neraca air dan kualitas airtanah pada cekungan air tanah...

Seminar Nasional ke-II FTG Universitas Padjadjaran

36

Neraca Air dan Kualitas Airtanah pada Cekungan Air Tanah Muarabungo

Fauziyah Hani1)

M. Sapari Dwi H.1)

Bombom R. Suganda1)

M. Nursiyam Barkah2)

Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Teknik Geologi, Universitas Padjadjaran

Abstrak

Cekungan Air Tanah Muarabungo terdapat di Provinsi Jambi dan Provinsi Sumatera

Barat. Dari 4 stasiun curah hujan di Kota Dharmasraya, Tebo Ilir, Muara Tebo, dan Rantau

Pandan didapat curah hujan (Ppt) rata-rata tahunan sebesar 1799.09 mm/tahun. Nilai

evapotranspirasi (Evpt) di daerah penelitian adalah sebesar 1261.26 mm/tahun (70.1%).

Cekungan Air Tanah Muarabungo ini memiliki debit infiltrasi sebesar 2.516.791.750

m3/tahun dan debit run-off (Ro) sebesar 798.042.638 m3/tahun. Batuan penyusun di

Cekungan Airtanah Muarabungo didominasi oleh Endapan Aluvium, batuan yang berumur

Kuarter, dan setempat terdapat juga daerah yang disusun oleh batuan beku serta batuan

malihan. Akifer dengan produktivitas baik.terdapat pada Endapan Aluvium dan batuan

sedimen seperti tuf pasiran, sedangkan air tanah langka terdapat pada daerah yang disusun

oleh batuan beku dan batuan malihan. Berdasarkan kualitas air tanah, Cekungan Airtanah

dibagi menjadi 13 fasies, yaitu Ca;Cl, Mg;Cl, Na+K;Cl, Ca;HCO3, Mg;HCO3, Na+K;HCO3,

Ca;No dominan tipe, Mg;No dominan tipe, Na+K;No dominan tipe, No dominan tipe;Cl, No

dominan tipe;HCO3, No dominan tipe;SO4, dan No dominan tipe;No dominan tipe.

Kata Kunci : cekungan airtanah, neraca air, kualitas airtanah.

1. PENDAHULUAN

Jumlah penduduk di Indonesia

semakin meningkat setiap tahunnya, tak

terkecuali Provinsi Jambi. Karena jumlah

penduduk yang meningkat, kebutuhan

akan air bersih yang bersumber dari air

tanah pun meningkat. Dalam pemanfaatan

air tanah ini tentu harus diketahui terlebih

dahulu potensi air tanah yang ada di CAT

Muarabungo ini, baik itu berdasarkan

kuantitasnya dan juga kualitasnya. Dalam

pemanfaatan airtanah harus dibatasi sesuai

dengan potensi airtanah yang ada pada

suatu cekungan air tanah dan juga harus

diimbangi dengan upaya konservasi

sehingga pemanfaatan dapat optimal dan

tidak menimbulkan dampak negatif bagi

lingkungan, misalnya penurunan muka air

tanah atau kekeringan saat musim

kemarau. Oleh karena itu potensi airtanah

di setiap daerah sangat penting untuk

diketahui baik itu kuantitas ataupun

kualitas sehingga keberlanjutan

pemanfaatan air tanah akan tetap terjamin

dimasa yang akan datang.

2. TATANAN GEOLOGI DAN

HIDROGEOLOGI

2.1 Geologi Regional

Menurut Simandjuntak, dkk.(1994)

dalam Peta Geologi Lembar Muarabungo,

Sumatera, Peta Geologi Lembar Panian

dan Bagian Timur Lembar Muarasibeurit,

Sumatera (Rosidi, dkk., 1996), serta Peta

Geologi Lembar Solok, Sumatera

(Silitonga dan Kastowo, 1995), batuan dari

muda ke tua di daerah penelitian

diantaranya, Aluvium yang tersusun oleh

bongkah, kerakal, kerikil, dan lumpur

dengan sisa tumbuhan, Undak Sungai yang

terdiri dari bongkah, kerikil, pasir, dan

lempung, Formasi Kasai yaitu terdiri dari

batuan tuf batuapung bersifat asam,

batupasir tufan, dengan sisipan bentonit

dan sedikit lignit, Formasi Gumai yaitu

terdiri dari batuan tuf batuapung bersifat

asam, batupasir tufan, dengan sisipan

bentonit dan sedikit lignit Batuan

Terobosan terdiri dari batuan granit,

Anggota Batugamping Formasi Kuantan

terdiri dari batugamping batusabak, filit,

serpih terkersikkan dan kuarsit, Anggota

Filit dan Serpih Formasi Kuantan yang


37

terdiri dari serpih, filit, sisipan batusabak

kuarsit, batu lanau,rijang dan aliran lava

dan Formasi Barisan yang terdiri dari filit,

batusabak, batugamping, batutanduk, dan

grewake meta.

2.2 Hidrogeologi Regional

Cekungan Air Tanah Muarabungp ini

termasuk ke dalam Peta Hidrogeologi

Indonesia Lembar 0814 (Soetrisno, dkk.,

1987), Lembar 0914 (Setiawan, dkk.,

2013), dan Lembar 0815 (Purwanto, dkk.,

1983). Sebagian besar daerah penelitian

memiliki sistem akifer dengan produktif

sedang dengan penyebaran luas.

Gambar 1. Peta Hidrogeologi Regional Cekungan

Air Tanah Muarabungo (Modifikasi sebagian Peta

Hidrogeologi Indonesia Lembar 0814 (Soetrisno,

dkk., 1987), Lembar 0914 (Setiawan, dkk.,

2013), dan Lembar 0815 (Purwanto, dkk., 1983)

beserta keterangan

Tabel 1. Keterangan Peta Hidrogeologi

3. PEMBAHASAN

3.1 Neraca Air

Untuk mengetahui ketersediaan air di

suatu daerah dapat diketahui dengan

berbagai cara, salah satunya adalah

perhitungan neraca air. Neraca air

diperkirakan dan dihitung berdasarkan

persamaan mass balance yaitu

perbandingan dari data keberadaan air

(input) dan pemakaian air yang dilakukan

penduduk untuk memenuhi kebutuhan air

sehari-hari (output).

3.1.1 Potensi Air (Input)

Besar potensi air tanah di daerah

penelitian dihitung berdasarkan besar debit

infiltrasi yang merupakan jumlah air yang

meresap ke dalam tanah yang dihtung

melalui pendekatan empiris dengan

menggunakan persamaan dari

Ffolliot,1980 (dalam Bonita dan Mardyato,

2015),sebagai berikut:

R = (P-ET). Ai. (1-Cro)

Dimana :

R : Debit air yang meresap ke

dalam tanah (m3/tahun)

: Q infiltrasi

P–ET : Presipitasi – Evapotraspirasi

(m/tahun)

Ai : Luas lahan (m2)

1-Cro : 1- Koefisien run off

Data curah hujan yang dipakai dalam

penelitian ini merupakan hasil pencatatan

curah hujan yang dilakukan pada 4 stasiun

penakar hujan yang dapat mewakili daerah

penelitian, yaitu Stasiun Komplek

Pengairan P U, Dusun Rantau Pandan,

Sungai Bengkal, dan Muara Tebo dari

tahun 2008 - 2011. Perhitungan curah

hujan rata-rata di setiap wilayah dilakukan

dengan Metode Poligon Thiessen. Dan

persamaannya adalah sebagai berikut:

∑

Dimana :

A = Luas areal (km2) ,

d = Tinggi curah hujan

rata-rata areal ,

d1, d2, d3,...dn = Tinggi curah hujan di

stasiun 1, 2, 3,...n

Input – output = storage


38

A1, A2, A3,..An = Luas daerah pengaruh

di stasiun 1, 2, 3,...n .

Dari perhitungan dengan menggunakan

persamaan metode Poligon Thiessen

didapat curah hujan rata-rata tahunan di

Cekungan Muarabungo adalah 1799.089

mm/tahun.

Dalam perhitungan evapotranspirasi

diperlukan beberapa parameter iklim

seperti suhu, kelembaban, kecepatan

angin, dan lama penyinaran matahari. Data

iklim yang dipakai dalam perhitungan

adalah data iklim yang berada di Stasiun

Dusun Pelayang.

Metode yang digunakan dalam

perhitungan evapotranspirasi ini adalah

Metode Penman. Perhitungan

evapotranspirasi dihitung per bulan.

Persamaannya adalah sebagai berikut :

Dimana:

Et : evapotranspirasi potensial

En : kedalaman penguapan dalam

mm/hari yang dihitung berdasarkan

radiasi netto yang diterima

permukaan bumi

E : evaporasi

: fungsi temperature

Hasil perhitungan menunjukan bahwa

nilai evapotranspirasi di daerah penelitian

adalah sebesar 1261.257 mm/tahun.

Setiap tutupan lahan memiliki

koefisien limpasan tersendiri. Data tutupan

lahan pada penelitian ini diperoleh dari

Peta Penggunaan Lahan Indonesia Tahun

2012 Lembar 0814 Painan Provinsi

Sumatera Barat, Lembar 0815 Solok

Provinisi Riau, serta Lembar 0914

M.Bungo Provinsi Jambi yang diterbitkan

oleh Kementrian Kehutanan 2013. Berikut

data tutupan lahan yang ada di Cekungan

Airtanah Muarabungo.

Gambar 2. Diagram Persentase Penggunaan

Lahan di CAT Muarabungo

Nilai Koefisien air limpasan yang

dipakai dalam penelitian ini adalah nilai

koefisien berdasarkan tabel nilai koefisien

limpasan menurut Manurung (2013).

Untuk menghitung nilai koefisien per

kecamatan dapat dirumuskan sebagai

berikut:

Dimana :

= Koefisien rata-rata

C = Koefisien air larian

A = Luas daerah penggunaan lahan

Dari hasil perhitungan koefisien air

larian rata-rata per kecamatan dapat

dihitung koefisien infiltrasi dengan

persamaan:

Ci = 1-Cro

Dimana:

Ci = Koefisien infiltrasi

Cro = Koefisien Run off

Koefisien air larian rata-rata di

Cekungan Airtanah Muarabungo ini

sebesar 0.246 sedangkan koefisien

infiltrasi rata-rata sebesar 0.754.Setelah

melakukan perhitungan penggunaan lahan

dan koefisien Ro maka dilakukan

perhitungan debit infiltrasi dengan Metode

Ffolliot (1980). Dari hasil perhitungan di

dapat bahwa Cekungan Air Tanah

Muarabungo ini memiliki potensi air

bawah tanah sebesar 2.516.791.750


39

m3/tahun dan air permukaan sebesar

798.042.638 m3/tahun.

3.1.2 Penggunaan Air (Output) Untuk memperkirakan besar

penggunaan air penduduk sehari-hari,

dilakukan perhitungan dengan cara

mengalikan jumlah penduduk dengan

besar konsumsi air rata-rata per orang per

hari. Besar konsumsi air tersebut

ditentukan berdasarkan standar direktorat

jenderal Cipta Karya, Departemen

Pekerjaan Umum (PU) tahun 1998. Dari

data jumlah penduduk tahun 2013 yang

didapat dari Badan Pusat Statistik Provinsi

Jambi dan Provinsi Sumatera Barat,

Cekungan Air Tanah Muarabungo yang

meliputi Kabupaten Dharmasraya,

Kabupaten Tebo, Kabupaten Bungo,

Kabupaten Merangin, dan Kabupaten

Batang Hari diklasifikasikan ke dalam

kategori kota sedang dimana jumlah

penduduk berkisar antara 100.000 -

500.000 dengan asumsi konsumsi air 150

l/hari. Dari hasil perhitungan maka

penggunaan air adalah sebesar

29.565.821,25 m3/tahun.

3.1.3 Ketersediaan Air (Storage)

Dari hasil perhitungan input dan

output, maka dapat dihitung

ketersediaan(storage) air di suatu wilayah

dengan dihitung menggunakan persamaan

mass balance. Hasilnya adalah sebagai

berikut:

Tabel 2. Data Neraca Air per Kabupaten

Kabupaten Input

(m3/tahun)

Output

(m3/tahun)

Storage

(m3/tahun)

Dharmasraya 1.502.604.028 6.868.332,75 1.495.735.695

Tebo 776.17.737,51 8.943.741 686.73.996,51

Bungo 252.595.708,5 5.172.889,5 247.422.819

Merangin 309.289.364,8 5.637.771,75 303.651.593

Batang Hari 4.609.018,733 276.268,5 4.332.750,233

Jadi dari perhitungan neraca air ini,

dapat disimpulkan bahwa secara kuantitas,

potensi air di CAT Muarabungo ini cukup

besar karena daerah wilayah tangkapan

yang masih luas dan kepadatan penduduk

masih sangat rendah.

3.2 Sifat Fisik dan Kimia Air Tanah

Dari hasil observasi oleh peneliti

terdahulu terhadap titik minatan,

didapatkan 115 titik minatan hidrogeologi

terdiri dari 11 mata air, 104 sumur gali

penduduk, dan 1 danau. Berikut hasil

analisis sifat fisik airtanah di CAT

Muarabungo:

Tabel 3. Hasil Analisis Sifat Fisik Air di

wilayah CAT Muarabungo

Sifat Fisik Hasil

Pengukura

n

Keteranga

n

Temperatu

r air

26.2oC –

31.7oC

-

pH 4.2 - 8.8 Kualitas

buruk –

baik

(Dephut,

2009)

Daya

Hantar

Listrik

0 – 340

µS/cm

Airtanah

segar

(Mandel,

1981)

Total Zat

Padat

Terlarut

0 – 150 mg/l Airtanah

segar

(Freeze n

Cherry,

1979)

Pada umumnya airtanah relatif asam,

kemungkinan disebabkan karena berbagai

faktor, bisa karena kontak air dengan

batuan yang dilewatinya yaitu batuan dari

Formasi Kasai atau karena hujan asam

akibat limbah udara dari pertambangan

batubara.

Analisis kimia air tanah dilakukan di

54 titik minatan.. Kualitas air tanah

ditentukan berdasarkan PP RI No. 20

Tahun 1990 tentang Kriteria Kualitas Air

serta SK. Men. KLH No : Kep-

02/MENKLH/I/1988 tentang Baku Mutu

Air dan Sumber Air Golongan A dan B

dan berdasarkan Permenkes RI Nomor


40

492/MENKES/PER/IV/2010 Tentang

Persyaratan Kualitas Air Minum. Berikut

hasil pengukuran sampel air :

Tabel 4. Perbandingan Kualitas Air

Berdasarkan Standart Baku Mutu dan

Kondisi Lapangan

Dari data kimia air tanah ditentukan

fasies air tanah yang berkembang di

daerah penelitian. Data tersebut diplot ke

diagram Piper (Gambar 2.5). Plotting data

ke dalam diagram piper dibantu dengan

perangkat lunak rockworks15. Dari hasil

analisis maka fasies air tanah di daerah

peelitian dapat dibagi menjadi 13 fasies air

tanah, yaitu sebagai berikut :

yaitu fasies Ca;Cl, Mg;Cl, Na+K;Cl,

Ca;HCO3, Mg;HCO3, Na+K;HCO3,

Ca;No dominan tipe, Mg;No dominan tipe,

Na+K;No dominan tipe, No dominan

tipe;Cl, No dominan tipe;HCO3, No

dominan tipe;SO4, dan No dominan

tipe;No dominan tipe.

Gambar 3. Hasil Plotan data kimia airtanah ke

dalam diagram Piper

4. KESIMPULAN DAN SARAN

Cekungan Air Tanah Muarabungo

memiliki potensi air tanah yang besar,

dimana dari hasil perhitungan neraca air,

daerah ini memiliki potensi air bawah

tanah sebesar 2.516.791.750 m3/tahun dan

air permukaan sebesar 798.042.638

m3/tahun. Dan dari hasil perhitungan

maka penggunaan air di Cekungan Air

Tanah Muarabungo adalah sebesar

29.565.821,25 m3/tahun. Dari analisis sifat

fisik seperti pH, TDS, dan DHL, air

tersebut dalam keadaan kualitas yang baik,

namun di beberapa tempat terdapat air

dengan pH <5,5 (asam) sehingga tidak

layak untuk digunakan untuk kebutuhan

air bersih. Meskipun potensi air tanah di

CAT Muarabungo besar, tetap saja

kelestarian air harus tetap terjaga, maka

upaya konservasi harus dilakukan agar air

tanah tetap tersedia dengan kuantitas dan

kualitas yang baik.

Dalam penelitian selanjutnya

sebaiknya dilakukan pemetaan geologi dan

hidrogeologi lebih detail sehingga hasil

analisis akan lebih valid, dlakukan analisis

isotop air untuk mengetahui asal usul air,

dilakukan strategi konservasi sangat perlu

dirancang agar ketersediaan airtanah tetap

terjaga, serta perlu dilakukan treatment

agar airtanah di CAT tersebut tidak terlalu

asam.

Unsur Hasil

Pengukuran

Standar

Baku

Mutu Air

Maks.

Ket

Ca

0 – 26.7

mg/l 200 mg/l

Kualitas

baik

Mg

0.03 –

10.835 mg/l 150 mg/l

Kualitas

baik

Na

0.33 - 14.55

mg/l 200 mg/l

Kualitas

baik

Cl

0.97 - 18.5

mg/l 250 mg/l

Kualitas

baik

SO4

0 - 14.46

mg/l 100 mg/l

Kualitas

baik

HCO3

2.49 – 112.7

mg/l - -

K

0.1 – 9.86

mg/l - -


41

DAFTAR PUSTAKA

[1]. Bonita dan Mardyanto. 2015. Studi

Water Balance Air Tanah di

Kecamatan Kejayaan, Kabupaten

Pasuruan, Provinsi Jawa Timur.

Jurusan Teknik Lingkungan,

Fakultas Teknik Sipil dan

Perencanaan, Institut Teknologi

Sepuluh Nopember. Surabaya

[2]. Kodoatie, R. J. 2012. Tata Ruang Air

Tanah. Yogyakarta : Andi OFFSET

[3]. Manurung dan Terunajaya.

2013.Kajian Debit Limpasan

Ditinjau dari Aspek Tata Guna

Lahan di Daerah Aliran Sungai

Wampu. Departemen Teknik Sipil,

Universitas Sumatera Utara. Medan

[4]. Kementrian Kehutanan. 2013. Peta

Penggunaan Lahan Indonesia Tahun

2012, Lembar 0814, Painan, Provinsi

Sumatera Barat. Kementrian

Kehutanan



2012, Lembar 0815, Solok, Provinsi

Riau. Kementrian Kehutanan



2012, Lembar 0914, M. Bungo,

Provinsi Jambi. Kementrian

Kehutanan

[7]. Purwanto, dkk., 1983. Peta

Hidrogeologi Indonesia Lembar

0815 Solok. Badan Geologi.

Bandung

[8]. Rosidi, dkk., 1996. Peta Geologi

Lembar Panian dan Bagian Timur

Lembar Muarasibeurit, Sumatera

[9]. Setiawan, dkk., 2013. Peta


0914 Muarabungo. Badan Geologi.

Bandung

[10]. Simandjuntak, dkk. 1994. Peta

Geologi Lembar Muarabungo,

Sumatera. Badan Geologi. Bandung

[11]. Soetrisno, dkk., 1987. Peta


0714 Muarasibeurit sebagian Lembar

0814 Painan. Badan Geologi.

Bandung

[12]. Sosrodarsono dan Takeda. 2003.

Hidrologi untuk Pengairan. Jakarta :

Paradnya Paramita

[13]. Sudadi, Purwanto. 2003.Air Tanah

Daerah Provinsi Jambi (Buletin

Geologi Tata Lingkungan vol 13).

Sub Direktorat Pendayagunaan Air

DTLGKP. Bandung

neraca air dan kualitas airtanah pada cekungan air tanah...

Documents