Konsep Dasar Air Tanah1.1Air Tanah

Dalam memenuhi kebutuhan hidupnya akan air, manusia harus selalu memperhatikan, menjaga kualitas dan kuantitas air terutama yang erat hubungannya dengan kesehatan. Karena kemungkinan-kemungkinan yang akan terjadi menyangkutpengotoran hingga terjadinya pencemaan air sangat relatif pada saat perputaran air (daur hidrologi) berlangsung walaupun siklus tersebut berlangsung secara alamiah yang mengatur tersedianya air permukaan dan air tanah. Pergerakan air dipermukaan bumi selama berlangsungnya daur hidrologi, yaitu dari perjalanan air dari permukaan laut ke atmosfir kemudian ke permukaan tanah dan kembali lagi ke laut yang tidak pernah habis tersebut akan tertahan sementara di sungai, waduk, dalam tanah sehingga dapat dimanfaatkan oleh manusia atau makhluk lain.1.2Penyebaran Air TanahAir hujan sebagian akan menjadi air permukaan, sebagian akan menguap, dan sebagian lagi akan meresap ke dalam tanah menjadi air tanah. Sumber Airtanah yang berasal dari peresapan air hujan ini disebut air meteorik. Jumlah air hujan yang meresap ke dalam tanah dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu kemiringan topografi, sifat batuan, intensitas hujan dan tipe serta jumlah vegetasi yang terdapat pada daerah tersebut. Air hujan yang turun pada daerah kemiringan lereng yang terjal dan disusun oleh batuan yang kedap air (impermeable), sebagian besar airnya menjadi air permukaan (run off). Sedangkan air hujan yang turun pada daerah yang landai dengan batuan yang tidak kedap air (permeable), sebagian besar airnya akan meresap kedalam tanah menjadi airtanah .Air yang meresap kedalam tanah sebagian akan tertahan oleh partikel-partikel tanah dan akan menguap kembali ke atmosfer, sebagian akan diserap oleh tumbuhan dan sebagian lagi akan terus meresap ke bawah sampai pada suatu zona dimana pori-pori dari tanah seluruhnya terisi oleh air.Zona tersebut disebut zona yang jenuh air atau zona saturasi(zone of saturation). Air yang terdapat dalam zona ini disebut airtanah . Batas teratas dari zona yang jenuh air ini disebut muka Airtanah (water table). Daerah di atas muka air tanah, dimana tanah, sedimen atau batuannya tidak jenuh air disebut zone of aeration. Pada zona ini rongga antar butiran terisi oleh udara.1.3Sumber AirTanahAirtanah berasal dari peresapan air permukaan disebut air meteorik (meteroic water). Selain berasal dari air permukaan, Airtanah dapat juga berasal dari air yang terjebak pada waktu pembentukan batuan sedimen. Airtanah jenis ini disebut air konat (connate water). Aktivitas magma di dalam bumi dapat membentuk airtanah, karena adanya unsur hidrogen dan oksigen yang menyusun magma. Airtanah yang berasal dari aktivitas magma ini disebut dengan air juvenil (juvenile water). Dari ketiga sumber Airtanah tersebut air meteorik merupakan sumber Airtanah yang terbesar.1.4Muka Airtanah (Water Table)Muka Airtanah merupakan kenampakan yang sangat penting bagi airtanah terutama untuk memperkirakan produktivitas dari suatu sumur, menerangkan tentang aliran sungai dan mata air, dan menentukan fluktuasi dari air di danau dan sungai.Meskipun muka Airtanah tidak dapat diketahui secara langsung tetapi kedudukannya dapat dipelajari dan dipetakan pada daerah yang mempunyai banyak sumur, karena muka Airtanah di sumur merupakan batas paling atas dari zona yang jenuh air. Muka Airtanah biasanya merupakan pencerminan dari keadaan topografinya. Di daerah rawa muka Airtanah akan tinggi, dan akan turun ke bawah pada daerah yang rendah (gambar 2.1). Di daerah rawa muka Airtanah tepat berada di permukaan. Sedangkan muka Airtanah yang berada di atas permukaan akan membentuk danau atau sungai. Kedudukan muka Airtanah sangat bervariasi tergantung pada jumlah curah hujan dan permeabilitas dari tanah dan batuan penyusunnya.Hubungan antara muka Airtanah dengan sungai yang mengalir pada daerah yang basah (humid) digambarkan pada (gambar 2.2). Sungai yang airnya disuplai oleh airtanah , sehingga sungai tersebut tetap berair pada musim kemarau, disebut sungai effuent. Sebaliknya di daerah kering (arid) dimana muka Airtanah sangat dalam, Airtanah tidak dapat mensuplai aliran air sungai. Hanya sungai permanen di daerah ini yang berasal dari daerah bawah yang kemudian mengalir ke daerah kering. Pada kondisi yang demikian, zona saturasi yang berada di bawah lembah sungai akan disuplai oleh air sungai, sehingga muka Airtanah di bawah lembah ini akan cembung ke atas.Sungai demikian disebut dengan sungai influen.1.5Proses Geologi Oleh Airtanah Proses erosi atau pengikisan batuan penyusun kerak bumi selain dilakukan oleh air permukaan juga dapat dilakukan oleh airtanah .Proses erosi yang terutama dilakukan oleh Airtanah adalah pelarutan batuan. Karena proses pelarutan inilah mengakibatkan komposisi kimia Airtanah sangat tergantung pada unsur-unsur yang terlarut didalamnya.Batuan yang mudah larut seperti seperti batugamping mempunyai penyebaran yang luas pada permukaan bumi.Pada daerah inilah Airtanah memegang peranan penting sebagai media erosi. Batugamping merupakan batuan yang mudah larut dalam air yang mengandung asam karbonat. Kebanyakan air di alam mengandung asam tersebut, karena air hujan melarutkan karbon dioksida yang terdapat di atmosfer dan dari pembusukan tumbuhan. Bila Airtanah bersentuhan dengan batugamping, akan terjadi reaksi antara kalsit dengan asam karbonat yang membentuk kalsium bikarbonat, yang mudah larut dan ditransport oleh airtanah .1.6Klasifikasi AirtanahPengklasifikasian Airtanah dilakukan berdasarkan genesa, kandungan mineral, dan kebutuhan. Dalam pengklasifikasian Airtanah ini secara umum digunakan tiga jenis klasifikasi (Matthess & Harvey, 1982) yaitu:

1.Klasifikasi berdasarkan asal mula airtanah.Klasifikasi ini berdasarkan kepada sejarah pembentukan air. Klasifikasi yang digunakan mengacu pada klasifikasi White (1957).2.Klasifikasi berdasarkan kandungan unsur. Klasifikasi yang paling sederhana digunakan oleh Davis dan de Weiss (1977) berdasarkan jumlah konsentrasi unsur terlarut.Pembagiannya dapat dilihat dalam Tabel 1.1

Tabel 1.1Klasifikasi Airtanah berdasarkan unsur terlarut(Davis and de Wiest,1977)

Jenis AirKonsentrasi Kandungan Unsur Terlarut (mg/kg)

Air Tawar (fresh water)0 1.000

Payau (Brackish Water)1.000 10.000

Air Asin (Saline Water)10.0 100.000

Air Garam (Brines) >100.000

Pengklasifikasian ini juga dilakukan untuk penentuan fasies airtanah . Definisi fasies Airtanah adalah : identifikasi jenis Airtanah berdasarkan perbedaan dan genesa air yang berhubungan dengan sistem dan tubuh tempat keterdapatan Airtanah (Back, 1961,1966 ; Morgan & Winner, 1962 , Seaber, 1962 dalam Freeze & Cherry, 1979). Fasies hidrokimia Airtanah juga dinyatakan sebagai zona dengan komposisi kation dan anion dalam kategori yang berbeda.3.Klasifikasi berdasarkan potensi penggunaan.Klasifikasi ini berdasarkan penggunaan oleh manusia untuk keperluan rumah tangga (domestik), pertanian dan industri. Di Indonesia klasifikasi yang digunakan berdasarkan Surat Keputusan Menteri KLH No. Kep. 03/Men.KLH/11/1991/Feb 1991 dan Peraturan Menteri Kesehatan RI. No. 416/MenKes/PERIX/1990/3 Sep 1990. Pembagian berdasarkan baku mutu A (air dapat langsung diminum), B (air harus air harus diolah dahulu sebelum diminum), C (air hanya dapat digunakan untuk pertanian dan industri), dan D (air hanya dipergunakan untuk keperluan industri)1.7Keterdapatan Air TanahKeterdapatan Airtanah sangat erat kaitannya dengan sifat atau karakteristik batuan terhadap air yang melewatinya. Berdasarkan kemampuan batuan/tanah pelapukan untuk menyimpan dan mengalirkan air terdapat empat jenis batuan, yaitu:aAkifer (Aquifer)adalah lapisan yang dapat menyimpan dan mengalirkan air dalam jumlah yang ekonomis.Contoh : pasir, kerikil, batupasir, batugamping rekahan.bAkiklud (Aquiclud)adalah lapisan yang mampu menyimpan air, tetapi tidak dapat mengalirkan dalam jumlah yang berarti. Contoh : lempung, serpih, tuf halus, lanau.cAkifug (Aquifug)adalah lapisan batuan yang kedap air, tidak dapat menyimpan dan mengalirkan air. Contoh : batuan kristalin, metamorf kompak.dAkitar (Aquitard)adalah lapisan yang dapat menyimpan air dan mengalirkan dalam jumlah yang terbatas.Contoh : lempung pasiran (sandy clay).Terdapat dua terminologi yang sering digunakan. Terminologi Airtanah berasal dari kata groundwater, yaitu air di bawah permukaan tanah yang termasuk dalam zona jenuh air (saturated zone). Zona jenuh dibatasi oleh muka Airtanah di bagian atasnya. Sedangkan air bawah tanah secara umum adalah seluruh air yang terdapat di bawah permukaan tanah, termasuk di dalamnya adalah air pori yang terdapat pada zona tidak jenuh (non saturated zone).Berdasarkan sifat dan tempat terbentuknya Airtanah dapat dibedakan dalam dua tipe, antara lain Airtanah dangkal dan Airtanah dalam.Airtanah bebas (unconfined water)Merupakan suatu akifer yang bagian atas dan bawahnya dibatasi oleh lapisan bersifat akifug atau akiklud (gambar 2.2). Airtanah bebas merupakan air berhubungan dengan udara luar atau permukaan bumi, dapat pula berhubungan langsung dengan air permukaan dan fluktasi yang berfariasi terdapat dalam tanah (soil) atau dalam celah batuan yang terbuka. Secara vertikal Airtanah dangkal dapat digambarkan dalam dua zona yaitu zona aerasi dan zona saturasi. Zona aerasi merupakan daerah Airtanah yang mengandung sebagian air dan sebagian udara dapat pula disebut air vadose, dikenal dengan tiga bagian yaitusoil water zone,intemidite vadose zone, dankapillary zone. Zona airasi terletak diatas garis water table. Sedangkan zona saturasi adalah bagian tanah atau batuan yang terisi penuh oleh air dibawah pengaruh tekanan hidrostatik.Airtanah tertekan (confine water, artesian)Akifer yang dibatasi oleh satu lapisan impermeabel di bagian bawahnya dan pada bagian atasnya tidak ada lapisan penutup/impermeabel layer(gambar 2.2). Airtanah dalam terdapat dalam formasi yang mengandung akuifer, tidak berhubungan langsung dengan permukaan bumi. Posisi lapisan berada di antara dua lapisan batuanimpermeabel(kedap air).Airtanah yang terdapat dalam formasi batuan terpengaruh tekanan hidrostatik (artesian), dapat terbentuk oleh beberapa cara yaitu :Peresapan air permukaan (recharge) kedalam lapisan batuan akuifer posisi mana batuan telah mengalami lipatan.Pergerakan atau migrasi air purba, yaitu air yang terperangkap selama sedimentasi akan bergerak atau berimigrasi kebatuan akuifer lainnya oleh tekanan dan deformasi batuan dalam bentuk perlipatan dan patahan.Akifer bocor (semi confined atau Leaky aquifer)Akifer yang dibatasi oleh lapisan semi permiabel / lapisan akitard (di atas dan atau di bawahnya).