1
I. Pendahuluan
1.1 Latar Belakang
Peran sumber daya airbumi semakin lama semakin penting dan strategis,
karena menyangkut kebutuhan pokok hajat hidup orang banyak dalam berbagai aktivitas
masyarakat. Mata air merupakan aliran airbumi, yang muncul ke permukaan tanah
secara alami dan disebabkan oleh terpotongnya aliran airbumi oleh bentuk
topografi setempat. Pada umumnya mata air muncul di daerah kaki perbukitan atau
bagian lereng, lembah perbukitan, dan di daerah dataran.
Tata guna lahan pada daerah resapan berpengaruh langsung terhadap
bagian infiltrasi dan menjadi aliran airbumi sumber mata air. Pada saat ini, beberapa
daerah resapan mata air khususnya di pulau Jawa telah mengalami kerusakan yang
mengkhawatirkan. Mata air di daerah Bogor, Purwokerto, dan Malang telah mengalami
penurunan debit bila dibandingkan dengan kondisi tahun 1970 an. Terjadi penurunan
secara nyata pada debit Mata Air Tangkil yang terletak di Kecamatan Caringin,
Kabupaten Bogor sejak tahun 1997 hingga 2004 Aristyana, 2005. Di wilayah Bogor,
hingga tahun 2001 telah terjadi penurunan debit mata air yang dimanfaatkan oleh
PDAM setempat, yaitu sebesar 4–15 Prastowo, 2001. Apabila tidak ada upaya
pengendalian kerusakan ekosistem di sekitar mata air, maka dapat dipastikan bahwa
pemanfaatannya di masa mendatang akan terganggu.
Guna membantu
pengelolaan sumber daya air ini terutama dalam
perencanaan pendayagunaan dan konservasinya, dibutuhkan informasi yang
cukup rinci tentang keterdapatan, penyebaran, jumlah, dan mutu mata air yang
dikaitkan dengan kondisi geologinya., dan penyebaran akifer serta potensi airbumi yang
terkandung di dalamnya. Agar dapat melaksanakan pengelolaan tersebut,
terutama untuk keperluan perencanaan dan pengembangan mata air suatu daerah.
1.2
Tujuan
Beberapa hal yang menjadi tujuan dari penelitian adalah:
1. Memetakan lokasi dan kapasitas dari
informasi inventarisasi mata air Kecamatan Cidahu
2. Mengkaji variasi dari data deret waktu
mata air Kecamatan Cidahu yang memiliki rekaman untuk kurun waktu
yang cukup panjang. 3.
Pembuatan peta spasial dan penampang melintang geologi mata air Kecamatan
Cidahu untuk mengidentifikasi daerah resapan
II. Tinjauan Pustaka
Daur hidrologi Daur hidrologi diberi batasan
sebagai suksesi tahapan-tahapan yang dilalui air dari atmosfer ke bumi dan kembali lagi
ke atmosfer Seyhan, 1990. Evaporasi dari tanah atau laut maupun air pedalaman,
kondensasi untuk membentuk awan, presipitasi, akumulasi di dalam tanah
maupun dalam tubuh air dan evaporasi kembali. Daur tersebut berguna untuk
memberikan konsep pengantar mengenai bagaimana air bersirkulasi secara umum dan
proses-proses yang terlibat dalam sirkulasi ini.
Hidrogeologi dan Peta Hidrogeologi
Hidrogeologi juga diartikan sebagai ilmu tentang air bawah tanahairbumi
Hudak, 2000. Hidrogeologi hydro=air, geo=bumi, logos=ilmu adalah ilmu yang
mempelajari kaitan antara kondisi geologi terhadap keterdapatan, penyebaran,
pergerakan, serta kualitas airbumi.
Peta hidrogeologi dapat didefinisikan sebagai peta yang memberikan
informasi tentang keterdapatan airbumi dan kemungkinan luah sumur yang menyadap
akifer, serta komposisi kimia airbumi, dikaitkan dengan unit-unit geologi litologi,
stratigrafi dan struktur, dan informasi lain yang berkaitan dengan air dari suatu daerah
tertentu, di atas suatu peta dasar topografi skala 1:100.000. Hidrogeologi mengamati
proses air berinteraksi dengan sistem geologi.
Airbumi
Airbumi adalah air yang bergerak di dalam tanah yang terdapat di dalam
ruang-ruang antara butir-butir tanah air lapisan dan di dalam retak-retak batuan air
celah atau fissure water Sosrodarsono dan Takeda, 1977.
Beberapa teori asal-usul terjadinya air bumi adalah sebagai berikut Tolman, 1937 :
1.
Teori infiltrasi Airbumi berasal dari air yang jatuh ke
permukaan tanah terus masuk ke permukaan
2 tanah sebagai air infiltrasi. Setelah tanah
jenuh atau pori-pori tanah terisi air, maka air akan diteruskan ke bawah sebagai air
perkolasi untuk kemudian menuju ke bawah sebagai air perkolasi untuk kemudian
menjadi airbumi. 2.
Teori air juvenil Airbumi yang masih murni atau belum
mengikuti daur hidrologi. 3.
Teori connate water Airbumi berasal dari formasi batuan
endapan di bawah laut yang lambat laun terangkat ke permukaan air laut. Air yang
tersimpan dan terbawa dalam formasi batuan tersebut akan menjadi air bawah tanah.
4.
Teori kondensasi Airbumi sebagian besar berasal dari uap air
di udara yang berkondensasi dan beredar melalui rongga atau retakan batuan. Awan
yang terbawa udara dalam memasuki rongga atau retakan tersebut dapat mengalami
pengembunan dan akan mencair yang kemudian menjadi airbumi.
Keadaan airbumi
Formasi geologi yang mengandung atau berisi air dan melakukannya dari satu
titik ke titik lainnya dalam jumlah yang cukup untuk mendukung perkembangan
ekonomi disebut akifer Linsley et al, 1996. Air dapat terdrainase dari tanah oleh gaya
gravitasi dikenal sebagai specific yield yang didefinisikan sebagai perbandingan volume
air yang terdrainasekan oleh gaya gravitasi terhadap porositas tanah. Nilai specific yield
pada ukuran partikel tanah dan distribusi pori-pori dan derajat stabilitaskekompakan
tanah Viesman et al., 1977.
Keadaan airbumi diuraikan sebagai berikut Sosrodarsono dan Takeda, 1977 :
1. Lapisan permeabel dan lapisan
impermeabel Lapisan yang dapat dilalui dengan
mudah oleh airbumi seperti lapisan pasir atau lapisan kerikil disebut lapisan
permeabel. Lapisan yang sulit dilalui airbumi seperti lapisan liat atau lapisan
debu disebut lapisan kedap air aquiclude dan lapisan yang menahan
air seperti lapisan batuan disebut lapisan kedap air aquifuge. Kedua
jenis lapisan ini disebut lapisan impermeabel. Lapisan permeabel yang
jenuh airbumi diatasnya disebut juga akifer aquifer.
2. Air bebas dan air terkekang free water
and confined water Airbumi dalam akifer yang tertutup
dengan lapisan impermeabel mendapat tekanan disebut air terkekang. Airbumi
dalam akifer yang tidak tertutup dengan lapisan impermeabel disebut airbumi
bebas. Permukaan airbumi di dalam sumur dari airbumi bebas adalah
permukaan air bebas dan permukaan airbumi dari akifer adalah permukaan
air terkekang. Jadi permukaan air bebas adalah batas antara zone jenuh dan zone
aerasi.
3. Airbumi tumpang perched water
Di dalam zone aerasi dapat terbentuk sebuah atau lebih lapisan impermeabel,
dan airbumi yang terbentuk di atasnya disebut airbumi tumpang. Air tumpang
ini tidak dapat dijadikan sebagai usaha pengembangan airbumi karena
mempunyai variasi permukaan air dan volume air yang tidak besar.
Banyaknya kandungan airbumi di suatu daerah tergantung pada :
1. Iklimmusim atau curah hujan.
2. Banyak sedikitnya vegetasi pelindung
di daerah resapan. 3.
Topografi misalnya kelerengan. 4.
Derajat celah batuan. Mata Air
Sumber utama mata air adalah airbumi. Airbumi dapat ditemui pada lapisan
akifer. Jika akifer memotong permukaan tanah, mata air atau rembesan akan
terbentuk Linsley et al, 1996.
Jenis-jenis mata air berdasarkan pemunculannya dibedakan menjadi empat
jenis Departemen PU, 1998, yaitu : 1.
Mata air depresi Mata air yang muncul karena
permukaan tanahnya terpotong oleh muka air tanah. Mata air ini banyak
dijumpai terutama di kaki gunung api atau perbukitan. Sistem mata air ini
mempunyai debit bervariasi, berkisar antara 1 ltrdtk sampai lebih dari 10
ltrdtk. Sistem mata air ini dikontrol oleh morfologi dan komposisi material
penyusun litologi. Sistem input umumnya bersifat lokal berasal dari
infiltrasi air hujan. Outputnya berupa mata air dan aliran effluent yang
mengalir sebagai aliran sungai.
2. Mata air kontak
Mata air yang muncul pada bidang kontak antara batuan yang berkelulusan
3 lebih besar di bagian atas dengan batuan
yang berkelulusan lebih kecil di bawahnya. Misalnya pada lapisan
batuan yang porous seperti batu pasir dan batuan piroklastik yang berada di
atas kontak dengan lapisan impermeabel yang berada di bawahnya
yaitu lempung. Akibatnya air tidak bisa meresap ke lapisan di bawahnya tetapi
keluar ke permukaan berupa mata air. Sistem ini inputnya bersifat lokal
berasal dari infiltrasi air hujan dengan output berupa mata air. Debit aliran
bervariasi kurang dari 1 ltrdtk sampai 2,2 ltrdtk. Karakteristik fisik dari
beberapa mata air yang diukur umumnya mempunyai suhu normal dan
pH antara 6,38-8,69.
3. Mata air patahanartesis
Mata air yang muncul dari ruang antar butir atau celahan yang diapit oleh
lapisan kedap air pada bagian atas dan bawah. Sistem mata air ini terjadi pada
pelapisan batu pasir dan batuan lempung. Akibat adanya sesar, air tanah
tertekan yang terdapat pada lapisan batu pasir yang permeabel dapat keluar
sebagai mata air. Variasi debit antara 1 ltrdtk sampai dengan 30 ltrdtk. Sistem
ini inputnya bukan bersifat lokal akan tetapi seperti sistem akifer yang lainnya
mempunyai pH normal.
4. Mata air ronggarekahan
Mata air yang muncul melalui rongga atau lubang atau pipa saluran, biasanya
pada lava vesikuler atau pada batu gamping. Sistem ini memiliki
karakteristik yang khas untuk daerah karst yang terbentuk karena celah dan
rekahan akibat kekar dan pelarutan pada batu gamping menjadi tempat untuk
aliran air. Variasi debit antara 1 ltrdtk sampai 30 ltrdtk. Sifat fisik yang khas
dari mata air rekahan dari batu gamping adalah pH yang tinggi. Sistem inputnya
bukan berasal dari batu gamping tersebut. Sistem mata air ini dikontrol
oleh litologi batu gamping, yang ditandai dengan terbentuknya rongga-
rongga dan aliran airbumi akibat pelarutan batu gamping.
Curah Hujan Curah hujan merupakan imput
utama lapisan akifer yang mengandung airbumi dan menjadi pasokan utama mata
air. Curah hujan yang digunakan untuk pengamatan suatu daerah akan lebih tepat
bila menggunakan beberapa pos pengamatan yang berada di sekitar daerah tersebut,
sehingga tidak hanya terfokus pada satu titik. Rekaman data yang cukup panjang
digunakan dalam menentukan tipe iklim. Sehingga banyak sedikitnya curah hujan
yang jatuh ke permukaan bumi akan mempengaruhi besar kecilnya jumlah
kuantitas sumber air Suharyadi, 2004.
Jumlah, intensitas dan penyebaran hujan akan menurunkan kecepatan dan
volume aliran permukaan. Jumlah curah hujan rata-rata yang tinggi dalam suatu
periode kemungkinan tidak akan menyebabkan aliran permukaan atau banjir
jika intensitasnya rendah. Demikian pula halnya jika suatu hujan intensitasnya tinggi,
tetapi dalam periode yang singkat.
Kapasitas suatu wilayah untuk menampung dan menyimpan air hujan dapat
dipahami dengan data statistik curah hujan. Evaluasi dampak perubahan iklim terhadap
sumber daya air perlu dilakukan untuk menunjukkan bagaimana ketersediaan air
berubah sebagai akibat perubahan iklim dan peningkatan permintaan, juga meyakinkan
pengelola sumber daya air untuk menyesuaikan perencanaan operasinya
dengan kondisi yang baru Pawitan, 2002. Penggunaan
Lahan
Penggunaan lahan diartikan sebagai setiap bentuk intervensi campur tangan
manusia terhdap lahan dalam rangka memenuhi kebutuhan hidupnya baik materiil
maupun spirituil Arsyad, 1989. Tata guna lahan pada daerah resapan berpengaruh
langsung terhadap infiltrasi dan menjadi bagian dari limpasan permukaan.
Pada prinsipnya perubahan penggunaan lahan terhadap aliran
permukaan diklasifikasikan menjadi empat yaitu perubahan karakteristik puncak aliran,
perubahan volume limpasan, perubahan kualitas air dan perubahan pemunculan
aliran air.
Topografi
Topografi memegang peranan penting dalam proses yang bersifat
mempercepat maupun memperlambat proses pembentukan tanah. Hal ini sangat erat
hubungannya dengan aliran atau tergenangnya air pada suatu tempat. Bentuk
permukaan lahan yang miring mempercepat aliran air yang dapat berdampak pada
membesarnya erosi tanah. Faktor topografi
4 yang penting adalah lereng. Lereng
dinyatakan dalam persen atau derajat.
Sistem Informasi Geografis
Secara harafiah Puntodewo, 2003, sistem informasi geografis SIG dapat
diartikan sebagai suatu komponen yang terdiri dari perangkat keras serta lunak, data
geografis dan sumberdaya manusia yang bekerja bersama secara efektif untuk
menangkap, menyimpan, memperbaiki, memperbaharui, mengelola, memanipulasi,
mengintegrasikan, menganalisa, dan menampilkan data dalam suatu informasi
berbasis geografis.
Informasi spasial memakai lokasi, dalam suatu sistem koordinat tertentu,
sebagai dasar referensinya. Karenanya SIG mempunyai kemampuan untuk
menghubungkan berbagai data pada suatu titik tertentu di bumi, menggabungkannya,
menganalisa dan akhirnya memetakan hasilnya. Kemampuan inilah yang
membedakan SIG dari sistem informasi lainnya. Data spasial dapat
direpresentasikan dalam dua format yaitu vektor dan raster.
5
III. METODOLOGI
Kategori