Prediksi Potensi Cadangan Airtanah Menggunakan Persamaan Darcy Di Kabupaten Tangerang, Provinsi Banten
PREDIKSI POTENSI CADANGAN AIRTANAH
MENGGUNAKAN PERSAMAAN DARCY
DI KABUPATEN TANGERANG, PROVINSI BANTEN
DIMAS ARDI PRASETYA
TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Prediksi Potensi
Cadangan Airtanah Menggunakan Persamaan Darcy Di Kabupaten
Tangerang, Provinsi Bantenadalah benar karya saya denganarahan dari Dosen
Pembimbing Akademik, dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada
perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya
yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam
teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, April 2013
Dimas Ardi Prasetya
NIM F44090042
ABSTRAK
DIMAS ARDI PRASETYA. Prediksi Potensi Cadangan Airtanah Menggunakan
Persamaan Darcy Di Kabupaten Tangerang, Provinsi Banten. Dibimbing oleh ROH
SANTOSO BUDI WASPODO.
Air sangat penting untuk kebutuhan manusia.Sumber air bersih yang dapat
digunakan hanya 3% dari jumlah keseluruhan air di bumi.Salah satu sumber air bersih
yang dapat digunakan adalah airtanah.Tujuan dari penelitian ini adalah untuk
menentukan potensi cadangan airtanah di dalam akuifer di Kabupaten Tangerang
menggunakan persamaan Darcy.Penelitian terbagi dari beberapa langkah, di antaranya
tahap persiapan,tahap pengumpulan,pengolahan data, analisa data, dan pemaparan
hasil. Data diperoleh dari pengukuran geolistrikmenggunakan perangkat lunak
Schlumberger. Hasil pengukuran digunakan untuk menentukan jenis dan kedalaman dari
batuan serta jenis akuifernya.Jejaring aliran dari akuifer menunjukkan skema aliran
airtanah.Persamaan Darcy membutuhkan parameter yaitu nilai konduktivitas hidrolik.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa akuifer didominasi oleh pasir lempungan. Dari
perhitungan diperoleh rata-rata konduktivitas hidrolik sebesar 1 m/hari untuk akuifer
dangkal dan 6,1 m/hari untuk akuifer dalamyang digunakan untuk perhitungan. Hasil
prediksi debit airtanah dangkal sebesar 776.47 m3/hari, sedangkanpada akuifer dalam
sebesar 4342,15 m3/ hari.
Kata kunci: akuifer dangkal, akuifer dalam, geolistrik, konduktivitas hidrolik, prediksi
cadangan airtanah,
ABSTRACT
DIMAS ARDI PRASETYA. Prediction Of Groundwater Storage Potential By Darcy’s
Law In Tangerang Regency, Banten Province. Supervised by ROH SANTOSO BUDI
WASPODO.
Water is very important for human beings. Only 3% of the total water availability on
earth is supplied by water resourses. Other alternative is groundwater or water inside
aquifer. The objective of this study was to predict the capacity of groundwater in
aquifers in Tangerang regency using the Darcy equation. Theresearch consisted of
several stages, such as the preparation phase, data collection, data processing, data
analysis, and presentation of results. Data were obtained from geoelectric measurements
using Schlumberger software, and were used to analyse the type and depth of rock layers.
Beside, the data were also used to determined the position of confined and unconfined
aquifer. The flownet of aquifer indicated the scheme of groundwater’s flow. Darcy
equation required another parameter called hydraulic conductivity. The average of
Hydraulic conductivity 1 m/day for confine aquifer and 6,1 m/day for unconfine aquifer
was used in calculation. As theresult prediction of groundwater storages on unconfined
aquifer was 776,47 m3/day, while on confined aquifer was 4342,15 m3/ day.
Keywords: confined aquifer, hydraulic conductivity, geoelectric, prediction of
groundwater storage, unconfined aquifer
PREDIKSI POTENSI CADANGAN AIRTANAH
MENGGUNAKAN PERSAMAAN DARCY
DI KABUPATEN TANGERANG, PROVINSI BANTEN
DIMAS ARDI PRASETYA
F44090042
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknik
pada
Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan
TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
Judul Skripsi : Prediksi Potensi Cadangan Airtanah Menggunakan Persamaan Darcy Di
Kabupaten Tangerang, Provinsi Banten
Nama
: Dimas Ardi Prasetya
NIM
: F44090042
Disetujui oleh
Dr. Ir. Roh Santoso Budi Waspodo.,MT
NIP 19620714 198703 1 004
Diketahui oleh
Dr. Yudi Chadirin, STP.,M.Agr
Plh. Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur dipanjatkan kepada Allah SWT atas segala karunia-Nya sehingga
karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Shalawat dan salam tidak lupadihaturkan pada
Nabi Muhammad SAW atas segala suri tauladan yang telah diberikan. Judul penelitian
yang dilaksanakan sejak bulan Januari-Maret 2013 ini ialah Sumberdaya Air, dengan
judul Prediksi Potensi Cadangan Airtanah Menggunakan Persamaan Darcy Di
Kabupaten Tangerang, Provinsi Banten.
Laporan ini ditulis berdasar kegiatan penelitian yang dilaksanakan di Kabupaten
Tangerang, Provinsi Banten. Terima kasih penulis ucapkan kepada :
1.
Dr.Ir.Roh Santoso Budi Waspodo, MT selaku dosen Pembimbing Akademik yang
telah banyak memberikan masukkan pada penulisan skripsi ini.
2.
Dr. Ir.Nora H.Pandjaitan,DEA dan Dr. Satyanto Krido Saptomo, MT, M.Sisebagai
dosen penguji atas segala masukkan dalam penulisan kelengkapan skripsi ini.
3.
Bapak, ibu dan adik serta keluarga tercinta yang selalu memberikan doa dan
dukungan secara moral maupun spiritual dalam penyusunan skripsi ini.
4.
Teman satu angkatan di Teknik Sipil dan Lingkungan angkatan 46, tim lapangan,
tim BLH Kabupaten Tangerang, dan Bapak Pengki Irawan, STP,M.Si serta Ikatan
Keluarga Mahasiswa Pati (IKMP) atas bantuan dan semangat yang diberikan dalam
penyusunan skripsi.
5.
Semua pihak yang tidak bisa disebutkan satu-persatu yang telah membantu
terlaksananya penelitian hingga tersusunnya laporan ini.
Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu
diharapkan saran dan kritikan untuk perbaikan untuk penulis selanjutnya. Penulis
berharap laporan ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang memerlukan.
Bogor, Juli 2013
Dimas Ardi Prasetya
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Perumusan Masalah
1
Tujuan Penelitian
3
Ruang Lingkup Penelitian
3
TINJAUAN PUSTAKA
4
METODE
4
Bahan
6
Alat
6
Prosedur Analisis Data
7
HASIL DAN PEMBAHASAN
Keadaan Umum Lokasi Penelitian
9
9
Pergerakan Airtanah
10
Pengolahan Data
10
SIMPULAN DAN SARAN
15
Simpulan
15
Saran
15
DAFTAR PUSTAKA
16
LAMPIRAN
17
RIWAYAT HIDUP
25
DAFTAR TABEL
Nilai Parameter Darcy
Hasil Perhitungan Prediksi Potensi Cadangan Airtanah
Hasil Pehitungan Zona Eksploitasi Kategori Aman
12
13
13
DAFTAR GAMBAR
1. Diagram Alir Kerangka Perhitungan
2. Aplikasi di lapangan dan Parameter Perhitungan
3. Konfigurasi Schlumberger
4. Penampang melintang dari Selatan ke Utara
5. Penampang akuifer dangkal dan penjelasannya
6. Penampang akuifer dalam dan penjelasannya
2
5
6
11
12
12
DAFTAR LAMPIRAN
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Nilai Konduktivitas Hidrolik
Peta Lokasi Pengukuran Geolistrik
Jejaring Aliran (Flownet)
Peta Hidrogeologi Lembar Jakarta-Serang
Borlog Pengukuran
Lanjutan
Lanjutan
Lanjutan
17
18
19
20
21
22
23
24
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Air merupakan sumberdaya alam yang berlimpah di muka bumi, menutupi
sekitar 71% dari permukaan bumi. Secara keseluruhan air di muka bumi, sekitar 98%
terdapat di Samudera dan laut dan hanya 2% yang merupakan air tawar yang terdapat
di sungai, danau dan bawah tanah. Diantara air tawar yang ada tersebut, 87%
diantaranya berbentuk es, 12% terdapat di dalam tanah, dan sisanya sebesar 1%
terdapat di danau dan sungai (Effendi,2007).
Sumber air tanah yang dapat dimanfaatkan untuk memenuhi keperluan
domestik,pertanian maupun
industri dibagi menjadi dua macam,yaitu:air
permukaan dan airtanah dimana semakin hari jumlahnya bukan semakin
bertambah namun semakin berkurang. Disamping itu dengan dipacunya
pertumbuhan ekonomi,permintaan akan sumberdaya air baik kuantitas maupun
kualitasnya semakin meningkat. Hal ini menyebabkan sumberdaya air dapat
menjadi barang langka.
Kabupaten Tangerang adalah salah satu adalah salah satu Kabupaten yang
saat ini menuju kepada profilekota metropolitan dimana pertumbuhan jasa dan
perdangangan menunjukkan kemajuan yang positif.Aktivitas dari berbagai sektor
terutama sektor swasta terlihat menonjol adalah semakin maraknya kegiatan
perdangangan terutama bagian property yaitu pembangunan gedung-gedung
perkantoran, pertokoan, apartemen dan perumahan-perumahan.
Berkaitan dengan adanya pengembangan wilayah terhadap kondisi Geologi
Kabupaten Tangerang, lebih khusus mengenai hidrogeologi, perlu dikaji bentuk
lahan (landform) dan proses yang terjadi di permukaan bumi termasuk pergerakan
material, air dan drainase (alur air dalam bumi).
Dengan
memperhatikan
dinamika
pertumbuhan
pembangunan
KabupatenTangerang dewasa ini,maka perlu dilakukan suatu kajian hidrogeologi
Kabupaten Tangerang yang bisa menjadi refensi berbagai pihak dalam membuat
kebijakan,program atau kegiatan pembangunan fisik Kabupaten ini.Salah satu
kegiatan yang dilakukan adalah melakukan pengkajian potensi cadangan airtanah
di Kabupaten Tangerang.Dalam pengkajian salah satu metode yang digunakan
menggunakan Hukum Darcy untuk menentukan potensi cadangan airtanah.
Perumusan Masalah
Kerangka pemikiran yang yang melatarbelakangi penelitian penentuan
kandungan potensi cadangan airtanah karena terus meningkatnya kebutuhan akan
air makaperlu adanya kajian mengenai hidrogeologi.Pengukuran dilakukan
dengan menggunakan geolistrik atau metode tahanan jenis batuan. Pengukuran
dilakukan untuk mendapatkan seberapa besar kandungan airtanah di Kabupaten
Tangerang. Diagram alir perumusan kerangka perhitungan dapat dilihat
padagambar1.
2
Mulai
-
Input Data
Peta Hidrogeologi
Peta Geologi
Peta Topografi
Peta Administrasi
Pengukuran
Geolistrik
Karakteristik akuifer
Tinggi muka airtanah
Flownet (Jejaring Aliran)
Prediksi potensi
cadangan airtanah
( Persamaan Darcy )
Selesai
Gambar 1. Diagram alir kerangka perhitungan
3
Tujuan Penelitian
Penilaian
mengenai
Prediksi
Potensi
Cadangan
Airtanah
MenggunakanPersamaan Darcy di Kabupaten Tangerang, Provinsi Banten ini
memiliki beberapa tujuan,yaitu:
1.Mengidentifikasi litologi lapisan tanah dan posisi ketebalan akuifer di lokasi
penelitian.
3.Menentuhkan nilai konduktivitas hidrolik tanah
3.Prediksi potensi cadangan ketersediaan airtanah di Kabupaten Tangerang
Penelitian bermanfaat untuk mengetahui posisi sebaran akuifer dangkal maupun
akuifer dalam. Disamping itu peneilitian bermanfaat dalam memprediksi potensi
cadangan airtanah di Kabupaten Tangerang serta dapat digunakan kepada
masyarakat seberapa dalam dalam melakukan pemboran ekploitasi airtanah.
Ruang Lingkup Penelitian
Sesuai dengan tujuan dan sasaran yang ingin dicapai dalam penelitian ini,
maka
lingkup
kegiatan
ini
mencakup
tahap
persiapan,tahap
pengumpulan,pengolahan data, analisa data, dan pemaparan hasil.
4
TINJAUAN PUSTAKA
Air tanah adalah air tawar yang terletak di ruang pori-pori antara tanah dan
bebatuan dalam. Air tanah juga berarti air yang mengalir di lapisan aquifer di
bawah water table. Terkadang berguna untuk membuat perbedaan antara perairan
di bawah permukaan yang berhubungan erat dengan perairan permukaan dan
perairan bawah tanah dalam di aquifer (yang kadang-kadang disebut dengan "air
fosil").
Akuifer (aquifer) adalah suatu lapisan, formasi, atau kekompakan satuan
geologi yang permeabel baik yang terkonsolidasi (pasir) dengan kondisi jenuh air
dan mempunyai suatu besaran konduktifitas hidrolik (K) yang berfungsi
menyimpan airtanah dalam jumlah besar sehingga dapat membawa air (atau air
dapat diambil) dalam jumlah yang ekonomis. Dengan demikian, akuifer pada
dasarnya adalah kantong air yang berada di dalam tanah. Dapat dikatakan juga
merupakan lapisan pembatas atas dan bawah suatu confined aquifer.Lapisan
batuan yang dapat menyimpan dan meluluskan air dengan kapasitas yang besar,
misalnya: pasir, campuran pasir dan kerikil, batuan tufa.
Confined aquifer merupakan akuifer yang jenuh air yang dibatasi oleh
lapisan atas dan bawahnya merupakan aquiclude dan tekanan airnya lebih besar
dari tekanan atmosfer. Pada lapisan pembatasnya tidak ada air yang mengalir
(non-flux).
Unconfined aquifer merupakan akuifer jenuh air (saturated). Lapisan
pembatasnya yang merupakan aquitard hanya pada bagian bawahnya dan tidak
ada pembatas aquitard di lapisan atasnya. Pembatas lapisan atas berupa muka
airtanah. Dengan kata lain merupakan akuifer yang mempunyai muka airtanah.
Parameter atau ukuran yang dapat menggambarkan kemampuan tanah
dalam
melewatkan
air
disebut
sebagai
konduktivitas
hidrolik
(hydraulicconductivity) (Klute dan Dirksen 1986 diacu dalam Kurnia et al. 2006).
Tingkat kemampuan tanah untuk melewatkan air sangat dipengaruhi oleh kadar
air tanah. Oleh karena itu, konduktivitas hidrolik tanah dibedakan menjadi 2,
yakni konduktivitas hidrolik dalam keadaan tidak jenuh dan dalam keadaan jenuh.
Setiap tanah mempunyai lapisan akuifer yang berbeda-beda. Lapisan
akuifer biasanya dikenal dengan lapisan akuifer dangkal dan akuifer dalam.
Lapisan akuifer dalam biasanya memiliki debit yang relatif besar dan memliki
kualitas yang lebih baik daripada air pada lapisan akuifer dangkal. Secara umum
pelapisan akuifer dan parameter sebagai aplikasi pehitungan di lapangan
ditunjukkan pada gambar 2.
5
Gambar2. Aplikasi di lapangan dan Parameter Perhitungan (Fetter,1994)
METODE
Penelitian ini dilakukan dari bulan Januari sampai Maret 2013 di
Kabupaten Tangerang,Provinsi Banten. Kabupaten Tangerang merupakan salah
satu Kabupaten di Provinsi Banten, terletak dibagian Timur dengan luas wilayah
sekitar 959,6 km2(9,93 persen dari luas wilayah Provinsi Banten). Letak
Kabupaten Tangerang secara astronomi antara 106020’–106043’ Bujur Timur dan
6000’ – 6020’ Lintang Selatan. Wilayah Administrasi Pemerintahan Kabupaten
Tangerang, terdiri dari 29 Kecamatan, 28 Kelurahan dan 246 Desa.
Kondisi topografi wilayah Kabupaten Tangerang merupakan wilayah
dataran dengan ketinggian antara 0 – 85 m diatas permukaan laut. Dataran rendah
sebagian besar berada di wilayah Utara yang berbatasan dengan Laut Jawa,
sedangkan dataran tinggi berada di wilayah bagian tengah ke arah Selatan.
Di bawah permukaan tanah terdapat pelapisan batuan yang terbedakan
antara satu dengan yang lain karena mempunyai karakteristik fisika tertentu.
Dengan metode geofisika dapat diduga jenis litologi, kedalaman dan struktur
lapisan batuan di bawah permukaan tanah. Metode geofisika secara garis besar
terbagi menjadi dua yaitu bersifat statis dan dinamis (Damtoro,2007).
Geolistrik merupakan geofisika yang bersifat dinamis yang menggunakan
frekuensi gelombang elektromagnetik yang dapatmemperkiraan ketebalan dan
jenis litologi di bawah permukaan, untuk daerah dengan ukuran lokal sampai
menengah.Geolistrik ini dapat untuk mendeteksi adanya lapisan tambang yang
mempunyai kontras resistivitas dengan lapisan batuan pada bagian atas dan
6
bawahnya.Dapat juga untuk mengetahui perkiraan kedalaman bedrock untuk
fondasi bangunan.
Metode geolistrik terdiri dari beberapa konfigurasi, misalnya yang ke 4 buah
elektrodanya terletak dalam suatu garis lurus dengan posisi elektroda AB dan MN
yang simetris terhadap titik pusat pada kedua sisi yaitu konfigurasi Wenner dan
Schlumberger (Damtoro, 2007).
Umumnya metode geolistrik yang sering digunakan adalah yang
menggunakan empat buah elektroda yang terletak dalam satu garis lurus serta
simetris terhadap titik tengah, yaitu dua buah elektroda arus (AB) di bagian luar
dan dua buah elektroda tegangan (MN) di bagian dalam.Kombinasi dari jarak
AB/2, jarak MN/2, besarnya arus listrik yang dialirkan serta tegangan listrik yang
terjadi akan didapat suatu harga tahanan jenis semu (Apparent Resistivity).
Disebut tahanan jenis semu karena tahanan jenis yang terhitung tesebut
merupakan gabungan dari banyak lapisan batuan di bawah permukaan yang dilalui
arus listrik. Berikut adalah metode geolistrik dengan menggunakan konfigurasi
schlumberger :
Gambar3. Konfigurasi Schlumberger (Flathe dan Leibold 1967)
Kegiatan penelitian dilakukan dalam beberapa tahapan, yakni pengumpulan
bahan pustaka serta pengukuran dan pengambilan data di lokasi penelitian.
Setelah itu melakukan pengolahan data lapang yang didapat dengan menggunakan
bantuan program Progress Version 3.0 kemudian tahap selanjutnya melakukan
analisis dengan menggunakan persamaan Darcy untuk memperoleh prediksi
potensi cadangan airtanah di Kabupaten Tangerang.
Bahan
Penggunaan beberapa peta digunakan sebagai bahan untuk menunjang
pengukuran sangat diperlukan. Peta yang dipergunakan antara lain peta
hidrogeologi, geologi, topografi, serta peta administrasi.
7
Alat
Beberapa peralatan lapang penunjang pada survei geolistrik yang digunakan
diantaranya :
1. Alat pengukur
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah Earth Meter tipe AZ 3000
G100. Alat ini menggunakan input power dari accu 12V, 45 A dengan output
yang dihasilkan mulai dari 5-500 A. Alat ini digunakan untuk mengukur nilai
tahanan jenis batuan pada akuifer.
2. Elektroda
Elektroda yang digunakan terbuat dari logam alumunium, tembaga, ataupun
baja tahan karat.Elektroda yang dipergunakan terdiri dari empat
buah.Elektroda yang dipergunakan untuk elektroda arus dan elektroda
potensial masing-masing dua buah.
3. Kabel Penghubung
Kabel penghubung berfungsi untuk menghubungkan elektroda dengan alat
ukur.Kabel yang dibutuhkan memiliki hambatan rendah dan terisolasi dengan
baik. Dibutuhkan kabel sepanjang 500 m sebanyak dua unit untuk elektroda
arus dan 300 m sebanyak dua unit untuk elektroda potensial
4. Ohmmeter
Alat ini dipergunakan untuk melakukan pengecekan terhadap sambungan
antara kabel dengan elektroda
5. AVO meter digital
AVO meter yang diperlukan sebanyak satu unit. AVO meter dapat
difungsikan sebagai alat ukur kuat arus, hambatan, dan tegangan dalam satu
unit.
6. Kompas geologi
Kompas geologi dipergunakan untuk mengetahui posisi pengukuran (jika tidak
terdapat alat ukur GPS)
7. Palu
Palu yang digunakan sebanyak empat unit.Palu difungsikan untuk
menancapkan elektroda ke dalam tanah sedalam 40 cm atau sesuai kondisi
tanah.
8. Alat Komunikasi
Alat komunikasi dapat berupa Handy Talky atau Handphone. Alat komunikasi
berfungsi untuk koordinasi dalam proses pengukuran.
9. Seperangkat Komputer beserta perlengkapannya dan software (Progress
Version 3.0)
Prosedur Analisis Data
Teknik pengolahan data dilakukan dengan mengunakan software Microsoft
Excel, Surfer 10, dan progress version 3.0.Data yang diolah dengan Microsoft
Excel berupa data wilayah beserta data koordinat titik pengukuran.Surfer
menampilkan gambar penampang dari kedudukan akuifer, sedangkan progress
version 3.0 berguna untuk menampilkan dan mengolah data geolistrik.
8
Persamaan Darcy digunakan dalam proses analisis data dalam pendugaan
cadangan airtanah baik akuifer dangkal maupun akuifer dalam. Persamaan
didekati menggunakan rumus :
Q=KxixA
dengan
i=
δh
δL
A = W x b akuifer
SehinggaQ = w x b akuifer x K x
Keterangan :
Q
K
i
δh
δL
A
w
b akuifer
= Debit, m3/hari
= Konduktivitas hidrolik, m/hari
= Gradien hidrolik
= Beda kedalaman muka airtanah,m
= Panjang lintasan airtanah,m
= luas penampang akuifer,m2
= Panjang penampang akuifer,m
= Ketebalan Akuifer,m
δh
δL
9
HASIL DAN PEMBAHASAN
Keadaan Umum Lokasi Penelitian
Kabupaten Tangerang terletak di bagian Timur Provinsi Banten pada
koordinat 106°20’-106°44’ Bujur Timur dan 5°58’-6°21’ Lintang Selatan.
Kabupaten Tangerang termasuk salah satu daerah yang menjadi bagian dari
wilayah Provinsi Banten.
Terletak pada posisi geografis dengan batas-batas:
1. Sebelah utara berbatasan dengan Laut Jawa, dengan panjang garis pantai ±
51 Km.
2. Sebelah timur berbatasan dengan Kota Tangerang Selatan,Kota
Tangerangdan DKI Jakarta
3. Sebelah selatan berbatasan dengan Kabupaten Bogor (Provinsi Jawa
Barat)dan Kabupaten Lebak
4. Sebelah barat berbatasan dengan Kabupaten Serang dan Lebak.
Luas wilayah Kabupaten Tangerang sebesar ± 95.961 ha atau ± 959,61
km2.Kabupaten Tangerang merupakan wilayah dengan suhu yang relatif panas
dengan kelembaban yang tinggi. Temperatur udara berdasarkan penelitian di
Stasiun Geofisika Klas I Tangerang rata-rata berkisar antara 23,2 0C s/d
33,20C.Secara topografi, Kabupaten Tangerang sebagian besar berada pada
ketinggian 0 – 85 m diatas permukaan laut. Berdasarkan ketinggian wilayah,
Kabupaten Tangerang dapat dibagi dua bagian, dataran rendah dan dataran tinggi.
Dataran rendah memiliki ketinggian dari 0-25 m diatas permukaan laut yang
terletak di bagian utara.
Secara hidrogeologi diperoleh 2 jenis akuifer, yaitu akuifer bebas dan
akuifer dalam. Kondisi hidrogeologi Kabupaten Tangerang meliputi :
1.Akuifer Bebas(Unconfined Aquifer)
Akuifer bebas di Kabupaten Tangerang umumnya disusun oleh pasir, pasir
lempungan, lempung pasiran. Batas atas lapisan tersebut berada pada kedalaman
antara 2 – 16 m bawah muka tanah (bmt) setempat. Ketebalan akuifer bervariasi
antara 12 – 23 m. Konduktivitas hidrolik antara 0.8 – 23,4 m/hari. Gradient
hidrolik akuifer bebas mengikuti kontur muka tanah setempat.
2. Akuifer Dalam (Confined Aquifer)
Akuifer dalam atau akuifer tertekan di Kab tangerang disusun oleh pasir,
batu pasir/breksi pasir, dan pasir lempungan. Batas atas akuifer dalam dijumpai
pada kedalaman 40 – 80 m bmt setempat. Konduktivitas hidrolik diperkiran 8,9 –
21,4 m/hari. Airtanah dalam berasal dari selatan sebagai resapan airtanah ke utara
sebagai daerah discharge.
Menurut peta hidrogeologi regional lembar Jakarta, Pusat Geologi
Lingkungan Tahun 1993 maka dapat didefinisikan tipologi kondisi geologi di
Kabupaten Tangerang terdiri dari aluvial (Qa),tufa banten (Qpvb) dan batu
gamping koral (Ql). Aluvial terdiri dari kerakal, pasir, lanau dan lumpur.Tufa
banten terdiri dari tufa, batu apung, batu pasir dan tufaan. Sedangkan batuan
penyusun terdiri daripasir, breksi pasir/batu pasir, pasir lempungan dan lempung
pasiran.
10
Pergerakan Airtanah
Setiap pemukaan tanah memiliki kemiringan yang memungkinkan terjadi
adanya pergerakan airtanah. Permukaan airtanah bebas memiliki gradien, maka air
akan bergerak menuju arah yang memiliki gradien rendah. Gradien ini sering
disebut dengan gradien hidrolik. Dari peta permukaan airtanah yang memuat peta
kontur maka dapat diketahui pergerakan airtanah. Pergerakan airtanah dapat
diketahui dengan pola garis aliran airtanah.
Garis aliran adalah suatu garis sepanjang mana butir-butir air akan
bergerak dari bagian hulu ke bagian hilir melalui media tanah yang tembus air
(permeable). Garis kontur penting digunakan untuk mengetahui arah pergerakan
airtanah pada wilayah Kabupaten tangerang. Dengan mengetahui arah pergerakan
airtanah, maka dapat diketahui area penampang akuifer dari pergerakan airtanah.
Area penampang akuifer ini merupakan salah satu parameter yang dibutuhkan
dalam memperhitungkan dalam perhitungan prediksi cadangan airtanah
menggunakan persamaan Darcy.
Setiap batuan memiliki kemampuan yang berbeda-beda untuk meloloskan
air sehingga pergerakan airtanah juga dipengaruhi oleh kondisi batuan yang ada di
dalam tanah. Salah satu parameter yang digunakan dalam perhitungan debit air
dengan persamaan Darcy adalah konduktivitas hidrolik. Konduktivitas hidrolik
(K) sering disebut juga sebagai permeabilitas atau koefisien permeabilitas.
Konduktivitas hidrolik merupakan tingkat dimana airtanah mengalir melalui
satuan luas akuifer atau akuitar di bawah gradien unit hidrolik (Dawson and
Istok,1991).
Porositas yang besartidak selalu disertai oleh permeabilitas yang baik
dalam meloloskan airtanah. Sebagai contoh lapisan lempung, di wilayah studi
penelitian banyak ditemukan kandungan lempung. Porositas lapisan lempung
sangat besar, tetapi permeabilitasnya kecil karena rongga atau ruangnya sangat
kecil.
Arah pergerakan airtanah di Kabupaten Tangerang yaitu mengikuti kontur
tanah setempat dengan arah aliran air berdasarkan jejaring aliran airtanah berasal
dari selatan mengalir ke utara yang tersaji pada lampiran 2.
Pengolahan Data
Setelah melakukan pengumpulan data lapangan, pengolahan data
dilakukan dengan bantuan program Microsoft Excel. Data yang diolah adalah data
lapang yang masih berupa tegangan dan kuat arus yang dialirkan ke lapisan tanah.
Data yang diperoleh dari hasil pengukuran lapang adalah adalah berupa tahanan
jenissemu batuan.
Tahanan jenis semu batuan selanjutnya diolah menggunakan
programProgress Version 3.0. Proses pengolahan data dimulai dengan
pemasukkan data, melakukan estimasi model parameter, dan melakukan iterasi
pada proses pengolahan pada program. Pendugaan lapisan akuifer dilakukan
berdasarkan nilai tahanan jenis batuan hasil pengukuran, yakni terletak pada
batuan yang mengandung pasir atau batuan yang mampu meloloskan airtanah.
11
Interpretasi data hasil pengukuran dilakukan untuk mengetahui penampang
vertikal lapisan tanah. Penampang vertikal lapisan tanah yang diperoleh sering
disebut sebagai diagram pagar atau borlog. Borlog dimanfaatkan untuk
menghitung seberapa ketebalan akuifer dan kedalaman lapisan akuifer di daerah
pengukuran.
Penentuan perhitungan cadangan airtanah dalam penelitian ini tidak
menggunakan seluruh data borlog yang diperoleh. Penentuan data borlog dalam
perhitungan prediksi potensi cadangan airtanah berdasarkan jejaring aliran
(flownet). Panjang penampang akuifer dangkal meliputi Kecamatan Pagedangan,
Kecamatan Legok, Kecamatan Panongan, Kecamatan Jambe, Kecamatan
Tigaraksa, Kecamatan Solear, Kecamatan Cisoka. Sedangkan panjang penampang
akuifer dalam meliputi Kecamatan Pagedangan, Kecamatan Legok, dan
Kecamatan Panongan. Penampang melintang akuifer dari Selatan ke Utara dapat
dilihat padagambar 4.
Gambar 4. Penampang melintang akuifer dari Selatan ke Utara
Pada gambar 5 terlihat penampang 3 dimensi kontur tanah dan beserta
dimensi masing-masing parameter perhitungan Darcy untuk perhitungan prediksi
akuifer dangkal.
12
Gambar 5. Penampang akuifer dangkal dan penjelasannya
Pada gambar 6 terlihat penampang 3 dimensi kontur tanah dan beserta
dimensi masing-masing parameter perhitungan Darcy untuk perhitungan akuifer
dalam.
Gambar 6. Penampang akuifer dalam dan penjelasannya
Pada gambar 5 dan gambar 6 terlihat ketebalan sebesar 22 m untuk akuifer
dangkal dan 33 m untuk akuifer dalam, sedangkan untuk panjang penampang
akuifer dangkal sebesar 30 km dan akuifer dalam 18,6 km. Panjang
lintasanairtanahdari garis S-U yang terlampir pada lampiran 2 sebesar 34 km.
Perhitungan cadangan airtanah dihitung berdasarkan nilai-nilai parameter
yang digunakan dalam persaman Darcy.Dari parameter perhitungan yang
diperoleh dari hasil pengukuran lapang dan dari data penunjang maka didapatkan
data yang tersaji dari tabel1 berikut :
13
Tabel 1. Nilai parameter persamaan Darcy
Nilai akuifer
dangkal
Variabel
Konduktivitas hidrolik
1
Nilai akuifer
dalam
Satuan
6,1 Meter/hari
Ketebalan lapisan
22
33 Meter
Panjang penampang akuifer
30
Beda kedalaman muka air tanah
40
40 Meter
Panjang lintasan airtanah
34
34 Kilometer
18,3 Kilometer
Dari pola laju aliran airtanah tanah dapat diketahui panjang lintasan airtanah
dan panjang penampang akuifer dengan menggunakan peta.Ketebalan lapisan
akuifer didapatkan dari hasil rata-rata kandungan lapisan akuifer di daerah
penyelidikan, sehingga diharapkan mampu mewakili ketebalan akuifer yang
ada.Nilai konduktivitas hidrolik diperoleh dari hasil rata-rata lapisan batuan yang
dapat meloloskan air di daerah penyelidikan.Luas Penampang akuifer dangkal
didapatkan sebesar 660.000 m2 sedangkan luas penampang akuifer dalam sebesar
605.055 m2. Luas penampang akuifer didapatkan dari hasil kali dari ketebalan
lapisan akuifer dan panjang penampang akuifer.
Setelah melakukan perhitungan, diperoleh pada kandungan cadangan pada
akuifer dangkal sebesar 776,47 m3/hari. Pada akuifer dalam mempunyai
kandungan air sebesar4342,15 m3/hari. Akuifer dalam dapat dimanfaatkan untuk
berbagai kegiatan yang membutuhkan kapasitas air yang lebih besar seperti
kegiatan industri dan jasa. Dari proses perhitungan hasil cadangan airtanah dapat
dinyatakan memiliki debit kecil, hal ini disebabkan karena batuan penyusunnya
tidak terlalu dapat meloloskan air. Hal itu dibuktikan dengan adanya pemanfaatan
sumber-sumber air selain airtanah setempat.Untuk hasil lebih jelasnya disajikan
dalam tabel 2.
Tabel 2. Hasil Perhitungan Prediksi Potensi Cadangan Airtanah
Jenis airtanah
Dangkal
Dalam
3
Prediksi potensi cadangan airtanah (m /hari)
776,47
4342,15
14
Terdapatnya ketentuan besarnya batasan pengambilan airtanah yang
tercamtum dalam Kepmen ESDM Nomor 1451.K/10/MEM/2000 tentang
Pedoman Teknis Pemerintah di Bidang Pengelolaan Air Bawah Tanah , maka
batasan eksploitasi airtanah yang tergolong kategori aman adalah sebesar kurang
dari 40 % dari total ketersediaan airtanah yang tersedia. Dari ketentuan tersebut
dapat dihitung besar eksploitasi airtanah yang dapat dilakukan untuk dapat masuk
kategori aman. Hasil perhitungan disajikan pada tabel 3.
Tabel 3. Hasil Perhitungan Zona Eksploitasi Kategori Aman
Jenis airtanah
Prediksi potensi cadangan airtanah
3
(m /hari)
Jumlah eksploitasi
kategori zona aman
3
(m /hari)
Dangkal
Dalam
776,47
4342,15
40%*776,47 = 310,58
40%*4342,15 = 1736,86
Pada akuifer dangkal daerah yang bagus untuk dimanfaatan potensi airtanah
adalah daerah yang berada pada wilayah bagian utara Kabupaten Tangerang. Hal
ini disebabkan karena wilayah Kabupaten Tangerang bagian utara mempunyai
elevasi yang lebih rendah.
Salah satu akibat selanjutnya dari pengambilan airtanah yang berlebihan dan
tidak terkendali adalah penurunan muka airtanah, yang akan menimbulkan
dampak lanjutan, berupa semakin terbatasnya jumlah airtanah, dan dapat memicu
amblesan tanah. Permasalahan ini akan menjadi tanggung jawab bersama,
khususnya para pengelola daerah karena akibatnya bisa berdampak luas, bahkan
tidak mengenal batas-batas administratif.
15
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Berdasarkan hasil penelitian “Prediksi Potensi Cadangan Airtanah
Menggunakan Persamaan Darcy di Kabupaten Tangerang, Provinsi Banten”,
maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Litologi di Kabupaten Tangerang terdiri dari pasir, breksi pasir/batu pasir,
pasir lempungan dan lempung pasiran sehingga untuk daerah tertentu banyak
mengandung airtanah. Ketebalan akuifer dangkal bervariasi berkisar 12-23
meter sedangkan akuifer dalam bervariasi berkisar 27-39 meter.
2. Konduktivitas hidrolik untuk akuifer dangkal sebesar 1 m/hari sedangkan
akuifer dalam sebesar 6,1 m/hari.
3. Dari hasil perhitungan didapatkan prediksi potensi cadangan airtanah dangkal
sebesar 776,47 m3/hari dan prediksi cadangan airtanah dalam sebesar 4342,15
m3/hari.
Saran
Berdasarkan penelitan yang telah dilakukan, maka dirumuskan beberapa
saran sebagai berikut :
1. Untuk menjaga kondisi tanah di daerah eksploitasi maka harus ada batasan
jumlah airtanah yang akan dieksploitasi agar tidak terjadi cekungan airtanah
yang signifikan, disamping itu eksploitasi airtanah yang berlebihan dapat
memberikan dampak negatif seperti penurunan muka tanah, penurunan muka
airtanah, dan intrusi airlaut.
2. Sosialisasi kepada masyarakat sekitar hendaknya dilakukan agar masyarakat
tahu seberapa dalam harus membuat sumur bor.
3. Pembuatan sumur resapan di berbagai kawasan yang dirasa memiliki potensi
cadangan airtanah yang relatif sedikit.
4. Menurut Kepmen ESDM Nomor 1451.K/10/MEM/2000 tentang Pedoman
Teknis Pemerintah di Bidang Pengelolaan Air Bawah Tanah, maka dapat
dikatagorikan eksploitasi zona aman adalah sebesar 40 % dari total jumlah
airtanah yang ada.
5. Dalam setiap titik pengukuran, data spasi elektroda AB/2 hendaknya
dilakukan sekurang-kurangnya 28 kali, sehingga dapat diketahui batas lapisan
akuifer dalam.
16
DAFTAR PUSTAKA
Anonim.2012a.Kabupaten Tangerang Dalam Angka Tahun 2012.Biro Pusat
Statistika Kabupaten Tangerang.
Arsyad S.2000.Konservasi Air dan Tanah.IPB Press,Bogor.
Chow, V.T. 1964. Handbook of Applied Hydrology. Mc Graw Hill, New York
Damtoro J.1999.Perbedaan Penggunaan Beberapa Filter Geolistrik Konfigurasi
Schlumberger Pada Program Komputer.Teknologi Indonesia Jilid XXII,No
1-2. Bandung.
Fetter, C.W. 1994. Applied Hydrogeology. 3rd Ed. Merrill Publishing Company.
Ohio, USA.
Kepmen ESDM Nomor 1451.K/10/MEM/2000 tentang Pedoman Teknis
Pemerintah di Bidang Pengelolaan Air Bawah Tanah.
Kusnandar,Husna.2012.Prediksi Potensi Cadangan Airtanah Menggunakan
Persamaaan Darcy Di Kota Tangerang Selatan, Provinsi Banten
[skripsi]:Bogor.Institut Pertanian Bogor.
Lee T R.1999.Water Management in the 21st Century.Edward Elgar
Publising.Cheltenham UK.
Mays LW.2005.WaterResourses Engineering.Second Edition.John Wiley &
Sons,United State of Amarica.
Mori K..2006.Hidrologi Untuk Pengairan (diterjemahkan dari :Manual on
Hidrology,penerjemah :L.Taulu).Pradnya Paramita,Jakarta.
Mutowal,Wakid.2008.Penentuan Sebaran Akuifer dan Pola Aliran Airtanah
Dengan Metode Tahanan Jenis (Resitivity Method) Di Desa Cisalak,
Kecamatan
Sukmajaya,Kota
Depok,Provinsi
Jawa
Barat
{skripsi]:Bogor,Institut Pertanian Bogor.
Nemec, J. 1972. Engineering Hydrology. Mc Graw-Hill, London
Pemerintah Kabupaten Tangerang.Rencana Tata Ruang Wilayah Kabupaten
Tangerang Tahun 2011-2031,Tangerang.
Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No 43 Tahun 2008.
Rusmana, E, dkk. (2001). Peta Geologi Lembar Serang Skala 1:100000. Pusat
Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung
Rusmana, E, dkk. (2001). Peta Geologi Lembar Jakarta Skala 1:100000. Pusat
Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung
Sukardi P.1986.Peta Hidrogeologi Indonesia Skala 1:250 000 Lembar
Jakarta.Direktorat Tata Lingkungan,Bandung.
Sosrodarsono
S,Takeda
K.1993.Hidrology
Untuk
pengairan.Pradnya
Paramita,Jakarta.
Todd DK.1995.Groundwater
Hydrology.Second Edition.John Wiley &
Sons,Singapore.
Todd DK.Mays LW.2005.Groundwater Hydrology.Third Edition.John Wiley &
Sons,Singapore.
17
Lampiran 1.Nilai Konduktivitas Hidrolik
Nilai Konduktivitas Hidrolik (Todd,1995)
Material
Hydraulic
Conductivity
m/day
Type
of
Meas
urement*
Gravel, coarse
150
R
Gravel, medium
270
R
Gravel ,fine
450
R
Sand, coarse
45
R
Sand, medium
12
R
Sand, fine
2.5
R
Silt
0.08
H
Clay
0.0002
H
Sandstone, fine-grained
0.2
V
Sandstone, medium-grained
3.1
V
Limestone
0.94
V
Dolomite
0.001
V
Dune sand
20
V
Loess
0.08
V
Peat
5.7
V
Schist
0.2
V
Slate
0.00008
V
Till, predominantly sand
0.49
R
Till, predominantly gravel
30
R
Tuff
0.2
V
Basalt
0.01
V
Gabbro,weathered
0.2
V
Granite, weathered
1.4
V
*H merupakan konduktivitas hidrolik horizontal, R merupakan sampel
kemasan (repacked sample), V merupakan konduktivitas hidrolik vertikal.
18
Lampiran 2.Peta Lokasi Pengukuran Geolistrik
Sumber Peta : Album peta RTRW Kabupaten Tangerang 2011-2031
19
Lampiran 3. Jejaring Aliran (Flownet)
-6.05
Kosambi (Dadap)
-6.1
Rajeg (Pangarengan)
Kemiri (Kemiri)
Sepatan (Karet Jaya)
Legenda:
Pasar Kemis (Sindangsari)
-6.15
Garis kontur
Cikupa
Balaraja
-6.2
Balaraja(Cisedeh)
(Sentul)
Balaraja
Jayanti
Arah aliran
Balaraja
-6.25
Cisoka
Curug
Tiga Raksa
Kelapa Dua
Panongan
Solear
Pagedangan
-6.3
Jambe
Legok
Cisauk
Pondok Aren (Pondok Cabe)
-6.35
106.35
106.4
106.45
Sumber : Waspodo,2010
106.5
106.55
106.6
106.65
106.7
106.75
20
Lampiran 4. Peta Hidrogeologi Lembar Jakarta-Serang
Sumber Peta : Album peta RTRW Kabupaten Tangerang 2011-2031
21
Lampiran 5. Borlog Pengukuran
22
Lampiran 6. Lanjutan
23
Lampiran 7. Lanjutan
24
Lampiran 8. Lanjutan
25
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Pati pada tanggal 22 Desember 1990 dan
merupakan anak pertama dari dua bersaudara pasangan Bapak
Priya dan Ibu Hartini.
Pada tahun 2003 penulis menyelesaikan penidikan SD
Sidoharjo, Pati. Kemudian penulis melanjutkan pendidikan pada
jenjang Sekolah Menengah Pertama Negeri 1 Pati dan lulus pada
tahun 2006. Tahun 2006 penulis melanjutkan ke pendidikan
Sekolah Menengah Atas Negeri 3 Pati dan lulus pada tahun 2009. Pada tahun
2009 penulis diterima di Institut Pertanian Bogor program S-1 melalui jalur
Undangan Saringan Masuk IPB (USMI)di Departemen Teknik Sipil dan
Lingkungan dan menyelesaikan program sarjana pada tahun 2013. Selama
menjadi mahasiswa, penulis juga aktif dalam organisasi Bioenergi and
Environmental Comunity (BEC), Ketua Organisasi mahasiswa Daerah “Ikatan
Keluarga Mahasiswa Pati (OMDA IKMP) periode 2010-2011. Penulis juga
menjadi seorang pengajar di bimbel “Mitra Siswa” sebagai pengajar fisika dan
menjadi staff pengajar “Nurul Ilmi Center (NIC)” sebagai pengajar materi eksak
untuk SD, SMP, dan SMA. Penulis juga sering mengikuti kajian Hidrologi dan
Hidrogeologi mulai semester 6.
Penulis melakukan kajian praktek lapangan di Perum Jasa Tirta II,
Purwakarta, Jawa Barat dengan topik “Mempelajari Aspek Manajemen
Sumberdaya Air Untuk Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) Di Waduk
Ir.H.Djuanda Purwakarta”. Selanjutnya penulis melakukan penelitian di bidang
hidrogeologi dengan judul “Prediksi Potensi Cadangan Airtanah Menggunakan
Persaaan Darcy Di Kabupaten Tangerang, Provinsi Banten” di bawah bimbingan
Dr.Ir.Roh Santoso Budi Waspodo, MT.
MENGGUNAKAN PERSAMAAN DARCY
DI KABUPATEN TANGERANG, PROVINSI BANTEN
DIMAS ARDI PRASETYA
TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Prediksi Potensi
Cadangan Airtanah Menggunakan Persamaan Darcy Di Kabupaten
Tangerang, Provinsi Bantenadalah benar karya saya denganarahan dari Dosen
Pembimbing Akademik, dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada
perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya
yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam
teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, April 2013
Dimas Ardi Prasetya
NIM F44090042
ABSTRAK
DIMAS ARDI PRASETYA. Prediksi Potensi Cadangan Airtanah Menggunakan
Persamaan Darcy Di Kabupaten Tangerang, Provinsi Banten. Dibimbing oleh ROH
SANTOSO BUDI WASPODO.
Air sangat penting untuk kebutuhan manusia.Sumber air bersih yang dapat
digunakan hanya 3% dari jumlah keseluruhan air di bumi.Salah satu sumber air bersih
yang dapat digunakan adalah airtanah.Tujuan dari penelitian ini adalah untuk
menentukan potensi cadangan airtanah di dalam akuifer di Kabupaten Tangerang
menggunakan persamaan Darcy.Penelitian terbagi dari beberapa langkah, di antaranya
tahap persiapan,tahap pengumpulan,pengolahan data, analisa data, dan pemaparan
hasil. Data diperoleh dari pengukuran geolistrikmenggunakan perangkat lunak
Schlumberger. Hasil pengukuran digunakan untuk menentukan jenis dan kedalaman dari
batuan serta jenis akuifernya.Jejaring aliran dari akuifer menunjukkan skema aliran
airtanah.Persamaan Darcy membutuhkan parameter yaitu nilai konduktivitas hidrolik.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa akuifer didominasi oleh pasir lempungan. Dari
perhitungan diperoleh rata-rata konduktivitas hidrolik sebesar 1 m/hari untuk akuifer
dangkal dan 6,1 m/hari untuk akuifer dalamyang digunakan untuk perhitungan. Hasil
prediksi debit airtanah dangkal sebesar 776.47 m3/hari, sedangkanpada akuifer dalam
sebesar 4342,15 m3/ hari.
Kata kunci: akuifer dangkal, akuifer dalam, geolistrik, konduktivitas hidrolik, prediksi
cadangan airtanah,
ABSTRACT
DIMAS ARDI PRASETYA. Prediction Of Groundwater Storage Potential By Darcy’s
Law In Tangerang Regency, Banten Province. Supervised by ROH SANTOSO BUDI
WASPODO.
Water is very important for human beings. Only 3% of the total water availability on
earth is supplied by water resourses. Other alternative is groundwater or water inside
aquifer. The objective of this study was to predict the capacity of groundwater in
aquifers in Tangerang regency using the Darcy equation. Theresearch consisted of
several stages, such as the preparation phase, data collection, data processing, data
analysis, and presentation of results. Data were obtained from geoelectric measurements
using Schlumberger software, and were used to analyse the type and depth of rock layers.
Beside, the data were also used to determined the position of confined and unconfined
aquifer. The flownet of aquifer indicated the scheme of groundwater’s flow. Darcy
equation required another parameter called hydraulic conductivity. The average of
Hydraulic conductivity 1 m/day for confine aquifer and 6,1 m/day for unconfine aquifer
was used in calculation. As theresult prediction of groundwater storages on unconfined
aquifer was 776,47 m3/day, while on confined aquifer was 4342,15 m3/ day.
Keywords: confined aquifer, hydraulic conductivity, geoelectric, prediction of
groundwater storage, unconfined aquifer
PREDIKSI POTENSI CADANGAN AIRTANAH
MENGGUNAKAN PERSAMAAN DARCY
DI KABUPATEN TANGERANG, PROVINSI BANTEN
DIMAS ARDI PRASETYA
F44090042
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknik
pada
Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan
TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
Judul Skripsi : Prediksi Potensi Cadangan Airtanah Menggunakan Persamaan Darcy Di
Kabupaten Tangerang, Provinsi Banten
Nama
: Dimas Ardi Prasetya
NIM
: F44090042
Disetujui oleh
Dr. Ir. Roh Santoso Budi Waspodo.,MT
NIP 19620714 198703 1 004
Diketahui oleh
Dr. Yudi Chadirin, STP.,M.Agr
Plh. Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur dipanjatkan kepada Allah SWT atas segala karunia-Nya sehingga
karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Shalawat dan salam tidak lupadihaturkan pada
Nabi Muhammad SAW atas segala suri tauladan yang telah diberikan. Judul penelitian
yang dilaksanakan sejak bulan Januari-Maret 2013 ini ialah Sumberdaya Air, dengan
judul Prediksi Potensi Cadangan Airtanah Menggunakan Persamaan Darcy Di
Kabupaten Tangerang, Provinsi Banten.
Laporan ini ditulis berdasar kegiatan penelitian yang dilaksanakan di Kabupaten
Tangerang, Provinsi Banten. Terima kasih penulis ucapkan kepada :
1.
Dr.Ir.Roh Santoso Budi Waspodo, MT selaku dosen Pembimbing Akademik yang
telah banyak memberikan masukkan pada penulisan skripsi ini.
2.
Dr. Ir.Nora H.Pandjaitan,DEA dan Dr. Satyanto Krido Saptomo, MT, M.Sisebagai
dosen penguji atas segala masukkan dalam penulisan kelengkapan skripsi ini.
3.
Bapak, ibu dan adik serta keluarga tercinta yang selalu memberikan doa dan
dukungan secara moral maupun spiritual dalam penyusunan skripsi ini.
4.
Teman satu angkatan di Teknik Sipil dan Lingkungan angkatan 46, tim lapangan,
tim BLH Kabupaten Tangerang, dan Bapak Pengki Irawan, STP,M.Si serta Ikatan
Keluarga Mahasiswa Pati (IKMP) atas bantuan dan semangat yang diberikan dalam
penyusunan skripsi.
5.
Semua pihak yang tidak bisa disebutkan satu-persatu yang telah membantu
terlaksananya penelitian hingga tersusunnya laporan ini.
Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu
diharapkan saran dan kritikan untuk perbaikan untuk penulis selanjutnya. Penulis
berharap laporan ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang memerlukan.
Bogor, Juli 2013
Dimas Ardi Prasetya
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Perumusan Masalah
1
Tujuan Penelitian
3
Ruang Lingkup Penelitian
3
TINJAUAN PUSTAKA
4
METODE
4
Bahan
6
Alat
6
Prosedur Analisis Data
7
HASIL DAN PEMBAHASAN
Keadaan Umum Lokasi Penelitian
9
9
Pergerakan Airtanah
10
Pengolahan Data
10
SIMPULAN DAN SARAN
15
Simpulan
15
Saran
15
DAFTAR PUSTAKA
16
LAMPIRAN
17
RIWAYAT HIDUP
25
DAFTAR TABEL
Nilai Parameter Darcy
Hasil Perhitungan Prediksi Potensi Cadangan Airtanah
Hasil Pehitungan Zona Eksploitasi Kategori Aman
12
13
13
DAFTAR GAMBAR
1. Diagram Alir Kerangka Perhitungan
2. Aplikasi di lapangan dan Parameter Perhitungan
3. Konfigurasi Schlumberger
4. Penampang melintang dari Selatan ke Utara
5. Penampang akuifer dangkal dan penjelasannya
6. Penampang akuifer dalam dan penjelasannya
2
5
6
11
12
12
DAFTAR LAMPIRAN
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Nilai Konduktivitas Hidrolik
Peta Lokasi Pengukuran Geolistrik
Jejaring Aliran (Flownet)
Peta Hidrogeologi Lembar Jakarta-Serang
Borlog Pengukuran
Lanjutan
Lanjutan
Lanjutan
17
18
19
20
21
22
23
24
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Air merupakan sumberdaya alam yang berlimpah di muka bumi, menutupi
sekitar 71% dari permukaan bumi. Secara keseluruhan air di muka bumi, sekitar 98%
terdapat di Samudera dan laut dan hanya 2% yang merupakan air tawar yang terdapat
di sungai, danau dan bawah tanah. Diantara air tawar yang ada tersebut, 87%
diantaranya berbentuk es, 12% terdapat di dalam tanah, dan sisanya sebesar 1%
terdapat di danau dan sungai (Effendi,2007).
Sumber air tanah yang dapat dimanfaatkan untuk memenuhi keperluan
domestik,pertanian maupun
industri dibagi menjadi dua macam,yaitu:air
permukaan dan airtanah dimana semakin hari jumlahnya bukan semakin
bertambah namun semakin berkurang. Disamping itu dengan dipacunya
pertumbuhan ekonomi,permintaan akan sumberdaya air baik kuantitas maupun
kualitasnya semakin meningkat. Hal ini menyebabkan sumberdaya air dapat
menjadi barang langka.
Kabupaten Tangerang adalah salah satu adalah salah satu Kabupaten yang
saat ini menuju kepada profilekota metropolitan dimana pertumbuhan jasa dan
perdangangan menunjukkan kemajuan yang positif.Aktivitas dari berbagai sektor
terutama sektor swasta terlihat menonjol adalah semakin maraknya kegiatan
perdangangan terutama bagian property yaitu pembangunan gedung-gedung
perkantoran, pertokoan, apartemen dan perumahan-perumahan.
Berkaitan dengan adanya pengembangan wilayah terhadap kondisi Geologi
Kabupaten Tangerang, lebih khusus mengenai hidrogeologi, perlu dikaji bentuk
lahan (landform) dan proses yang terjadi di permukaan bumi termasuk pergerakan
material, air dan drainase (alur air dalam bumi).
Dengan
memperhatikan
dinamika
pertumbuhan
pembangunan
KabupatenTangerang dewasa ini,maka perlu dilakukan suatu kajian hidrogeologi
Kabupaten Tangerang yang bisa menjadi refensi berbagai pihak dalam membuat
kebijakan,program atau kegiatan pembangunan fisik Kabupaten ini.Salah satu
kegiatan yang dilakukan adalah melakukan pengkajian potensi cadangan airtanah
di Kabupaten Tangerang.Dalam pengkajian salah satu metode yang digunakan
menggunakan Hukum Darcy untuk menentukan potensi cadangan airtanah.
Perumusan Masalah
Kerangka pemikiran yang yang melatarbelakangi penelitian penentuan
kandungan potensi cadangan airtanah karena terus meningkatnya kebutuhan akan
air makaperlu adanya kajian mengenai hidrogeologi.Pengukuran dilakukan
dengan menggunakan geolistrik atau metode tahanan jenis batuan. Pengukuran
dilakukan untuk mendapatkan seberapa besar kandungan airtanah di Kabupaten
Tangerang. Diagram alir perumusan kerangka perhitungan dapat dilihat
padagambar1.
2
Mulai
-
Input Data
Peta Hidrogeologi
Peta Geologi
Peta Topografi
Peta Administrasi
Pengukuran
Geolistrik
Karakteristik akuifer
Tinggi muka airtanah
Flownet (Jejaring Aliran)
Prediksi potensi
cadangan airtanah
( Persamaan Darcy )
Selesai
Gambar 1. Diagram alir kerangka perhitungan
3
Tujuan Penelitian
Penilaian
mengenai
Prediksi
Potensi
Cadangan
Airtanah
MenggunakanPersamaan Darcy di Kabupaten Tangerang, Provinsi Banten ini
memiliki beberapa tujuan,yaitu:
1.Mengidentifikasi litologi lapisan tanah dan posisi ketebalan akuifer di lokasi
penelitian.
3.Menentuhkan nilai konduktivitas hidrolik tanah
3.Prediksi potensi cadangan ketersediaan airtanah di Kabupaten Tangerang
Penelitian bermanfaat untuk mengetahui posisi sebaran akuifer dangkal maupun
akuifer dalam. Disamping itu peneilitian bermanfaat dalam memprediksi potensi
cadangan airtanah di Kabupaten Tangerang serta dapat digunakan kepada
masyarakat seberapa dalam dalam melakukan pemboran ekploitasi airtanah.
Ruang Lingkup Penelitian
Sesuai dengan tujuan dan sasaran yang ingin dicapai dalam penelitian ini,
maka
lingkup
kegiatan
ini
mencakup
tahap
persiapan,tahap
pengumpulan,pengolahan data, analisa data, dan pemaparan hasil.
4
TINJAUAN PUSTAKA
Air tanah adalah air tawar yang terletak di ruang pori-pori antara tanah dan
bebatuan dalam. Air tanah juga berarti air yang mengalir di lapisan aquifer di
bawah water table. Terkadang berguna untuk membuat perbedaan antara perairan
di bawah permukaan yang berhubungan erat dengan perairan permukaan dan
perairan bawah tanah dalam di aquifer (yang kadang-kadang disebut dengan "air
fosil").
Akuifer (aquifer) adalah suatu lapisan, formasi, atau kekompakan satuan
geologi yang permeabel baik yang terkonsolidasi (pasir) dengan kondisi jenuh air
dan mempunyai suatu besaran konduktifitas hidrolik (K) yang berfungsi
menyimpan airtanah dalam jumlah besar sehingga dapat membawa air (atau air
dapat diambil) dalam jumlah yang ekonomis. Dengan demikian, akuifer pada
dasarnya adalah kantong air yang berada di dalam tanah. Dapat dikatakan juga
merupakan lapisan pembatas atas dan bawah suatu confined aquifer.Lapisan
batuan yang dapat menyimpan dan meluluskan air dengan kapasitas yang besar,
misalnya: pasir, campuran pasir dan kerikil, batuan tufa.
Confined aquifer merupakan akuifer yang jenuh air yang dibatasi oleh
lapisan atas dan bawahnya merupakan aquiclude dan tekanan airnya lebih besar
dari tekanan atmosfer. Pada lapisan pembatasnya tidak ada air yang mengalir
(non-flux).
Unconfined aquifer merupakan akuifer jenuh air (saturated). Lapisan
pembatasnya yang merupakan aquitard hanya pada bagian bawahnya dan tidak
ada pembatas aquitard di lapisan atasnya. Pembatas lapisan atas berupa muka
airtanah. Dengan kata lain merupakan akuifer yang mempunyai muka airtanah.
Parameter atau ukuran yang dapat menggambarkan kemampuan tanah
dalam
melewatkan
air
disebut
sebagai
konduktivitas
hidrolik
(hydraulicconductivity) (Klute dan Dirksen 1986 diacu dalam Kurnia et al. 2006).
Tingkat kemampuan tanah untuk melewatkan air sangat dipengaruhi oleh kadar
air tanah. Oleh karena itu, konduktivitas hidrolik tanah dibedakan menjadi 2,
yakni konduktivitas hidrolik dalam keadaan tidak jenuh dan dalam keadaan jenuh.
Setiap tanah mempunyai lapisan akuifer yang berbeda-beda. Lapisan
akuifer biasanya dikenal dengan lapisan akuifer dangkal dan akuifer dalam.
Lapisan akuifer dalam biasanya memiliki debit yang relatif besar dan memliki
kualitas yang lebih baik daripada air pada lapisan akuifer dangkal. Secara umum
pelapisan akuifer dan parameter sebagai aplikasi pehitungan di lapangan
ditunjukkan pada gambar 2.
5
Gambar2. Aplikasi di lapangan dan Parameter Perhitungan (Fetter,1994)
METODE
Penelitian ini dilakukan dari bulan Januari sampai Maret 2013 di
Kabupaten Tangerang,Provinsi Banten. Kabupaten Tangerang merupakan salah
satu Kabupaten di Provinsi Banten, terletak dibagian Timur dengan luas wilayah
sekitar 959,6 km2(9,93 persen dari luas wilayah Provinsi Banten). Letak
Kabupaten Tangerang secara astronomi antara 106020’–106043’ Bujur Timur dan
6000’ – 6020’ Lintang Selatan. Wilayah Administrasi Pemerintahan Kabupaten
Tangerang, terdiri dari 29 Kecamatan, 28 Kelurahan dan 246 Desa.
Kondisi topografi wilayah Kabupaten Tangerang merupakan wilayah
dataran dengan ketinggian antara 0 – 85 m diatas permukaan laut. Dataran rendah
sebagian besar berada di wilayah Utara yang berbatasan dengan Laut Jawa,
sedangkan dataran tinggi berada di wilayah bagian tengah ke arah Selatan.
Di bawah permukaan tanah terdapat pelapisan batuan yang terbedakan
antara satu dengan yang lain karena mempunyai karakteristik fisika tertentu.
Dengan metode geofisika dapat diduga jenis litologi, kedalaman dan struktur
lapisan batuan di bawah permukaan tanah. Metode geofisika secara garis besar
terbagi menjadi dua yaitu bersifat statis dan dinamis (Damtoro,2007).
Geolistrik merupakan geofisika yang bersifat dinamis yang menggunakan
frekuensi gelombang elektromagnetik yang dapatmemperkiraan ketebalan dan
jenis litologi di bawah permukaan, untuk daerah dengan ukuran lokal sampai
menengah.Geolistrik ini dapat untuk mendeteksi adanya lapisan tambang yang
mempunyai kontras resistivitas dengan lapisan batuan pada bagian atas dan
6
bawahnya.Dapat juga untuk mengetahui perkiraan kedalaman bedrock untuk
fondasi bangunan.
Metode geolistrik terdiri dari beberapa konfigurasi, misalnya yang ke 4 buah
elektrodanya terletak dalam suatu garis lurus dengan posisi elektroda AB dan MN
yang simetris terhadap titik pusat pada kedua sisi yaitu konfigurasi Wenner dan
Schlumberger (Damtoro, 2007).
Umumnya metode geolistrik yang sering digunakan adalah yang
menggunakan empat buah elektroda yang terletak dalam satu garis lurus serta
simetris terhadap titik tengah, yaitu dua buah elektroda arus (AB) di bagian luar
dan dua buah elektroda tegangan (MN) di bagian dalam.Kombinasi dari jarak
AB/2, jarak MN/2, besarnya arus listrik yang dialirkan serta tegangan listrik yang
terjadi akan didapat suatu harga tahanan jenis semu (Apparent Resistivity).
Disebut tahanan jenis semu karena tahanan jenis yang terhitung tesebut
merupakan gabungan dari banyak lapisan batuan di bawah permukaan yang dilalui
arus listrik. Berikut adalah metode geolistrik dengan menggunakan konfigurasi
schlumberger :
Gambar3. Konfigurasi Schlumberger (Flathe dan Leibold 1967)
Kegiatan penelitian dilakukan dalam beberapa tahapan, yakni pengumpulan
bahan pustaka serta pengukuran dan pengambilan data di lokasi penelitian.
Setelah itu melakukan pengolahan data lapang yang didapat dengan menggunakan
bantuan program Progress Version 3.0 kemudian tahap selanjutnya melakukan
analisis dengan menggunakan persamaan Darcy untuk memperoleh prediksi
potensi cadangan airtanah di Kabupaten Tangerang.
Bahan
Penggunaan beberapa peta digunakan sebagai bahan untuk menunjang
pengukuran sangat diperlukan. Peta yang dipergunakan antara lain peta
hidrogeologi, geologi, topografi, serta peta administrasi.
7
Alat
Beberapa peralatan lapang penunjang pada survei geolistrik yang digunakan
diantaranya :
1. Alat pengukur
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah Earth Meter tipe AZ 3000
G100. Alat ini menggunakan input power dari accu 12V, 45 A dengan output
yang dihasilkan mulai dari 5-500 A. Alat ini digunakan untuk mengukur nilai
tahanan jenis batuan pada akuifer.
2. Elektroda
Elektroda yang digunakan terbuat dari logam alumunium, tembaga, ataupun
baja tahan karat.Elektroda yang dipergunakan terdiri dari empat
buah.Elektroda yang dipergunakan untuk elektroda arus dan elektroda
potensial masing-masing dua buah.
3. Kabel Penghubung
Kabel penghubung berfungsi untuk menghubungkan elektroda dengan alat
ukur.Kabel yang dibutuhkan memiliki hambatan rendah dan terisolasi dengan
baik. Dibutuhkan kabel sepanjang 500 m sebanyak dua unit untuk elektroda
arus dan 300 m sebanyak dua unit untuk elektroda potensial
4. Ohmmeter
Alat ini dipergunakan untuk melakukan pengecekan terhadap sambungan
antara kabel dengan elektroda
5. AVO meter digital
AVO meter yang diperlukan sebanyak satu unit. AVO meter dapat
difungsikan sebagai alat ukur kuat arus, hambatan, dan tegangan dalam satu
unit.
6. Kompas geologi
Kompas geologi dipergunakan untuk mengetahui posisi pengukuran (jika tidak
terdapat alat ukur GPS)
7. Palu
Palu yang digunakan sebanyak empat unit.Palu difungsikan untuk
menancapkan elektroda ke dalam tanah sedalam 40 cm atau sesuai kondisi
tanah.
8. Alat Komunikasi
Alat komunikasi dapat berupa Handy Talky atau Handphone. Alat komunikasi
berfungsi untuk koordinasi dalam proses pengukuran.
9. Seperangkat Komputer beserta perlengkapannya dan software (Progress
Version 3.0)
Prosedur Analisis Data
Teknik pengolahan data dilakukan dengan mengunakan software Microsoft
Excel, Surfer 10, dan progress version 3.0.Data yang diolah dengan Microsoft
Excel berupa data wilayah beserta data koordinat titik pengukuran.Surfer
menampilkan gambar penampang dari kedudukan akuifer, sedangkan progress
version 3.0 berguna untuk menampilkan dan mengolah data geolistrik.
8
Persamaan Darcy digunakan dalam proses analisis data dalam pendugaan
cadangan airtanah baik akuifer dangkal maupun akuifer dalam. Persamaan
didekati menggunakan rumus :
Q=KxixA
dengan
i=
δh
δL
A = W x b akuifer
SehinggaQ = w x b akuifer x K x
Keterangan :
Q
K
i
δh
δL
A
w
b akuifer
= Debit, m3/hari
= Konduktivitas hidrolik, m/hari
= Gradien hidrolik
= Beda kedalaman muka airtanah,m
= Panjang lintasan airtanah,m
= luas penampang akuifer,m2
= Panjang penampang akuifer,m
= Ketebalan Akuifer,m
δh
δL
9
HASIL DAN PEMBAHASAN
Keadaan Umum Lokasi Penelitian
Kabupaten Tangerang terletak di bagian Timur Provinsi Banten pada
koordinat 106°20’-106°44’ Bujur Timur dan 5°58’-6°21’ Lintang Selatan.
Kabupaten Tangerang termasuk salah satu daerah yang menjadi bagian dari
wilayah Provinsi Banten.
Terletak pada posisi geografis dengan batas-batas:
1. Sebelah utara berbatasan dengan Laut Jawa, dengan panjang garis pantai ±
51 Km.
2. Sebelah timur berbatasan dengan Kota Tangerang Selatan,Kota
Tangerangdan DKI Jakarta
3. Sebelah selatan berbatasan dengan Kabupaten Bogor (Provinsi Jawa
Barat)dan Kabupaten Lebak
4. Sebelah barat berbatasan dengan Kabupaten Serang dan Lebak.
Luas wilayah Kabupaten Tangerang sebesar ± 95.961 ha atau ± 959,61
km2.Kabupaten Tangerang merupakan wilayah dengan suhu yang relatif panas
dengan kelembaban yang tinggi. Temperatur udara berdasarkan penelitian di
Stasiun Geofisika Klas I Tangerang rata-rata berkisar antara 23,2 0C s/d
33,20C.Secara topografi, Kabupaten Tangerang sebagian besar berada pada
ketinggian 0 – 85 m diatas permukaan laut. Berdasarkan ketinggian wilayah,
Kabupaten Tangerang dapat dibagi dua bagian, dataran rendah dan dataran tinggi.
Dataran rendah memiliki ketinggian dari 0-25 m diatas permukaan laut yang
terletak di bagian utara.
Secara hidrogeologi diperoleh 2 jenis akuifer, yaitu akuifer bebas dan
akuifer dalam. Kondisi hidrogeologi Kabupaten Tangerang meliputi :
1.Akuifer Bebas(Unconfined Aquifer)
Akuifer bebas di Kabupaten Tangerang umumnya disusun oleh pasir, pasir
lempungan, lempung pasiran. Batas atas lapisan tersebut berada pada kedalaman
antara 2 – 16 m bawah muka tanah (bmt) setempat. Ketebalan akuifer bervariasi
antara 12 – 23 m. Konduktivitas hidrolik antara 0.8 – 23,4 m/hari. Gradient
hidrolik akuifer bebas mengikuti kontur muka tanah setempat.
2. Akuifer Dalam (Confined Aquifer)
Akuifer dalam atau akuifer tertekan di Kab tangerang disusun oleh pasir,
batu pasir/breksi pasir, dan pasir lempungan. Batas atas akuifer dalam dijumpai
pada kedalaman 40 – 80 m bmt setempat. Konduktivitas hidrolik diperkiran 8,9 –
21,4 m/hari. Airtanah dalam berasal dari selatan sebagai resapan airtanah ke utara
sebagai daerah discharge.
Menurut peta hidrogeologi regional lembar Jakarta, Pusat Geologi
Lingkungan Tahun 1993 maka dapat didefinisikan tipologi kondisi geologi di
Kabupaten Tangerang terdiri dari aluvial (Qa),tufa banten (Qpvb) dan batu
gamping koral (Ql). Aluvial terdiri dari kerakal, pasir, lanau dan lumpur.Tufa
banten terdiri dari tufa, batu apung, batu pasir dan tufaan. Sedangkan batuan
penyusun terdiri daripasir, breksi pasir/batu pasir, pasir lempungan dan lempung
pasiran.
10
Pergerakan Airtanah
Setiap pemukaan tanah memiliki kemiringan yang memungkinkan terjadi
adanya pergerakan airtanah. Permukaan airtanah bebas memiliki gradien, maka air
akan bergerak menuju arah yang memiliki gradien rendah. Gradien ini sering
disebut dengan gradien hidrolik. Dari peta permukaan airtanah yang memuat peta
kontur maka dapat diketahui pergerakan airtanah. Pergerakan airtanah dapat
diketahui dengan pola garis aliran airtanah.
Garis aliran adalah suatu garis sepanjang mana butir-butir air akan
bergerak dari bagian hulu ke bagian hilir melalui media tanah yang tembus air
(permeable). Garis kontur penting digunakan untuk mengetahui arah pergerakan
airtanah pada wilayah Kabupaten tangerang. Dengan mengetahui arah pergerakan
airtanah, maka dapat diketahui area penampang akuifer dari pergerakan airtanah.
Area penampang akuifer ini merupakan salah satu parameter yang dibutuhkan
dalam memperhitungkan dalam perhitungan prediksi cadangan airtanah
menggunakan persamaan Darcy.
Setiap batuan memiliki kemampuan yang berbeda-beda untuk meloloskan
air sehingga pergerakan airtanah juga dipengaruhi oleh kondisi batuan yang ada di
dalam tanah. Salah satu parameter yang digunakan dalam perhitungan debit air
dengan persamaan Darcy adalah konduktivitas hidrolik. Konduktivitas hidrolik
(K) sering disebut juga sebagai permeabilitas atau koefisien permeabilitas.
Konduktivitas hidrolik merupakan tingkat dimana airtanah mengalir melalui
satuan luas akuifer atau akuitar di bawah gradien unit hidrolik (Dawson and
Istok,1991).
Porositas yang besartidak selalu disertai oleh permeabilitas yang baik
dalam meloloskan airtanah. Sebagai contoh lapisan lempung, di wilayah studi
penelitian banyak ditemukan kandungan lempung. Porositas lapisan lempung
sangat besar, tetapi permeabilitasnya kecil karena rongga atau ruangnya sangat
kecil.
Arah pergerakan airtanah di Kabupaten Tangerang yaitu mengikuti kontur
tanah setempat dengan arah aliran air berdasarkan jejaring aliran airtanah berasal
dari selatan mengalir ke utara yang tersaji pada lampiran 2.
Pengolahan Data
Setelah melakukan pengumpulan data lapangan, pengolahan data
dilakukan dengan bantuan program Microsoft Excel. Data yang diolah adalah data
lapang yang masih berupa tegangan dan kuat arus yang dialirkan ke lapisan tanah.
Data yang diperoleh dari hasil pengukuran lapang adalah adalah berupa tahanan
jenissemu batuan.
Tahanan jenis semu batuan selanjutnya diolah menggunakan
programProgress Version 3.0. Proses pengolahan data dimulai dengan
pemasukkan data, melakukan estimasi model parameter, dan melakukan iterasi
pada proses pengolahan pada program. Pendugaan lapisan akuifer dilakukan
berdasarkan nilai tahanan jenis batuan hasil pengukuran, yakni terletak pada
batuan yang mengandung pasir atau batuan yang mampu meloloskan airtanah.
11
Interpretasi data hasil pengukuran dilakukan untuk mengetahui penampang
vertikal lapisan tanah. Penampang vertikal lapisan tanah yang diperoleh sering
disebut sebagai diagram pagar atau borlog. Borlog dimanfaatkan untuk
menghitung seberapa ketebalan akuifer dan kedalaman lapisan akuifer di daerah
pengukuran.
Penentuan perhitungan cadangan airtanah dalam penelitian ini tidak
menggunakan seluruh data borlog yang diperoleh. Penentuan data borlog dalam
perhitungan prediksi potensi cadangan airtanah berdasarkan jejaring aliran
(flownet). Panjang penampang akuifer dangkal meliputi Kecamatan Pagedangan,
Kecamatan Legok, Kecamatan Panongan, Kecamatan Jambe, Kecamatan
Tigaraksa, Kecamatan Solear, Kecamatan Cisoka. Sedangkan panjang penampang
akuifer dalam meliputi Kecamatan Pagedangan, Kecamatan Legok, dan
Kecamatan Panongan. Penampang melintang akuifer dari Selatan ke Utara dapat
dilihat padagambar 4.
Gambar 4. Penampang melintang akuifer dari Selatan ke Utara
Pada gambar 5 terlihat penampang 3 dimensi kontur tanah dan beserta
dimensi masing-masing parameter perhitungan Darcy untuk perhitungan prediksi
akuifer dangkal.
12
Gambar 5. Penampang akuifer dangkal dan penjelasannya
Pada gambar 6 terlihat penampang 3 dimensi kontur tanah dan beserta
dimensi masing-masing parameter perhitungan Darcy untuk perhitungan akuifer
dalam.
Gambar 6. Penampang akuifer dalam dan penjelasannya
Pada gambar 5 dan gambar 6 terlihat ketebalan sebesar 22 m untuk akuifer
dangkal dan 33 m untuk akuifer dalam, sedangkan untuk panjang penampang
akuifer dangkal sebesar 30 km dan akuifer dalam 18,6 km. Panjang
lintasanairtanahdari garis S-U yang terlampir pada lampiran 2 sebesar 34 km.
Perhitungan cadangan airtanah dihitung berdasarkan nilai-nilai parameter
yang digunakan dalam persaman Darcy.Dari parameter perhitungan yang
diperoleh dari hasil pengukuran lapang dan dari data penunjang maka didapatkan
data yang tersaji dari tabel1 berikut :
13
Tabel 1. Nilai parameter persamaan Darcy
Nilai akuifer
dangkal
Variabel
Konduktivitas hidrolik
1
Nilai akuifer
dalam
Satuan
6,1 Meter/hari
Ketebalan lapisan
22
33 Meter
Panjang penampang akuifer
30
Beda kedalaman muka air tanah
40
40 Meter
Panjang lintasan airtanah
34
34 Kilometer
18,3 Kilometer
Dari pola laju aliran airtanah tanah dapat diketahui panjang lintasan airtanah
dan panjang penampang akuifer dengan menggunakan peta.Ketebalan lapisan
akuifer didapatkan dari hasil rata-rata kandungan lapisan akuifer di daerah
penyelidikan, sehingga diharapkan mampu mewakili ketebalan akuifer yang
ada.Nilai konduktivitas hidrolik diperoleh dari hasil rata-rata lapisan batuan yang
dapat meloloskan air di daerah penyelidikan.Luas Penampang akuifer dangkal
didapatkan sebesar 660.000 m2 sedangkan luas penampang akuifer dalam sebesar
605.055 m2. Luas penampang akuifer didapatkan dari hasil kali dari ketebalan
lapisan akuifer dan panjang penampang akuifer.
Setelah melakukan perhitungan, diperoleh pada kandungan cadangan pada
akuifer dangkal sebesar 776,47 m3/hari. Pada akuifer dalam mempunyai
kandungan air sebesar4342,15 m3/hari. Akuifer dalam dapat dimanfaatkan untuk
berbagai kegiatan yang membutuhkan kapasitas air yang lebih besar seperti
kegiatan industri dan jasa. Dari proses perhitungan hasil cadangan airtanah dapat
dinyatakan memiliki debit kecil, hal ini disebabkan karena batuan penyusunnya
tidak terlalu dapat meloloskan air. Hal itu dibuktikan dengan adanya pemanfaatan
sumber-sumber air selain airtanah setempat.Untuk hasil lebih jelasnya disajikan
dalam tabel 2.
Tabel 2. Hasil Perhitungan Prediksi Potensi Cadangan Airtanah
Jenis airtanah
Dangkal
Dalam
3
Prediksi potensi cadangan airtanah (m /hari)
776,47
4342,15
14
Terdapatnya ketentuan besarnya batasan pengambilan airtanah yang
tercamtum dalam Kepmen ESDM Nomor 1451.K/10/MEM/2000 tentang
Pedoman Teknis Pemerintah di Bidang Pengelolaan Air Bawah Tanah , maka
batasan eksploitasi airtanah yang tergolong kategori aman adalah sebesar kurang
dari 40 % dari total ketersediaan airtanah yang tersedia. Dari ketentuan tersebut
dapat dihitung besar eksploitasi airtanah yang dapat dilakukan untuk dapat masuk
kategori aman. Hasil perhitungan disajikan pada tabel 3.
Tabel 3. Hasil Perhitungan Zona Eksploitasi Kategori Aman
Jenis airtanah
Prediksi potensi cadangan airtanah
3
(m /hari)
Jumlah eksploitasi
kategori zona aman
3
(m /hari)
Dangkal
Dalam
776,47
4342,15
40%*776,47 = 310,58
40%*4342,15 = 1736,86
Pada akuifer dangkal daerah yang bagus untuk dimanfaatan potensi airtanah
adalah daerah yang berada pada wilayah bagian utara Kabupaten Tangerang. Hal
ini disebabkan karena wilayah Kabupaten Tangerang bagian utara mempunyai
elevasi yang lebih rendah.
Salah satu akibat selanjutnya dari pengambilan airtanah yang berlebihan dan
tidak terkendali adalah penurunan muka airtanah, yang akan menimbulkan
dampak lanjutan, berupa semakin terbatasnya jumlah airtanah, dan dapat memicu
amblesan tanah. Permasalahan ini akan menjadi tanggung jawab bersama,
khususnya para pengelola daerah karena akibatnya bisa berdampak luas, bahkan
tidak mengenal batas-batas administratif.
15
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Berdasarkan hasil penelitian “Prediksi Potensi Cadangan Airtanah
Menggunakan Persamaan Darcy di Kabupaten Tangerang, Provinsi Banten”,
maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Litologi di Kabupaten Tangerang terdiri dari pasir, breksi pasir/batu pasir,
pasir lempungan dan lempung pasiran sehingga untuk daerah tertentu banyak
mengandung airtanah. Ketebalan akuifer dangkal bervariasi berkisar 12-23
meter sedangkan akuifer dalam bervariasi berkisar 27-39 meter.
2. Konduktivitas hidrolik untuk akuifer dangkal sebesar 1 m/hari sedangkan
akuifer dalam sebesar 6,1 m/hari.
3. Dari hasil perhitungan didapatkan prediksi potensi cadangan airtanah dangkal
sebesar 776,47 m3/hari dan prediksi cadangan airtanah dalam sebesar 4342,15
m3/hari.
Saran
Berdasarkan penelitan yang telah dilakukan, maka dirumuskan beberapa
saran sebagai berikut :
1. Untuk menjaga kondisi tanah di daerah eksploitasi maka harus ada batasan
jumlah airtanah yang akan dieksploitasi agar tidak terjadi cekungan airtanah
yang signifikan, disamping itu eksploitasi airtanah yang berlebihan dapat
memberikan dampak negatif seperti penurunan muka tanah, penurunan muka
airtanah, dan intrusi airlaut.
2. Sosialisasi kepada masyarakat sekitar hendaknya dilakukan agar masyarakat
tahu seberapa dalam harus membuat sumur bor.
3. Pembuatan sumur resapan di berbagai kawasan yang dirasa memiliki potensi
cadangan airtanah yang relatif sedikit.
4. Menurut Kepmen ESDM Nomor 1451.K/10/MEM/2000 tentang Pedoman
Teknis Pemerintah di Bidang Pengelolaan Air Bawah Tanah, maka dapat
dikatagorikan eksploitasi zona aman adalah sebesar 40 % dari total jumlah
airtanah yang ada.
5. Dalam setiap titik pengukuran, data spasi elektroda AB/2 hendaknya
dilakukan sekurang-kurangnya 28 kali, sehingga dapat diketahui batas lapisan
akuifer dalam.
16
DAFTAR PUSTAKA
Anonim.2012a.Kabupaten Tangerang Dalam Angka Tahun 2012.Biro Pusat
Statistika Kabupaten Tangerang.
Arsyad S.2000.Konservasi Air dan Tanah.IPB Press,Bogor.
Chow, V.T. 1964. Handbook of Applied Hydrology. Mc Graw Hill, New York
Damtoro J.1999.Perbedaan Penggunaan Beberapa Filter Geolistrik Konfigurasi
Schlumberger Pada Program Komputer.Teknologi Indonesia Jilid XXII,No
1-2. Bandung.
Fetter, C.W. 1994. Applied Hydrogeology. 3rd Ed. Merrill Publishing Company.
Ohio, USA.
Kepmen ESDM Nomor 1451.K/10/MEM/2000 tentang Pedoman Teknis
Pemerintah di Bidang Pengelolaan Air Bawah Tanah.
Kusnandar,Husna.2012.Prediksi Potensi Cadangan Airtanah Menggunakan
Persamaaan Darcy Di Kota Tangerang Selatan, Provinsi Banten
[skripsi]:Bogor.Institut Pertanian Bogor.
Lee T R.1999.Water Management in the 21st Century.Edward Elgar
Publising.Cheltenham UK.
Mays LW.2005.WaterResourses Engineering.Second Edition.John Wiley &
Sons,United State of Amarica.
Mori K..2006.Hidrologi Untuk Pengairan (diterjemahkan dari :Manual on
Hidrology,penerjemah :L.Taulu).Pradnya Paramita,Jakarta.
Mutowal,Wakid.2008.Penentuan Sebaran Akuifer dan Pola Aliran Airtanah
Dengan Metode Tahanan Jenis (Resitivity Method) Di Desa Cisalak,
Kecamatan
Sukmajaya,Kota
Depok,Provinsi
Jawa
Barat
{skripsi]:Bogor,Institut Pertanian Bogor.
Nemec, J. 1972. Engineering Hydrology. Mc Graw-Hill, London
Pemerintah Kabupaten Tangerang.Rencana Tata Ruang Wilayah Kabupaten
Tangerang Tahun 2011-2031,Tangerang.
Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No 43 Tahun 2008.
Rusmana, E, dkk. (2001). Peta Geologi Lembar Serang Skala 1:100000. Pusat
Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung
Rusmana, E, dkk. (2001). Peta Geologi Lembar Jakarta Skala 1:100000. Pusat
Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung
Sukardi P.1986.Peta Hidrogeologi Indonesia Skala 1:250 000 Lembar
Jakarta.Direktorat Tata Lingkungan,Bandung.
Sosrodarsono
S,Takeda
K.1993.Hidrology
Untuk
pengairan.Pradnya
Paramita,Jakarta.
Todd DK.1995.Groundwater
Hydrology.Second Edition.John Wiley &
Sons,Singapore.
Todd DK.Mays LW.2005.Groundwater Hydrology.Third Edition.John Wiley &
Sons,Singapore.
17
Lampiran 1.Nilai Konduktivitas Hidrolik
Nilai Konduktivitas Hidrolik (Todd,1995)
Material
Hydraulic
Conductivity
m/day
Type
of
Meas
urement*
Gravel, coarse
150
R
Gravel, medium
270
R
Gravel ,fine
450
R
Sand, coarse
45
R
Sand, medium
12
R
Sand, fine
2.5
R
Silt
0.08
H
Clay
0.0002
H
Sandstone, fine-grained
0.2
V
Sandstone, medium-grained
3.1
V
Limestone
0.94
V
Dolomite
0.001
V
Dune sand
20
V
Loess
0.08
V
Peat
5.7
V
Schist
0.2
V
Slate
0.00008
V
Till, predominantly sand
0.49
R
Till, predominantly gravel
30
R
Tuff
0.2
V
Basalt
0.01
V
Gabbro,weathered
0.2
V
Granite, weathered
1.4
V
*H merupakan konduktivitas hidrolik horizontal, R merupakan sampel
kemasan (repacked sample), V merupakan konduktivitas hidrolik vertikal.
18
Lampiran 2.Peta Lokasi Pengukuran Geolistrik
Sumber Peta : Album peta RTRW Kabupaten Tangerang 2011-2031
19
Lampiran 3. Jejaring Aliran (Flownet)
-6.05
Kosambi (Dadap)
-6.1
Rajeg (Pangarengan)
Kemiri (Kemiri)
Sepatan (Karet Jaya)
Legenda:
Pasar Kemis (Sindangsari)
-6.15
Garis kontur
Cikupa
Balaraja
-6.2
Balaraja(Cisedeh)
(Sentul)
Balaraja
Jayanti
Arah aliran
Balaraja
-6.25
Cisoka
Curug
Tiga Raksa
Kelapa Dua
Panongan
Solear
Pagedangan
-6.3
Jambe
Legok
Cisauk
Pondok Aren (Pondok Cabe)
-6.35
106.35
106.4
106.45
Sumber : Waspodo,2010
106.5
106.55
106.6
106.65
106.7
106.75
20
Lampiran 4. Peta Hidrogeologi Lembar Jakarta-Serang
Sumber Peta : Album peta RTRW Kabupaten Tangerang 2011-2031
21
Lampiran 5. Borlog Pengukuran
22
Lampiran 6. Lanjutan
23
Lampiran 7. Lanjutan
24
Lampiran 8. Lanjutan
25
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Pati pada tanggal 22 Desember 1990 dan
merupakan anak pertama dari dua bersaudara pasangan Bapak
Priya dan Ibu Hartini.
Pada tahun 2003 penulis menyelesaikan penidikan SD
Sidoharjo, Pati. Kemudian penulis melanjutkan pendidikan pada
jenjang Sekolah Menengah Pertama Negeri 1 Pati dan lulus pada
tahun 2006. Tahun 2006 penulis melanjutkan ke pendidikan
Sekolah Menengah Atas Negeri 3 Pati dan lulus pada tahun 2009. Pada tahun
2009 penulis diterima di Institut Pertanian Bogor program S-1 melalui jalur
Undangan Saringan Masuk IPB (USMI)di Departemen Teknik Sipil dan
Lingkungan dan menyelesaikan program sarjana pada tahun 2013. Selama
menjadi mahasiswa, penulis juga aktif dalam organisasi Bioenergi and
Environmental Comunity (BEC), Ketua Organisasi mahasiswa Daerah “Ikatan
Keluarga Mahasiswa Pati (OMDA IKMP) periode 2010-2011. Penulis juga
menjadi seorang pengajar di bimbel “Mitra Siswa” sebagai pengajar fisika dan
menjadi staff pengajar “Nurul Ilmi Center (NIC)” sebagai pengajar materi eksak
untuk SD, SMP, dan SMA. Penulis juga sering mengikuti kajian Hidrologi dan
Hidrogeologi mulai semester 6.
Penulis melakukan kajian praktek lapangan di Perum Jasa Tirta II,
Purwakarta, Jawa Barat dengan topik “Mempelajari Aspek Manajemen
Sumberdaya Air Untuk Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) Di Waduk
Ir.H.Djuanda Purwakarta”. Selanjutnya penulis melakukan penelitian di bidang
hidrogeologi dengan judul “Prediksi Potensi Cadangan Airtanah Menggunakan
Persaaan Darcy Di Kabupaten Tangerang, Provinsi Banten” di bawah bimbingan
Dr.Ir.Roh Santoso Budi Waspodo, MT.