BAGAIMANA MEMPREDIKSI KERUSAKAN SUMBERDAYA AIR KERUSAKAN SUMBERDAYA AIR KARST
BAGAIMANA MEMPREDIKSI
KERUSAKAN SUMBERDAYA AIR
KARST
Tjahyo Nugroho Adji
Karst Research Group
Fak. Geografi UGM
0 7 .9*7 .&
KERUSAKAN
Kuantitas/debit…apa..? (misal: turunnya
debit)..kapan..?..berapa banyak..? Adakah
parameter lain..?
1.
Kualitas…? Kekeruhan..unsur kimia
terlarut..atau …adakah parameter lain….?
2.
Mataair non-epikarst
Sungai Bawah Tanah
3.
Mataair epikarst
p
2.
1.
SUMBERDAYA AIR KARST
EPIKARST
SBT
NON-EPIKARST
KARENA PERBEDAAN SIFAT DAN KARAKTERNYA, MAKA
KRITERIA KERUSAKANNYA JUGA HARUS DIBEDAKAN
BAGAIMANA
MEMBEDAKANNYA ..?
Dengan melihat data hidrograf alirannya
ٞ Hidrograf
g
= hubungan
g antara aliran vs waktu
ٞ
Aliran dasar
Aliran dasar
MENGAPA
HIDROGRAF..? •
•
Karakteristik
hidrograf
merupakan
cerminan
dari
kondisi
daerah
tangkapan
permukaannya
Jika kondisi daerah tangkapan
berubah, maka bentuk dan
karakter hidrograf akan berubah
pula
HIDROGRAF
MATAAIR EPIKARST
Q puncak
Waktu tunda
fluktuasi
Q minimum
HIDROGRAF
MATAAIR EPIKARST
Ciri-ciri:
•Respon
R
tterhadap
h d hujan
h j lambat
l b t
•Fluktuasi rendah
•Puncak
P
k debit
d bit terjadi
t j di 1 x dalam
d l
1 tahun
t h
•Aliran dasar stabil sepanjang tahun
•Selalu jernih sepanjang tahun
HIDROGRAF
MATAAIR NON-EPIKARST
250
0
discharge
e (l/sec)
20
150
30
100
40
50
50
0
Aug-13
60
Sep-13
Oct-13
Nov-13
Dec-13
Jan-14
Feb-14
Mar-14
Apr-14
May-14
rainffall (mm)
10
200
HIDROGRAF
MATAAIR NON-EPIKARST
Ciri-ciri:
•Respon
Respon terhadap hujan terkadang lambat atau cepat
•Fluktuasi kadang rendah atau tinggi
•Puncak debit terjadi beberapa kali dalam 1 tahun
•Aliran dasar terkadang stabil atau berfluktuasi sepanjang tahun
•Terkadang mengalami kekeruhan saat periode hujan
0
250
discharg
ge (l/sec)
20
150
30
100
40
50
50
60
0
Aug-13
Sep-13
Oct-13
Nov-13
Dec-13
Jan-14
Feb-14
Mar-14
Apr-14
May-14
rain
nfall (mm)
10
200
HIDROGRAF
SUNGAI BAWAH TANAH
Hujan
j
vs Debit SBT Bribin (20
( Des 06 - 4 Jan 07))
50
3000
Hujan (mm)
debit (llt/dt)
40
Debit (lt/dt)
2500
30
2000
20
1500
10
0
12/20/06
1000
12/22/06
12/23/06
12/25/06
12/27/06
12/28/06
Waktu
12/30/06
1/1/07
1/2/07
HIDROGRAF
SUNGAI BAWAH TANAH
Ciri-ciri:
•Respon terhadap hujan cepat
•Fluktuasi tinggi
•Puncak debit terjadi berulang kali setiap kejadian hujan
•Aliran
Aliran dasar berfluktuasi saat periode hujan
•Selalu mengalami kekeruhan saat periode hujan
Hujan vs Debit SBT Bribin (20 Des 06 - 4 Jan 07)
50
3000
Hujan (mm)
debitt (lt/dt)
40
Debit (lt/dt)
2500
30
2000
20
1500
10
0
12/20/06
1000
12/22/06
12/23/06
12/25/06
12/27/06
12/28/06
Waktu
12/30/06
1/1/07
1/2/07
APA SEBABNYA..?
KONDISI DAERAH TANGKAPANNYA
Ini yang dikhawatirkan berubah
SIMPANAN AIRNYA
SIFAT ALIRANNYA
APA YANG TERJADI JIKA DAERAH
TANGKAPANNYA RUSAK..?
1. BENTUK HIDROGRAF BERUBAH
Q
Q
Q
t
Q
t
t
Q
t
t
2. PARAMETER HIDROGRAF JUGA BERUBAH
Ciri-ciri:
• Debit
D bit aliran
li
saatt kemarau
k
t
turun,
d saatt hujan
dan
h j naik
ik
• Respon terhadap hujan menjadi lebih cepat
• Fluktuasi
Fl kt
i menjadi
j di lebih
l bih besar
b
• Puncak debit bertambah banyak pada periode hujan
• % aliran dasar turun atau bertambah fluktuasinya sepanjang tahun
• Aliran menjadi keruh atau bertambah keruh saat periode hujan
CONTOH
1400
1400
2016
2016
2017
2017
1200
1200
1000
1000
800
800
600
600
400
400
200
200
00
Jan
Jan
Feb
Feb
Mar
Mar
Apr
Apr
May
May
Jun
Jun
Jul
Jul
Aug
Aug
Sep
Sep
Oct
Oct
Nov
Nov
Dec
Dec
Bagaimana menentukan level kerusakan
kerusakan..?
?
1 ttentunya
1.
t
membutuhkan
b t hk
d t
data
hid
hidrograf
f
mataair atau SBT;
2 membutuhkan
2.
memb t hkan data empiris,
empiris baik data
permukaan maupun sifat aliran/debit;
3 Mencari korelasi antara kerusakan daerah
3.
tangkapan dan sifat aliran/debit
4 Karena hidrograf tidak independen thd.
4.
thd iklim
Perlu studi kasus :
“
“penambangan
b
di CAT Watu
W t
Putih, Karst Rembang”
Rembang
Kerusakan apa yang terjadi pada
2013..? …Yang bisa dilihat…yang
tidak terjadi pada tahun-tahun
sebelumnya…
sebelumnya
1. Air yang tidak pernah keruh menjadi keruh
saat periode hujan;
h jan (independent thd.
thd Iklim)
2. Fluktuasi meningkat dari 45 liter/dt
menjadi 60 liter/dt; …naik 33 %;
(independent thd. Iklim)
3. Debit minimum turun dari 385 liter/dt
menjadi 370 liter/dt …turun 4 %
USULAN KRITERIA KERUSAKAN
MATAAIR EPIKARST
No
Parameter
Kriteria
Waktu
Hub. dgn iklim
1
Kekeruhan
Keruh
2 tahun berturutan
independent
2
Fluktuasi
Naik sebesar
33%
2 tahun berturutan
independent
3
Debit
minimum
Turun 4%
2 tahun berturutan
dependent
USULAN KRITERIA KERUSAKAN
MATAAIR NON-EPIKARST DAN SBT
No
Parameter
Kriteria
Waktu
Hub. dgn iklim
1
Kekeruhan
Keruh
2 tahun berturutan
independent
2
Fluktuasi
Naik sebesar 75100 %
2 tahun berturutan
independent
3
Debit
minimum
Turun 10 %
2 tahun berturutan
dependent
4
Aliran dasar
tahunan
Turun 5 %
2 tahun berturutan
independent
Pemisahan komponen aliran Gua Gilap
Pemisahan komponen aliran Gua Gilap
400
total aliran
debit (lt/dt)
300
Aliran dasar (diffuse)
(
)
200
100
0
1/5/06
31/5/06
30/6/06
30/7/06
29/8/06
28/9/06
28/10/06
27/11/06
27/12/06
26/1/07
25/2/07
27/3/07
Prosentase aliran dasar menunjukkan kemampuan akuifer
karst menyimpan air dalam jangka yang panjang, jika
menurun secara kontinyu, maka bisa dijadikan indikasi
adanya kerusakan pada akuifer daerah tangkapannynya
26/4/07
•
Karena sifat akuifer karst yang heterogen dan anisotropis;
•
Artinya kasus spesifik pada suatu wilayah belum tentu dapat
digeneralisir untuk mewakili wilayah lain;
•
Masih diperlukan
p
banyak
y
kajian
j
empiris
p
hubungan
g
antara
perubahan daerah tangkapan dengan perubahan sifat
hidrogaf aliran pada mataair atau SBT;
•
Lebih aman cenderung tanpa angka atau magnitude ,tetapi
mengamati dalam jangka waktu berurutan (time series) untuk
mengidentifikasi kerusakan sumberdaya air karst
KERUSAKAN SUMBERDAYA AIR
KARST
Tjahyo Nugroho Adji
Karst Research Group
Fak. Geografi UGM
0 7 .9*7 .&
KERUSAKAN
Kuantitas/debit…apa..? (misal: turunnya
debit)..kapan..?..berapa banyak..? Adakah
parameter lain..?
1.
Kualitas…? Kekeruhan..unsur kimia
terlarut..atau …adakah parameter lain….?
2.
Mataair non-epikarst
Sungai Bawah Tanah
3.
Mataair epikarst
p
2.
1.
SUMBERDAYA AIR KARST
EPIKARST
SBT
NON-EPIKARST
KARENA PERBEDAAN SIFAT DAN KARAKTERNYA, MAKA
KRITERIA KERUSAKANNYA JUGA HARUS DIBEDAKAN
BAGAIMANA
MEMBEDAKANNYA ..?
Dengan melihat data hidrograf alirannya
ٞ Hidrograf
g
= hubungan
g antara aliran vs waktu
ٞ
Aliran dasar
Aliran dasar
MENGAPA
HIDROGRAF..? •
•
Karakteristik
hidrograf
merupakan
cerminan
dari
kondisi
daerah
tangkapan
permukaannya
Jika kondisi daerah tangkapan
berubah, maka bentuk dan
karakter hidrograf akan berubah
pula
HIDROGRAF
MATAAIR EPIKARST
Q puncak
Waktu tunda
fluktuasi
Q minimum
HIDROGRAF
MATAAIR EPIKARST
Ciri-ciri:
•Respon
R
tterhadap
h d hujan
h j lambat
l b t
•Fluktuasi rendah
•Puncak
P
k debit
d bit terjadi
t j di 1 x dalam
d l
1 tahun
t h
•Aliran dasar stabil sepanjang tahun
•Selalu jernih sepanjang tahun
HIDROGRAF
MATAAIR NON-EPIKARST
250
0
discharge
e (l/sec)
20
150
30
100
40
50
50
0
Aug-13
60
Sep-13
Oct-13
Nov-13
Dec-13
Jan-14
Feb-14
Mar-14
Apr-14
May-14
rainffall (mm)
10
200
HIDROGRAF
MATAAIR NON-EPIKARST
Ciri-ciri:
•Respon
Respon terhadap hujan terkadang lambat atau cepat
•Fluktuasi kadang rendah atau tinggi
•Puncak debit terjadi beberapa kali dalam 1 tahun
•Aliran dasar terkadang stabil atau berfluktuasi sepanjang tahun
•Terkadang mengalami kekeruhan saat periode hujan
0
250
discharg
ge (l/sec)
20
150
30
100
40
50
50
60
0
Aug-13
Sep-13
Oct-13
Nov-13
Dec-13
Jan-14
Feb-14
Mar-14
Apr-14
May-14
rain
nfall (mm)
10
200
HIDROGRAF
SUNGAI BAWAH TANAH
Hujan
j
vs Debit SBT Bribin (20
( Des 06 - 4 Jan 07))
50
3000
Hujan (mm)
debit (llt/dt)
40
Debit (lt/dt)
2500
30
2000
20
1500
10
0
12/20/06
1000
12/22/06
12/23/06
12/25/06
12/27/06
12/28/06
Waktu
12/30/06
1/1/07
1/2/07
HIDROGRAF
SUNGAI BAWAH TANAH
Ciri-ciri:
•Respon terhadap hujan cepat
•Fluktuasi tinggi
•Puncak debit terjadi berulang kali setiap kejadian hujan
•Aliran
Aliran dasar berfluktuasi saat periode hujan
•Selalu mengalami kekeruhan saat periode hujan
Hujan vs Debit SBT Bribin (20 Des 06 - 4 Jan 07)
50
3000
Hujan (mm)
debitt (lt/dt)
40
Debit (lt/dt)
2500
30
2000
20
1500
10
0
12/20/06
1000
12/22/06
12/23/06
12/25/06
12/27/06
12/28/06
Waktu
12/30/06
1/1/07
1/2/07
APA SEBABNYA..?
KONDISI DAERAH TANGKAPANNYA
Ini yang dikhawatirkan berubah
SIMPANAN AIRNYA
SIFAT ALIRANNYA
APA YANG TERJADI JIKA DAERAH
TANGKAPANNYA RUSAK..?
1. BENTUK HIDROGRAF BERUBAH
Q
Q
Q
t
Q
t
t
Q
t
t
2. PARAMETER HIDROGRAF JUGA BERUBAH
Ciri-ciri:
• Debit
D bit aliran
li
saatt kemarau
k
t
turun,
d saatt hujan
dan
h j naik
ik
• Respon terhadap hujan menjadi lebih cepat
• Fluktuasi
Fl kt
i menjadi
j di lebih
l bih besar
b
• Puncak debit bertambah banyak pada periode hujan
• % aliran dasar turun atau bertambah fluktuasinya sepanjang tahun
• Aliran menjadi keruh atau bertambah keruh saat periode hujan
CONTOH
1400
1400
2016
2016
2017
2017
1200
1200
1000
1000
800
800
600
600
400
400
200
200
00
Jan
Jan
Feb
Feb
Mar
Mar
Apr
Apr
May
May
Jun
Jun
Jul
Jul
Aug
Aug
Sep
Sep
Oct
Oct
Nov
Nov
Dec
Dec
Bagaimana menentukan level kerusakan
kerusakan..?
?
1 ttentunya
1.
t
membutuhkan
b t hk
d t
data
hid
hidrograf
f
mataair atau SBT;
2 membutuhkan
2.
memb t hkan data empiris,
empiris baik data
permukaan maupun sifat aliran/debit;
3 Mencari korelasi antara kerusakan daerah
3.
tangkapan dan sifat aliran/debit
4 Karena hidrograf tidak independen thd.
4.
thd iklim
Perlu studi kasus :
“
“penambangan
b
di CAT Watu
W t
Putih, Karst Rembang”
Rembang
Kerusakan apa yang terjadi pada
2013..? …Yang bisa dilihat…yang
tidak terjadi pada tahun-tahun
sebelumnya…
sebelumnya
1. Air yang tidak pernah keruh menjadi keruh
saat periode hujan;
h jan (independent thd.
thd Iklim)
2. Fluktuasi meningkat dari 45 liter/dt
menjadi 60 liter/dt; …naik 33 %;
(independent thd. Iklim)
3. Debit minimum turun dari 385 liter/dt
menjadi 370 liter/dt …turun 4 %
USULAN KRITERIA KERUSAKAN
MATAAIR EPIKARST
No
Parameter
Kriteria
Waktu
Hub. dgn iklim
1
Kekeruhan
Keruh
2 tahun berturutan
independent
2
Fluktuasi
Naik sebesar
33%
2 tahun berturutan
independent
3
Debit
minimum
Turun 4%
2 tahun berturutan
dependent
USULAN KRITERIA KERUSAKAN
MATAAIR NON-EPIKARST DAN SBT
No
Parameter
Kriteria
Waktu
Hub. dgn iklim
1
Kekeruhan
Keruh
2 tahun berturutan
independent
2
Fluktuasi
Naik sebesar 75100 %
2 tahun berturutan
independent
3
Debit
minimum
Turun 10 %
2 tahun berturutan
dependent
4
Aliran dasar
tahunan
Turun 5 %
2 tahun berturutan
independent
Pemisahan komponen aliran Gua Gilap
Pemisahan komponen aliran Gua Gilap
400
total aliran
debit (lt/dt)
300
Aliran dasar (diffuse)
(
)
200
100
0
1/5/06
31/5/06
30/6/06
30/7/06
29/8/06
28/9/06
28/10/06
27/11/06
27/12/06
26/1/07
25/2/07
27/3/07
Prosentase aliran dasar menunjukkan kemampuan akuifer
karst menyimpan air dalam jangka yang panjang, jika
menurun secara kontinyu, maka bisa dijadikan indikasi
adanya kerusakan pada akuifer daerah tangkapannynya
26/4/07
•
Karena sifat akuifer karst yang heterogen dan anisotropis;
•
Artinya kasus spesifik pada suatu wilayah belum tentu dapat
digeneralisir untuk mewakili wilayah lain;
•
Masih diperlukan
p
banyak
y
kajian
j
empiris
p
hubungan
g
antara
perubahan daerah tangkapan dengan perubahan sifat
hidrogaf aliran pada mataair atau SBT;
•
Lebih aman cenderung tanpa angka atau magnitude ,tetapi
mengamati dalam jangka waktu berurutan (time series) untuk
mengidentifikasi kerusakan sumberdaya air karst