukaan bumi melalui dua sistem, yaitu sistem air tidak jenuh (vadous zone) dan sistem air jenuh. Sistem air jenuh adalah air bawah tanah yang terdapat pada suatu lapisan batuan dan berada pada suatu cekungan airtanah. Sistem inidipengaruhi oleh kondisi geologi, hidrogeologi, dan gaya tektonik, serta struktur bumi yang membentuk cekungan airtanah tersebut. Air ini dapat tersimpan dan mengalir pada lapisan batuan yang kita kenal dengan akuifer (aquifer)( Hadian dkk., 2006). Kota Makassar memiliki topografi dengan kemiringan antara 0-2 (datar) dan kemiringan antara 3-15 (bergelombang) dengan hamparan dataran rendahnya yang berada pada ketinggian 0-25 meter dpl. Secara umum kondisi topografi Kota Makassar dikelompokkan dalam dua kelompok besar yaitu bagian barat ke arah utara relatif lebih rendah, dekat dengan pesisir pantai dan bagian timur dengan topografi berbukit. Kota Makassar adalah kota yang letaknya berada dekat dengan pantai yang membentang sepanjang koridor barat dan utara sehingga sering disebut sebagai kota dengan ciri waterfront city yang di dalamnya mengalir dua sungai besar. Sebagai kota yang sebagian besar wilayahnya merupakan dataran rendah, yang membentang dari tepi pantai sebelah barat dan melebar hingga ke arah timur sejauh kurang lebih 20 km dan memanjang dari arah selatan ke utara merupakan koridor utama kota yang termasuk dalam jalur-jalur pengembangan, perkotaan, perkantoran, pendidikan, dan pusat kegiatan industri di Makassar. Dua sungai
6 besar yang mengalir di dalam kota sudah banyak diteliti namun lebih ke arah pemanfaatan sungai sebagai objek wisata hingga sebagai jalur alternatif baru terhadap transportasi kota (Mansyur, 2010). Perkembangan kota yang cukup pesat tersebut tidak diikuti dengan penelitian yang cukup tentang kondisi, potensi dan ketersediaan airtanahnya. Adapun beberapa penelitian di Kota Makassar mengenai airtanah hanya sebatas rekonstruksi cekungan airtanah yang tidak begitu detail. Ramli dan Bunga (2011) telah mengadakan penelitian mengenai cekungan airtanah Makassar sebagai langkah awal dalam konservasi airtanah Makassar namun secara keseluruhan dapat dikatakan bahwa penelitian yang berkaitan dengan airtanah Kota Makasssar sangat terbatas meskipun pemanfaatan airtanah Kota Makassar semakin meningkat seiring dengan pembangunan yang terus berjalan. Informasi dari Badan Lingkungan Hidup Daerah (BLHD) Kota Makassar tahun 2014 menyatakan penggunaan airtanah di Kota Makassar telah dilakukan sejak tahun 1904 namun tidak disertai dengan pengelolaan yang baik antara upaya konservasi dan pendayagunaan airtanah. Pesatnya perkembangan pembangunan di berbagai sektor di kota-kota besar, termasuk kota Makassar, dapat memicu kebutuhan sumberdaya alam dan kemungkinan timbulnya permasalahan yang berkaitan dengan kondisi lingkungan, hingga persoalan sosial ekonomi. Salah satu kebutuhan tersebut adalah tersedianya sumber air sebagai faktor utama untuk berlangsungnya kegiatan proses produksi. Hal ini menjadi sangat dominan, sehingga diperlukan pengelolaan dan pemanfaatan sumber daya air secara selektif sesuai dengan kemampuan dan kapasitas sumber daya air yang dimiliki.
7 Salah satu metode yang digunakan untuk mengetahui kondisi airtanah khususnya pada akuifer adalah dengan model hidrostratigrafi. mengenai hidrostratigrafi akuifer khususnya di Kota Makassar hingga saat ini belum pernah dilakukan termasuk penentuan daerah imbuh dan pelepasannya meskipun hal ini akan sangat membantu dalam penentuan arah kebijakan konservasi airtanah di Kota Makassar. mengenai hidrostratigrafi memberikan banyak manfaat bagi masyarakat sekitar maupun pemerintah karena akan memberikan informasi mengenai keberadaan dan persebaran airtanah, penentuan zonasi air bersih untuk kebutuhan domestik serta berkaitan dengan potensi airtanah yang berkaitan dengan kualitas dan kuantitas airtanah. Informasi tersebut dapat digambarkan dalam bentuk hidrostratigrafi yang memperlihatkan nilai resistivitas batuan, kedalaman rata-rata lapisan dan material penyusunnya, namun dalam penelitian ini, hanya akan dibatasi pada keberadaan dan persebaran airtanah di Kota Makassar. Untuk mengetahui keberadaan airtanah di Kota Makassar yang dalam hal ini berhubungan dengan cadangan airtanah di Kota Makassar dihitung dengan menggunakan metode dinamis. Ketersediaan airtanah dalam hal ini ditentukan oleh besarnya debit dalam akuifer. Menurut Santosa dan Adji (2014), ketersediaan airtanah dapat ditentukan berdasarkan beberapa parameter seperti imbuhan airtanah ke dalam akuifer, aliran airtanah, serta debit optimum dari setiap sistem akuifer. Perhitungan ketersediaan airtanah dapat dilakukan berdasarkan metode dinamis, dimana airtanah dianggap bersifat dinamis. Daerah imbuh dan pelepasan dapat diketahui berdasarkan analisis terintegrasi berdasarkan zona penurapan airtanah yang diperoleh dari analisis
8 kualitas, kuantitas airtanah dari pengolahan data lapangan dan data sekunder dan model aliran airtanah dengan menggunakan surfer. Dari model tersebut, akan digambarkan pola aliran airtanah Kota Makassar sebagai bentuk pendekatan terhadap kondisi airtanah Kota Makassar yang sebenarnya, sehingga berdasarkan hal tersebut, dapat dirumuskan permasalahan penelitian sebagai berikut : 1. Bagaimanakah kondisi hidrostratigrafi di Kota Makassar? 2. Bagaimanakah sebaran pola aliran airtanah di Kota Makassar? 3. Berapa cadangan airtanah di Kota Makassar? 4. Bagaimanakah sebaran spasial daerah imbuhan (recharge) dan daerah pelepasan (discharge) berdasarkan zona penurapan airtanah di Kota Makassar? 1.3. Tujuan Adapun tujuan dari penelitian ini : 1. Merekonstruksi penampang hidrostratigrafi akuifer di Kota Makassar. 2. Memetakan sebaran dan pola aliran airtanah di Kota Makassar untuk mengetahui arah aliran airtanah di Kota Makassar. 3. Menghitung cadangan airtanah di Kota Makassar. 4. Menganalisis daerah imbuhan (recharge) dan daerah pelepasan (discharge) berdasarkan zona penurapan airtanah di Kota Makassar. 1.4. Keaslian Farid, dkk (2013) melakukan penelitian Khyber Paktunkhwa Pakistan untuk mengetahui karakteristik akuifer dan kondisi hidrostratigrafinya. Metode yang digunakan adalah metode geolistrik dengan menggunakan analisis
9 komprehensif terhadap hasil interpretasi data geolistrik dan pumping test pada daerah penelitian. Hasil yang diperoleh berupa informasi mengenai karakteristik akuifer pada daerah penelitian. Legowo (2008) melakukan penelitian mengenai pola aliran airtanah di daerah Surakarta dengan menggunakan data perbandingan umur tritium. Dalam penelitian ini dihasilkan pola aliran airtanah dan penurunan muka airtanah di daerah Surakarta. Zeffitni (2010) melalakukan penelitian untuk mengetahui agihan airtanah pada CAT Palu dengan pendekatan geomorfologi berdasarkan kriteria kuantitas dan kualitas airtanah. Dari hasil penelitian tersebut diketahui agihan spasial sistem akuifer secara lateral dan potensi airtanah pada daerah penelitian. yang dilakukan oleh Adnan (2010) di Kota Semarang, bertujuan untuk mengetahui kondisi geologi dan hidrogeologi Kota Semarang mencakup pola aliran airtanah lokal serta interaksi antara airtanah dengan sungai yang ada di sekitarnya. Pemodelan dilakukan dengan menggunakan modflow. Hartono (1996) melalukan penelitian mengenai agihan airtanah berdasarkan pendekatan bentanglahan pada Pegunungan Barturagung DIY. Pada peneltian ini, dihasilkan peta hidromorfologi untuk menggambarkan agihan kedalamam muka airtanah freatik, DHL serta kualitas airtanah daerah penelitian. Berdasarkan penelitian-penelitian yang telah dilakukan tersebut, terdapat perbedaan dengan penelitian ini, dimana pada penelitian ini obyek materialnya tidak hanya pada pola aliran airtanah tetapi juga mengkaji hidrostratigrafi akuifer bebas di Kota Makassar serta menghitung berapa besar cadangan airtanahnya. mengenai objek-objek material tersebut sudah pernah dilakukan namun
10 pada penelitian-penelitian sebelumnya objek kajiannya hanya ditekankan pada salah satu objek saja. Pada penelitian ini, mencoba mengintegrasikan antara hidrostratigrafi akuifer dengan pola aliran airtanah Kota Makassar yang setelah dianalisis akan menghasilkan gambaran mengenai kondisi airtanah Kota Makassar mencakup daerah imbuhan dan daerah pelepasannya serta besaran cadangan airtanahnya. Keaslian penelitian secara sistematis dari beberapa penelitian sebelumnya sebagai pembanding, baik dari segi tujuan,metode dan hasil penelitian disajikan pada Tabel 1.1. Tabel 1.1. Keaslian No. Peneliti dan Judul 1. Asam Farid, Khanzaib Jadoon, Gulraiz Akhter dan Muhammad Asim Iqbal Hydrostratigraphy and Hydrogeology of The Western Part of Maira Area, Khyber Pakhtunkhwa, Pakistan:A Case Stydy Using by Electrical Resistivity ( 2013) 2. Budi Legowo Penentuan Pola Aliran Airtanah Daerah Surakarta Menggunakan Data Perbandingan Umur Tritium ( 2008) Tujuan 1. Mengetahui karakteristik akuifer. 2. Mengetahui kondisi hidrostratigrafi daerah penilitian Menentukan pola pergerakan dan letak daerah imbuh airtanah Daerah Kodya Surakarta menggunakan data perbandingan umur tritium. Metode Metode geolistrik dan analisis pumping test. Analisis umur airtanah dengan metode tritium Hasil 1. Daerah penelitian di bagian timur memiliki lapisan pasir kasar yang tebal dengan ransmisivitas yang cukup baik untuk bertindak sebagai akuifer. 2. Material akuifer di bagian timur didominasi oleh pasir kasar hingga kerikil dan di bagian barat didominasi oleh pasir halus. Interpretasi data perbandingan umur tritium menuju arah timur kota Surakarta. Terjadi penurunan muka airtanah berbentuk kerucut terbalik yang mengakibatkan semua aliran menuju ke titik tersebut. Di perbukitan Surakarta terjadi pembelokan arah aliran karena struktur patahan.
11 No. Peneliti dan Judul 3. Mohd.Shalahuddin bin Adnan Groundwater Flow Model in Semarang Urban Area, Indonesia ( 2010) 4. Rudi Hartono Pemintakatan Agihan Airtanah dengan Satuan Bentuk Lahan sebagai Satuan Analisis Pegunungan Baturagung DIY (1996) Tujuan Mengetahui kondisi geologi dan hidrogeologi di daerah kota Semarang, pola aliran airtanah lokal, menghitung keseimbangan air, memahami interaksi antara airtanah dengan sungai. Mempelajari agihan airtanah di daerah penelitian dengan satuan bentuklaha sebagai satuan pemintakatan Metode Menentukan morfometri sungai secara kuantitaf dengan pengkuran lansung di lapangan. Pemodelan pola aliran airtanah menggunakan mudflow Pendekatan bentanglahan untuk mengenali karakteristik bentuklahan daerah penelitian. Menggunakan uji statsitik (Uji T) untuk mengetahui apakah terdapat perbedaan signifikan atas kandungan mineral tertentu pada airtanah antara dua satuan bentuklahan di daerah penelitian. Hasil Berdasarkan korelasi dari data borelog dan data sekunder ketebalan akuifer berkisar antara 30-40 meter. Material akuifer berupa pasir, lempung pasiran, endapan lumpur dan lensa lempung. Dari hasil pemodelan, muka airtanah di daerah ini bervariasi antara 0.1 m 5 m. Pergerakan airtanah bergerak dari arah selatan ke utara sesuai dengan bentuk morfologi di daerah penelitian, di mana bagian utara memiliki ketinggian yang lebih rendah dar di selatan. Peta hidromorfologi yang,menggambarkan agihan kedalaman muka freatik dan DHL serta kualitas airtanah daerah penelitian dengan satuan bentuklahan sebagai satuan analisis,.
12 No. Peneliti dan Judul 5. Zeffitni Agihan Potensi Airtanah Di Cekungan Airtanah Palu Provinsi Sulawesi Tengah (2010) 6. Fratiwi Rahman Kajian Hidrostratigrafi Akuifer dan Ketersediaan Airtanah di Kota Makassar (2015) Tujuan 1. Mengkaji agihan spasial sistem akuifer berdasarkan integrasi pendekatan geomorfogi dan geologi di CAT Palu Provinsi Sulawesi Tengah. 2. Mengkaji potensi airtanah bebas dan tertekan berdasarkan kriteria kuantitas dan kualitas airtanah di CAT Palu. 3. Mengkaji potensi airtanah bebas dan tertekan berdasarkan karakteristik airtanah pada setiap satuan hidromorfologi dan hidrogeologi di CAT Palu. 4. Menyusun pola arahan spasial pemanfaatan airtanah untuk kebutuhan domestik di CAT Palu. 1. Merekonstruksi penampang hidrostratigrafi akuifer Kota Makassar. 2. Memodelkan sebaran dan pola aliran airtanah Kota Makassar untuk mengetahui arah aliran airtanah Kota Makassar. 3. Menghitung cadangan airtanah Kota Makassar. 4. Memetakan area Metode Metode survei sebagai dasar untuk analisis spasial dan kelingkungan, dengan bentuklahan dan kondisi geologi sebagai dasar menentukan titik sampel airtanah. Penentuan kebutuhan air domestik berdasarkan hasil wawancara. Analisis kualitas air dengan analisis laboratorium, analisis kuantitatif agihan airtanah dengan pendekatan dinamis. Untuk merekonstruksi penampang hidrostratigrafi akuifer menggunakan metode inverse modelling. Model pola aliran airtanah dengan surfer. Penentuan daerhan imbuh dan pelepasan ditentukan berdasarkan flownet daerah Hasil 1. CAT Palu merupakan bagian dari Cekungan Palu yang secara geologi terbentuk akibat adanya struktur sesar. 2. Agihan spasial sistem akuifer secara lateral berada padaperbukitan denudasional. 3. Zona potensi airtnah berdasarkan kriteria kuantitas dan kualitas berfluktuasi berdasarkan musim. 4. Tingkat potensi airtanah berdasarkan karakteristik airtanah berada di satuan hidromorfologi dataran alluvial dengan agihan tinggi-sedang. 1. Sebagian besar akuifer didominasi oleh batupasir dengan ketebalan rata-rata 42,5 meter. 2. Airtanah mengalir dari perbukitan lemah di sebelah utara menuju daerah cekungan pada bagian barat Kota Makassar. 3. Besar cadangan airtanah Kota Makassar adalah 8.930.859,66 m 3 /hari. 4. Daerah imbuh berada
13 No. dan Judul Sumber : Telaah Pustaka (2014) Tujuan imbuhan (recharge) dan area pelepasan (discharge) Kota Makassar. Metode penelitian. Perhitungan cadangan airtnah menggunakan metode dinamis. Hasil pada bagian utara dan timur Makassar sedangkan daerah pelepasan berada pada bagian barat. 1.5. Mafaat Berdasarkan batasan masalah dan tujuan penelitian yang telah dijabarkan, maka penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat sebagai berikut. 1. Memberikan gambaran mengenai kondisi airtanah di Kota Makassar berdasarkan kondisi hidrogeologinya sehingga dapat digunakan untuk survei ketersediaan airtanah maupun evaluasi sumberdaya airtanah Kota Makassar. 2. Memberikan informasi mengenai kondisi airtanah Kota Makassar yang berhubungan dengan daerah imbuhan (recharge) dan daerah pelepasan (discharge) yang nantinya akan menjadi bahan pertimbangan dalam pengelolaan airtanah Kota Makassar