Prosiding Seminar Nasional Daur Bahan Bakar 2009Serpong, 13 Oktober 2009

ISSN 1693-4687

Studi Karakteristik Akuifer di Kawasan BPLP­

BAT AN, Cipanas, Jawa Barat

I Gde Sukadana, Adi Gunawan MuhammadPusat Pengembangan Geologi Nuklir-BA T AN

ABSTRAK -- STUD 1 KARAKTERISTIK AKUIFER DI

KAWASAN BPLP-BATAN, CIPANAS, JAW A BARAT.Balai Penelitian Lahan Pertanian (BPLP) BAT AN terletak diDesa Palasari, Kecamatan Cipanas, Kabupaten Cianjur, JawaBarat. Pada Lokasi ini terdapat beberapa wisma yang seringdigunakan untuk pertemuan sehingga memerlukan air bersih.Sumber air yang digunakan saat ini, berasal dari air sumurdangkal yang kualitas air tanahnya kurang baik, berwamakuning kecoklatan, sehingga tidak layak digunakan sebagaisumber air bersih. Kegiatan pemboran eksplorasi airtanah­dalam bertujuan untuk mendapatkan karakteristik akuifermeliputi litologi, porositas batuan, kondisi airtanah yangdiinterpretasikan dari keratan sumur, data geofisika lubang bor,data uji pemompaan dan kualitas air pada masing-masingakuifer. Secara geologi daerah ini menJpakan batuan volkanik,yang tersusun atas breksi volkanik dengan ukuran fTagmen darimulai pasir kasar sampai dengan bongkah. Akuifer potensial didaerah ini berupa batupasir konglomeratan, breksi, danbatupasir. Hasil pemboran menunjukkan bahwa litologinyaberupa soil hasil pelapukan (kedalaman 0-6 m), breksi (6­38 m), batupasir sedang - kasar (kedalaman 38--40 m), breksi(40 - 52 m), breksi pasiran (kedalaman 52-97 m) dan tufberselingan dengan batupasir sedang - kasar (kedalaman 97­125 m). Dari hasil tersebut maka sumur telah dikonstruksidengan pipa PYC 6" lurus, pada kedalaman 0-40 m dibuatsemen grouting, screen terpasang pada kedalaman 60-82 m dan90-110 m. HasH Uji pemompaan menunjukkan bahwa debitmaksimum sumur adalah 17,25 Itldt, dan debit optimum 13,2Itldt. Muka air tanah berada pada kedalaman II m. Pompaterpasang saat ini adalah 5 Itldt pada kedalaman 86 m. Hasil ujilaboratorium kualitas airtanah-dalam tersebut memenuhi standar

baku mutu air bersih, sehingga layak untuk dikonsumsi.

Kata Kunci: akuifer, airtanah-dalam, kualitas air, Cipanas.

ABSTRACT -- STUDY OF AQUIFER'S CHARACTERISTiC ATBPLP- BATAN, CIPANAS, WEST JAVA. Farms Observational

Land Agricultural (BPLP) BATAN lies at Palasari's Village,Cipanas's district, Cianjur's regency. West Java. On thisLocation there are some buildings that often used for meeting,so there are need fresh water. The currently used water source,come from shallow well that groundwater's quality adverse,brownish ntst colored, so indecent being utilized as source offresh water. Drilling activity of groundwater exploration isobjectived in order to obtain aquifer's caracterization whichcover lito logy, porosity of litology,ground water condition that

interpretation from well counteifoils, bores-hole geophysicaldata, pumping test data and water quality on the aquifer. ThisRegions, geologically constitute volcanic rock, arranged ofbreccia volcanic with size fragment of sand to boulder.Potential akuifer at this region are sandstone conglomerate,breccia, and sandstone. The result of drilling shows that its

lito logy are yield of soil decay (depth 0-6 mY, Breccia (6-38 mY,

C-41

middle-rough sandstone (depth 38-40 mY, Breccia (4{}--52 mY.sandstone breccia (depth 52-97 m) and interspaced tuf withmiddle-rough sandstone (depth 97-125 mY. As a result,therefore, the well has been constructed with straight PVC pipe6", on depth of 0-40 m made by grouting cements, screen isassembled on depth of 60-82 m and 90-110 m. Result ofpumping test that well's with maximum debit 17,25 Llsec, andoptimum debit 13,2 Llsec. Static water level on 11 m depth.Current assembled pump is 5 Llsec on the 86 m depth. Result ofgroundwater quality test in laboratolY shows that the water hasgood quality with fresh water quality standard, which mean thatthe water is suitable to be consumed.

Key words: aquifer, ground water, water quality. Cipanas.

I. PENDAHULUAN

Air bersih merupakan kebutuhan mendasar bagi

manusia. Balai Penelitian Lahan Pertanian (BPLP)

Wisma BAT AN yang terletak di desa Palasari, Cipanas,Cianjur, Jawa Barat selama ini mengalami kesulitan

dalam penyediaan air bersih. Air sumur yangdimanfaatkan selama ini berasal dari sumur bor dangkal

dengan air sumur yang berwama kuning kecoklatan. Darihasil analisis laboratorium air sumur tersebut, diketahui

bahwa sumur tersebut memiliki kandungan Fe dan Mg diatas ambang batas baku mutu air bersih, sehingga dalampemanfaatannya memerlukan pengolahan Iebih lanjutyang membutuhkan biaya tinggi. Studi karakteristik

akuifer dengan pembuatan sumur eksplorasi/produksidimaksudkan untuk mendapatkan data-data bawah

permukaan meliputi keratan sumur, data geofisika lubangbor, data uji pemompaan dan kualitas air pada masing­masing akuifer. Sedangkan akuifer diartikan sebagai

lapisan tanah/batuan yang dapat menyimpan dan

mengalirkan airtanah dalam jumlah yang ekonomis,

contoh batupasir, batuan karbonat yang telah mengalamipelarutan, batuan beku yang terkekarkan. Dari hasil studi

ini, .Iiharapkan permasalahan air bersih yang selama initerjadi di Wisma BPLP-BATAN dapat teratasi.

Keberadaan sistem airtanah atau sistem hidrogeologipada suatu daerah terutama dipengaruhi oleh kondisi

geologi dan curah hujan (iklim). SecaJ'a geologi daerahCipanas dan sekitarnya tersusun atas batuan volkanik

hasil kegiatan Gunungapi Gede, yang tersusun atas breksi

volkanik yang setempat berubah, dalam ukuran fragmen,

sehingga akuifer yang terdapat di daerah ini dapatdiklasifikasikan ke dalam akuifer daerah volkanik/gunung

api. Akuifer daerah volkanik/gunung api dapat

dikelompokkan menjadi 4 fasies utama yaitu lava, air falldeposits, pyroclastic debris flow dan fluvial channel

Prosiding Seminar Nasional Daur Bahan Bakar 2009Serpong. 13 Oktober 2009

(Gambar 1). Dengan litologi batuan volkanik sepertidaerah ini maka sangat diperlukan studi karakteristikakuifer dan konstruksi sumur yang cermat untukmendapatkan airbersih dengan kualitas yang baik dankuantitas yang memadai serta mengurangi faktorkegagalan dalam pemboran airtanah-dalam.

Berdasarkan hal tersebut di atas, maka pada tahun2008 dilakukan studi karakteristik akuifer di BPLP,Cipanas, Jawa Barat, gun a mengidentifikasi sistemhidrogeologi atau sistem airtanah, antara lain meliputisumber, potensi keberadaan (faktor-faktor geologisebagai pengontrol) dan kualitas maupun kuantitasairtanahnya.

"'2"" •.~8

ISSN 1693-4687

Gambar 2. Peta Lokasi Kegiatan di Balai Penelitian Lahan Pe11anian(BPLP) Wi sma BAT AN

Gambar 1. Model Facies untuk Oaerah Volkanik/Gunung Api

C. Lokasi Kegiatan

Lokasi kegiatan terletak di Balai Penelitian LahanPertanian (BPLP) Wisma BATAN desa Palasari,Cipanas, Cianjur Jawa Barat (Gambar 2). Lokasi titikpemboran untuk studi karakteristik akuifer ditentukanberdasarkan hasil analisis ulang data hasil surveipendahuluan yang telah dilakukan pada tahun 2005.

A. Tujuan

Tujuan kegiatan ini adalah mengetahui karakteristikakuifer dan memilih akuifer yang baik untukmendapatkan sumur produksi air bersih dengan kualitasair yang layak untuk air bersih dan memiliki debitoptimum yang mencukupi kebutuhan wisma serta umurpenggunaan (life time) maksimum.

B. Ruang Lingkup

Lingkup Kegiatan yang dilaksanakan antara lain:analisis penentuan lokasi, mobilisasi dan penyiapanlokasi, pemboran, analisis kualitas air setiap 5m,pemeriksaan insitu, pengujian geofisika lubang bor,pekeIjaan konstruksi sumur (well construction),penyempumaan sumur (well development), ujipemompaan sumur, pemasangan pompa submersible,pemulihan lokasi bekas kegiatan pemboran, analisisterpadu dan penyusunan lapc1'an hasil studi karakteristikakuifer.

_ Lava

IS;;! Air fall deposit

Pyroclastic debris flow deposits

[£) Fluvial channels

II.METODOLOGI

Untuk dapat mencapai sasaran tersebut di atas, metodekerja yang digunakan adalah sebagai berikut:

A. Persiapan pemboran

Persiapan pemboran dimulai dengan analisis penentuanlokasi pemboran. Analisis ini dilakukan terhadap hasilpelacakan airtanah-dalam yang telah dilaksanakan PPGN­BATAN, 1995, dan dengan mempertimbangkan berbagaiaspek sehingga dapat ditentukan titik yang palingmemungkinkan untuk dilakukan pemboran.

Persiapan pemboran meliputi: penyiapan lahan untukoperasi pemboran, pemasangan menara dan mesin bor,pembuatan kolam lumpur pemboran, penyediaan airpembilas lumpur, dan pemasangan pipa lindungpermukaan (swface casing). Pipa lindung (swfacecasing) yang terpasang dicabut kembali setelah pekerjaanpemboran selesai.

Lahan pemboran berukuran minimal 10m x 20 m,relatif datar dan bebas dari tanaman perdu. Sebagian darilahan di gali untuk kolam lumpur bor, sebagian lagi untukmenyimpan peralatan pemboran terutama pipa-pipa(stang) bor berukuran panjang maksimum 9 meter dansisanya digunakan sebagai barak personil (dog house).Kolam lumpur pemboran terdiri dari 1 (satu) kolamutama (mud pit) berukuran 2m x 2m x 2m dan kolampengendap (stilling basin) berukuran 1m x 1m x 1m.

Menara dan mesin bor dipasang tegak lurus pada titikpemboran yang telah ditentukan. Bagian bawah peralatantersebut dipasak (anchored) pada permukaan tanahsupaya tetap berdiri statis dan tegak lurus pada lubangpemboran.

B. Pemboran Pilot Hole dan Pemeriksaan /nsitu

Pemboran dilaksanakan dengan mesin bor yangmenggunakan sistem meja putar (rotary table) danmenggunakan lumpur sebagai media sirkulasi. Selamapemboran pilot hole kedalaman muka airtanah (MAT)pada lubang pemboran harus selalu teramati, selain itudilakukan pengamatan kecepatan penetrasi pemboran dan

C-42

Prosiding Seminar Nasional Daur Bahan Bakar 2009Serpong, 13 Oktober 2009

indikasi zona water losses/water flows. Kedalaman mukaairtanah (MAT) diukur sekurang-kurangnya 1 (satu) kalisehari pada pagi hari (sebelum dilakukan operasipemboran). Data ini diperlukan untuk mengetahuitluktuasi kedalaman muka airtanah dan kondisi tekanan

airtanah sesuai dengan jenis dan kedalaman batuan yangditembus.

Indikasi zona water losses / water flows ditentukanmelalui pengamatan volume lumpur bor yang digunakan.Teljadinya penambahan volume menunjukkan indikasiadanya waterjlowing, sedangkan terjadinya penguranganvolume menunjukkan indikasi adanya water losses. Dataini dijadikan masukan dalam desain konstruksi sumur,terutama penempatan material penyekat pada zona waterlosses.

Keratan sumur pemboran (cutting) merupakan eontohhasil gerusan batuan oleh matabor, diambil pada saatpemboran berlangsung melalui penyaringan lumpurpemboran di dekat lubang bor pada setiap 1 meterkemajuan pemboran. Selanjutnya lubang bor dibersihkandengan metoda flushing.

Hasil pemeriksaan keratan sumur disusun dalambentuk log litologi yang selanjutnya digunakan sebagaidasar pertimbangan dalam penyusunan desain konstruksisumur yang dikombinasikan dengan hasil pengujiangeofisika lubang bor.

C. Pengujian Kualitas Air

Pengujian kualitas air yang dilakukan bertujuan untukmengetahui lapisan yang memiliki kualitas air baik.Pengambilan eontoh air dilakukan pada lumpur pemboranpada setiap 5 m kemajuan pemboran, sehinggadiharapkan dapat diketahui perubahan kualitas air darisetiap eontoh yang diambil. Air kemudian dianalisis dilaboratorium geokimia (hasil terlampir). Unsur yangdianalisis adalah unsur yang berbahaya, seperti Fe, Mg,Mn, Ca dan Na. Air yang dianalisis berasal dari airpengeneer lempung pemboran, lempung pemboran yangdigunakan, serta air sumur pada setiap 5 m kedalamansumur. Hal ini untuk mendapatkan data kandungan unsurdalam air yang digunakan pada saat pemboran sertakandungan unsur rata-rata pada lempung untukpemboran. Untuk mengetahui kualitas air yangdiproduksi, maka dilakukan analisis pada saat ujipemompaan terakhir yang kemudian dianalisis di Lab.Teknik Lingkungan ITB untuk mengetahui tingkatkelayakan air sebagai air minum.

D. Pengujian Geofisika Lubang Bar

Pengujian geofisika (geophysical logging) lubangpemboran dilakukan pada lubang pemboran pilot hole,mulai dari permukaan sampai kedalaman total pemboran.Sebelum dilakukan pengujian, lubang bor dibersihkandengan metoda flushing selanjutnya viskositas lumpurdieneerkan agar penetrasi horisontal logging dapatmaksimal.

Pengujian ini dilaksanakan dengan peralatan geologeryang dilengkapi dengan probe (sonde) yang meliputiResistivity (short dan long normal) sonde dan SelfPotential sonde. Hasil pengujian ini disusun dalamgeophysical log, dimaksudkan terutama untuk

C-43

ISSN 1693-4687

penempatan pipa-pipa saringan dan material selubung didalam desain konstruksi sumur.

E. Pembesaran Lubang Bar (Reaming)

Pekerjaan pembesaran lubang bor (reaming) dilakukansetelah pekerjaan logging geofisika selesai, menggunakanmata bor 12" dengan metode hole opener.

F. Peke/Jaan Konstruksi Sumur (Well Construction)

Pekerjaan konstruksi sumur merupakan pekerjaanpemasangan pipa dan material selimut pipa di dalamlubang pemboran. Posisi pemasangan material-material didalam lubang disesuaikan dengan desain konstruksisumur

Tahapan pekerjaannya meliputi: Uji kemulusan lubangkonstruksi, penyiapan material konstruksi (pipa, terutamapipa saringan, kerikil pembalut / gravel pack, materialpenyekat dan semen grouting), pemasangan pipakonstruksi, pemasangan matelial pembalut, materialpenyekat dan semen grouting, konstruksi tutup sumur,pemantauan muka airtanah statis di dalam sumur yangtelah dikonstruksi. Pemasangan pipa dilakukan seearalanding tool. Bagian bawah pipa ditutup dengan sistemdop. Kerikil pembalut yang dipasang maksimumberdiameter 1 em, berukuran seragam, membundartanggung, tersusun dari batuan andesitik segar / tidaklapuk. Material penyekat yang dipasang terdiri daribentonit ball / clay pellet dan semen grouting. Materialtersebut dipasang di atas kerikil pembalut, dimaksudkanuntuk menyekat lapisan ailianah yang tidak diinginkan.

G. Pembersihan Sumur (Well Development)

Sasaran utama dari pekeljaan ini adalah membersihkanmaterial halus sisa pekeljaan pemboran yang terdapat didalam sumur dan di ruang anulus sehingga airtanah dapatmengalir bebas ke dalam sumur tanpa hambatan. Tahapanpekerjaannya meliputi: pembersihan sumur denganlarutan sodiwn triphospate dilanjutkan denganpenyempurnaan sumur menggunakan metoda waterjetting.

H. Uji Pemompaan Sumur

Sasaran utama dari pekerjaan ini adalah mengetahuiparameter hidrolika sumur dan akuifer yang diturap.Parameter ini menentukan kapasitas sumur, debitmaksimum sumur dan debit optimum pemompaan yangdiperkenankan agar sumur mempunyai umur penggunaan(life time) yang maksimum.

Uji pemompaan ini dilaksanakan dengan pompa selam(submersible pump) dan penakar debit. Selamapemompaan dilakukan pengamatan penurunan mukaairtanah di dalam sumur akibat pemompaan (drawdown).Tahapan pekerjaannya meliputi: uji pemompaanbertahap, uji pemompaan menerus dengan debit tetap,diakhiri dengan uji pemulihan sumur.

1. Pemasangan Pompa Selam (Submersible Pump)

Pemasangan pompa selam dilengkapi dengan switchoff automatic dan panel listrik. Tipe pompa yang dipakaidisesuaikan dengan aspek teknis dan non teknis. Aspekteknis disesuaikan dengan debit airtanah yang dapat

Prosiding Seminar Nasional Dallr Bahan Bakar 2009Serpong, 13 Oktober 2009

diturap (Q optimum), sedangkan aspek non teknisdisesuaikan dengan kebutuhan Wisma Batan,

J. Pemulihan Lokasi Pemboran

Pemulihan lokasi bekas pekerjaan pemborandilaksanakan setelah pembongkaran semua peralatanpemboran dan dipindahkan (demobilisasi) dari lokasipemboran. Pekerjaan ini terutama meliputi: penimbunanbekas galian kolam lumpur dan saluran-salurannya,pembersihan lokasi dari kotoran-kotoran bekaspemboran, disertai dengan pemulihan lokasi sepertikeadaan semula.

III. BASIL DAN PEMBAHASAN

A. Penentuan Lokasi Pemboran

Lokasi titik bor ditentukan melalui pemrosesan ulanghasil kegiatan pengukuran geolistrik tahanan Jenis yangtelah dilakukan (Nurdin, dkk., 1995), menunjukkanbahwa pada daerah ini terdapat akuifer yang baik. Darikegiatan geofisika yang dilakukan dan hasil pengolahanulang dengan menggunakan software "IXID" didapatkanhasil pada Tabel 1.

T ABEL I.

HASIL PENGOLAHAN DATA GEOFlSIKA

Batuan Tahanan jcnisKcdalaman (m)/Potcnsi/(Ohm.m)

Tcbal (m)Kualitas air

Soil

2990,331 (0,331)Tdk. Potensialllelek

Breksi

59,72 - 82,960,331-40,57 (40,24)Potensi KecillYolk!

le1ekPasir lepa~

Lava!

248,540,57 -71,67 (31,1)Tdk. PotensiallBreksi

BaikKering

Pasirl

38,2571,67 - 97,86 (26,21)Potensial/ BaikBreksi basah

Dari data tersebut maka dilaksanakan pemborandengan kedalaman 125 m, pada lokasi yang dapat di laluioleh kendaraan roda empat/ truk untuk membawa mesinbor, yaitu dekat dengan titik pengukuran GF 12. Lokasidipilih terutama karena akses dan ketersediaan lahan,serta mempertimbangkan hasil pengukuran geolistriktahanan jenis.

A. Persiapan Pemboran

Persiapan r~mboran meliputi pekerjaan: penyiapanlahan untuk operasi pemboran, pemasangan menara danmesin bor, pembuatan kolam lumpur pemboran, danpenyediaan air pembilas lumpur. Pemasangan menara danmesin bor (rigging up) disertai dengan pembuatan kolamlumpur dan penyediaan air pembilas lumpur.

Menara bor dan mesin bor dipasang tegak lurus lubangpemboran dengan menggunakan waterpas, kemudiankaki-kaki landasannya dipasak (anchored) agar posisinyatidak berubah selama dilakukan pemboran. Kolamlumpur (mud pit) berukuran 2 m x 2 m x 2 m (kolamutama) dan berukuran 1 m x 1 m x 1 m (kolampengendap kotoran lumpur), digali di dekat lokasi pompa

C-44

ISSN 1693-4687

lumpur. Sedangkan salUl'an lumpur berukuran 0.3 m x 0.3m dibuat mulai dari lubang bor sampai ke kolam lumpurutama, melalui kolam pengendap. Air pembilas lumpurdiusahakan dari tampungan-tampungan air di sekitarlokasi pemboran dengan menggunakan pompa supply.

B. Pemboran Pilot Hole dan Pemeriksaan lnsitu

Pemboran dilakukan dengan mesin bor non Inti(cutting) menggunakan meja putar dengan sistim sirkulasilangsung menggunakan lumpur pemboran (drilling mud)yang dipompakan ke dalam lubang bor melalui pipa bor.Keratan batuan hasil pemboran keluar bersamaan denganlumpur melalui lubang anulus antara pipa bor dan dindinglubang hasil pemboran.

Pemboran pilot hole dilaksanakan dengan matabor 0 6inehi. Selama pemboran yang diamati adalah keeepatanpemboran (drilling penetration rate), elevasi kedalamanmuka airtanah (M.A.T) dalam lubang pemboran minimalpagi dan sore, dan kondisi fisik lumpur pemboran. Setiapselang waktu 2 (dua) hari, kolam dan saluran lumpurdibersihkan dari endapan kotoran hasil pemboran dandiganti dengan air bersih.

Lumpur pemboran yang digunakan terdiri darieampuran air dan lempung lokaI. Fungsi lumpurpemboran ini terutama sebagai media sirkulasi /pengangkut hasil keratan pemboran dan menjagastabilitas dinding lubang pemboran. Untuk menjagakelurusan lubang bor dan menambah penetrasi pemborandigunakan stang bor berpemberat (drill collar) dansentraliser.

Contoh keratan sumur diambil pada setiap intervalkedalaman 1 (satu) meter pemboran, selanjutnya segeradiperiksa oleh wellsite geologist. Pemeriksaan eontohkeratan pemboran terutama meliputi jenis batuan, wama,ukuran / bentuk butir, keseragaman butir dan komposisimineral utamanya.

Dalam pelaksanaan pemboran dilakukan beberapapengamatan meliputi:

I) Pengamatan Cutting / Keratan SumurKeratan sumur diambil saat pemboran berlangsung

pada setiap penambahan/kemajuan 1 m dari lumpurpemboran yang keluar pada anulus lubang borbersamaan dengan lumpur pemboran. Deskripsi keratansumur tersebut meliputi warna, ukuran, bentuk,keseragaman, jenis mineral, dan nama asal batuan.

Berdasarkan hasil pengamatan keratan sumur /cutting dapat disimpulkan bahwa litologi penyusunseeara stratigrafi dari atas ke bawah adalah sebagaiberikut:

a) Soil

Soil terdapat pada kedalaman 0 - 5 meterdengan warna eoklat eerah, lunak, banyak dijumpaiakar tanaman. Soil ini merupakan lapukan daribatuan, dan memiliki kandungan Fe yang sangattinggi.

b) Breksi andesitik

Breksi andesitik terdapat pada kedalaman 5 - 13m, 60 - 72 m, 110 - 125 m dengan warna abu-abueerah kemerahan, matrik pasir halus - kasar, fragmenandesitik > 1 em, bentuk butir membulat - menyudut

Prosiding Seminar Nasional Daur Bahan Bakar 2009Selpong, J 3 Oktober 2009

tanggung, Dari kenampakannya, breksi yang terdapatpada kedalaman 5-13 m, memiliki kandungan Feyang tinggi sehingga memiliki wama merahkecoklatan.

c) Batupasir kerikilan

Batulempung terdapat pada kedalaman 13- 41m, 53 - 60 m, 72 - 97 m, 100 - 101 m dan 103 - 107m dengan wama abu-abu cerah - abu-abu gelap,matrik pasir halus - kasar, fragmen > 0.8 mm,dengan bentuk butir membulat menyuduttanggung. Pada kedalaman 13-41 m batuan inimemiliki kandungan Fe yang tinggi dengan warnamerah kecoklatan, sehingga pada kedalaman terse butmerupakan akuifer yang kurang baik.d) Batupasir

Batupasir gampingan terdapat pada kedalaman41-53 m, 97 -100 m, 101-103 mdan 107-110 mdengan warna abu-abu cerah, ukuran butir halus ­kasar, membu1at - menyudut tanggung, sortasi baik.Batuan ini merupakan akuifer yang baik dan bersihdengan kandungan Fe yang rendah sehinggamemungkinkan untuk menjai akuifer yang baik.

ISSN 1693-4687

2) Pencatatan Kecepatan PemboranPencatatan kecepatan pemboran dilakukan selama

pemboran beriangsung setiap kedalaman 5 m(pengambilan contoh). U ntuk perhitungan DrillPenetration Rate, dihitung dari kedalaman kemajuanbor dibagi waktu yang diperlukan. Hasil pengamatanmenunjukkan bahwa untuk soil drill penetration rateberkisar antara 2 - 4 jam/5 m, breksi andesitik drillpenetration rate berkisar antara 5 - 10 jam/5 m,batupasir kerikilan drill penetration rate berkisar antara4 - 8 jam/5 m, batupasir drill penetration rate berkisarantara 2 - 6 jam/5 m.3) Pencatatan Muka Air Tanah

Muka air tanah pad a lubang pemboran rata-rata padapagi hari berkisar antara 3 - 3.5 meter. Denganketinggian muka airtanah tersebut diharapkan akandidapatkan banyak lapisan akuifer yang baik denganketebalan yang cukup.

C. Pengujian Geofisika Lubang Bor (GeophysicalLogging)

Hasil dari pemeriksaan geofisika ini dimaksudkanuntuk menyusun/ menentukan desain konstruksi sumur,terutama posisi penempatan pipa saringan (screen pipe)di dalam lubang pemboran.

Bteb£i Q..--v.:::le$itik,>NCJt11C1cbo-abu cerot~. matrik p.osiil'kosar, ftogm-en of)~1e$i1w.. up to 1errl ..ttutran IT'\en"'i~bukrt rn.e-nyu<Jut t<.."t"'1-JQunSJ

BtP'...:.1S:!IkerikilQn, worf'.O abV--at'Y.; gefop. rnotrik pas:irTh::Jw, koso:. 1rCgn'"lefI andeSJtk up to 1 em,bentuk buN mernbLllat menyudut tan'J'!~

Btpa$!t w-atno obu-obu cewh, ukuron bv11f t1,O!us,

benruk bLrt~r n;efrbula~ ~onggUt;.g.

BtpoS:ir, wOrno ab ..H:lbu ceroh. u.1<V1on buff( kcoot;i::::>errt' .••k rnembular tanggu:og. sorta,,! baik

BtPos.1rt.en~!an. wano Gt}U-ot}u cerah, matfik po-~ho!u:s • kasaf'. frog,nen onde%tik up to 7 rnm.bont><.Jfo:.bL,1ir rY';embula~ rr<o()yudu.-I'tO~lg

Br~ ardes:mk, WOfno ol;.'XJ-abu cerQh.. rrfotrtK f..lOsirW$()r. ffogrnen o!'KJe~ti!{ up to 1ct"!l, bl.iNon rr':oem­bu§ct merryuciul tanggung,

BtPosirkert,~jlan, .~ obu-crl:xJ cerah, O"A:ttrik pas.1fhaws - k.O$O(frogmen andesltiil. up to;9 rnm,~tuk bl..J?ii1m(..'tTlwlat m3nyudu1 tonggung

8t,pa$.lr. wama abw-ooo carch, uhJl'Or'I butir ~us.bemt.Jk t>ut.~rnernbulat tOr'lgg;..J:!'!g,

obu-cbu cerah, ukuron butlr hoIus.

Gambar 3. Hasil pengujian geofisika meliputi: SelfPotential,GammaRaydanSinglePointResistivity,dan diskripsi keratan sumur (kolom litologi).

C-45

E. Konstruksi Sumur

kedalaman 125 m. Dalam pelaksanaan kegiatan inibanyak ditemui kendala, sepelii runtuhnya lubang bor,bongkah batuan yang sangat keras, dll. Dalam mengatasikendala tersebut harus digunakan mata bor yang baikdengan lumpur yang kental, sehingga dapat menahankeruntuhan lubang.

Pekerjaan ini meliputi penyediaan dan pemasanganrangkaian pipa konstruksi sumur (pipa PVC-A W -, 6inchi) dengan total panjang 110 meter dan materialpembalut pipa (kerikil pembalut, bentonite ball, lempunglokal dan semen grouting) di dalam ruang anulus antarapipa konstruksi dan dinding lubang pemboran dan 15 msebagai kantong. Letak pemasangan pipa dan materialtersebut disesuaikan dengan gambar desain konstruksisumur.

Desain konstruksi sumur disusun berdasarkan hasil

pemeriksaan litologi dari keratan pemboran, datapengamatan selama operasi pemboran, dan pengujiangeofisika lubang bor (geophysical logging). Susunankonstruksi rangkaian pipa sumur pada Gambar 4.

Prosiding Seminar Nasional Daur Bahan Bakar 2009Serpong, 13 Oktoher 2009

Pengujian geofisika lubang bor dilakukan setelahpemboran selesai, lubang dibersihkan dari kotoran hasilpemboran dan viskositas lumpur diencerkan. Pengujiangeofisika meliputi: Self Potential dan Gamma Ray danSingle Point Resistivity, dilaksanakan dengan alat loggingMount Sopris MGXII (Gambar 3) dan total kedalaman125 m. Hasil pengujian geofisika lubang bor (geophysicallog) menunjukkan pada kedalaman > 40 m nilairesistivity air relatif lebih rendah, sehinggadiinterpretasikan bahwa air tersebut bersifat konduktifyang menunjukkan bahwa pada kedalaman tersebutmemiliki kandungn nilai Fe yang cukup tinggi,sedangkan kedalaman >40 m nilai resistivity relatif lebihtinggi yang menunjukan bahwa pada kedalaman tersebutmempunyai kualitas air yang cukup baik dan merupakanakuifer yang baik. Dari hasil gamma-gammamenunjukkan bahwa batuan penyusun daerah inimemiliki porositas yang baik (hasil logging danpemeriksaan keratan sumur terdapat pada Gambar 3)

D. Pembesaran Lubang Bor (Reaming)

Pekerjaan pembesaran lubang bor dilakukan setelahpekerjaan logging geofisika selesai menggunakan matabor berukuran 12" demmn metode hole ovener sampai

KONSTRUKSI SUMUR DANPOMPA TERPASANG

ISSN 1693-4687

[::.

,

Kabel Switch off automaticKabel pompa

Semen sanitasi(Grouting)

Dinding lubang bar 012"

Pipa penghantarsubmersible

(Galpanis mediun A 0 2'·)

Benthonit ball

Gravel pack

Kabel Switch offautomatic dengan

3Elektroda (1, 2, 3)

Submersible pump __

Bottom cup

Kabel pengamanpompa (sling)

Pipa bula(PVC AW 0 6")

SemenGrouting

Pipa buta(PVC AW 0 6")

Pipa saringan(screen pipePVC AW 0 6")

Pipa buta(PVC AW 0 6"')

Pipa saringan(screen pipePVC AW 0 6")

Gambar 4. Desain konstruksi sumur disusun berdasarkan hasil pemeriksaan litologi dari keratan pemboran, data pengamatan selama operasipemboran, dan pengujian geofisika lubang bor (geophysical logging).

C-46

Prosiding Seminar Nasional Daur Bahan Bakar 2009Serpong, 13 Oktober 2009

ISSN 1693-4687

Nilai efisiensi sumur (E) = B 1 (B + C Q)

Hasil uji pemompaan bertahap adalah sebagai berikut:

Sw/Q = 0.0293 + 6.10'6 Q

Sw = 0.0293 Q + 6.10'6 Q"

Efisiensi sumur:

E = B 1 (B + C Q) = 0.0293/(0.0293 + 6.10'6. 1490.7):::77%

Dengan demikian debit pemompaan optimum:

Sw = 0.0293Q + 6.10'6 Q2

57 = 0.0293 Q + 6.10'6 Q2

0.0293 Q + 6.10'6 Q2 - 57 = 0

sehingga didapatkan, Q maks = 1490.47 m3/hari = 17.25It/dt (debit pemompaan maksimum)

(1)

y = 6.10'6 X +.0.0293

Y= 0.0293 + 6.10'6 X

Sw = B Q + C Q"

Persamaan linier

Q = Debit pemompaan maksimum (dalam satuanmeter3 1 hari)

Sw = Penurunan muka air tanah (m.a.t) maksimumdalam sumur akibat pemompaan (drawdown).

B = Aquifer loss = parameter akuifer yangmenyebabkan drawdown

C = Well loss = parameter sumur yang menyebabkandrawdowl1.

Uji pemompaan ini dilaksanakan dalam 4 tahapseeara menerus dengan debit yang berbeda, dimulaidengan debit 2,03 Itr/detik (tahap I) selama 1 jam,dilanjutkan dengan 3,27 liter/detik (tahap II) selama 1jam, dilanjutkan dengan 4,51 liter/detik (tahap III)selama 1 jam, dan 5,88 liter/detik (tahap IV) selama 1jam (Tabel 2 dan Gambar 5). Selama pemompaandilakukan pengamatan penurunan muka air tanah(drawdown) di dalam sumur. Setelah selesaipemompaan, langsung dilanjutkan dengan ujipemulihan (recovelY test).

Air yang diturap berasal dari zona akuifer yangterletak pada kedalaman 60 - 82 m, 90 - 106 meter daripermukaan setempat, tersusun dari breksi andesitik,batupasir kerikilan, dan batupasir.

Persamaan hidrolika sumur ditentukan melaluimetoda Hantush-Biersehenk (1964):

sehingga persamaan hidrolika sumur tersebut seearaumum dapat ditulis:Sw = 0.0293 Q + 6.10'6 Q"

Nilai B (aquifer loss) dan C (well loss) dihitung darigrafik Sw/Q vs Q (data pemompaan uji bertahap), makadiperoleh: aquifer loss (B) = 0.0293 dan well loss (C) =6.10'6

Pemasangan pipa-pipa terse but dilaksanakan dengansistem landing tool. Penyambungan pipa dilakukandengan lem perekat yang diperkuat dengan baut. Bagianpaling bawah dari rangkaian pipa ditutup dengan sistemdop. Kerikil pembalut yang dipasang --,0,7 em - 1,5 em,terayak, membundar tanggung, terdiri dari mineral kuarsasegar 1 tidak lapuk. Selama pengisian kerikil pembalut,dilakukan sirkulasi air bersih melalui pipa pengantar yangdimasukkan ke dalam rangkaian pipa konstruksi sumuragar kerikil pembalut dapat tertata dengan baik.

F. Penyempurnaan Sumur (Well Development)

Sasaran utama dari pekerjaan adalah menghilangkanhambatan aliran air tanah ke dalam sumur yangdiakibatkan oleh material halus yang terdapat pada pipasaringan, kerikil pembalut dan dinding pemboran,sehingga sumur yang dikonstruksi memiliki nilai efisiensiyang maksimum.

Urutan pelaksanaan pekerjaan Inl terdiri daripembersihan sumur dengan menggunakan larutan SodiumTri Poly Phospate (STPP), penyempumaan sumurdengan metoda water jetting, jika perlu pembersihansumur dengan kompresor, dan dilanjutkan dengan overpumping menggunakan pompa selam.

Pembersihan sumur dengan STPP terutamadimaksudkan untuk menghaneurkan gumpalan-gumpalanlempung yang terdapat pada pipa saringan dan di antarasusunan kerikil pembalut. Larutan STTP ini dimasukkanke dalam pipa sumur terutama di sekitar pipa saringanmelalui pipa pengantar, setelah didiamkan selama 12 jamkemudian dibersihkan dengan eara sirkulasi air bersihyang dipompakan ke dalam sumur.

Pekerjaan Water Jetting dilaksanakan dengan airbersih bertekanan yang dipompakan ke dalam sumurmelalui jetting tool yang dipasang pada ujung pipapengantar. Jetting tool yang digunakan berukuran 3 inehidengan empat lubang (nozzle). Selama operasi waterjetting, posisi jetting tool digerakkan naik-turunsepanjang pipa saringan yang terpasang sampai airsirkulasi yang keluar dari lubang sumur relatifbersih darimaterial halus.

Pekerjaan over pumping dilaksanakan dengan pompaselam (submersible pump) berkapasitas 3 liter/detik yangditempatkan di dalam sumur sampai kedalaman 95 meter.Debit pemompaan diatur besar-keeil sedemikian rupasehingga menimbulkan agitasi di dalam sumur, pekerjaanini dihentikan setelah air yang keluar berwarna jernih.

G. Uji Pemompaan Sum!/r

Uji Pemompaan (pumping test), meliputi UJI

pemompaan bertahap (step drawdown test), ujipemompaan menerus dengan debit tetap (constant ratepumping test) dan uji pemulihan 1 kambuhan (recovelYtest).

1) Uji Pemompaan Bertahap (Step Drawdown Test).Uji pemompaan bertahap dilaksanakan untuk

menghitung besaran well loss, aquifer loss, persamaanhidrolika sumur dan nilai efisiensi sumur. Selanjutnyadan data tersebut dapat diperkirakan debit pemompaanmaksimum (Q maks) dan debit pemompaan optimum(Q opt).

C-47

Prosiding Seminar Nasional Daur Bahan Bakar 2009Serpong. /3 Oktober 2009

Q opt = E x Qrnaks = 13.2 Iiter/detik

TABEL2.

ANALISIS DATA UJI PEMOMPAAN BERTAHAP (STEP DRAWD01J''v TEST) SUMUR EKSPLORASIAIRTANAH DALAM DI BALAI PENELITIAN LAHAN PERTANIAN (BPLP) WISMA BATAN.

TAHAP DEBIT POMPA (0)MATSwSwlO

(Step)

liter/detikmA3/hr(meter)(meter)(m/mA3/hari)

0.00

0.000017.950.000.0000

I

2.03175.392023.265.310.0303

II

3.27282.528026.698.740.0309

III

4.51389.664030.2112.260.0315

IV

5.88508.032034.2816.330.0321

Analisa Data Step Draw dow n Test

0.0330

0.0320

[ij

~ 0.03101o 0.0300~<J)

0.0290

0.0280

150.000 200.000 250.000 300.000 350.000 400.000 450.000 500.000 550.000

ISSN 1693-4687

y = 6E-06x + 0.0293 Q (m'/hari)

Gambar 5. Analisis data uji pemompaan be11ahap (Step Drawdown Test)

Karena Drawdown maksimum (Sw maksimum) =57,00 meter, unit pompa = 2 meter dan muka airtanahstatis (static water level) maksimum 17,95 meter,sehingga menu rut persamaan (1) debit pemompaanmaksimum (Q) maks adalah 17,25 liter/ detik =1490,47 m3/hari. Efisiensi sumur (E) = 77 %, sehinggadebit pemompaan optimum (Q opt) = 13.2 liter/ detik.2) Uji Pemompaan Menerus Dengan Debit Tetap

(Constant Rate Test)Uji pemompaan menerus dilakukan terutama untuk

menghitung besaran keterusan / transmissivitas (T) dariakuifer yang diturap. Besaran ini menunjukkankemampuan dari media / batuan untuk meneruskanairtanah ke dalam sumur. Uji pemompaan menerusdilaksanakan sete1ah muka airtanah kembali kepadaposisi elevasi muka airtanah semula atau ke posisi17,95 m (Gambar 6).

Posisi kedalaman pompa submersible adalah 86meter (bagian atas pompa), kedalaman muka airtanahstatis (static water level) adalah 17,95 meter daripermukaan tanah setempat. Data Pemompaan UjiMenerus Dengan Debit Tetap (constant rate test)adalah 5,61 liter/detik, posisi kedalaman muka airtanahakibat pemompaan pada t = 360 menit adalah 35,22 m.Besaran transmissivitas ditentukan melalui metoda

Jacob (194 7i2] sebagai berikut:

T = 0,183 Q / ds

C-48

di mana

T = transmissivitas (dalam satuan meter2 / hari)

Q = debit pemompaan (dalam satuan meter3 / hari)

ds = drawdown terhadap waktu (dalam satuan meter).

Harga ds ditentukan berdasarkan grafik drawdown(Sw) vs waktu (t) yang dip lot pada kertas semilog,diperoleh ds = 1,6 meter sehingga transmissivitas T =130,5 m2/ hari = 0,09 m2/menit

3) UJiKambuh (RecovelY Test)Sasaran dari uji pemulihan adalah menghitung

besaran keterusan/ transmissivitas (T) dari akuifer yangditurap tanpa pemompaan, sekaligus untukmengkoreksi hasil uji pemompaan. Sedangkan daridata Uji Pemulihan (RecovelY test), grafik residualdrawdown (s) vs waktu (tit") yang dip lot pada semi log,maka diperoleh ds = 2 meter, sehingga T = 104,4 m2 /

hari = 0,72 m2/menit (Gambar 7).Dari Hasil uji pemompaan dan kambuhan diketahui

bahwa sumur mempunyai debit optimum 13,2 Itldtdengan koefisien transmissivity T = 130,5 m2 / hari =0,09 m2/menit, waktu untuk muka airtanah kembali keposisi awal sangat cepat.

Prasiding Seminar Nasianal Daur Bahan Bakar 2009Serpang, 13 Oktaher 2009

Grafik Uji Pemompaan Menerus (Sw) ys (I)

Sumur Eksplorasi BPLP Cipanas0.00

2.004.00E

6.00

! 8.00c:

10.00" a~ 12.00~ "014.00

16.0018.0020.00

ISSN 1693-4687

10

t (menit)

100 1000

Gambar 6, Analisis data uji pemompaan menerus (Constant Rate Test)

0.00

2.00

4.00

6.00

Q; 8.00Q)

§. 10.00

) 12.00en

14.00

16.00

18.00

~• •

=~=

20.00

1.00 10.00 100.00

tit"

1000.00 10000.00

Gambar 7. Grafik residual drawdown (Sw") vs waktu (tit") hasil uji kambuh

a) Pemasangan Pampa Selam (Submersible Pump)

Pemasangan pompa selam dilengkapi denganswitch off automatic dan panel listrik. Tipe pompayang dipakai disesuaikan dengan aspek teknis dannon teknis. Aspek teknis disesuaikan dengan debitairtanah yang dapat diturap (Q optimum), hasil dariperhitungan uji pemompaan yaitu Q optimum = 13,2Iiter/detik dengan penurunan muka aitianah(drawdown) maksimum (Sw maks) = 57 metersedangkan aspek non teknis disesuaikan dengankebutuhan Balai Penelitian Lahan Pertanian (BPLP)Wis'1la BATAN. Dengan mempertimbangkan aspeknon teknisl kebutuhan air untuk wisma, maka tipepompa yang digunakan adalah Lowara Seri GS 4dengan debit 5 liter/detik.

b) Pengujian Kualitas Air

Pengujian kualitas air dilakukan setiapkedalaman 5 m, dengan parameter analisis adalahunsur berbahaya, seperti Fe, Mg, Mn, Ca dan Na.Hasil analisis menunjukkan bahwa pada umumnyakandungan unsur berbahaya di daerah ini masih dibawah ambang baku mutu air minum (memenuhipersyaratan baku mutu air bersih). Dan hasil anal isistersebut didapatkan bahwa terdapat penurunan nilai

C-49

Fe dan Mg dari kedalaman 40 m ke atas dan kebawah, hal ini menunjukkan bahwa air padakedalaman 40 m ke bawah memiliki nilai Fe dan Mglebih rendah dari air pada kedalaman 0-40 m.

Selain itu hasil akhir air juga dianalisis dandidapatkan bahwa air me menu hi standar baku mutuair bersih, tetapi Fe air sumur ini masih di atasstandar baku mutu air minum. Nilai standar baku

mutu air minum 0,3 mg/L sedangkan kandungan Feair sumur 0,54 mg/L (standar baku mutu air bersih1,0 mg/L) sedangkan untuk sumur lama nilaikandungan Fe masih di atas standar baku mutu airbersih (1,06 mg/L). Hasil analisis sumur lama dansumur baru terdapat dalam Tabel 3. Untuk parameterlainnya, seluruhnya memenuhi standar baku mutu airbersih.

c) Pemulihan Lokasi Pemboran

Pemulihan lokasi dilaksanakan setelah semua

peralatan pemboran dibongkar dan dipindahkan(demobilisasi) dan lokasi pemboran. PekeIjaan initerutama meliputi penimbunan bekas galian kolamlumpur dan saluran-salurannya, pembersihan lokasidari kotoran-kotoran bekas pemboran, disertaidengan pemulihan lokasi seperti keadaan semula.

Prosiding Seminar Nasional Daur Bahan Bakar 2009Serpong, 13 Oktober 2009

TABEL 3.

HASIL UJI LABORATORIUM AIR SUMUR

ISSN 1693-4687

No. Parameter AnalisisSatuanBaku M utuHasil SumurHasH Sumurlama

BarnFISIKA l.

Bau --Tdk BerbauTdk Berbau

2.

Zat Padat Terlal1lt mglL1000280182

3.

Kekel1lhan NTU58,04,1

4.

Rasa --Tdk berasaTdk berasa

5.

Temperatur "CSuhu udara 2525± 3°C6.

Wama TCU1525 koloid5 Koloid

7.

Daya hantar listrik J.lS/cm-400260

KIMIA l.Sesi (Fe) mglL0,3 1,60,54

2.

Fluorida (F) mglL1,50,680,57

3.

Kesadahan (CaCOJ) mglL50011285,7

4.

Klorida(CI) mglL25014,8312,51

5.

Mangan (Mn) mglL0,1<0,05<0,05

6.

Nal1ium(Na) mglL20018,0914,85

7.

Nitrat (sebagai NOJ) mglL501,1120,263

8.

Nitrit (sebagai N02) mglL30,3030,507

9.

pH -6,5-8,5 6,777,47

10.

Suifat (SO.) mglL2505,014,49

II.Kalium (K) mglL-5,875,08

12.

CO2 agrcsif mglL-0,20,0

13.

Keasaman pp mglL-7,075,05

14.

Kelindian mo mg/L-128109,71

15.

Daya pengikat chlor mg/L-0,560,56KIMIA ORGANIK l.

Zat organik (KmnO.) mg/L-4,775,37

gacu kepada Air Minum No. 907/MENKES/SKtVIIi2002

IV. KESIMPULAN

1. Berdasarkan hasil pengamatan keratan sumurlcuttingdapat disimpulkan bahwa litologi penyusun lokasi

pemboran dari atas ke bawah adalah sebagai berikut:Soil (0 - 5 m), Breksi Andesitik (5 - 13 m dan 60 ­

72 m), Batupasir Kerikilan (13- 41 m, 53 - 60 m, 72- 97 m, 100 - 101 m dan 103 - 107 m), Batupasir

(41 - 53 m, 97 - 100 m, 101 - 103 m dan 107 - 110m), Breksi Andesitik 110 - 125 m.

2. Pengujian geofisika yang meliputi: Resistivity, SelfPotential dan Gamma Ray, total kedalaman 125 m.

Hasil pengujian menunjukkan akuifer potensial

terdapat pad a kedalaman 40 - 82 m dan 90 - 108 mdengan total ketebalan ± 60 meter.

3. Debit maksimum sumur 17,95 Lldtk dengan debitobtimum 13,2 Lldtk serta nilai transmisivitas T =130.5 m2/hari = 0,09 m2/menit sehingga masa

kambuh untuk muka air tanah kembali ke posisi

C-50

awal, relatif cepat. Pompa terpasang sa at ini pad a

kedalaman 86 m, dengan debit 5 literldetik.4. Hasil analisis kualitas air menunjukkan bahwa air

sumur bor memenuhi standar baku mutu air bersih.

DAFT AR PUST AKA

[I] ALLAN, F.R., JOHN, A.c., "Ground Water",Departement Of Earth Sciens, University of BritishColumbia, Vancouver, Britis Columbia, 1979.

[2] FLETCHER, DRISCOLL, Ph D., "Ground Water andWells", Second Edition Johnson Division, St Paul,Minnesota 55112,1987.

[3] JACOB, C.E., "Drawdown Test To Determine EffectiveRadius Of Artesian Welf', Trans. Amer. Soc. Of CivilEngrs, VolI12,Paper2321,pp.1047-I064, 1947

[4] NURDIN, dkk., PPGN - BATAN, "Laporan AkhirPekerjaan Pengukuran Geolistrik Tahanan Jenis DiKawasan Wisma BPLP Cipanas dan Sekitamya" 1995.