Analisis Sumur Filtrasi Bantaran Sungai (Riverbank Filtration) Dengan Uji Pemompaan (Studi Kasus Sungai Cihideung Bogor)
ANALISIS SUMUR FILTRASI BANTARAN SUNGAI (Riverbank Filtration)
DENGAN UJI PEMOMPAAN
(Studi Kasus Sungai Cihideung Bogor)
WAHYU GENDAM PRAKOSO
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK
CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Analisis Sumur
Filtrasi Bantaran Sungai (Riverbank Filtration) Dengan Uji Pemompaan
(Studi Kasus Sungai Cihideung Bogor) adalah benar karya saya dengan
arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun
kepada perguruan tinggi mana pun. 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 tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada
Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Mei 2014
Wahyu Gendam Prakoso
NIM F451100011
RINGKASAN
WAHYU GENDAM PRAKOSO. Analisis Sumur Filtrasi Bantaran
Sungai (Riverbank Filtration) Dengan Uji Pemompaan (Studi Kasus Sungai
Cihideung Bogor). Dibimbing oleh ROH SANTOSO BUDI WASPODO
dan MEISKE WIDYARTI.
Sungai sebagai sumber air permukaan menghadapi masalah
penurunan kualitas air secara serius. Filtrasi bantaran sungai digunakan
untuk memperbaiki kualitas air sungai sebagai sumber air minum. Penelitian
ini bertujuan untuk melakukan analisis karakteristik penurunan muka air
tanah akibat pemompaan pada sumur di bantaran sungai dan analisis
kesesuaian lokasi perencanaan tapak filtrasi bantaran sungai (riverbank
filtration). Lingkup penelitian meliputi penyelidikan geologi dan
hidrogeologi, penyelidikan geofisika bawah permukaan dengan metode
geolistrik, pembuatan sumur, uji pemompaan dan analisis karakteristik
aquifer.
Lokasi uji pemompaan di bantaran Sungai Cihideung terletak pada
kipas alluvial produk vulkanik Gunung Salak dengan lapisan aquifer terdiri
dari lapisan pasir halus, pasir kasar, dan lempung pasiran. Berdasarkan
karakteristik penurunan muka air tanah akibat pemompaan sumur di
bantaran sungai, imbuhan air tanah dominan berasal dari Sungai Cihideung
dengan kurva muka air tanah sumur 1 lebih responsif dari sumur 3 dan nilai
konduktivitas hidrolik yang sesuai adalah dengan metode perhitungan
Thiem sebesar 2,32 m/hari, serta jari-jari lingkaran pengaruh sumur
diperkirakan sejauh 43,18 m.
Lokasi penelitian sesuai untuk dikembangkan sebagai sumur
produksi dengan teknik filtrasi bantaran sungai (riverbank filtration).
Penelitian mendalam mengenai kualitas air sumur produksi filtrasi bantaran
sungai diperlukan untuk mengetahui peran filtrasi bantaran sungai dalam
memperbaiki kualitas air. Uji pemompaan dengan durasi yang lebih lama
dan menggunakan alat pengukur tinggi muka air yang lebih sensitif
diperlukan untuk menyelidiki kurva penurunan dan kurva imbuhan air tanah
secara lebih teliti.
Kata kunci: filtrasi tebing sungai, jari-jari pengaruh sumur, konduktivitas
hidraulik, penurunan muka air tanah, uji pemompaan
SUMMARY
WAHYU GENDAM PRAKOSO. Riverbank Filtration Analysis
With Pumping Test (Case Study : Cihideung River Bogor). Supervised by
ROH SANTOSO BUDI WASPODO and MEISKE WIDYARTI.
River as surface water resource facing serious problem on the
degradation of water quality. Riverbank filtration is used to improve river
water quality as drinking water resource. This study was aim to analyze
drawdown characteristic of pumping well on the riverbank, and anlyze
suitability of the pumping site for riverbank filtration development. Scope of
research included geology and hidrogeology investigation, subsurface
investigation using geophysic method, well construction, pumping test,
aquifer characterization.
Pumping site located at Cihideung riverbank lies on alluvial fan of
Salak Vulcano, aquifer consist of fine sand, coarse sand, and silt. Dominant
well recharge was observed from Cihideung river that shown by the
attractiveness of drawdown and well recharge curve with well 1 more
responsive than well 3 and suitable hydraulic conductivity was determined
by Thiem fomula valued about 2,32 m/day . Radius of well influence was
around 43 - 46 m.
Based on geological and hydrogeological characteristic, research
location at Cihideung riverbank was suitable for riverbank filtration site
development. Further research on wells water quality are needed to analyze
riverbank filtration role in order to water quality improvement process.
Longer pumping test duration with more sensitive drawdown measurement
tools is needed on further wells drawdown and recharge investigation
.
Keywords: drawdown characteristic, hydraulic conductivity, pumping test,
radius of influence, riverbank filtration
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2014
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa
mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk
kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan
laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan
tersebut tidak merugikan kepentingan IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya
tulis ini dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB
1
ANALISIS SUMUR FILTRASI BANTARAN SUNGAI (Riverbank Filtration)
DENGAN UJI PEMOMPAAN
(Studi Kasus Sungai Cihideung Bogor)
WAHYU GENDAM PRAKOSO
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada
Program Studi Teknik Sipil dan Lingkungan
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
2
Penguji pada Ujian Tesis : Dr. Ir. Y. Aris Purwanto, M.Sc
3
Judul Tesis : Analisis Sumur Filtrasi Bantaran Sungai (Riverbank
Filtration) Dengan Uji Pemompaan (Studi Kasus Sungai
Cihideung Bogor)
Nama
: Wahyu Gendam Prakoso
NIM
: F451100011
Disetujui oleh
Komisi Pembimbing
Dr Ir Roh Santoso B. W, MT
Ketua
Dr Ir Meiske Widyarti, M.Eng
Anggota
Diketahui oleh
Ketua Program Studi
Teknik Sipil dan Lingkungan
Dekan Sekolah Pascasarjana
Dr.Satyanto K. Saptomo, S.TP, M.Agr
Dr Ir Dahrul Syah, MScAgr
Tanggal Ujian: 7 Mei 2014
Tanggal Lulus:
4
PRAKATA
Puji dan syukur dipanjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema
yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Maret sampai
bulan November 2013 ini adalah teknologi air bersih, dengan judul Analisis
Sumur Filtrasi Bantaran Sungai (Riverbank Filtration) Dengan Uji
Pemompaan (Studi Kasus Sungai Cihideung Bogor).
Terima kasih diucapkan kepada Dr Ir Roh Santoso Budi Waspodo,
MT dan Dr.Ir. Meiske Widyarti, M.Eng selaku pembimbing, serta Dr Ir. Y
Aris Purwanto, M.Sc sebagai penguji yang telah banyak memberi saran.
Penghargaan disampaikan kepada Ir.Bambang Widiyatmaka dan Bapak Nur
Rochman beserta staf PT.Anggada Karsa Utama, yang telah memberikan
fasilitas dan bantuan selama penelitian. Ungkapan terima kasih juga
disampaikan kepada ayah, ibu, mertua, istri, anak-anak serta seluruh
keluarga, atas segala doa dan kasih sayangnya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Mei 2014
Wahyu Gendam Prakoso
5
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
Ruang Lingkup Penelitian
TINJAUAN PUSTAKA
Filtrasi Bantaran Sungai (Riverbank Filtration)
Hidrologi Air Tanah
Uji Pemompaan (Pumping Test)
Karakteristik Daerah Aliran Sungai Cisadane
METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat
Alat dan Bahan
Prosedur Pelaksanaan
HASIL DAN PEMBAHASAN
Karakteristik Geologi dan Hidrogeologi
Konstruksi Sumur
Uji Pemompaan Sumur
Pendugaan Imbuhan Dominan
Pendugaan Nilai Konduktivitas Hidraulik
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
RIWAYAT HIDUP
ii
iii
iv
1
1
2
2
2
2
5
7
7
9
9
10
10
15
15
16
18
24
25
27
27
28
30
33
6
DAFTAR TABEL
Tabel 1.
Tabel 2.
Tabel 3.
Tabel 4.
Tabel 5.
Tabel 6.
Tabel 7.
Tabel 8.
Tabel 9.
Tabel 10.
Tabel 11.
Tabel 12.
Tabel 13.
Tabel 14.
Tabel 15.
Tabel 16.
Tabel 17.
Tabel 18.
Tabel 19.
Ketebalan Aquifer dan Konduktivitas Hidrolik
Material Aquifer Pada Beberapa Lokasi RBF
Parameter Pemodelan Jari- jari Pengaruh Sumur RBF
Nilai Konduktivitas Hidrolik beberapa Material
Anak dan Orde Sungai Cisadane
Alat dan Bahan Penelitian
Hasil Penafsiran Lapisan Aquifer Berdasarkan Data
Geolistrik
Kedalaman dan Penomoran Sumur
Tinggi Muka Air Statis Sumur dan Muka Air Normal
Sungai
Hasil Uji Pemompaan Pendahuluan (posisi bukaan
throtle 75 %)
Penurunan Muka Air Tanah Pada Pumping Well
( Sumur 2 )
Kenaikan Muka Air Tanah Pada Pumping Well
(Sumur 2) Setelah Pemompaan Dihentikan (imbuhan)
Penurunan Muka Air Tanah Pada Sumur 1
(Pengamatan )
Kenaikan Muka Air Tanah Pada Sumur 1
(Pengamatan) Setelah Pemompaan Dihentikan
(imbuhan)
Penurunan Muka Air Tanah Pada Sumur
3
(Pengamatan)
Penurunan Muka Air Tanah Pada Sumur 4
(Pengamatan)
Kenaikan Muka Air Tanah Pada Sumur 4
(Pengamatan) Setelah Pemompaan Dihentikan
( imbuhan)
Nilai Konduktivitas Hidraulik Hasil Perhitungan
Perbandingan Nilai Konduktivitas Hidraulik Hasil
Analisis Uji Pemompaan Sumur dan Perhitungan
Terhadap Nilai Referensi Konduktivitas Hidraulik
Material Aquifer
Jari – Jari Lingkaran Pengaruh (radius of influence)
Sumur Hasil Perhitungan
3
4
7
8
10
17
17
19
20
20
21
21
22
22
23
23
25
25
26
7
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.
Gambar 2.
Gambar 3.
Gambar 4.
Gambar 5.
Gambar 6.
Gambar 7.
Gambar 8.
Skema Sistem Riverbank Filtration
Zona Air Bawah Permukaan dan Proses Alirannya
Lokasi Penelitian
Diagram Alir Pelaksanaan Penelitian
Model Bor Log Penafsiran Data Geolistrik
Tata letak sumur di Lokasi Penelitian
Sketsa Konstruksi Sumur Bor
Perbandingan Kurva Penurunan Tinggi Muka Air dan
Kurva Imbuhan Obs 1 Well 2 dan Obs 3 Well 4
3
6
9
11
16
18
19
24
8
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Kurva penurunan muka air tanah akibat pemompaan
sumur dengan menggunakan software Graph
Lampiran 2 Screen Capture pendugaan nilai konduktivitas
hidraulik material aquifer menggunakan software
Aquifer Test V 4.2
Lampiran 3 Screen Capture pemodelan jari-jari pengaruh sumur
dengan software MLU V 2.5
30
31
32
1
PENDAHULUAN
Air merupakan sumberdaya alam penting yang diperlukan oleh
seluruh makhluk hidup. Oleh karena itu, sumberdaya air harus dikelola agar
dapat memenuhi kebutuhan makhluk hidup, khususnya manusia. Dewasa ini
permasalahan utama yang dihadapi dalam pengelolaan sumberdaya air
meliputi permasalah kurangnya kuantitas dan buruknya kualitas air yang
tersedia. Statistik air bersih tahun 2005 – 2009 menunjukkan bahwa
kuantitas penyediaan air bersih terus meningkat dari tahun ke tahun (BPS,
2011). Meskipun demikian belum mencukupi untuk memasok kebutuhan
penduduk, terutama di kota – kota besar sebagai dampak urbanisasi dan
aktivitas ekonomi yang meningkat secara signifikan.
Kualitas air bersih merupakan salah satu aspek yang semakin
mendapat perhatian dalam konteks pengelolaan sumberdaya air. Dalam
upaya untuk mencapai standar baku mutu air bersih, persoalan yang
dihadapi umumnya adalah biaya pokok produksi. Sanim (2011)
menyampaikan bahwa pada kurun waktu 1999 – 2009 telah terjadi
kecenderungan peningkatan penggunaan air sungai sebagai bahan baku air
bersih. Sungai sebagai sumber air bersih menghadapi konflik kepentingan
mengingat sungai juga digunakan sebagai tempat pembuangan limbah baik
limbah domestik maupun limbah industri. Kondisi tersebut semakin
diperparah dengan terjadinya degradasi hutan dan lahan yang ikut
berkontribusi terhadap menurunnya kualitas air sungai.
Penurunan kualitas air sungai menimbulkan peningkatan biaya
pokok produksi air bersih. Biaya pokok produksi water treatment plant
(WTP) IPB yang menggunakan air Sungai Ciapus dan Sungai Cihideung
cukup tinggi dan analisis kelayakan finansial menunjukkan bahwa
parameter uji kelayakan NPV, IRR dan B/C ratio memberikan hasil
kelayakan yang terus menurun dari tahun ke tahun (Herdianto,2011). Hal
tersebut terutama disebabkan karena tingginya komponen biaya produksi
berupa bahan kimia, dan filter serta biaya pemeliharaan sebagai akibat
buruknya kualitas air sungai.
Riverbank filtration merupakan salah satu teknik eksploitasi air
tanah yang telah dikenal luas khususnya di Eropa dan Amerika. Penerapan
riverbank filtration pada unit water treatment plant diharapkan mampu
memperbaiki kualitas air baku sehingga menurunkan biaya produksi unit
pengolah air bersih. Pada kondisi geohidrologis tertentu riverbank filtration
dapat menggantikan water treatment plant dengan menghasilkan air bersih
yang memenuhi standar baku mutu baik secara fisika, kimia, maupun
biologis (Ray et. al, 2003).
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah untuk melakukan :
1. Analisis karakteristik penurunan muka air tanah akibat pemompaan
pada sumur di bantaran sungai meliputi kurva muka air tanah,
imbuhan dominan, pendugaan nilai konduktivitas hidrolik material
2
aquifer, dan jari-jari lingkaran pengaruh sumur (radius of well
influence)
2. Analisis kesesuaian lokasi perencanaan tapak filtrasi bantaran sungai
(riverbank filtration site) berdasarkan karakteristik geologi dan
hidrogeologi
Manfaat Penelitian
Manfaat yang diharapkan dapat diperoleh dari hasil penelitian ini adalah :
1. Bagi Institut Pertanian Bogor : sebagai data dasar parameter
perencanaan (desain) filtrasi bantaran sungai sebagai alternatif
pengolahan air bersih selain water treatment plant yang telah
beroperasi saat ini.
2. Bagi Pemerintah Daerah : sebagai basis data karakteristik geologi,
dan hidrogeologi untuk tapak filtrasi bantaran sungai (riverbank
filtration site) dan data karakteristik penurunan muka air tanah karena
pemompaan pada bantaran sungai yang akan digunakan sebagai site
riverbank filtration
3. Bagi Masyarakat di sekitar lokasi penelitian : jari – jari pengaruh
sumur dapat dipergunakan sebagai referensi untuk merencanakan
jarak antar sumur yang ideal agar tidak terjadi interferensi antar
sumur.
Ruang Lingkup Penelitian
Ruang lingkup penelitian ini adalah penyelidikan geologi dan
hidrogeologi, penyelidikan geofisika bawah permukaan, pembuatan sumur
uji dan sumur pengamatan, uji pemompaan, analisis karakteristik
hidrogeologi aquifer, serta analisis jari-jari lingkaran pengaruh sumur untuk
perencanaan sumur filtrasi tebing sungai (riverbank filtration).
TINJAUAN PUSTAKA
Filtrasi Bantaran Sungai (Riverbank Filtration)
Riverbank filtration (RBF) merupakan teknologi murah, sederhana
dan relatif aman untuk pengolahan air bersih yang telah diterapkan dalam
skala luas di banyak negara khususnya di Eropa dan Amerika Serikat.
Riverbank filtration dapat dimanfaatkan sebagai unit pengolahan air bersih
berbiaya rendah maupun sebagai unit pre- treatment pada sarana
pengolahan air bersih khususnya pada negara berkembang. Penerapan
teknik RBF untuk pengolahan air bersih sesuai untuk kondisi dimana biaya
pengolahan air bersih melalui pengambilan langsung lebih tinggi
dibandungkan biaya pengolahan filtrat yang dipompa pada sumur di
bantaran sungai dengan kualitas air yang lebih baik, kualitas air permukaan
3
mengalami fluktuasi sehingga mengakibatkan terjadinya peningkatan biaya
pengolahan untuk mencapai kualitas air bersih yang diinginkan (Ray et al,
2003).
Sebagai sebuah proses pengolahan air bersih, RBF dapat
membersihkan air permukaan dari kontaminan organik, mikroba patogen
dan partikel pencemar. Keunggulan yang dimiliki oleh RBF antara lain
adalah efektivutas biaya, hal ini dimungkinkan karena RBF mampu
menyeimbangkan fluktuasi konsentrasi ion (misalnya : nitrat dan amonia)
sehingga tidak memerlukan pengolahan lebih lanjut. Keunggulan lain
penerapan RBF adalah kemungkinan pencampuran antara filtrat sumur pada
bantaran sungai dengan air tanah pada aquifer untuk meningkatkan
kapasitas produksi, sekaligus melarutkan kontaminan (Grischek et al. 2003)
Sumber : Ray et al (2003)
Gambar 1. Skema Sistem Riverbank Filtration
Pemilihan tapak dan desain RBF dipengaruhi oleh hidrologi sungai,
karakteristik hidrogeologi, dan tujuan eksploitasi air. Untuk menjamin
keberlangsungan pemanfaatan RBF, sungai harus memiliki kontak hidraulik
dengan aquifer yang berdekatan. Tapak RBF pada umumnya terletak pada
alluvial sand and gravel aquifer yang memiliki konduktivitas hidrolik lebih
besar dari 1 x 10 -4 m/dt. Ketebalan aquifer yang dieksploitasi berada pada
kisaran antara 5 sampai dengan 60 m (Grischek et al,2003). Pada Tabel 1.
disajikan data ketebalan aquifer dan konduktivitas hidraulik beberapa lokasi
RBF di Amerika Serikat.
4
Tabel 1. Ketebalan Aquifer dan Konduktivitas Hidrolik Material
Aquifer Pada Beberapa Lokasi RBF
Lokasi RBF
Sungai
Henry,Illinois, United States
- Illions
Jacksonville, Illionis, United States
Lincoln, Nebraska, United States
Boardman, Oregon, United States
Casper, Wyoming, United States
-
Cedar Rapids, Iowa, United States
Cincinnati, Ohio, United States
-
Louisville, Kentucky, United States
Dresden Tolkewitz, Germany
Meissen Siebeneichen, Germany
-
Illions
Platte
Columbia
North
Platte
Cedar
Great
Miami
Ohio
Elbe
Elbe
Ketebalan
Aquifer (m)
15 to 20
Konduktivitas
Hidraulik (m/dt)
2 x 10-³ to 3 x 10-³
25 to 27
23 to 25
13
3 to 12
2 x 10-³ to 3 x 10-³
1.4 x 10-³
3.7 x 10-³
9 x 10- to 3 x 10-³
12 to 18
~30
21
10 to 13
15 to 20
7.5 x 10- to 1 x 10-³
8.8 x 10- to 1.5 x 10-³
6 x 10-
1 x 10-³ to 2 x 10-³
1 x 10-³ to 2 x 10-³
Sumber : Grischek et. al (2003)
Konstruksi sumur RBF secara umum terdiri dari dua tipe konstruksi
yakni sumur vertikal dan sumur kolektor dengan pipa lateral. Sumur vertikal
diaplikasikan pada tapak dengan kuantitas ektraksi air yang relatif kecil.
Sumur kolektor yang dilengkapi dengan pipa lateral digunakan pada tapak
dengan kuantitas ekstraksi besar (Grischek et al, 2010). Kapasitas produksi
sumur RBF yang menyadap air di bawah dasar sungai lebih besar daripada
sumur RBF yang menyadap di bantaran sungai, namun beberapa
keunggulan yang dimiliki sistem RBF akan hilang jika dilakukan
penyadapan di bawah dasar sungai. Keunggulan yang hilang tersebut antara
lain adalah kemampuan equalisasi dan pencampuran dengan air tanah dari
aquifer di sekitar lokasi RBF. Kemampuan equalisasi RBF yang hilang pada
penyadapan di bawah dasar sungai dipengaruhi oleh sedimen di dasar
sungai yang menghambat proses filtrasi dan pengikatan material pencemar
terutama pencemar nitrit, nitrat, methane, dan besi (de Vet et al, 2010).
Pada banyak kasus, jarak yang lebih panjang antara sumur produksi
RBF dan bantaran sungai memberikan efek yang baik khususnya terhadap
peningkatan kualitas air. Parameter kunci yang mempengaruhi kualitas air
yang dihasilkan dari sumur RBF adalah waktu alir (flow time). Namun
dewasa ini hasil penelitian dan laporan- laporan menunjukkan bahwa area
kontak permukaan dengan infiltrasi air memiliki peran yang lebih penting
(Nestler et al, 1998), sehingga panjang aliran bersama dengan ketebalan
aquifer dan area infiltrasi pada daerah disekitar bantaran sungai adalah
parameter yang harus diuji dalam perencanaan site RBF.
Jika beberapa sumur vertikal dibangun sejajar dengan bantaran sungai,
maka jarak antar sumur harus diatur untuk mengurangi interferensi antar
sumur. Penyusunan lokasi antar sumur tersebut dikenal sebagai well gallery.
Harbaugh and McDonald (1996), telah melakukan pemodelan jari-jari
pengaruh sumur (radius of well influence ) dengan memanfaatkan model
MODFLOW.
5
Tabel 2.
Parameter Pemodelan Jari- jari Pengaruh Sumur RBF
Parameter
Tipe aquifer
Konduktivitas hidraulik
Heterogenitas
Aliran air tanah
-
Kapasitas sumur
Porositas effektif
-
Nilai
Tak tertekan
1 x 10-³ m/dt
Homogen
Tegak lurus
sungai
50 m³/jam
0,25
-
Parameter
Ketebalan aquifer
Jumlah layer
Imbuhan
Kemiringan dasar
sungai
- Jarak sumur dengan
tepi sungai
-
Nilai
25 m
1 layer
5 L/(dt km2)
0,03%
- 100 m
Kemiringan muka air tanah - 0,04 %
Sumber : Harbaugh dan Mc Donald (1996)
Perhitungan proporsi air sungai yang terpompa untuk kondisi
parameter yang diberikan sebagaimana yang disajikan dalam Tabel 2.
adalah 77 % untuk well gallery yang terdiri dari 15 sumur dan 65 % untuk
tiga grup sumur dengan jarak antar group 400 – 500 m. Kerucut depresi
(cone of depresion) yang lebih besar memberikan proporsi air sungai yang
lebih besar dengan asumsi tidak terjadi sumbatan pada lapisan infiltrasi.
Kalkulasi dengan debit pemompaan yang berbeda memberikan proporsi
yang sama. Parameter yang perlu mendapatkan perhatian adalah jarak antar
sumur dan formasi kerucut depresinya. Jika aquifer tipis maka sumur yang
dibangun secara grup akan lebih menguntungkan dibandingkan dengan well
gallery, dan dengan jumlah sumur yang sama maka produksi sumur yang
tersusun secara group akan lebih besar, yang ditandai dengan perbedaan
penurunan muka air yang signifikan (Ray, 2001).
Semakin banyak jumlah sumur atau jarak antar sumur yang lebih
panjang akan mengakibatkan penggunaan volume aquifer yang lebih besar.
Kondisi ini akan melibatkan permukaan reaktif dari material aquifer yang
lebih luas sehingga kontak terhadap inflitrat dapat terjadi lebih efektif. Jarak
antara sumur dengan sungai dapat dioptimisasi berdasarkan : debit rembesan
air sungai yang diinginkan, panjang flow path yang dipilih dan waktu
retensi yang direncanakan. Jika diperkirakan terjadi penyumbatan pada
dasar sungai, maka letak sumur harus dibuat lebih dekat ke bantaran sungai
untuk menjamin proporsi filtrat riverbank yang direncanakan. Lokasi sumur
RBF yang terbaik untuk menghasilkan debit pemompaan yang besar adalah
pada pulau sungai atau meander, khususnya jika sungai memiliki gradien
yang lebih curam daripada air tanah yang terkoneksi dengan aquifer dan
atau dasar sungai memiliki konduktivitas hidraulik yang tinggi (Ray et. al,
2003).
Hidrologi Air Tanah
Air tanah pada kondisi alamiahnya terus mengalir. Aliran air tanah
tersebut mengikuti prinsip hidrolika. Aliran air tanah melalui aquifer, yang
merupakan media porous alami, dapat di analisis dengan hukum Darcy
(Darcy’s Law). Konduktivitas hidrolik yang merupakan ukuran
permeabilitas media adalah konstanta yang penting pada persamaan aliran
air tanah. Penentuan konduktivitas hidrolik dapat dilakukan baik dengan
6
pengamatan lapangan maupun uji laboratorium. Aplikasi hukum Darcy
dapat digunakan untuk mengetahui debit dan arah aliran air tanah (Todd dan
Mays, 2005).
Persamaan Darcy dapat dituliskan sebagai berikut :
hL
L
dh
Q KA
dL
dh
Q
v K
A
dL
Dimana :
v : Specific discharge (kecepatan Darcy)
K : konduktivitas hidrolik
Q KA
(1)
(2)
(3)
dh : gradien hidrolik
dL
Kecepatan (v) dalam persamaan (3) yang disebut sebagai kecepatan
darcy karena diasumsikan aliran terjadi melalui seluruh penampang
melintang material tanpa memperhatikan padatan dan pori-pori.
Sesungguhnya, aliran tersebut terbatas hanya pada ruang pori sehingga
kecepatan interstisial rata- rata dapat dinyatakan dalam persamaan sebagai
berikut :
Q
A
Dimana :
α : porositas efektif
va
(4)
Aliran tak jenuh penting untuk aliran vertikal ke bawah (imbuhan
alamiah dan imbuhan buatan), aliran vertikal ke atas (evaporasi dan
transpirasi), aliran polutan dari permukaan tanah, dan aliran horizontal pada
zona kapiler di atas muka air tanah (Chow et al, 1988). Ilustrasi berbagai
aliran bawah permukaan dapat disajikan dalam Gambar 2.
7
Sumber : Chow et al (1988)
Gambar 2. Zona Air Bawah Permukaan dan Proses Alirannya
Aliran alami dari aquifer terjadi melalui mata air, sungai, danau dan
lahan basah. Sungai, danau dan lahan basah juga dapat berperan untuk
memberikan imbuhan kepada aquifer. Winter (1999) menegaskan bahwa air
permukaan merupakan bagian tak terpisahkan dari sistem air tanah,
meskipun badan air permukaan dipisahkan dengan sistem air tanah oleh
zona tak jenuh tanah. Air tanah mengalir ke mata air atau sungai sering
berubah sepanjang tahun, misalnya pada aquifer di daerah kapur, muka air
tanah yang tinggi pada musim imbuhan menghasilkan transmisivitas tinggi.
Hal ini menyebabkan terjadinya aliran dari air tanah ke sungai, yang
jumlahnya jauh lebih besar dibandingkan kontribusi air tanah pada musim
kering. Aliran permukaan di sungai dewasa ini sering ditemukan sebagai
aliran yang terputus – putus, terutama jika pemompaan pada area di sekitar
sungai dilakukan secara intensif sehingga mempengaruhi aliran sungai pada
musim kering.
Konduktivitas hidrolik tanah dan batuan dipengaruhi oleh berbagai
faktor fisik, antara lain porositas, ukuran dan distribusi partikel, bentuk
partikel, susunan partikel dan berbagai faktor lain (Todd and Mays, 2005).
Variasi nilai konduktivitas hidrolik terhadap ukuran partikel dapat dilihat
dalam Tabel 3.
8
Tabel 3.
Nilai Konduktivitas Hidrolik beberapa Material
Material
Kerikil, kasar
Kerikil, sedang
Kerikil, halus
Pasir, kasar
Pasir, sedang
Pasir, Halus
Liat
Batu Pasir, halus
Batu Pasir, sedang
Batu Kapur
Basalt
Konduktivitas Hidrolik (m/hari)
150,00
270,00
450,00
45,00
12,00
2,50
0,08
0.20
3.10
0.94
0.01
Sumber : Morris dan Jhonshon ( 1967)
Uji Pemompaan (Pumping Test)
Uji pemompaan merupakan suatu metode yang dipergunakan secara
luas untuk mengetahui karakteristik teknis aquifer. Penyelidikan
karakteristik aquifer penting untuk perencanaan sumur dan pengontrolannya
(Sosrodarsono dan Takeda, 2006). Pendugaan ketebalan dan konduktifitas
hidraulik aquifer dapat dilakukan dengan uji pemompaan sumur baik
dengan sumur tunggal (single well ) maupun dengan beberapa sumur
(multiple well). Metode pemompaan dengan beberapa sumur memberikan
hasil pendugaan nilai konduktivitas hidraulik yang cukup teliti dengan
durasi pemompaan relatif pendek pada aquifer tak tertekan. Metode analisis
penurunan muka air akibat pemompaan sumur pada aquifer tak tertekan
menggunakan model Neuman, dengan menganggap aquifer bersifat
homogen dan tak terbatas (Maréchal et al, 2010).
Jari – jari lingkaran pengaruh digunakan untuk merencanakan jarak
dan tata letak antar sumur sehingga tidak saling menginterferensi antara
sumur satu dengan sumur yang lain, dan produktivitas sumur dapat
dioptimalkan (Lebbe,1999). Jari-jari pengaruh sumur yang diperoleh dengan
rumus ketidakseimbangan menghasilkan perhitungan yang paling tepat
dibandingkan metode lainnya (Sosrodarsono dan Takeda, 2006) .
Karakteristik Daerah Aliran Sungai Cisadane
Sungai Cihideung terletak pada Daerah Aliran Sungai Cisadane,
secara umum Daerah Aliran Sungai Cisadane terdapat pada 2 wilayah
administrasi, yaitu Kabupaten Bogor dan Kota Bogor (Provinsi Jawa Barat),
Kabupaten Tangerang dan Kota Tangerang (Provinsi Banten). Melihat
kawasan yang dilalui oleh Sungai Cisadane dan beberapa anak sungai yang
bermuara pada sungai ini, maka pengelolaan dan pemanfaatan sungai
tersebut menjadi sangat penting dan strategis terutama dalam pemanfaatan
sumberdaya air serta lahan sekitarnya.
Secara geografis DAS Cisadane terletak pada 6º02’ sampai 6º54’ LS
dan 106º 17’ sampai dan 106º 56’ Bujur Timur. DAS Cisadane dibatasi oleh
9
sub DAS Cimanceuri di sebelah barat dan DAS Ciliwung di sebelah Timur.
Sungai Cisadane berhulu di gunung Pangrango, Kabupaten Bogor (Provinsi
Jawa Barat) dan mengalir ke arah Utara melalui Kotamadya dan Kabupaten
Tangerang (Provinsi Banten) dan bermuara di Laut Jawa. Sungai Cisadane
mempunyai anak-anak sungai antara lain Cikaniki, Cianten, Cibeber, dan
Ciampea
Tabel 4.
Nama Sungai
Ciapus
Cisindangbarang
Ciomas
Cikoneng
Ciherang
Cilubang
Cibinong
Cihideung
Cibeureum
Cikireun
Anak dan Orde Sungai Cisadane
Orde
1
2
3
3
2
3
2
1
2
2
Nama Sungai
Ciampea
Cinangka
Cinangneng
Cikalancing
Ciaruteun
Cianteun
Cibungbulang
Cikompeni
Cikareo
Cikaniki
Orde
1
2
2
3
1
1
2
3
3
2
Luas DAS Cisadane dari hulu sampai Teluk Naga adalah sekitar
155.975 Ha. DAS ini) melingkupi Kabupaten Bogor, Kota Bogor, Kota
Tangerang dan Kabupaten Tangerang yang di bagi menjadi tiga segmen
yakni : Bagian hulu DAS Cisadane seluas 85.555 Ha sebagian besar
termasuk wilayah Kabupaten Bogor (Kecamatan Nanggung, Leuwiliang,
Pamijahan, Cibungbulang, Ciampea, Cijeruk, Ciawi, Kemang, Parung,
Gunung Sindur, Rumpin, Cigudeg, Dramaga dan Ciomas) dan sebagian
kecil Kota Bogor (Kecamatan Kota Bogor Barat dan Kota Bogor Selatan).
Bagian tengah DAS Cisadane seluas 48.205 Ha termasuk wilayah
Kabupaten Tangerang (Kecamatan Curug, Legok, Serpong, dan Batuceper),
Kota Tangerang (Kecamatan Cipondoh, Jatiuwung dan Tangerang).Bagian
hilir seluas 22.215 Ha termasuk wilayah administrasi pemerintahan
Kabupaten Tangerang, Sungai Cisadane ini melintasi wilayah Kecamatan
Sepatan, Teluknaga, Mauk, Pakuhaji dan Kosambi (BPDAS Ciliwung
Cisadane, 2010).
Iklim di Daerah Aliran Sungai Cisadane bervariasi menurut segmen
hulu, tengah dan hilir. Namun data yang diperoleh hanya menjelaskan
karakteristik bagian hulu yaitu curah hujan yang terjadi berkisar antara 81 –
526 mm/bln. Dengan bulan basah terjadi selama 11 bulan antara bulan
September hingga Juli dan bulan terbasah terjadi pada bulan Desember.
Bulan lembab terjadi pada bulan Agustus. Menurut klasifikasi iklim
Schmidth-Ferguson, DAS Cisadane bagian hulu digolongkan kedalam tipe
A, yaitu daerah basah dengan vegetasi hutan hujan tropis. Sedangkan
menurut klasifikasi Oldeman digolongkan kedalam tipe A1 (BPDAS
Cliwung Cisadane, 2010).
DAS Cisadane wilayah hulu mempunyai ciri sungai pegunungan
yang berarus deras, banyak tebing curam dengan dasar batuan pasir,
berkerikil dan alur sungai yang berkelok-kelok, mempunyai hidrograf aliran
dengan puncak-puncak yang tajam waktu menaik (rising stage) dan
menurun (falling stage). Di DAS Cisadane wilayah tengah banyak dijumpai
10
galian pasir dan kerikil, arus air yang deras menggerus tepi sungai di
berbagai kelokan sehingga memperlebar badan sungai. DAS Cisadane
wilayah hilir yang mempunyai topografi datar (0-2%), aliran sungainya
semakin lambat. DAS Cisadane mempunyai topografi yang bervariasi dari
datar hingga sangat curam dengan ketinggian antara 0 – 2800 m.dpl.
Sebagian besar topografi (52,6%) merupakan daerah datar dengan
kemiringan antara 0 – 8 %. Daerah bertopografi datar hinga landai terdapat
pada bagian utara (hilir) hingga tengah. Derah curam terletak di bagian
selatan yaitu bagian hulu. DAS Cisadane terdiri dari 7 jenis tanah yang
tersebar dari hulu hingga hilir. Untuk daerah hulu terdiri dari 3 jenis tanah
yang mendominasi, yaitu Asosiasi Latosol Coklat & Regosol Kelabu,
Kompleks Rensina, Litosol dan brown soil; kompleks latosol merah
kekuningan, latosol coklat, podsolik merah kekuningan dan Litosol
(BPDAS Ciliwung Cisadane, 2010).
.
11
METODE PENELITIAN
Penelitian ini menggunakan metode inventarisasi data sekunder,
survei lapangan, pemboran, aplikasi pengukuran geolistrik, uji pemompaan
sumur, analisis hasil uji pemompaan sumur dan analisis hidrogeologi
aquifer.
Waktu dan Tempat
Penelitian dilakukan di Laboratorium Lapangan Leuwikopo,
Kampus IPB Darmaga Bogor yang terletak di tepi sungai Cihideung.
Penelitian dilakukan sejak bulan Maret sampai dengan bulan November
2013.
Keterangan :
Lokasi Penelitian
Gambar 3. Lokasi Penelitian di Laboratorium Lapangan Leuwikopo
12
Alat dan Bahan
Peralatan dan bahan yang dipergunakan dalam kegiatan penelitian
disajikan dalam Tabel 5.
Tabel 5.
Metode
Akuisisi
Alat dan Bahan Penelitian
No.
Data Primer/
Sekunder
Alat dan
Bahan
1.
Topografi
- Pengukuran
Terestris
2.
Hidrogeologi
- Geolistrik
- Resistivity
- Pumping test meter
- Studi
- Piezometer
dokumen
- Peta
dan Peta
Hidrogeolog
i
- Peta Potensi
Air Tanah
3.
Geologi
- Studi
dokumen
dan Peta
- Digital
Theodolit
- Total Station
- GPS
- Peta Geologi
Pengolahan
dan Analisis
Data
- Land Desktop
- Aquifer
Test
Ver 4.2
- IPI2WIN
- Res2Dinv
- MLU Ver 2.25
- Pengukuran
muka air tanah
pada sumur uji,
sumur
pengamatan
- Ploting kurva
penurunan
muka air tanah
- Identifikasi
karakteristik
geologi
Keluaran
Peta Topografi dan
Deliniasi sumur uji,
dan sumur
pengamatan, serta
situasi lapangan
Karakteristik
Geohidrologi
meliputi :
konduktivitas
hidrolik, kurva
penurunan muka air
tanah, kurva
pengisian sumur,
aliran air tanah
dominan
Karakteristik
geologi
Prosedur Pelaksanaan
Penelitian dilakukan dengan mengikuti prosedur yang disajikan
dalam bentuk diagram alir pada Gambar 5. Metode survey topografi,
terutama pada alur sungai mengikuti pedoman teknis Pd T – 10 – 2004
tentang Pengukuran dan Pemetaan Teristris Sungai (Keputusan Menteri
Permukiman dan Prasarana Wilayah Nomor : 360/KPTS/M/2004).
Metode geolistrik memanfaatkan prinsip sifat-sifat elektik medium.
Secara garis besar pelaksanaan metode survey geolistrik dibagi menjadi 2
(dua) yakni : sounding dan mapping. Mapping digunakan untuk mengetahui
secara lateral sedangkan sounding digunakan untuk mengetahui variabilitas
resistivitas secara vertikal. Umumnya untuk pendugaan aquifer air tanah
dilakukan dengan geolistrik sounding. Interpretasi resistivitas untuk
menafsirkan struktur geologi dilakukan dengan menggunakan aplikasi
IP2WIN.
13
Gambar 4. Diagram Alir Pelaksanaan Penelitian
Dalam penelitian ini akan dilakukan pembuatan dan pengamatan 4
buah sumur bor yakni 1 sumur Uji pemompaan, dan 3 sumur pengamatan
serta 1 buah sumur gali. Sumur uji untuk pemompaan dipilih berdasarkan
ketebalan aquifer lokal sumur dan hasil interpretasi geolistrik yang
divalidasi dengan hasil pemboran.
Jarak antar sumur adalah 3 meter dengan mempertimbangkan hasil
pemboran pendahuluan yang menunjukkan bahwa aquifer di bantaran
Sungai Cihideung lokasi studi tersusun atas material pasir halus yang
memiliki nilai konduktivitas hidrolik relatif rendah, sehingga diperkirakan
14
jari-jari lingkaran pengaruhnya tidak terlalu besar (Takeda dan
Sosrodarsono, 2006).
Konstruksi sumur dibuat relatif seragam dengan casing terbuat dari
pipa PVC berdiameter 4 inch dengan tinggi di atas muka tanah 10 cm.
Kedalaman sumur antara 5 – 10 meter. Uji pemompaan sumur dilakukan
untuk memperoleh data penurunan muka air tanah akibat pemompaan. Hasil
yang diperoleh akan digunakan untuk mengetahui karakteristik aquifer
antara lain konduktivitas hidrolik, dan arah aliran air dominan serta kurva
penurunan air tanah.
Uji pemompaan sumur dilakukan dengan prosedur sebagai berikut :
1. Ukur muka air tanah statis sebelum dilakukan pemompaan pada
semua sumur dengan menggunakan kabel elektroda Avo meter dan
catat pada lembar pengamatan
2. Lakukan uji pemompaan pendahuluan pada sumur uji dengan
mengatur rpm pompa 75 %, dan dilakukan pengukuran debit per
menit selama 15 menit.
3. Tunggu muka air tanah sumur uji kembali terisi seperti semula
(muka air statis sebelum pemompaan )
4. Setelah muka air tanah sumur uji kembali seperti semula, mulai
dilakukan pemompaan sumur dengan mengatur pompa seperti pada
pemompaan pendahuluan
5. Ukur muka air tanah selama pemompaan sesuai dengan lembar
pengamatan secara serentak dan diatur oleh timer.
6. Jika dalam 30 menit sudah tidak terdapat penurunan muka air tanah,
maka pemompaan dihentikan.
7. Catat kenaikan muka air tanah setelah mesin pompa dimatikan
sampai waktu yang sama dengan waktu yang dibutuhkan untuk
pemompaan. (jika pemompaan 2 jam, maka waktu pengamatan
kenaikan muka air tanah dilakukan selama 2 jam).
Metode Analisis Data
1. Analisis Geologi dan Geohidrologi Regional
Koordinat lokasi penelitian di plot kedalam peta geologi dan
geohidrologi regional sehingga dapat diperoleh informasi mengenai
geologi penyusun aquifer dan sistem geohidrologinya.
2. Analisis Geofisika Bawah Permukaan
Analisis geofika bawah permukaan dilakukan dengan melakukan
penafsiran data geolistrik yang diperoleh dari 4 (empat) titik
pengambilan data geolistrik pada lokasi rencana sumur di bantaran
sungai Cihideung. Penafsiran data geolistrik menggunakan software
inversi IP2WIN
3. Analisis Uji Pemompaaan
Analisis uji pemompaan sumur untuk mengetahui karakteristik
geohidrologi aquifer meliputi arah aliran air tanah dan pengisian
sumur dominan, dan nilai konduktivitas hidraulik material aquifer
menggunakan beberapa metode. Metode yang dipergunakan untuk
15
mengetahui arah aliran air tanah
dominan adalah dengan
perbandingan kurva penurunan muka air tanah sumur pengamatan.
Metode pendugaan nilai konduktivitas hidraulik aquifer yang
dipergunakan adalah :
a.
Metode Thiem (Todd dan Mays, 2005)
r
0, 732Q
K
log 2
r1
(h1 h2 )( s1 s2 )
(5)
Keterangan :
K adalah konduktivitas hidraulik (m/hari)
Q adalah debit pemompaan (m3/dt)
s adalah penurunan muka air tanah pada sumur (m)
h adalah tinggi permukaan lapisan keadap air sampai dengan
muka air tanah dalam sumur (m)
r adalah jari –jari sumur (m)
b.
Metode Water Collecting Bassin ( Sosrodarsono dan Takeda,
2006)
Q = 4 K s rw
(6)
Keterangan
Q adalah debit pemompaan (m3/dt)
K adalah konduktivitas hidraulik (m/hari)
s adalah besar penurunan muka air tanah (m)
rw adalah jari –jari sumur (m)
c.
Metode Sumur Dataran Banjir
( Sosrodarsono dan Takeda, 2006)
1.36 K ( H 2 h 2 )
Q
2d
log
rw
(
Lebbe,
1999)
dan
(7)
Keterangan
K adalah konduktivitas Hidraulik (m/hari)
Q adalah debit pemompaan (m3/dt)
D adalah jarak sumur ke sungai (m)
H adalah tebal aquifer (m)
h adalah tinggi permukaan lapisan kedap air sampai dengan
muka air tanah dalam sumur pada saat pemompaan (m)
rw adalah jari –jari sumur (m)
d.
Software Aquifer Test 4.2 ( Schlumberger, 2008)
Berdasarkan hasil uji pemompaan dlakukan pendugaan nilai
konduktivitas hirolik material aquifer dengan menggunakan
metode Neuman untuk aquifer tak tertekan.
4. Analisis Material Aquifer
Material aquifer hasil pemboran diamati dengan pengayakan untuk
memperoleh nilai konduktivitas hidraulik berdasarkan nilai referensi
16
konduktivitas hirolik hasil uji laboratorium (Morris dan
Jhonson,1967) dan (Ebrahim, 2013). Nilai konduktivitas hidraulik
material aquifer referensi tersebut digunakan untuk mengkonfirmasi
nilai konduktivitas hidrolik material aquifer hasil perhitungan
metode Thiem, water collecting bassin, sumur dataran banjir dan
software Aquifer Test 4.2
5. Analisis Jari- jari Lingkaran Pengaruh (radius of influence)
Jari-jari
lingkaran
pengaruh sumur ditentukan dengan
menggunakan :
a. Metode Forchheimer (Todd dan Mays, 2005) dan
( Sosrodarsono dan Takeda, 2006)
1.36 K
H 2 h2
Q
0.5
0.25
R
h
h
log
rw h 0.5r 2h h
w
s
s
(8)
Dimana
R adalah Jari –jari lingkaran pengaruh sumur (m)
Q adalah debit pemompaan (m3/dt)
K adalah konduktivitas hidrolik (m/hari)
H adalah tebal aquifer (m)
h adalah kedalaman air dari muka air tanah pada sumur yang
dipompa ke lapisan kedap air (m)
hs adalah kedalam air tanah pada sumur yang dipompa (m)
b.
Metode Ketakseimbangan (Todd dan Mays, 2005) dan
( Sosrodarsono dan Takeda, 2006)
T
t
W (u ) (4 ) s
R 4uT
Q
S ,
(9)
Dimana :
R adalah jari-jari lingkaran pengaruh sumur (m)
T adalah Transmisivitas
t adalah waktu pemompaan (m)
S adalah koefisien penyimpanan
µ diperoleh dari kurva dan tabel Hubungan W(µ) - µ
c.
Metode Grafis
Grafik penurunan muka air tanah maksimum pada sumur uji,
dan sumur pengamatan dianalisis dengan menggnakan aplikasi
Graph untuk dicari perpotongannya dengan sumbu X
( permukaan tanah). Asumsi permukaan tanah datar.
d.
Software MLU 2.5
Data penurunan muka air tanah sepanjang uji pemompaan pada
sumur uji dan sumur pengamatan serta data karakteristik
hidrogeologi material aquifer dianalisis menggunakan Software
17
MLU 2.5 untuk menentukan nilai jari-jari lingkaran pengaruh
sumurnya.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Karakteristik Geologi dan Hidrogeologi
Berdasarkan hasil analisis aquifer batuan dasar di lokasi penelitian
penyebarannya terutama menempati daerah endapan kipas aluvial dan tuff
batu apung produk vulkanik Gunung Salak. Jenis batuan yang dapat
bertindak sebagai aquifer terutama adalah batuan epiklastik berupa endapan
kipas aluvial dan tuff batu apung yang berumur kuarter/batuan gunung api
muda (formasi Qav).
Sistem air tanah dangkal di sekitar lokasi penelitian dijumpai pada
kedalaman 5 – 20 m bawah muka tanah (bmt). Sistem air tanah dalam pada
wilayah penelitian tersusun atas batuan vulkanik endapan kuarter seperti
breksi, pasir tufaan dan batuan sedimen dari formasi bojong manik. Jenis
aquifer yang dijumpai adalah aquifer bebas (dangkal), semi tertekan dan
aquifer tertekan.
Berdasarkan kondisi hidrogeologinya, wilayah penelitian termasuk
ke dalam tipologi aquifer endapan gunung api/ vulkanik. Secara umum
aquifer endapan vulkanik di wilayah penelitian merupakan aquifer dengan
sistem aliran melalui media pori (aquifer primer). Berdasarkan Peta
Hidrogeologi regional, wilayah penelitian termasuk dalam wilayah dengan
produktivitas aquifer rendah sampai sedang.
Berdasarkan pemetaan geologi bawah permukaan dengan
penyelidikan geofisika metode geolistrik yang telah dilakukan di lokasi
penelitian pada 4 (empat) titik pengamatan ( GL 1, GL2, GL 3, dan GL 4)
dapat diketahui jenis aquifer yang terdapat di lokasi penelitian dan memiliki
nilai resistivitas antara 12,77 – 50.50 Ohm meter.
Lapisan aquifer di lokasi penelitian terdiri dari batuan vulkanik
berupa batu pasir tufaan, batu pasir kasar, lempung pasiran, dan breksi.
Model log bor berdasarkan interpretasi data geolistrik disajikan dalam
Gambar 6. Berdasarkan penafsiran geolistrik tersebut lapisan pembawa air
tanah dangkal terdapat pada kedalaman < 10 m bmt (aquifer bebas). Aquifer
produktif berupa pasir (batu pasir ) dan breksi terdapat pada kedalaman 10 –
50 m bmt. Lapisan ketiga adalah batu lempung pada kedalaman > 30 m
bmt. Lapisan aquifer di lokasi penelitian cenderung bersifat tidak seragam.
Ketakseragaman kedalaman lapisan diduga disebabkan karena pengaruh
pengendapan sedimen dari Sungai Cihideung berupa liat, lempung dan
lempung pasiran pada kedalaman sekitar 10 m bmt.
Pengendapan sedimen yang berasal dari Sungai Cihideung diduga
dipengaruhi oleh keberadaan bendung di sebelah hilir (down stream) aliran
sungai Cihideung, sehingga kecepatan aliran air sungai melambat dan
memperbesar sedimentasi, terutama pada waktu musim penghujan. Hasil
18
penafsiran lapisan akuifer di lokasi penelitian secara lengkap disajikan pada
Tabel 6.
Gambar 5. Model Bor Log Penafsiran Data Geolistrik
Konstruksi Sumur
Tata letak sumur dibuat dengan mempertimbangkan hasil penafsiran
geolistrik dan pemboran pendahuluan. Jarak antar sumur adalah 3 (tiga) m,
sehingga sumur 4 yang merupakan sumur terjauh dari sungai berjarak 15 m.
Pertimbangan ini didasarkan pada jenis dan ketebalan aquifer yang terdapat
di lokasi penelitian yang berpotensi memiliki jari-jari pengaruh sumur
(radius of well influence ) sumur relatif pendek. Tata letak sumur di lokasi
penelitian disajikan dalam Gambar 6.
19
Tabel 6.
No
1
Hasil Penafsiran Lapisan Aquifer Berdasarkan Data
Geolistrik
Titik Pendugaan
Geolistrik
GL 1
2
GL 2
3
GL 3
4
GL 4
Kedalaman (m)
0
-
Penafsiran Litologi
3
Tanah penutup
3
-
13
13
-
15.45
15.5
-
30.2
30.2
-
∞
Lempung
0
-
8
Tanah penutup
8
-
40.11
40.1
-
50
50
-
58.99
59
-
∞
0
-
2
Pasir (diduga akuifer bebas)
Lempung pasiran
Breksi / batu breksi kasar
Pasir (diduga akuifer bebas)
Breksi / batu breksi kasar
Lempung
Lempung pasiran (diduga lap.
Akuifer dalam)
Tanah penutup
2
-
6.24
Pasir (diduga akuifer bebas)
6.24
-
9.87
Pasir lempungan
9.87
-
∞
0
-
2
-
2
13.48
13.5
-
27
Pasir lempungan
27
-
∞
Breksi / batu breksi kasar
Pasir (diduga akuifer bebas)
Tanah penutup
Pasir (diduga akuifer bebas)
Sumur yang dibuat terdiri dari 4 (empat) sumur bor dan 1 (satu )
sumur gali. Kedalaman sumur bor adalah 6 – 10 m bmt, sedangkan
kedalaman sumur gali 5 m bmt. Kedalaman dan penomoran sumur disajikan
dalam Tabel 7.
Tabel 7. Kedalaman dan Penomoran Sumur
No.
1.
2.
3.
4.
5.
Titik Geolistrik
GL 1
GL 2
GL 3
GL 4
Nama Sumur
Sumur 1
Sumur 2
Sumur 3
Sumur 4
Sumur Gali
Kedalaman
(m)
6
8
8
10
5
Jenis Sumur
Bor
Bor
Bor
Bor
Gali
20
Gambar 6. Tata letak sumur di Lokasi Penelitian
Sumur dibuat dengan menggunakan teknik pemboran manual
mengingat kedalaman sumur relatif dangkal. Sumur relatif seragam dengan
casing terbuat dari pipa PVC berdiameter 4 inch dengan tinggi di atas muka
tanah 10 cm. Sketsa konstruksi sumur bor disajikan dalam Gambar 7.
Uji Pemompaan Sumur
Uji pemompaan sumur dilakukan dengan melakukan pemompaan
terhadap sumur uji dan pengamatan tinggi muka air pada seluruh sumur baik
sumur uji maupun sumur pengamatan. Dengan melakukan uji pemompaan
sumur diketahui beberapa karakteristik sumur yang berkaitan erat dengan
karakteristik aquifernya, yakni kurva penurunan muka air tanah, kurva
imbuhan air tanah, imbuhan air dominan, serta jari-jari pengaruh sumur
dengan mempergunakan metode grafis.
21
Gambar 7. Sketsa Konstruksi Sumur Bor
Sebelum dilakukan uji pemompaan dilakukan pengukuran tinggi
muka air statis sumur dan muka air normal sungai. Pengukuran tinggi muka
air statis dilakukan dengan menggunakan elektroda terhubung dengan avo
meter dengan kabel yang telah diberi label ukuran kedalaman sumur.
Pengukuran tinggi muka air normal sungai dilakukan dengan menggunakan
digital theodolit. Hasil pengukuran tinggi muka air statis sumur dan muka
air normal sungai disajikan dalam Tabel 8.
Tabel 8.
Tinggi Muka Air Statis Sumur dan Muka Air Normal Sungai
No.
Titik pengukuran
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Sumur 1
Sumur 2
Sumur 3
Sumur 4
Sumur Gali
Sungai Cihideung
Tinggi muka air (m)
1,33
1,46
1,64
2,01
1,10
1,00
Keterangan
TMA Statis
TMA Statis
TMA Statis
TMA Statis
TMA Statis
MAN
Sungai
elevasi sumur 1
terhadap
22
Uji pemompaan sumur dilakukan dengan debit variabel dengan ratarata debit 0,439 l/dt, yang didahului dengan pemompaan pendahuluan untuk
mengetahui debit konstan pada posisi bukaan throtle 75 % dengan
menggunakan mesin pompa air tipe Multipro WP 30 MP. Hasil pemompaan
pendahuluan disajikan dalam Tabel 9.
Tabel 9. Hasil Uji Pemompaan Pendahuluan (posisi bukaan throtle
75 %).
Ulangan Ke 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Waktu Penuh
(dt)
84
81
72
91
92
102
104
89
89
126
Rata - rata
Debit terukur
( l/dt)
0,4762
0,494
0,556
0,440
0,435
0,392
0,385
0,449
0,449
0,317
0,439
Keterangan
Volume bejana ukur :
40 l
Hasil pengukuran penurunan tinggi muka air, imbuhan, dan kurva
tinggi muka air tanah pada masing-masing sumur disajikan secara berurutan
mulai dari sumur 2 (sumur uji), sumur 3, sumur 4, dan sumur 1.
Tabel 10. Penurunan Muka Air Tanah Pada Pumping Well (Sumur 2 )
Waktu Setelah Mesin
Menyala (mnt)
Kedalaman
(m)
0
1
5
10
20
30
60
75
90
105
-1,46
-2,87
-2,03
-3,2
-3,79
-2,87
-3,59
-3,96
-3,96
-3,96
Selisih
Kedalaman
(m)
1,41
-0,7
0,2
0,07
-0,75
-0,18
0,37
0
0
Penurunan
(m)
1,41
0,57
1,74
2,33
1,41
2,13
2,5
2,5
2,5
Setelah tidak terdapat penurunan muka air tanah akibat pemompaan
selama 30 menit, pemompaan dihentikan dan dilakukan pengukuran
kenaikan muka air tanah. Kenaikan muka air tanah setelah pemompaan
dihentikan pada pumping well (sumur uji) disajikan dalam Tabel 11
23
Tabel 11. Kenaikan Muka Air Tanah Pada Pumping Well (Sumur
2) Setelah Pemompaan Dihentikan (imbuhan).
Waktu Setelah Mesin
Menyala (mnt)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
80
95
110
140
170
200
240
Kedalaman (m)
-3,96
-1,62
-1,62
-1,57
-1,57
-1,56
-1,55
-1,55
-1,55
-1,53
-1,52
-1,52
-1,51
-1,51
-1,51
-1,49
-1,49
-1,49
-1,48
-1,48
-1,48
Selisih Kedalaman
(m)
2,34
0
0,05
0
0,01
0,01
0
0
0,02
0,01
0
0,01
0
0
0,02
0
0
0,01
0
0
Penurunan
(m)
2,34
2,34
2,39
2,39
2,4
2,41
2,41
2,41
2,43
2,44
2,44
2,45
2,45
2,45
2,47
2,47
2,47
2,48
2,48
2,48
Pada saat yang bersamaan dengan pelaksanaan pemompaan sumur uji
dilakukan pengukuran penurunan tinggi muka air tanah pada sumur
pengamatan. Hasil pengukuran penurunan tinggi muka air, imbuhan, dan
kurva tinggi muka air tanah pada sumur 1 disajikan pada tabel 12
Tabel 12. Penurunan Muka Air Tanah Pada Sumur 1 (Pengamatan )
Waktu Setelah Mesin
Menyala (mnt)
0
1
5
10
15
30
40
50
60
75
90
105
Kedalaman
(m)
-1,64
-1,72
-1,79
-1,81
-1,82
-1,85
-1,85
-1,85
-1,85
-1,87
-1,87
-1,87
Selisih Kedalaman
(m)
0,08
0,01
0
0,01
0
0
0
0
0,02
0
0
Penurunan
(m)
0,08
0,15
0,17
0,18
0,21
0,21
0,21
0,21
0,23
0,23
0,23
Setelah tidak terdapat penurunan muka air tanah akibat pemompaan
pada sumur uji (sumur 2),dilakukan pengukuran kenaikan muka air tanah
pada sumur pengamatan. Kenaikan muka air tanah setelah pemompaan
dihentikan pada sumur pengamatan 1 disajikan dalam Tabel 13
24
Tabel 13. Kenaikan Muka Air Tanah Pada Sumur 1
(Pengamatan) Setelah Pemompaan Dihentikan
(imbuhan).
Waktu Setelah Mesin
Menyala (mnt)
Kedalaman
(m)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
80
110
140
170
200
-1,87
-1,78
-1,72
-1,72
-1,72
-1,72
-1,71
-1,7
-1,69
-1,69
-1,68
-1,68
-1,67
-1,67
-1,67
-1,67
-1,67
-1,67
-1,67
Selisih
Kedalaman
(m)
0,09
0,06
0
0
0
0,01
0,01
0,01
0
0,01
0
0,01
0
0
0
0
0
0
Penurunan (m)
0,09
0,15
0,15
0,15
0,15
0,16
0,17
0,18
0,18
0,19
0,19
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
Pengamatan penurunan muka air tanah selama pemompaan dilakukan
pada sumur uji (sumur 2) juga dilakukan pada sumur 3. Penurunan muka air
tanah selama pemompaan pada Sumur 3 (pengamatan) disajikan dalam
Tabel 14
Tabel 14. Penurunan Muka Air Tanah Pada Sumur 3 (Pengamatan).
Waktu Setelah Mesin
Menyala (m)
Kedalaman
(m)
0
1
5
10
15
20
25
30
40
50
60
75
90
105
-2,01
-2,02
-2,03
-2,03
-2,03
-2,05
-2,05
-2,06
-2,06
-2,06
-2,07
-2,08
-2,08
-2,08
Selisih
Kedalaman
(m)
0,01
0
0
0
0,01
0
0,01
0
0
0,01
0,01
0
0
Penurunan
(m)
0,01
0,02
0,03
0,03
0,04
0,04
0,05
0,05
0,05
0,06
0,07
0,07
0,07
Hasil pengukuran penurunan tinggi muka air, imbuhan muka air tanah
pada sumur 4 (Pengamatan) disajikan pada Tabel 15
25
Tabel 15. Penurunan Muka Air Tanah Pada Sumur 4 (Pengamatan).
Waktu Setelah Mesin
Menyala (mnt)
Kedalaman
(m)
0
1
5
10
15
20
25
30
40
50
60
75
90
105
-1,33
-1,4
-2,15
-2,22
-2,25
-2,26
-2,31
-2,31
-2,31
-2,33
-2,36
-2,37
-2,37
-2,37
Selisih
Kedalaman
(m)
0,07
-0,03
0,02
0,03
0,01
0,05
0
0
0,02
0,03
0,01
0
0
Penurunan
(m)
0,07
0,82
0,89
0,92
0,93
0,98
0,98
0,98
1
1,03
1,04
1,04
1,04
Kenaikan muka air tanah setelah pemompaan dihentikan pada Sumur
4 (Pengamatan) disajikan dalam Tabel 16
Tabel 16. Kenaikan Muka Air Tanah Pada Sumur 4 (Pengamatan)
Setelah Pemompaan Dihentikan (imbuhan)
Waktu Setelah Mesin
Menyala (mnt)
Kedalaman (m)
Selisih Kedalaman
(m)
Penurunan
(m)
0
5
10
15
20
30
60
65
80
95
110
140
170
-1,9
-1,7
-1,52
-1,48
-1,48
-1,46
-1,4
DENGAN UJI PEMOMPAAN
(Studi Kasus Sungai Cihideung Bogor)
WAHYU GENDAM PRAKOSO
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK
CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Analisis Sumur
Filtrasi Bantaran Sungai (Riverbank Filtration) Dengan Uji Pemompaan
(Studi Kasus Sungai Cihideung Bogor) adalah benar karya saya dengan
arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun
kepada perguruan tinggi mana pun. 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 tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada
Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Mei 2014
Wahyu Gendam Prakoso
NIM F451100011
RINGKASAN
WAHYU GENDAM PRAKOSO. Analisis Sumur Filtrasi Bantaran
Sungai (Riverbank Filtration) Dengan Uji Pemompaan (Studi Kasus Sungai
Cihideung Bogor). Dibimbing oleh ROH SANTOSO BUDI WASPODO
dan MEISKE WIDYARTI.
Sungai sebagai sumber air permukaan menghadapi masalah
penurunan kualitas air secara serius. Filtrasi bantaran sungai digunakan
untuk memperbaiki kualitas air sungai sebagai sumber air minum. Penelitian
ini bertujuan untuk melakukan analisis karakteristik penurunan muka air
tanah akibat pemompaan pada sumur di bantaran sungai dan analisis
kesesuaian lokasi perencanaan tapak filtrasi bantaran sungai (riverbank
filtration). Lingkup penelitian meliputi penyelidikan geologi dan
hidrogeologi, penyelidikan geofisika bawah permukaan dengan metode
geolistrik, pembuatan sumur, uji pemompaan dan analisis karakteristik
aquifer.
Lokasi uji pemompaan di bantaran Sungai Cihideung terletak pada
kipas alluvial produk vulkanik Gunung Salak dengan lapisan aquifer terdiri
dari lapisan pasir halus, pasir kasar, dan lempung pasiran. Berdasarkan
karakteristik penurunan muka air tanah akibat pemompaan sumur di
bantaran sungai, imbuhan air tanah dominan berasal dari Sungai Cihideung
dengan kurva muka air tanah sumur 1 lebih responsif dari sumur 3 dan nilai
konduktivitas hidrolik yang sesuai adalah dengan metode perhitungan
Thiem sebesar 2,32 m/hari, serta jari-jari lingkaran pengaruh sumur
diperkirakan sejauh 43,18 m.
Lokasi penelitian sesuai untuk dikembangkan sebagai sumur
produksi dengan teknik filtrasi bantaran sungai (riverbank filtration).
Penelitian mendalam mengenai kualitas air sumur produksi filtrasi bantaran
sungai diperlukan untuk mengetahui peran filtrasi bantaran sungai dalam
memperbaiki kualitas air. Uji pemompaan dengan durasi yang lebih lama
dan menggunakan alat pengukur tinggi muka air yang lebih sensitif
diperlukan untuk menyelidiki kurva penurunan dan kurva imbuhan air tanah
secara lebih teliti.
Kata kunci: filtrasi tebing sungai, jari-jari pengaruh sumur, konduktivitas
hidraulik, penurunan muka air tanah, uji pemompaan
SUMMARY
WAHYU GENDAM PRAKOSO. Riverbank Filtration Analysis
With Pumping Test (Case Study : Cihideung River Bogor). Supervised by
ROH SANTOSO BUDI WASPODO and MEISKE WIDYARTI.
River as surface water resource facing serious problem on the
degradation of water quality. Riverbank filtration is used to improve river
water quality as drinking water resource. This study was aim to analyze
drawdown characteristic of pumping well on the riverbank, and anlyze
suitability of the pumping site for riverbank filtration development. Scope of
research included geology and hidrogeology investigation, subsurface
investigation using geophysic method, well construction, pumping test,
aquifer characterization.
Pumping site located at Cihideung riverbank lies on alluvial fan of
Salak Vulcano, aquifer consist of fine sand, coarse sand, and silt. Dominant
well recharge was observed from Cihideung river that shown by the
attractiveness of drawdown and well recharge curve with well 1 more
responsive than well 3 and suitable hydraulic conductivity was determined
by Thiem fomula valued about 2,32 m/day . Radius of well influence was
around 43 - 46 m.
Based on geological and hydrogeological characteristic, research
location at Cihideung riverbank was suitable for riverbank filtration site
development. Further research on wells water quality are needed to analyze
riverbank filtration role in order to water quality improvement process.
Longer pumping test duration with more sensitive drawdown measurement
tools is needed on further wells drawdown and recharge investigation
.
Keywords: drawdown characteristic, hydraulic conductivity, pumping test,
radius of influence, riverbank filtration
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2014
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa
mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk
kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan
laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan
tersebut tidak merugikan kepentingan IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya
tulis ini dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB
1
ANALISIS SUMUR FILTRASI BANTARAN SUNGAI (Riverbank Filtration)
DENGAN UJI PEMOMPAAN
(Studi Kasus Sungai Cihideung Bogor)
WAHYU GENDAM PRAKOSO
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada
Program Studi Teknik Sipil dan Lingkungan
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
2
Penguji pada Ujian Tesis : Dr. Ir. Y. Aris Purwanto, M.Sc
3
Judul Tesis : Analisis Sumur Filtrasi Bantaran Sungai (Riverbank
Filtration) Dengan Uji Pemompaan (Studi Kasus Sungai
Cihideung Bogor)
Nama
: Wahyu Gendam Prakoso
NIM
: F451100011
Disetujui oleh
Komisi Pembimbing
Dr Ir Roh Santoso B. W, MT
Ketua
Dr Ir Meiske Widyarti, M.Eng
Anggota
Diketahui oleh
Ketua Program Studi
Teknik Sipil dan Lingkungan
Dekan Sekolah Pascasarjana
Dr.Satyanto K. Saptomo, S.TP, M.Agr
Dr Ir Dahrul Syah, MScAgr
Tanggal Ujian: 7 Mei 2014
Tanggal Lulus:
4
PRAKATA
Puji dan syukur dipanjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema
yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Maret sampai
bulan November 2013 ini adalah teknologi air bersih, dengan judul Analisis
Sumur Filtrasi Bantaran Sungai (Riverbank Filtration) Dengan Uji
Pemompaan (Studi Kasus Sungai Cihideung Bogor).
Terima kasih diucapkan kepada Dr Ir Roh Santoso Budi Waspodo,
MT dan Dr.Ir. Meiske Widyarti, M.Eng selaku pembimbing, serta Dr Ir. Y
Aris Purwanto, M.Sc sebagai penguji yang telah banyak memberi saran.
Penghargaan disampaikan kepada Ir.Bambang Widiyatmaka dan Bapak Nur
Rochman beserta staf PT.Anggada Karsa Utama, yang telah memberikan
fasilitas dan bantuan selama penelitian. Ungkapan terima kasih juga
disampaikan kepada ayah, ibu, mertua, istri, anak-anak serta seluruh
keluarga, atas segala doa dan kasih sayangnya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Mei 2014
Wahyu Gendam Prakoso
5
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
Ruang Lingkup Penelitian
TINJAUAN PUSTAKA
Filtrasi Bantaran Sungai (Riverbank Filtration)
Hidrologi Air Tanah
Uji Pemompaan (Pumping Test)
Karakteristik Daerah Aliran Sungai Cisadane
METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat
Alat dan Bahan
Prosedur Pelaksanaan
HASIL DAN PEMBAHASAN
Karakteristik Geologi dan Hidrogeologi
Konstruksi Sumur
Uji Pemompaan Sumur
Pendugaan Imbuhan Dominan
Pendugaan Nilai Konduktivitas Hidraulik
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
RIWAYAT HIDUP
ii
iii
iv
1
1
2
2
2
2
5
7
7
9
9
10
10
15
15
16
18
24
25
27
27
28
30
33
6
DAFTAR TABEL
Tabel 1.
Tabel 2.
Tabel 3.
Tabel 4.
Tabel 5.
Tabel 6.
Tabel 7.
Tabel 8.
Tabel 9.
Tabel 10.
Tabel 11.
Tabel 12.
Tabel 13.
Tabel 14.
Tabel 15.
Tabel 16.
Tabel 17.
Tabel 18.
Tabel 19.
Ketebalan Aquifer dan Konduktivitas Hidrolik
Material Aquifer Pada Beberapa Lokasi RBF
Parameter Pemodelan Jari- jari Pengaruh Sumur RBF
Nilai Konduktivitas Hidrolik beberapa Material
Anak dan Orde Sungai Cisadane
Alat dan Bahan Penelitian
Hasil Penafsiran Lapisan Aquifer Berdasarkan Data
Geolistrik
Kedalaman dan Penomoran Sumur
Tinggi Muka Air Statis Sumur dan Muka Air Normal
Sungai
Hasil Uji Pemompaan Pendahuluan (posisi bukaan
throtle 75 %)
Penurunan Muka Air Tanah Pada Pumping Well
( Sumur 2 )
Kenaikan Muka Air Tanah Pada Pumping Well
(Sumur 2) Setelah Pemompaan Dihentikan (imbuhan)
Penurunan Muka Air Tanah Pada Sumur 1
(Pengamatan )
Kenaikan Muka Air Tanah Pada Sumur 1
(Pengamatan) Setelah Pemompaan Dihentikan
(imbuhan)
Penurunan Muka Air Tanah Pada Sumur
3
(Pengamatan)
Penurunan Muka Air Tanah Pada Sumur 4
(Pengamatan)
Kenaikan Muka Air Tanah Pada Sumur 4
(Pengamatan) Setelah Pemompaan Dihentikan
( imbuhan)
Nilai Konduktivitas Hidraulik Hasil Perhitungan
Perbandingan Nilai Konduktivitas Hidraulik Hasil
Analisis Uji Pemompaan Sumur dan Perhitungan
Terhadap Nilai Referensi Konduktivitas Hidraulik
Material Aquifer
Jari – Jari Lingkaran Pengaruh (radius of influence)
Sumur Hasil Perhitungan
3
4
7
8
10
17
17
19
20
20
21
21
22
22
23
23
25
25
26
7
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.
Gambar 2.
Gambar 3.
Gambar 4.
Gambar 5.
Gambar 6.
Gambar 7.
Gambar 8.
Skema Sistem Riverbank Filtration
Zona Air Bawah Permukaan dan Proses Alirannya
Lokasi Penelitian
Diagram Alir Pelaksanaan Penelitian
Model Bor Log Penafsiran Data Geolistrik
Tata letak sumur di Lokasi Penelitian
Sketsa Konstruksi Sumur Bor
Perbandingan Kurva Penurunan Tinggi Muka Air dan
Kurva Imbuhan Obs 1 Well 2 dan Obs 3 Well 4
3
6
9
11
16
18
19
24
8
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Kurva penurunan muka air tanah akibat pemompaan
sumur dengan menggunakan software Graph
Lampiran 2 Screen Capture pendugaan nilai konduktivitas
hidraulik material aquifer menggunakan software
Aquifer Test V 4.2
Lampiran 3 Screen Capture pemodelan jari-jari pengaruh sumur
dengan software MLU V 2.5
30
31
32
1
PENDAHULUAN
Air merupakan sumberdaya alam penting yang diperlukan oleh
seluruh makhluk hidup. Oleh karena itu, sumberdaya air harus dikelola agar
dapat memenuhi kebutuhan makhluk hidup, khususnya manusia. Dewasa ini
permasalahan utama yang dihadapi dalam pengelolaan sumberdaya air
meliputi permasalah kurangnya kuantitas dan buruknya kualitas air yang
tersedia. Statistik air bersih tahun 2005 – 2009 menunjukkan bahwa
kuantitas penyediaan air bersih terus meningkat dari tahun ke tahun (BPS,
2011). Meskipun demikian belum mencukupi untuk memasok kebutuhan
penduduk, terutama di kota – kota besar sebagai dampak urbanisasi dan
aktivitas ekonomi yang meningkat secara signifikan.
Kualitas air bersih merupakan salah satu aspek yang semakin
mendapat perhatian dalam konteks pengelolaan sumberdaya air. Dalam
upaya untuk mencapai standar baku mutu air bersih, persoalan yang
dihadapi umumnya adalah biaya pokok produksi. Sanim (2011)
menyampaikan bahwa pada kurun waktu 1999 – 2009 telah terjadi
kecenderungan peningkatan penggunaan air sungai sebagai bahan baku air
bersih. Sungai sebagai sumber air bersih menghadapi konflik kepentingan
mengingat sungai juga digunakan sebagai tempat pembuangan limbah baik
limbah domestik maupun limbah industri. Kondisi tersebut semakin
diperparah dengan terjadinya degradasi hutan dan lahan yang ikut
berkontribusi terhadap menurunnya kualitas air sungai.
Penurunan kualitas air sungai menimbulkan peningkatan biaya
pokok produksi air bersih. Biaya pokok produksi water treatment plant
(WTP) IPB yang menggunakan air Sungai Ciapus dan Sungai Cihideung
cukup tinggi dan analisis kelayakan finansial menunjukkan bahwa
parameter uji kelayakan NPV, IRR dan B/C ratio memberikan hasil
kelayakan yang terus menurun dari tahun ke tahun (Herdianto,2011). Hal
tersebut terutama disebabkan karena tingginya komponen biaya produksi
berupa bahan kimia, dan filter serta biaya pemeliharaan sebagai akibat
buruknya kualitas air sungai.
Riverbank filtration merupakan salah satu teknik eksploitasi air
tanah yang telah dikenal luas khususnya di Eropa dan Amerika. Penerapan
riverbank filtration pada unit water treatment plant diharapkan mampu
memperbaiki kualitas air baku sehingga menurunkan biaya produksi unit
pengolah air bersih. Pada kondisi geohidrologis tertentu riverbank filtration
dapat menggantikan water treatment plant dengan menghasilkan air bersih
yang memenuhi standar baku mutu baik secara fisika, kimia, maupun
biologis (Ray et. al, 2003).
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah untuk melakukan :
1. Analisis karakteristik penurunan muka air tanah akibat pemompaan
pada sumur di bantaran sungai meliputi kurva muka air tanah,
imbuhan dominan, pendugaan nilai konduktivitas hidrolik material
2
aquifer, dan jari-jari lingkaran pengaruh sumur (radius of well
influence)
2. Analisis kesesuaian lokasi perencanaan tapak filtrasi bantaran sungai
(riverbank filtration site) berdasarkan karakteristik geologi dan
hidrogeologi
Manfaat Penelitian
Manfaat yang diharapkan dapat diperoleh dari hasil penelitian ini adalah :
1. Bagi Institut Pertanian Bogor : sebagai data dasar parameter
perencanaan (desain) filtrasi bantaran sungai sebagai alternatif
pengolahan air bersih selain water treatment plant yang telah
beroperasi saat ini.
2. Bagi Pemerintah Daerah : sebagai basis data karakteristik geologi,
dan hidrogeologi untuk tapak filtrasi bantaran sungai (riverbank
filtration site) dan data karakteristik penurunan muka air tanah karena
pemompaan pada bantaran sungai yang akan digunakan sebagai site
riverbank filtration
3. Bagi Masyarakat di sekitar lokasi penelitian : jari – jari pengaruh
sumur dapat dipergunakan sebagai referensi untuk merencanakan
jarak antar sumur yang ideal agar tidak terjadi interferensi antar
sumur.
Ruang Lingkup Penelitian
Ruang lingkup penelitian ini adalah penyelidikan geologi dan
hidrogeologi, penyelidikan geofisika bawah permukaan, pembuatan sumur
uji dan sumur pengamatan, uji pemompaan, analisis karakteristik
hidrogeologi aquifer, serta analisis jari-jari lingkaran pengaruh sumur untuk
perencanaan sumur filtrasi tebing sungai (riverbank filtration).
TINJAUAN PUSTAKA
Filtrasi Bantaran Sungai (Riverbank Filtration)
Riverbank filtration (RBF) merupakan teknologi murah, sederhana
dan relatif aman untuk pengolahan air bersih yang telah diterapkan dalam
skala luas di banyak negara khususnya di Eropa dan Amerika Serikat.
Riverbank filtration dapat dimanfaatkan sebagai unit pengolahan air bersih
berbiaya rendah maupun sebagai unit pre- treatment pada sarana
pengolahan air bersih khususnya pada negara berkembang. Penerapan
teknik RBF untuk pengolahan air bersih sesuai untuk kondisi dimana biaya
pengolahan air bersih melalui pengambilan langsung lebih tinggi
dibandungkan biaya pengolahan filtrat yang dipompa pada sumur di
bantaran sungai dengan kualitas air yang lebih baik, kualitas air permukaan
3
mengalami fluktuasi sehingga mengakibatkan terjadinya peningkatan biaya
pengolahan untuk mencapai kualitas air bersih yang diinginkan (Ray et al,
2003).
Sebagai sebuah proses pengolahan air bersih, RBF dapat
membersihkan air permukaan dari kontaminan organik, mikroba patogen
dan partikel pencemar. Keunggulan yang dimiliki oleh RBF antara lain
adalah efektivutas biaya, hal ini dimungkinkan karena RBF mampu
menyeimbangkan fluktuasi konsentrasi ion (misalnya : nitrat dan amonia)
sehingga tidak memerlukan pengolahan lebih lanjut. Keunggulan lain
penerapan RBF adalah kemungkinan pencampuran antara filtrat sumur pada
bantaran sungai dengan air tanah pada aquifer untuk meningkatkan
kapasitas produksi, sekaligus melarutkan kontaminan (Grischek et al. 2003)
Sumber : Ray et al (2003)
Gambar 1. Skema Sistem Riverbank Filtration
Pemilihan tapak dan desain RBF dipengaruhi oleh hidrologi sungai,
karakteristik hidrogeologi, dan tujuan eksploitasi air. Untuk menjamin
keberlangsungan pemanfaatan RBF, sungai harus memiliki kontak hidraulik
dengan aquifer yang berdekatan. Tapak RBF pada umumnya terletak pada
alluvial sand and gravel aquifer yang memiliki konduktivitas hidrolik lebih
besar dari 1 x 10 -4 m/dt. Ketebalan aquifer yang dieksploitasi berada pada
kisaran antara 5 sampai dengan 60 m (Grischek et al,2003). Pada Tabel 1.
disajikan data ketebalan aquifer dan konduktivitas hidraulik beberapa lokasi
RBF di Amerika Serikat.
4
Tabel 1. Ketebalan Aquifer dan Konduktivitas Hidrolik Material
Aquifer Pada Beberapa Lokasi RBF
Lokasi RBF
Sungai
Henry,Illinois, United States
- Illions
Jacksonville, Illionis, United States
Lincoln, Nebraska, United States
Boardman, Oregon, United States
Casper, Wyoming, United States
-
Cedar Rapids, Iowa, United States
Cincinnati, Ohio, United States
-
Louisville, Kentucky, United States
Dresden Tolkewitz, Germany
Meissen Siebeneichen, Germany
-
Illions
Platte
Columbia
North
Platte
Cedar
Great
Miami
Ohio
Elbe
Elbe
Ketebalan
Aquifer (m)
15 to 20
Konduktivitas
Hidraulik (m/dt)
2 x 10-³ to 3 x 10-³
25 to 27
23 to 25
13
3 to 12
2 x 10-³ to 3 x 10-³
1.4 x 10-³
3.7 x 10-³
9 x 10- to 3 x 10-³
12 to 18
~30
21
10 to 13
15 to 20
7.5 x 10- to 1 x 10-³
8.8 x 10- to 1.5 x 10-³
6 x 10-
1 x 10-³ to 2 x 10-³
1 x 10-³ to 2 x 10-³
Sumber : Grischek et. al (2003)
Konstruksi sumur RBF secara umum terdiri dari dua tipe konstruksi
yakni sumur vertikal dan sumur kolektor dengan pipa lateral. Sumur vertikal
diaplikasikan pada tapak dengan kuantitas ektraksi air yang relatif kecil.
Sumur kolektor yang dilengkapi dengan pipa lateral digunakan pada tapak
dengan kuantitas ekstraksi besar (Grischek et al, 2010). Kapasitas produksi
sumur RBF yang menyadap air di bawah dasar sungai lebih besar daripada
sumur RBF yang menyadap di bantaran sungai, namun beberapa
keunggulan yang dimiliki sistem RBF akan hilang jika dilakukan
penyadapan di bawah dasar sungai. Keunggulan yang hilang tersebut antara
lain adalah kemampuan equalisasi dan pencampuran dengan air tanah dari
aquifer di sekitar lokasi RBF. Kemampuan equalisasi RBF yang hilang pada
penyadapan di bawah dasar sungai dipengaruhi oleh sedimen di dasar
sungai yang menghambat proses filtrasi dan pengikatan material pencemar
terutama pencemar nitrit, nitrat, methane, dan besi (de Vet et al, 2010).
Pada banyak kasus, jarak yang lebih panjang antara sumur produksi
RBF dan bantaran sungai memberikan efek yang baik khususnya terhadap
peningkatan kualitas air. Parameter kunci yang mempengaruhi kualitas air
yang dihasilkan dari sumur RBF adalah waktu alir (flow time). Namun
dewasa ini hasil penelitian dan laporan- laporan menunjukkan bahwa area
kontak permukaan dengan infiltrasi air memiliki peran yang lebih penting
(Nestler et al, 1998), sehingga panjang aliran bersama dengan ketebalan
aquifer dan area infiltrasi pada daerah disekitar bantaran sungai adalah
parameter yang harus diuji dalam perencanaan site RBF.
Jika beberapa sumur vertikal dibangun sejajar dengan bantaran sungai,
maka jarak antar sumur harus diatur untuk mengurangi interferensi antar
sumur. Penyusunan lokasi antar sumur tersebut dikenal sebagai well gallery.
Harbaugh and McDonald (1996), telah melakukan pemodelan jari-jari
pengaruh sumur (radius of well influence ) dengan memanfaatkan model
MODFLOW.
5
Tabel 2.
Parameter Pemodelan Jari- jari Pengaruh Sumur RBF
Parameter
Tipe aquifer
Konduktivitas hidraulik
Heterogenitas
Aliran air tanah
-
Kapasitas sumur
Porositas effektif
-
Nilai
Tak tertekan
1 x 10-³ m/dt
Homogen
Tegak lurus
sungai
50 m³/jam
0,25
-
Parameter
Ketebalan aquifer
Jumlah layer
Imbuhan
Kemiringan dasar
sungai
- Jarak sumur dengan
tepi sungai
-
Nilai
25 m
1 layer
5 L/(dt km2)
0,03%
- 100 m
Kemiringan muka air tanah - 0,04 %
Sumber : Harbaugh dan Mc Donald (1996)
Perhitungan proporsi air sungai yang terpompa untuk kondisi
parameter yang diberikan sebagaimana yang disajikan dalam Tabel 2.
adalah 77 % untuk well gallery yang terdiri dari 15 sumur dan 65 % untuk
tiga grup sumur dengan jarak antar group 400 – 500 m. Kerucut depresi
(cone of depresion) yang lebih besar memberikan proporsi air sungai yang
lebih besar dengan asumsi tidak terjadi sumbatan pada lapisan infiltrasi.
Kalkulasi dengan debit pemompaan yang berbeda memberikan proporsi
yang sama. Parameter yang perlu mendapatkan perhatian adalah jarak antar
sumur dan formasi kerucut depresinya. Jika aquifer tipis maka sumur yang
dibangun secara grup akan lebih menguntungkan dibandingkan dengan well
gallery, dan dengan jumlah sumur yang sama maka produksi sumur yang
tersusun secara group akan lebih besar, yang ditandai dengan perbedaan
penurunan muka air yang signifikan (Ray, 2001).
Semakin banyak jumlah sumur atau jarak antar sumur yang lebih
panjang akan mengakibatkan penggunaan volume aquifer yang lebih besar.
Kondisi ini akan melibatkan permukaan reaktif dari material aquifer yang
lebih luas sehingga kontak terhadap inflitrat dapat terjadi lebih efektif. Jarak
antara sumur dengan sungai dapat dioptimisasi berdasarkan : debit rembesan
air sungai yang diinginkan, panjang flow path yang dipilih dan waktu
retensi yang direncanakan. Jika diperkirakan terjadi penyumbatan pada
dasar sungai, maka letak sumur harus dibuat lebih dekat ke bantaran sungai
untuk menjamin proporsi filtrat riverbank yang direncanakan. Lokasi sumur
RBF yang terbaik untuk menghasilkan debit pemompaan yang besar adalah
pada pulau sungai atau meander, khususnya jika sungai memiliki gradien
yang lebih curam daripada air tanah yang terkoneksi dengan aquifer dan
atau dasar sungai memiliki konduktivitas hidraulik yang tinggi (Ray et. al,
2003).
Hidrologi Air Tanah
Air tanah pada kondisi alamiahnya terus mengalir. Aliran air tanah
tersebut mengikuti prinsip hidrolika. Aliran air tanah melalui aquifer, yang
merupakan media porous alami, dapat di analisis dengan hukum Darcy
(Darcy’s Law). Konduktivitas hidrolik yang merupakan ukuran
permeabilitas media adalah konstanta yang penting pada persamaan aliran
air tanah. Penentuan konduktivitas hidrolik dapat dilakukan baik dengan
6
pengamatan lapangan maupun uji laboratorium. Aplikasi hukum Darcy
dapat digunakan untuk mengetahui debit dan arah aliran air tanah (Todd dan
Mays, 2005).
Persamaan Darcy dapat dituliskan sebagai berikut :
hL
L
dh
Q KA
dL
dh
Q
v K
A
dL
Dimana :
v : Specific discharge (kecepatan Darcy)
K : konduktivitas hidrolik
Q KA
(1)
(2)
(3)
dh : gradien hidrolik
dL
Kecepatan (v) dalam persamaan (3) yang disebut sebagai kecepatan
darcy karena diasumsikan aliran terjadi melalui seluruh penampang
melintang material tanpa memperhatikan padatan dan pori-pori.
Sesungguhnya, aliran tersebut terbatas hanya pada ruang pori sehingga
kecepatan interstisial rata- rata dapat dinyatakan dalam persamaan sebagai
berikut :
Q
A
Dimana :
α : porositas efektif
va
(4)
Aliran tak jenuh penting untuk aliran vertikal ke bawah (imbuhan
alamiah dan imbuhan buatan), aliran vertikal ke atas (evaporasi dan
transpirasi), aliran polutan dari permukaan tanah, dan aliran horizontal pada
zona kapiler di atas muka air tanah (Chow et al, 1988). Ilustrasi berbagai
aliran bawah permukaan dapat disajikan dalam Gambar 2.
7
Sumber : Chow et al (1988)
Gambar 2. Zona Air Bawah Permukaan dan Proses Alirannya
Aliran alami dari aquifer terjadi melalui mata air, sungai, danau dan
lahan basah. Sungai, danau dan lahan basah juga dapat berperan untuk
memberikan imbuhan kepada aquifer. Winter (1999) menegaskan bahwa air
permukaan merupakan bagian tak terpisahkan dari sistem air tanah,
meskipun badan air permukaan dipisahkan dengan sistem air tanah oleh
zona tak jenuh tanah. Air tanah mengalir ke mata air atau sungai sering
berubah sepanjang tahun, misalnya pada aquifer di daerah kapur, muka air
tanah yang tinggi pada musim imbuhan menghasilkan transmisivitas tinggi.
Hal ini menyebabkan terjadinya aliran dari air tanah ke sungai, yang
jumlahnya jauh lebih besar dibandingkan kontribusi air tanah pada musim
kering. Aliran permukaan di sungai dewasa ini sering ditemukan sebagai
aliran yang terputus – putus, terutama jika pemompaan pada area di sekitar
sungai dilakukan secara intensif sehingga mempengaruhi aliran sungai pada
musim kering.
Konduktivitas hidrolik tanah dan batuan dipengaruhi oleh berbagai
faktor fisik, antara lain porositas, ukuran dan distribusi partikel, bentuk
partikel, susunan partikel dan berbagai faktor lain (Todd and Mays, 2005).
Variasi nilai konduktivitas hidrolik terhadap ukuran partikel dapat dilihat
dalam Tabel 3.
8
Tabel 3.
Nilai Konduktivitas Hidrolik beberapa Material
Material
Kerikil, kasar
Kerikil, sedang
Kerikil, halus
Pasir, kasar
Pasir, sedang
Pasir, Halus
Liat
Batu Pasir, halus
Batu Pasir, sedang
Batu Kapur
Basalt
Konduktivitas Hidrolik (m/hari)
150,00
270,00
450,00
45,00
12,00
2,50
0,08
0.20
3.10
0.94
0.01
Sumber : Morris dan Jhonshon ( 1967)
Uji Pemompaan (Pumping Test)
Uji pemompaan merupakan suatu metode yang dipergunakan secara
luas untuk mengetahui karakteristik teknis aquifer. Penyelidikan
karakteristik aquifer penting untuk perencanaan sumur dan pengontrolannya
(Sosrodarsono dan Takeda, 2006). Pendugaan ketebalan dan konduktifitas
hidraulik aquifer dapat dilakukan dengan uji pemompaan sumur baik
dengan sumur tunggal (single well ) maupun dengan beberapa sumur
(multiple well). Metode pemompaan dengan beberapa sumur memberikan
hasil pendugaan nilai konduktivitas hidraulik yang cukup teliti dengan
durasi pemompaan relatif pendek pada aquifer tak tertekan. Metode analisis
penurunan muka air akibat pemompaan sumur pada aquifer tak tertekan
menggunakan model Neuman, dengan menganggap aquifer bersifat
homogen dan tak terbatas (Maréchal et al, 2010).
Jari – jari lingkaran pengaruh digunakan untuk merencanakan jarak
dan tata letak antar sumur sehingga tidak saling menginterferensi antara
sumur satu dengan sumur yang lain, dan produktivitas sumur dapat
dioptimalkan (Lebbe,1999). Jari-jari pengaruh sumur yang diperoleh dengan
rumus ketidakseimbangan menghasilkan perhitungan yang paling tepat
dibandingkan metode lainnya (Sosrodarsono dan Takeda, 2006) .
Karakteristik Daerah Aliran Sungai Cisadane
Sungai Cihideung terletak pada Daerah Aliran Sungai Cisadane,
secara umum Daerah Aliran Sungai Cisadane terdapat pada 2 wilayah
administrasi, yaitu Kabupaten Bogor dan Kota Bogor (Provinsi Jawa Barat),
Kabupaten Tangerang dan Kota Tangerang (Provinsi Banten). Melihat
kawasan yang dilalui oleh Sungai Cisadane dan beberapa anak sungai yang
bermuara pada sungai ini, maka pengelolaan dan pemanfaatan sungai
tersebut menjadi sangat penting dan strategis terutama dalam pemanfaatan
sumberdaya air serta lahan sekitarnya.
Secara geografis DAS Cisadane terletak pada 6º02’ sampai 6º54’ LS
dan 106º 17’ sampai dan 106º 56’ Bujur Timur. DAS Cisadane dibatasi oleh
9
sub DAS Cimanceuri di sebelah barat dan DAS Ciliwung di sebelah Timur.
Sungai Cisadane berhulu di gunung Pangrango, Kabupaten Bogor (Provinsi
Jawa Barat) dan mengalir ke arah Utara melalui Kotamadya dan Kabupaten
Tangerang (Provinsi Banten) dan bermuara di Laut Jawa. Sungai Cisadane
mempunyai anak-anak sungai antara lain Cikaniki, Cianten, Cibeber, dan
Ciampea
Tabel 4.
Nama Sungai
Ciapus
Cisindangbarang
Ciomas
Cikoneng
Ciherang
Cilubang
Cibinong
Cihideung
Cibeureum
Cikireun
Anak dan Orde Sungai Cisadane
Orde
1
2
3
3
2
3
2
1
2
2
Nama Sungai
Ciampea
Cinangka
Cinangneng
Cikalancing
Ciaruteun
Cianteun
Cibungbulang
Cikompeni
Cikareo
Cikaniki
Orde
1
2
2
3
1
1
2
3
3
2
Luas DAS Cisadane dari hulu sampai Teluk Naga adalah sekitar
155.975 Ha. DAS ini) melingkupi Kabupaten Bogor, Kota Bogor, Kota
Tangerang dan Kabupaten Tangerang yang di bagi menjadi tiga segmen
yakni : Bagian hulu DAS Cisadane seluas 85.555 Ha sebagian besar
termasuk wilayah Kabupaten Bogor (Kecamatan Nanggung, Leuwiliang,
Pamijahan, Cibungbulang, Ciampea, Cijeruk, Ciawi, Kemang, Parung,
Gunung Sindur, Rumpin, Cigudeg, Dramaga dan Ciomas) dan sebagian
kecil Kota Bogor (Kecamatan Kota Bogor Barat dan Kota Bogor Selatan).
Bagian tengah DAS Cisadane seluas 48.205 Ha termasuk wilayah
Kabupaten Tangerang (Kecamatan Curug, Legok, Serpong, dan Batuceper),
Kota Tangerang (Kecamatan Cipondoh, Jatiuwung dan Tangerang).Bagian
hilir seluas 22.215 Ha termasuk wilayah administrasi pemerintahan
Kabupaten Tangerang, Sungai Cisadane ini melintasi wilayah Kecamatan
Sepatan, Teluknaga, Mauk, Pakuhaji dan Kosambi (BPDAS Ciliwung
Cisadane, 2010).
Iklim di Daerah Aliran Sungai Cisadane bervariasi menurut segmen
hulu, tengah dan hilir. Namun data yang diperoleh hanya menjelaskan
karakteristik bagian hulu yaitu curah hujan yang terjadi berkisar antara 81 –
526 mm/bln. Dengan bulan basah terjadi selama 11 bulan antara bulan
September hingga Juli dan bulan terbasah terjadi pada bulan Desember.
Bulan lembab terjadi pada bulan Agustus. Menurut klasifikasi iklim
Schmidth-Ferguson, DAS Cisadane bagian hulu digolongkan kedalam tipe
A, yaitu daerah basah dengan vegetasi hutan hujan tropis. Sedangkan
menurut klasifikasi Oldeman digolongkan kedalam tipe A1 (BPDAS
Cliwung Cisadane, 2010).
DAS Cisadane wilayah hulu mempunyai ciri sungai pegunungan
yang berarus deras, banyak tebing curam dengan dasar batuan pasir,
berkerikil dan alur sungai yang berkelok-kelok, mempunyai hidrograf aliran
dengan puncak-puncak yang tajam waktu menaik (rising stage) dan
menurun (falling stage). Di DAS Cisadane wilayah tengah banyak dijumpai
10
galian pasir dan kerikil, arus air yang deras menggerus tepi sungai di
berbagai kelokan sehingga memperlebar badan sungai. DAS Cisadane
wilayah hilir yang mempunyai topografi datar (0-2%), aliran sungainya
semakin lambat. DAS Cisadane mempunyai topografi yang bervariasi dari
datar hingga sangat curam dengan ketinggian antara 0 – 2800 m.dpl.
Sebagian besar topografi (52,6%) merupakan daerah datar dengan
kemiringan antara 0 – 8 %. Daerah bertopografi datar hinga landai terdapat
pada bagian utara (hilir) hingga tengah. Derah curam terletak di bagian
selatan yaitu bagian hulu. DAS Cisadane terdiri dari 7 jenis tanah yang
tersebar dari hulu hingga hilir. Untuk daerah hulu terdiri dari 3 jenis tanah
yang mendominasi, yaitu Asosiasi Latosol Coklat & Regosol Kelabu,
Kompleks Rensina, Litosol dan brown soil; kompleks latosol merah
kekuningan, latosol coklat, podsolik merah kekuningan dan Litosol
(BPDAS Ciliwung Cisadane, 2010).
.
11
METODE PENELITIAN
Penelitian ini menggunakan metode inventarisasi data sekunder,
survei lapangan, pemboran, aplikasi pengukuran geolistrik, uji pemompaan
sumur, analisis hasil uji pemompaan sumur dan analisis hidrogeologi
aquifer.
Waktu dan Tempat
Penelitian dilakukan di Laboratorium Lapangan Leuwikopo,
Kampus IPB Darmaga Bogor yang terletak di tepi sungai Cihideung.
Penelitian dilakukan sejak bulan Maret sampai dengan bulan November
2013.
Keterangan :
Lokasi Penelitian
Gambar 3. Lokasi Penelitian di Laboratorium Lapangan Leuwikopo
12
Alat dan Bahan
Peralatan dan bahan yang dipergunakan dalam kegiatan penelitian
disajikan dalam Tabel 5.
Tabel 5.
Metode
Akuisisi
Alat dan Bahan Penelitian
No.
Data Primer/
Sekunder
Alat dan
Bahan
1.
Topografi
- Pengukuran
Terestris
2.
Hidrogeologi
- Geolistrik
- Resistivity
- Pumping test meter
- Studi
- Piezometer
dokumen
- Peta
dan Peta
Hidrogeolog
i
- Peta Potensi
Air Tanah
3.
Geologi
- Studi
dokumen
dan Peta
- Digital
Theodolit
- Total Station
- GPS
- Peta Geologi
Pengolahan
dan Analisis
Data
- Land Desktop
- Aquifer
Test
Ver 4.2
- IPI2WIN
- Res2Dinv
- MLU Ver 2.25
- Pengukuran
muka air tanah
pada sumur uji,
sumur
pengamatan
- Ploting kurva
penurunan
muka air tanah
- Identifikasi
karakteristik
geologi
Keluaran
Peta Topografi dan
Deliniasi sumur uji,
dan sumur
pengamatan, serta
situasi lapangan
Karakteristik
Geohidrologi
meliputi :
konduktivitas
hidrolik, kurva
penurunan muka air
tanah, kurva
pengisian sumur,
aliran air tanah
dominan
Karakteristik
geologi
Prosedur Pelaksanaan
Penelitian dilakukan dengan mengikuti prosedur yang disajikan
dalam bentuk diagram alir pada Gambar 5. Metode survey topografi,
terutama pada alur sungai mengikuti pedoman teknis Pd T – 10 – 2004
tentang Pengukuran dan Pemetaan Teristris Sungai (Keputusan Menteri
Permukiman dan Prasarana Wilayah Nomor : 360/KPTS/M/2004).
Metode geolistrik memanfaatkan prinsip sifat-sifat elektik medium.
Secara garis besar pelaksanaan metode survey geolistrik dibagi menjadi 2
(dua) yakni : sounding dan mapping. Mapping digunakan untuk mengetahui
secara lateral sedangkan sounding digunakan untuk mengetahui variabilitas
resistivitas secara vertikal. Umumnya untuk pendugaan aquifer air tanah
dilakukan dengan geolistrik sounding. Interpretasi resistivitas untuk
menafsirkan struktur geologi dilakukan dengan menggunakan aplikasi
IP2WIN.
13
Gambar 4. Diagram Alir Pelaksanaan Penelitian
Dalam penelitian ini akan dilakukan pembuatan dan pengamatan 4
buah sumur bor yakni 1 sumur Uji pemompaan, dan 3 sumur pengamatan
serta 1 buah sumur gali. Sumur uji untuk pemompaan dipilih berdasarkan
ketebalan aquifer lokal sumur dan hasil interpretasi geolistrik yang
divalidasi dengan hasil pemboran.
Jarak antar sumur adalah 3 meter dengan mempertimbangkan hasil
pemboran pendahuluan yang menunjukkan bahwa aquifer di bantaran
Sungai Cihideung lokasi studi tersusun atas material pasir halus yang
memiliki nilai konduktivitas hidrolik relatif rendah, sehingga diperkirakan
14
jari-jari lingkaran pengaruhnya tidak terlalu besar (Takeda dan
Sosrodarsono, 2006).
Konstruksi sumur dibuat relatif seragam dengan casing terbuat dari
pipa PVC berdiameter 4 inch dengan tinggi di atas muka tanah 10 cm.
Kedalaman sumur antara 5 – 10 meter. Uji pemompaan sumur dilakukan
untuk memperoleh data penurunan muka air tanah akibat pemompaan. Hasil
yang diperoleh akan digunakan untuk mengetahui karakteristik aquifer
antara lain konduktivitas hidrolik, dan arah aliran air dominan serta kurva
penurunan air tanah.
Uji pemompaan sumur dilakukan dengan prosedur sebagai berikut :
1. Ukur muka air tanah statis sebelum dilakukan pemompaan pada
semua sumur dengan menggunakan kabel elektroda Avo meter dan
catat pada lembar pengamatan
2. Lakukan uji pemompaan pendahuluan pada sumur uji dengan
mengatur rpm pompa 75 %, dan dilakukan pengukuran debit per
menit selama 15 menit.
3. Tunggu muka air tanah sumur uji kembali terisi seperti semula
(muka air statis sebelum pemompaan )
4. Setelah muka air tanah sumur uji kembali seperti semula, mulai
dilakukan pemompaan sumur dengan mengatur pompa seperti pada
pemompaan pendahuluan
5. Ukur muka air tanah selama pemompaan sesuai dengan lembar
pengamatan secara serentak dan diatur oleh timer.
6. Jika dalam 30 menit sudah tidak terdapat penurunan muka air tanah,
maka pemompaan dihentikan.
7. Catat kenaikan muka air tanah setelah mesin pompa dimatikan
sampai waktu yang sama dengan waktu yang dibutuhkan untuk
pemompaan. (jika pemompaan 2 jam, maka waktu pengamatan
kenaikan muka air tanah dilakukan selama 2 jam).
Metode Analisis Data
1. Analisis Geologi dan Geohidrologi Regional
Koordinat lokasi penelitian di plot kedalam peta geologi dan
geohidrologi regional sehingga dapat diperoleh informasi mengenai
geologi penyusun aquifer dan sistem geohidrologinya.
2. Analisis Geofisika Bawah Permukaan
Analisis geofika bawah permukaan dilakukan dengan melakukan
penafsiran data geolistrik yang diperoleh dari 4 (empat) titik
pengambilan data geolistrik pada lokasi rencana sumur di bantaran
sungai Cihideung. Penafsiran data geolistrik menggunakan software
inversi IP2WIN
3. Analisis Uji Pemompaaan
Analisis uji pemompaan sumur untuk mengetahui karakteristik
geohidrologi aquifer meliputi arah aliran air tanah dan pengisian
sumur dominan, dan nilai konduktivitas hidraulik material aquifer
menggunakan beberapa metode. Metode yang dipergunakan untuk
15
mengetahui arah aliran air tanah
dominan adalah dengan
perbandingan kurva penurunan muka air tanah sumur pengamatan.
Metode pendugaan nilai konduktivitas hidraulik aquifer yang
dipergunakan adalah :
a.
Metode Thiem (Todd dan Mays, 2005)
r
0, 732Q
K
log 2
r1
(h1 h2 )( s1 s2 )
(5)
Keterangan :
K adalah konduktivitas hidraulik (m/hari)
Q adalah debit pemompaan (m3/dt)
s adalah penurunan muka air tanah pada sumur (m)
h adalah tinggi permukaan lapisan keadap air sampai dengan
muka air tanah dalam sumur (m)
r adalah jari –jari sumur (m)
b.
Metode Water Collecting Bassin ( Sosrodarsono dan Takeda,
2006)
Q = 4 K s rw
(6)
Keterangan
Q adalah debit pemompaan (m3/dt)
K adalah konduktivitas hidraulik (m/hari)
s adalah besar penurunan muka air tanah (m)
rw adalah jari –jari sumur (m)
c.
Metode Sumur Dataran Banjir
( Sosrodarsono dan Takeda, 2006)
1.36 K ( H 2 h 2 )
Q
2d
log
rw
(
Lebbe,
1999)
dan
(7)
Keterangan
K adalah konduktivitas Hidraulik (m/hari)
Q adalah debit pemompaan (m3/dt)
D adalah jarak sumur ke sungai (m)
H adalah tebal aquifer (m)
h adalah tinggi permukaan lapisan kedap air sampai dengan
muka air tanah dalam sumur pada saat pemompaan (m)
rw adalah jari –jari sumur (m)
d.
Software Aquifer Test 4.2 ( Schlumberger, 2008)
Berdasarkan hasil uji pemompaan dlakukan pendugaan nilai
konduktivitas hirolik material aquifer dengan menggunakan
metode Neuman untuk aquifer tak tertekan.
4. Analisis Material Aquifer
Material aquifer hasil pemboran diamati dengan pengayakan untuk
memperoleh nilai konduktivitas hidraulik berdasarkan nilai referensi
16
konduktivitas hirolik hasil uji laboratorium (Morris dan
Jhonson,1967) dan (Ebrahim, 2013). Nilai konduktivitas hidraulik
material aquifer referensi tersebut digunakan untuk mengkonfirmasi
nilai konduktivitas hidrolik material aquifer hasil perhitungan
metode Thiem, water collecting bassin, sumur dataran banjir dan
software Aquifer Test 4.2
5. Analisis Jari- jari Lingkaran Pengaruh (radius of influence)
Jari-jari
lingkaran
pengaruh sumur ditentukan dengan
menggunakan :
a. Metode Forchheimer (Todd dan Mays, 2005) dan
( Sosrodarsono dan Takeda, 2006)
1.36 K
H 2 h2
Q
0.5
0.25
R
h
h
log
rw h 0.5r 2h h
w
s
s
(8)
Dimana
R adalah Jari –jari lingkaran pengaruh sumur (m)
Q adalah debit pemompaan (m3/dt)
K adalah konduktivitas hidrolik (m/hari)
H adalah tebal aquifer (m)
h adalah kedalaman air dari muka air tanah pada sumur yang
dipompa ke lapisan kedap air (m)
hs adalah kedalam air tanah pada sumur yang dipompa (m)
b.
Metode Ketakseimbangan (Todd dan Mays, 2005) dan
( Sosrodarsono dan Takeda, 2006)
T
t
W (u ) (4 ) s
R 4uT
Q
S ,
(9)
Dimana :
R adalah jari-jari lingkaran pengaruh sumur (m)
T adalah Transmisivitas
t adalah waktu pemompaan (m)
S adalah koefisien penyimpanan
µ diperoleh dari kurva dan tabel Hubungan W(µ) - µ
c.
Metode Grafis
Grafik penurunan muka air tanah maksimum pada sumur uji,
dan sumur pengamatan dianalisis dengan menggnakan aplikasi
Graph untuk dicari perpotongannya dengan sumbu X
( permukaan tanah). Asumsi permukaan tanah datar.
d.
Software MLU 2.5
Data penurunan muka air tanah sepanjang uji pemompaan pada
sumur uji dan sumur pengamatan serta data karakteristik
hidrogeologi material aquifer dianalisis menggunakan Software
17
MLU 2.5 untuk menentukan nilai jari-jari lingkaran pengaruh
sumurnya.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Karakteristik Geologi dan Hidrogeologi
Berdasarkan hasil analisis aquifer batuan dasar di lokasi penelitian
penyebarannya terutama menempati daerah endapan kipas aluvial dan tuff
batu apung produk vulkanik Gunung Salak. Jenis batuan yang dapat
bertindak sebagai aquifer terutama adalah batuan epiklastik berupa endapan
kipas aluvial dan tuff batu apung yang berumur kuarter/batuan gunung api
muda (formasi Qav).
Sistem air tanah dangkal di sekitar lokasi penelitian dijumpai pada
kedalaman 5 – 20 m bawah muka tanah (bmt). Sistem air tanah dalam pada
wilayah penelitian tersusun atas batuan vulkanik endapan kuarter seperti
breksi, pasir tufaan dan batuan sedimen dari formasi bojong manik. Jenis
aquifer yang dijumpai adalah aquifer bebas (dangkal), semi tertekan dan
aquifer tertekan.
Berdasarkan kondisi hidrogeologinya, wilayah penelitian termasuk
ke dalam tipologi aquifer endapan gunung api/ vulkanik. Secara umum
aquifer endapan vulkanik di wilayah penelitian merupakan aquifer dengan
sistem aliran melalui media pori (aquifer primer). Berdasarkan Peta
Hidrogeologi regional, wilayah penelitian termasuk dalam wilayah dengan
produktivitas aquifer rendah sampai sedang.
Berdasarkan pemetaan geologi bawah permukaan dengan
penyelidikan geofisika metode geolistrik yang telah dilakukan di lokasi
penelitian pada 4 (empat) titik pengamatan ( GL 1, GL2, GL 3, dan GL 4)
dapat diketahui jenis aquifer yang terdapat di lokasi penelitian dan memiliki
nilai resistivitas antara 12,77 – 50.50 Ohm meter.
Lapisan aquifer di lokasi penelitian terdiri dari batuan vulkanik
berupa batu pasir tufaan, batu pasir kasar, lempung pasiran, dan breksi.
Model log bor berdasarkan interpretasi data geolistrik disajikan dalam
Gambar 6. Berdasarkan penafsiran geolistrik tersebut lapisan pembawa air
tanah dangkal terdapat pada kedalaman < 10 m bmt (aquifer bebas). Aquifer
produktif berupa pasir (batu pasir ) dan breksi terdapat pada kedalaman 10 –
50 m bmt. Lapisan ketiga adalah batu lempung pada kedalaman > 30 m
bmt. Lapisan aquifer di lokasi penelitian cenderung bersifat tidak seragam.
Ketakseragaman kedalaman lapisan diduga disebabkan karena pengaruh
pengendapan sedimen dari Sungai Cihideung berupa liat, lempung dan
lempung pasiran pada kedalaman sekitar 10 m bmt.
Pengendapan sedimen yang berasal dari Sungai Cihideung diduga
dipengaruhi oleh keberadaan bendung di sebelah hilir (down stream) aliran
sungai Cihideung, sehingga kecepatan aliran air sungai melambat dan
memperbesar sedimentasi, terutama pada waktu musim penghujan. Hasil
18
penafsiran lapisan akuifer di lokasi penelitian secara lengkap disajikan pada
Tabel 6.
Gambar 5. Model Bor Log Penafsiran Data Geolistrik
Konstruksi Sumur
Tata letak sumur dibuat dengan mempertimbangkan hasil penafsiran
geolistrik dan pemboran pendahuluan. Jarak antar sumur adalah 3 (tiga) m,
sehingga sumur 4 yang merupakan sumur terjauh dari sungai berjarak 15 m.
Pertimbangan ini didasarkan pada jenis dan ketebalan aquifer yang terdapat
di lokasi penelitian yang berpotensi memiliki jari-jari pengaruh sumur
(radius of well influence ) sumur relatif pendek. Tata letak sumur di lokasi
penelitian disajikan dalam Gambar 6.
19
Tabel 6.
No
1
Hasil Penafsiran Lapisan Aquifer Berdasarkan Data
Geolistrik
Titik Pendugaan
Geolistrik
GL 1
2
GL 2
3
GL 3
4
GL 4
Kedalaman (m)
0
-
Penafsiran Litologi
3
Tanah penutup
3
-
13
13
-
15.45
15.5
-
30.2
30.2
-
∞
Lempung
0
-
8
Tanah penutup
8
-
40.11
40.1
-
50
50
-
58.99
59
-
∞
0
-
2
Pasir (diduga akuifer bebas)
Lempung pasiran
Breksi / batu breksi kasar
Pasir (diduga akuifer bebas)
Breksi / batu breksi kasar
Lempung
Lempung pasiran (diduga lap.
Akuifer dalam)
Tanah penutup
2
-
6.24
Pasir (diduga akuifer bebas)
6.24
-
9.87
Pasir lempungan
9.87
-
∞
0
-
2
-
2
13.48
13.5
-
27
Pasir lempungan
27
-
∞
Breksi / batu breksi kasar
Pasir (diduga akuifer bebas)
Tanah penutup
Pasir (diduga akuifer bebas)
Sumur yang dibuat terdiri dari 4 (empat) sumur bor dan 1 (satu )
sumur gali. Kedalaman sumur bor adalah 6 – 10 m bmt, sedangkan
kedalaman sumur gali 5 m bmt. Kedalaman dan penomoran sumur disajikan
dalam Tabel 7.
Tabel 7. Kedalaman dan Penomoran Sumur
No.
1.
2.
3.
4.
5.
Titik Geolistrik
GL 1
GL 2
GL 3
GL 4
Nama Sumur
Sumur 1
Sumur 2
Sumur 3
Sumur 4
Sumur Gali
Kedalaman
(m)
6
8
8
10
5
Jenis Sumur
Bor
Bor
Bor
Bor
Gali
20
Gambar 6. Tata letak sumur di Lokasi Penelitian
Sumur dibuat dengan menggunakan teknik pemboran manual
mengingat kedalaman sumur relatif dangkal. Sumur relatif seragam dengan
casing terbuat dari pipa PVC berdiameter 4 inch dengan tinggi di atas muka
tanah 10 cm. Sketsa konstruksi sumur bor disajikan dalam Gambar 7.
Uji Pemompaan Sumur
Uji pemompaan sumur dilakukan dengan melakukan pemompaan
terhadap sumur uji dan pengamatan tinggi muka air pada seluruh sumur baik
sumur uji maupun sumur pengamatan. Dengan melakukan uji pemompaan
sumur diketahui beberapa karakteristik sumur yang berkaitan erat dengan
karakteristik aquifernya, yakni kurva penurunan muka air tanah, kurva
imbuhan air tanah, imbuhan air dominan, serta jari-jari pengaruh sumur
dengan mempergunakan metode grafis.
21
Gambar 7. Sketsa Konstruksi Sumur Bor
Sebelum dilakukan uji pemompaan dilakukan pengukuran tinggi
muka air statis sumur dan muka air normal sungai. Pengukuran tinggi muka
air statis dilakukan dengan menggunakan elektroda terhubung dengan avo
meter dengan kabel yang telah diberi label ukuran kedalaman sumur.
Pengukuran tinggi muka air normal sungai dilakukan dengan menggunakan
digital theodolit. Hasil pengukuran tinggi muka air statis sumur dan muka
air normal sungai disajikan dalam Tabel 8.
Tabel 8.
Tinggi Muka Air Statis Sumur dan Muka Air Normal Sungai
No.
Titik pengukuran
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Sumur 1
Sumur 2
Sumur 3
Sumur 4
Sumur Gali
Sungai Cihideung
Tinggi muka air (m)
1,33
1,46
1,64
2,01
1,10
1,00
Keterangan
TMA Statis
TMA Statis
TMA Statis
TMA Statis
TMA Statis
MAN
Sungai
elevasi sumur 1
terhadap
22
Uji pemompaan sumur dilakukan dengan debit variabel dengan ratarata debit 0,439 l/dt, yang didahului dengan pemompaan pendahuluan untuk
mengetahui debit konstan pada posisi bukaan throtle 75 % dengan
menggunakan mesin pompa air tipe Multipro WP 30 MP. Hasil pemompaan
pendahuluan disajikan dalam Tabel 9.
Tabel 9. Hasil Uji Pemompaan Pendahuluan (posisi bukaan throtle
75 %).
Ulangan Ke 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Waktu Penuh
(dt)
84
81
72
91
92
102
104
89
89
126
Rata - rata
Debit terukur
( l/dt)
0,4762
0,494
0,556
0,440
0,435
0,392
0,385
0,449
0,449
0,317
0,439
Keterangan
Volume bejana ukur :
40 l
Hasil pengukuran penurunan tinggi muka air, imbuhan, dan kurva
tinggi muka air tanah pada masing-masing sumur disajikan secara berurutan
mulai dari sumur 2 (sumur uji), sumur 3, sumur 4, dan sumur 1.
Tabel 10. Penurunan Muka Air Tanah Pada Pumping Well (Sumur 2 )
Waktu Setelah Mesin
Menyala (mnt)
Kedalaman
(m)
0
1
5
10
20
30
60
75
90
105
-1,46
-2,87
-2,03
-3,2
-3,79
-2,87
-3,59
-3,96
-3,96
-3,96
Selisih
Kedalaman
(m)
1,41
-0,7
0,2
0,07
-0,75
-0,18
0,37
0
0
Penurunan
(m)
1,41
0,57
1,74
2,33
1,41
2,13
2,5
2,5
2,5
Setelah tidak terdapat penurunan muka air tanah akibat pemompaan
selama 30 menit, pemompaan dihentikan dan dilakukan pengukuran
kenaikan muka air tanah. Kenaikan muka air tanah setelah pemompaan
dihentikan pada pumping well (sumur uji) disajikan dalam Tabel 11
23
Tabel 11. Kenaikan Muka Air Tanah Pada Pumping Well (Sumur
2) Setelah Pemompaan Dihentikan (imbuhan).
Waktu Setelah Mesin
Menyala (mnt)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
80
95
110
140
170
200
240
Kedalaman (m)
-3,96
-1,62
-1,62
-1,57
-1,57
-1,56
-1,55
-1,55
-1,55
-1,53
-1,52
-1,52
-1,51
-1,51
-1,51
-1,49
-1,49
-1,49
-1,48
-1,48
-1,48
Selisih Kedalaman
(m)
2,34
0
0,05
0
0,01
0,01
0
0
0,02
0,01
0
0,01
0
0
0,02
0
0
0,01
0
0
Penurunan
(m)
2,34
2,34
2,39
2,39
2,4
2,41
2,41
2,41
2,43
2,44
2,44
2,45
2,45
2,45
2,47
2,47
2,47
2,48
2,48
2,48
Pada saat yang bersamaan dengan pelaksanaan pemompaan sumur uji
dilakukan pengukuran penurunan tinggi muka air tanah pada sumur
pengamatan. Hasil pengukuran penurunan tinggi muka air, imbuhan, dan
kurva tinggi muka air tanah pada sumur 1 disajikan pada tabel 12
Tabel 12. Penurunan Muka Air Tanah Pada Sumur 1 (Pengamatan )
Waktu Setelah Mesin
Menyala (mnt)
0
1
5
10
15
30
40
50
60
75
90
105
Kedalaman
(m)
-1,64
-1,72
-1,79
-1,81
-1,82
-1,85
-1,85
-1,85
-1,85
-1,87
-1,87
-1,87
Selisih Kedalaman
(m)
0,08
0,01
0
0,01
0
0
0
0
0,02
0
0
Penurunan
(m)
0,08
0,15
0,17
0,18
0,21
0,21
0,21
0,21
0,23
0,23
0,23
Setelah tidak terdapat penurunan muka air tanah akibat pemompaan
pada sumur uji (sumur 2),dilakukan pengukuran kenaikan muka air tanah
pada sumur pengamatan. Kenaikan muka air tanah setelah pemompaan
dihentikan pada sumur pengamatan 1 disajikan dalam Tabel 13
24
Tabel 13. Kenaikan Muka Air Tanah Pada Sumur 1
(Pengamatan) Setelah Pemompaan Dihentikan
(imbuhan).
Waktu Setelah Mesin
Menyala (mnt)
Kedalaman
(m)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
80
110
140
170
200
-1,87
-1,78
-1,72
-1,72
-1,72
-1,72
-1,71
-1,7
-1,69
-1,69
-1,68
-1,68
-1,67
-1,67
-1,67
-1,67
-1,67
-1,67
-1,67
Selisih
Kedalaman
(m)
0,09
0,06
0
0
0
0,01
0,01
0,01
0
0,01
0
0,01
0
0
0
0
0
0
Penurunan (m)
0,09
0,15
0,15
0,15
0,15
0,16
0,17
0,18
0,18
0,19
0,19
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
Pengamatan penurunan muka air tanah selama pemompaan dilakukan
pada sumur uji (sumur 2) juga dilakukan pada sumur 3. Penurunan muka air
tanah selama pemompaan pada Sumur 3 (pengamatan) disajikan dalam
Tabel 14
Tabel 14. Penurunan Muka Air Tanah Pada Sumur 3 (Pengamatan).
Waktu Setelah Mesin
Menyala (m)
Kedalaman
(m)
0
1
5
10
15
20
25
30
40
50
60
75
90
105
-2,01
-2,02
-2,03
-2,03
-2,03
-2,05
-2,05
-2,06
-2,06
-2,06
-2,07
-2,08
-2,08
-2,08
Selisih
Kedalaman
(m)
0,01
0
0
0
0,01
0
0,01
0
0
0,01
0,01
0
0
Penurunan
(m)
0,01
0,02
0,03
0,03
0,04
0,04
0,05
0,05
0,05
0,06
0,07
0,07
0,07
Hasil pengukuran penurunan tinggi muka air, imbuhan muka air tanah
pada sumur 4 (Pengamatan) disajikan pada Tabel 15
25
Tabel 15. Penurunan Muka Air Tanah Pada Sumur 4 (Pengamatan).
Waktu Setelah Mesin
Menyala (mnt)
Kedalaman
(m)
0
1
5
10
15
20
25
30
40
50
60
75
90
105
-1,33
-1,4
-2,15
-2,22
-2,25
-2,26
-2,31
-2,31
-2,31
-2,33
-2,36
-2,37
-2,37
-2,37
Selisih
Kedalaman
(m)
0,07
-0,03
0,02
0,03
0,01
0,05
0
0
0,02
0,03
0,01
0
0
Penurunan
(m)
0,07
0,82
0,89
0,92
0,93
0,98
0,98
0,98
1
1,03
1,04
1,04
1,04
Kenaikan muka air tanah setelah pemompaan dihentikan pada Sumur
4 (Pengamatan) disajikan dalam Tabel 16
Tabel 16. Kenaikan Muka Air Tanah Pada Sumur 4 (Pengamatan)
Setelah Pemompaan Dihentikan (imbuhan)
Waktu Setelah Mesin
Menyala (mnt)
Kedalaman (m)
Selisih Kedalaman
(m)
Penurunan
(m)
0
5
10
15
20
30
60
65
80
95
110
140
170
-1,9
-1,7
-1,52
-1,48
-1,48
-1,46
-1,4