UNIVERSITAS DIPONEGORO

PENYUSUNAN ZONA PEMANFAATAN DAN KONSERVASI

AIRTANAH PADA CEKUNGAN AIRTANAH (CAT) SUMOWONO,

PROVINSI JAWA TENGAH

TUGAS AKHIR

MATHIAS ANDIKA SETYA PRANATA

21100112130071

FAKULTAS TEKNIK

DEPARTEMEN TEKNIK GEOLOGI

SEMARANG

DESEMBER 2017

ii

UNIVERSITAS DIPONEGORO

PENYUSUNAN ZONA PEMANFAATAN DAN KONSERVASI

AIRTANAH PADA CEKUNGAN AIRTANAH (CAT) SUMOWONO,

PROVINSI JAWA TENGAH

TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Dalam Menyelesaikan

Pendidikan Sarjana Program S-1

MATHIAS ANDIKA SETYA PRANATA

21100112130071

FAKULTAS TEKNIK

DEPARTEMEN TEKNIK GEOLOGI

SEMARANG

DESEMBER 2017

iii

HALAMAN PENGESAHAN

Skripsi ini diajukan oleh :

NAMA : Mathias Andika Setya Pranata

NIM : 21100112130071

Jurusan/Program Studi : Teknik Geologi

Judul Skripsi : Penyusunan Zona Pemanfaatan dan Konservasi Airtanah Pada

Cekungan Airtanah (CAT) Sumowono, Provinsi Jawa Tengah.

Telah berhasil dipertahankan di hadapan Tim Penguji dan diterima sebagai bagian

persyaratan yang diperlukan untuk memperoleh gelar Sarjana pada Departemen

Teknik Geologi, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro.

TIM PENGUJI

Pembimbing I : Dr.rer.nat. Thomas Triadi P.,ST.,M.Eng. ( )

NIP. 19771211 200501 1 002

Pembimbing II : Reddy Setyawan, ST.,MT. ( )

NIP. 19881023 021401 1 224

Penguji : Najib, ST, M.Eng., Ph.D ( )

NIP. 19771020 200501 1 001

Penguji : Narulita Santi, ST, M.Eng. ( )

NIP. 19880716 011501 2 044

Semarang, 7 Desember 2017

Ketua Departemen Teknik Geologi,

Najib, ST, M.Eng., Ph.D

NIP. 19771020 200501 1 001

iv

HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS

Tugas Akhir / Skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri,

dan semua sumber baik yang dikutip maupun yang dirujuk

telah saya nyatakan dengan benar.

Nama : Mathias Andika Setya Pranata

NIM : 21100112130071

Tanda Tangan :

Tanggal : 7 Desember 2017

v

HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI

TUGAS AKHIR UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Sebagai sivitas akademika Universitas Diponegoro, saya yang bertanda tangan

di bawah ini :

Nama : Mathias Andika Setya Pranata

NIM : 21100112130071

Departemen : Teknik Geologi

Fakultas : Teknik

Jenis Karya : Tugas Akhir / Skripsi

demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada

Universitas Diponegoro Hak Bebas Royalti Noneksklusif (None-exclusive

Royalty Free Right) atas karya ilmiah saya yang berjudul:

Penyusunan Zona Pemanfaatan dan Konservasi Airtanah pada Cekungan

Airtanah (CAT) Sumowono Provinsi Jawa Tengah

beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas

Royalti/Noneksklusif ini Universitas Diponegoro berhak menyimpan,

mengalihmedia/formatkan, mengelola dalam bentuk pangkalan data

(database), merawat dan memublikasikan tugas akhir saya selama tetap

mencantumkan nama saya sebagai penulis/pencipta dan sebagai pemilik Hak

Cipta.

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.

Dibuat di : Semarang

Pada Tanggal : 7 Desember 2017

Yang menyatakan

Mathias Andika Setya Pranata

NIM. 21100112130071

vi

KATA PENGANTAR

Daerah penelitian berada di Kabupaten Temanggung, Kabupaten

Semarang dan Kabupaten Kendal, Provinsi Jawa Tengah. Seiring dengan

meningkatnya jumlah penduduk dan pembangunan di daerah penelitian maka

semakin bertambah pula kebutuhan air bersih. Airtanah merupakan salah satu

alternatif dalam memenuhi kebutuhan manusia akan air bersih. Oleh sebab itu

perlu dilakukan penanganan airtanah dengan baik dan tepat agar tercipta

keseimbangan lingkungan. Salah satunya adalah dengan melakukan studi

penyusunan zona pemanfaatan dan konservasi airtanah pada cekungan airtanah

(CAT) Sumowono. Studi ini berisi mengenai hasil analisis kondisi geologi dan

hidrogeologi berupa kondisi morfologi dan litologi permukaan, kondisi kualitas

airtanah dan pemanfaatan airtanah. Dari hasil tersebut akan disajikan dalam

bentuk peta zona pemanfaatan dan konservasi CAT Sumowono.Sehingga

diharapkan dengan adanya studi ini dapat memberikan informasi hidrogeologi

pada daerah CAT Sumowono sehingga dapat membantu mengatasi

permasalahan yang ada pada daerah tersebut dengan tepat.

Penulis menyadari bahwa Laporan Tugas Akhir ini masih memiliki

kekurangan dan jauh dari kata sempurna. Namun, penulis tetap berharap

semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi semua pihak.

Semarang, Desember 2017

Penulis

vii

UCAPAN TERIMA KASIH

Dalam pelaksanaan dan penyusunan Tugas Akhir ini, penulis

mengucapkan terima kasih kepada:

1. Tuhan yang Maha Kuasa atas berkat, kasih, dan perlindungan-Nya

sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini. 2. Kedua orang tua saya Alm. Benedictus Endro Dwijanto dan Luciana

Retnowati tercinta yang selalu memberikan motivasi, doa dan nasihat

dan pengorbanan yang begitu besar kepada penulis. 3. Dr.rer.nat. Thomas Triadi Putranto, S.T., M.Eng selaku dosen

pembimbing I Tugas Akhir atas segala bimbingan, motivasi,

pengetahuan dan pengalaman yang telah diberikan dengan penuh

keikhlasan dan kesabaran selama proses penyusunan tugas akhir.

4. Reddy Setyawan, S.T., M.T selaku dosen pembimbing II Tugas Akhir

yang telah memberikan bimbingan dan arahan dengan penuh

keikhlasan dan kesabaran selama proses penyusunan tugas akhir serta

selalu menerima mahasiswanya dengan baik.

5. Ir. Henarno Pudjihardjo, M.T selaku dosen wali yang selalu

memberikan pengarahan dalam merencanakan perkuliahan.

6. M Irfa Udin, I Gusti Bagus Adhiatma, dan Kevin Alexander atas kerjasama dan keceriaannya sebagai rekan satu tim dalam

pengambilan data lapangan.

7. Keluarga besar HMTG “MAGMADIPA” Teknik Geologi Universitas

Diponegoro tercinta yang telah memberikan pengalaman dan

dukungan secara moril.

8. Teman-teman Geologi angkatan 2012 yang selalu berbagi keceriaan

dan kesedihan serta memberikan semangat, pengalaman, cerita dan

motivasi dari awal kuliah hingga menjadi sarjana.

9. Seluruh pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang

telah membantu dalam penyelesaian laporan ini.

Semarang, Desember 2017

Penulis

viii

HALAMAN PERSEMBAHAN

Saya persembahkan karya ini untuk Ibu saya tercinta Luciana Retnowati

yang tidak henti-hentinya memberikan motivasi, tuntunan dan doa. Cucuran

airmata dan peluh keringatmu selalu menjadi cambuk dan semangat untuk

anakmu yang selalu berusaha membahagiakanmu.

ix

SARI

Sejalan dengan pertumbuhan dan perkembangan wilayah di CAT

Sumowono, maka perlu dilakukan pengklasifikasian wilayah pemanfaatan dan

konservasi airtanah. Pengambilan airtanah yang cenderung semakin intensif

dan tidak sesuai dengan ketersediaan serta zona pemanfaatannya pada akhirnya

berdampak terhadap kuantitas, kualitas dan daya dukung lingkungan setempat.

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kondisi pemanfaatan airtanah dan

zona konservasi airtanah pada daerah penelitian serta mengetahui kesesuaian

antara rencana tata ruang wilayah dengan peta zona konservasi daerah

penelitian. Dalam studi ini metode yang digunakan adalah metode survey

dengan pengamatan kondisi geologi seperti geomorfologi dan litologi serta

kondisi hidrogeologi seperti pengukuran muka airtanah, daya hantar listrik

(DHL), derajat keasaman (pH). Dari hasil penelitian diperoleh litologi berupa

breksi vulkanik dan batupasir tuffan. Berdasarkan hasil analisis muka airtanah

tidak tertekan, pola aliran airtanah daerah penelitian mengikuti kemiringan

topografi, mengalir dari sisi selatan dan tenggara CAT menuju sisi utara daerah

penelitian. Dari hasil pengukuran DHL didapatkan rentang nilai DHL antara

36-550 µS/cm. Pemanfaatan airtanah di daerah penelitian didominasi untuk

keperluan domestik, irigasi, dan untuk perikanan. Zona pemanfaatan daerah

penelitian termasuk kedalam zona aman. Zona konservasi atau zona

perlindungan airtanah pada daerah penelitian meliputi daerah imbuhan dan

zona perlindungan mataair. Hasil overlay antara peta zona pemanfaatan dan

konservasi airtanah dengan peta rencana tata ruang wilayah CAT Sumowono

menunjukan bahwa daerah imbuhan terdiri dari kawasan lindung yang berupa

hutan lindung dan kawasan lindung dikelola oleh masyarakat, serta kawasan

budidaya yang berupa hutan produksi terbatas, setempat hutan produksi tetap,

setempat kawasan perkebunan, kawasan hortikultura, dan setempat kawasan

permukiman.

Kata Kunci: Cekungan Airtanah, Airtanah, Zona Pemanfaatan Airtanah,

Zona Konservasi Airtanah

x

ABSTRACT

In line with the growth and development of the area in CAT Sumowono,

it is necessary to classify the area of utilization and conservation of

groundwater. Groundwater drainage that tends to be more intensive and

incompatible with its availability and utilization zones ultimately impacts the

quantity, quality and carrying capacity of the local environment. This study

aims to determine the conditions of groundwater use and groundwater

conservation zones in the research area and to know the suitability between the

spatial plan of the region with the conservation zone map of the study area. In

this study the method used was survey method with observation of geological

conditions such as geomorphology and lithology as well as hydrogeological

conditions such as groundwater measurements, electrical conductivity (DHL),

acidity (pH). From the research results obtained lithology in the form of

volcanic breccia and tuffed sandstones. Based on groundwater table analysis,

the groundwater flow pattern of the study area follows the topographic slope,

flowing from the southern and southeastern to the north side of the study area.

From DHL measurement result got DHL value range between 36-550 μS / cm.

Utilization of groundwater in research area is dominated for domestic,

irrigation, and fishery purposes. Zone utilization of research area included into

safe zone. The conservation zones or groundwater protection zones in the

research area include the recharge area and the protection zone of the spring.

The overlay result between the land use and groundwater conservation

zonation map with the CAT Sumowono spatial plan map shows that the

recharge area consists of protected areas in the form of protected forest and

protected areas managed by the community, as well as cultivation areas in the

form of limited production forests, local production forests, local plantation

area, horticulture area, and local settlement area.

Keywords: Groundwater basin, Hydrogeology, Utilization Zone of

Groundwater, Groundwater Protection Zone.

xi

DAFTAR ISI

HALAMAN SAMPUL

HALAMAN JUDUL........................................................................................................... ii

HALAMAN PENGESAHAN............................................................................................. iii

HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS............................................................... iv

HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI........................................ v

KATA PENGANTAR......................................................................................................... vi

UCAPAN TERIMAKASIH................................................................................................ vii

HALAMAN PERSEMBAHAN.......................................................................................... viii

SARI..................................................................................................................................... ix

DAFTAR ISI........................................................................................................................ xi

DAFTAR GAMBAR........................................................................................................... xiii

DAFTAR TABEL................................................................................................................ xiv

DAFTAR LAMPIRAN....................................................................................................... xv

BAB I PENDAHULUAN............................................................................................. 1

1.1 Latar Belakang........................................................................................... 1

1.2 Permasalahan............................................................................................. 2

1.3 Tujuan Penelitian....................................................................................... 2

1.4 Manfaat Penelitian..................................................................................... 3

1.5 Lokasi Penelitian....................................................................................... 3

1.6 Ruang Lingkup Penelitian......................................................................... 3

1.7 Penelitian Terdahulu.................................................................................. 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA.................................................................................... 6

2.1 Geologi Regional Daerah Penelitian......................................................... 6

2.1.1 Geomorfologi................................................................................. 6

2.1.2 Geologi Regional........................................................................... 6

2.2 Hidrogeologi Regional.............................................................................. 9

2.2.1 Akuifer dengan aliran melalui celahan, rekahan, dan saluran....... 9

2.2.2 Akuifer dengan aliran melalui ruang antar butir dan rekahan....... 9

2.3 Penggunaan Lahan Daerah Penelitian....................................................... 10

2.4 Hidrologi................................................................................................... 13

2.4.1 Hidrologi........................................................................................ 13

2.4.2 Siklus Hidrologi............................................................................. 13

2.5 Airtanah..................................................................................................... 14

2.5.1 Keterdapatan Airtanah................................................................... 15

2.5.2 Karakteristik Batuan terhadap Airtanah........................................ 16

2.5.3 Sistem Bukaan Akuifer.................................................................. 16

2.5.4 Jenis Akuifer.................................................................................. 17

2.5.5 Pemunculan Airtanah.................................................................... 18

2.5.6 Geokimia Airtanah........................................................................ 19

2.6 Cekungan Airtanah.................................................................................... 23

2.6.1 Batas Cekungan Airtanah.............................................................. 24

2.7 Identifikasi Daerah Imbuhan dan Lepasan Airtanah................................. 26

2.7.1 Ciri-ciri Daerah Imbuhan dan Lepasan Airtanah........................... 26

xii

2.7.2 Penentuan Daerah Imbuhan Airtanah dan Daerah Lepasan

Airtanah.........................................................................................

29

2.8 Penentuan Zona Pemanfaatan dan Konservasi Airtanah........................... 31

2.8.1 Pengertian Konservasi Airtanah.................................................... 31

2.8.2 Tingkat Kerusakan Kondisi Airtanah............................................ 31

2.8.3 Tingkat Kerusakan Kondisi dan Lingkungan Airtanah................. 32

2.8.4 Identifikasi Zona Pemanfaatan dan Perlindungan Airtanah.......... 33

BAB III METODOLOGI PENELITIAN...................................................................... 35

3.1 Metode Penelitian...................................................................................... 35

3.2 Tahapan Penelitian ................................................................................... 35

3.2.1 Tahap Persiapan............................................................................. 35

3.2.2 Tahap Pelaksanaan........................................................................ 36

3.2.3 Tahap Penyelesaian....................................................................... 38

3.3 Alat dan Bahan.......................................................................................... 38

3.3.1 Bahan Penelitian............................................................................ 38

3.3.2 Alat Penelitian............................................................................... 39

3.4 Hipotesis Penelitian................................................................................... 42

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN......................................................................... 43

4.1 Geologi Daerah Penelitian ........................................................................ 43

4.1.1 Litologi.......................................................................................... 43

4.1.2 Kondisi Morfologi......................................................................... 45

4.2 Kondisi Hidrogeologi Daerah Penelitian................................................... 49

4.2.1 Pola Aliran Airtanah Bebas........................................................... 49

4.2.2 Mataair........................................................................................... 49

4.2.3 Kualitas Airtanah Daerah Penelitian Untuk Keperluan Air

Minum...........................................................................................

53

4.3 Identifikasi Pemanfaatan Airtanah Daerah Penelitian............................... 58

4.4 Zonasi Daerah Pemanfaatan dan Perlindungan Airtanah.......................... 60

4.4.1 Zona Perlindungan Airtanah.......................................................... 60

4.4.2 Zona Pemanfaatan Airtanah.......................................................... 64

4.5 Rekomendasi Konservasi Airtanah........................................................... 64

4.5.1 Zona Pemanfaatan Airtanah.......................................................... 64

4.5.2 Zona Perlindungan Airtanah.......................................................... 65

4.6 Kesesuaian Zona Pemanfaatan dan Perlindungan Airtanah Terhadap

Rencana Tata Ruang Wilayah CAT Sumowono.......................................

67

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN......................................................................... 69

5.1 Kesimpulan................................................................................................ 69

5.2 Saran.......................................................................................................... 70

DAFTAR PUSTAKA.......................................................................................................... 71

LAMPIRAN

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Lokasi Penelitian....................................................................................... 4

Gambar 2.1 Peta Geologi Regional CAT Sumowono.................................................. 7

Gambar 2.2 Peta Unit Akuifer CAT Sumowono.......................................................... 11

Gambar 2.3 Peta Penggunaan Lahan Daerah Penelitian............................................... 12

Gambar 2.4 Siklus Hidrologi........................................................................................ 14

Gambar 2.5 Jenis-Jenis Akuifer.................................................................................... 18

Gambar 2.6 Tipe Batas Cekungan Airtanah................................................................. 24

Gambar 2.7 Ciri Umum Daerah Imbuhan dan Daerah Lepasan Airtanah

Berdasarkan Arah Umum Aliran Airtanah...............................................

27

Gambar 2.8 Ciri Khusus Daerah Imbuhan dan Daerah Lepasan Airtanah Sistem

Akuifer Kerucut Gunungapi.....................................................................

28

Gambar 2.9 Ciri Khusus Daerah Imbuhan dan Daerah Lepasan Airtanah Sistem

Akuifer Tertekan......................................................................................

28

Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian............................................................................ 40

Gambar 3.2 Diagram Alir Penelitian (lanjutan)............................................................ 41

Gambar 4.1 Litologi Breksi Vulkanik pada Desa Kemiriombo, Kecamatan

Gemawang................................................................................................

43

Gambar 4.2 Peta Geologi CAT Sumowono.................................................................. 44

Gambar 4.3 Litologi Batupasir Tuffan di Desa Banjarsari, Kecamatan Singorojo...... 45

Gambar 4.4 Peta Kelerengan CAT Sumowono............................................................ 46

Gambar 4.5 Kenampakan morfologi perbukitan sangat terjal...................................... 47

Gambar 4.6 Kenampakan morfologi perbukitan terjal................................................ 48

Gambar 4.7 Kenampakan morfologi bergelombang miring......................................... 48

Gambar 4.8 Peta sebaran titik minatan hidrogeologi.................................................... 50

Gambar 4.9 Peta pola aliran airtanah bebas.................................................................. 51

Gambar 4.10 Contoh mataair yang keluar melalui media ruang antar butir batuan (a),

mataair yang keluar melalui media rekahan batuan (b)............................

52

Gambar 4.11 Mataair Ds. Getasan Kec. Singorojo (a), Mataair Ds. Ngadisepi Kec.

Gemawang (b), Mataair Ds. Ketitang Kec. Jumo (c), Mataair Ds.

Karangseneng Kec. Gemawang (d)..........................................................

53

Gambar 4.12 Peta sebaran nilai DHL daerah penelitian................................................. 57

Gambar 4.13 Peta sebaran nilai pH daerah penelitian.................................................... 59

Gambar 4.14 Peta Pemanfaatan air tanah cekungan air tanah Sumowono..................... 61

Gambar 4.15 Peta zona perlindungan airtanah daerah penelitian................................... 63

Gambar 4.16 Peta Zona Pemanfaatan dan Konservasi Airtanah CAT Sumowono........ 66

Gambar 4.17 Peta Overlay Zona Pemanfaatan dan Konservasi Airtanah CAT

Sumowono dan Peta RTRW CAT Sumowono tahun 2009-

2029..........................................................................................................

68

xiv

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Klasifikasi bentuk relief menurut van Zuidam, (1983).................................... 6

Tabel 2.2 Tata guna lahan CAT Sumowono.................................................................... 10

Tabel 2.3 Klasifikasi air berdasarkan kesadahan (Hem, 1959)........................................ 20

Tabel 2.4 Klasifikasi air berdasarkan daya hantar listrik (Wilcox, 1955; dalam

Zekai 2015)......................................................................................................

21

Tabel 2.5 Standar kualitas air minum (Permenkes No.492/MENKES/PER/IV/2010)..... 23

Tabel 2.6 Matriks Penentuan Peringkat Kerusakan Kondisi dan Lingkungan Airtanah

(Danaryanto dkk., 2007)....................................................................................

33

Tabel 3.1 Jenis dan fungsi bahan penelitian..................................................................... 38

Tabel 3.2 Jenis dan fungsi alat penelitian.......................................................................... 39

xv

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Titik Minatan Hidrogeologi......................................................................... 73

Lampiran 2 Hasil Analisis Laboratorium........................................................................ 80