Prediksi Cadangan Airtanah Di Daerah Aliran Sungai Cisadane

PREDIKSI CADANGAN AIRTANAH DI DAERAH ALIRAN
SUNGAI CISADANE

DIMAS ARDI PRASETYA

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Prediksi Cadangan
Airtanah di Daerah Aliran Sungai Cisadane 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, Juni 2016

Dimas Ardi Prasetya
NIM F451130161

RINGKASAN
DIMAS ARDI PRASETYA. Prediksi Cadangan Airtanah di Daerah Aliran
Sungai Cisadane. Dibimbing oleh ROH SANTOSO BUDI WASPODO dan
SATYANTO KRIDO SAPTOMO.
Air sangat penting untuk kebutuhan manusia. Sumber air bersih yang
dapat digunakan hanya 2.5 % dari keseluruhan air yang tersedia di bumi, dan 12
% berasal dari airtanah. Potensi airtanah sulit untuk diketahui, sebagai dapaknya
teknik ivestigasi terbentuknya dan pergerakan airtanah perlu dikembangkan. Salah
satu teknik investigasi dengan menggunakan geolistrik.
Geolistrik merupakan salah satu metode untuk investigasi airtanah. Tujuan
dari penelitian ini adalah untuk mengidentifikasi litologi batuan dan ketebalan
posisi akuifer di lokasi penelitian, menentukan nilai konduktivitas hidrolik dan
memprediksi potensi cadangan airtanah di Daerah Aliran Sungai (DAS) Cisadane.
Penelitian dibagi menjadi beberapa tahap, diantaranya pengumpulan dan
analisis data. Data geolistrik yang diperoleh diproses dengan menggunakan
metode Schlumberger. Dan digunakan untuk menganalisa tipe dan kedalaman
lapisan batuan. Disamping itu, data hasil pengolahan digunakan untuk

menentukan posisi akuifer bebas dan akuifer tertekan. Jejaring aliran
mengindasikan skema pergerakan aliran airtanah. Jejaring airtanah ditentukan
dengan menggunakan software Surfer. Analisa batuan digunakan nilai dari
tahanan jenis dengan menggunakan bantuan software Progress Version 3.0.
Formasi geologi DAS CIsadane terdiri dari Qa, Qav, Tmb, Tpg, Tpss, QTvb, Qv,
Qvas yang merupakan formasi dominan di DAS Cisadane, formasi ini banyak
didominasi oleh kerakal, kerikil, lempung berpasir serta lempung dari endapan
sungai. Formasi geologi ini menunjukkan adanya pergerakan air yang berada di
dalam tanah. Cekungan airtanah merupakan unit hidrogeologi yang berisi satu
akuifer besar atau beberapa akuifer yang saling terhubung. Ketebalan akuifer
memiliki beberapa variasi. Variasi ketebalan rata-rata akuifer bebas sebesar 30 m
dengan kedalaman pada kisaran 2 - 9.2 m bawah muka tanah. Ketebalan rata-rata
akuifer tertekan 38 m dengan kadalaman pada kisaran 30.2-68.83 bawah muka
tanah.
Hasil perhitungan cadangan airtanah ditentukan dengan menggunakan
metode geolistrik dan Hukum Darcy. Ketebalan lapisan akuifer diperoleh dari
rata-rata ketebalan lapisan akuifer di lokasi penelitian. Konduktivitas hidrolik
suatu tanah atau batu tergantung dari beberapa faktor fisik, seperti porisitas,
ukuran partikel dan distribusinya serta bentuk ukuran partikel. Rata-rata
konduktivitas hidrolik sebesar 19.8 m/hari untuk akuifer bebas dan 51.1 m/hari

untuk akuifer tertekan yang digunakan untuk proses perhitungan.
Dari
3
perhitungan didapatkan hasil prediksi cadangan airtanah sebesar 2.55 m /hari
untuk airtanah bebas dan 8.43 m3/hari untuk airtanah tertekan.
Kata Kunci : airtanah, akuifer, DAS Cisadane, geolistrik, konduktivitas hidrolik

SUMMARY
DIMAS ARDI PRASETYA. Prediction of Groundwater Storage In Cisadane
Watershed. Supervised ROH SANTOSO BUDI WASPODO and SATYANTO
KRIDO SAPTOMO.
Water is very important for human beings. Sources of fresh water that can
be used are only 2.5% of the total water availability on earth, and 12% from that
quantity are soureces of groundwater. Groundwater potensial be difficult to
detected, as a result technique for investigating the occurrence and movement of
groundwater has been developed. One of the technique investigating groundwater
movement using geo-electric.
Geo-electric is one of methods for groundwater investigation. The purposes
of this research were to identify lithology of soil layer and thickness of aquifer
position on research location, to determine hydraulic soil conductivity value, and

to predict the groundwater reserve potential in Cisadane Watershed.
This research was conducted in several steps, such as collected and analysis
data. Geo-electric data consisted of primary data and secondary data. These data
was collected using schlumberger method. Geo-electric data were used to analyse
the type and depth of rock layers. Beside, the data were also used to determined
the position of confined and unconfined aquifer. The flownet of aquifer indicated
the scheme of groundwater flow. To identify groundwater flownet used Surfer
Software. To analyse geology used apparent resitivity value used Progress
Version 3.0 Software.
Geological formation in Cisadane watershed consist of Qa, Qav,Tmb, Tpg, Tpss,
QTvb, Qv,and Qvas. This formation dominated by gravel coarse,coarse, sandy
clay, and loam from river sediment. A geological formation showed that there was
and the movement of water on the ground. A groundwater basin may be defined
as hidrogeologic unit containing one large aquifer or several connected and
interrelated aquifer. Aquifer thickness has a several Variation. The average of
confined aquifer thickness was 30 m and depth was 2 – 9.2 m from the surface.
The average of unconfined aquifer thickness was 80 m and depth was 30.2 – 68.83
m from the surface.
Calculation of groundwater storage was performed using geo-electric and
Darcy’s law approach. Aquifer thickness layer was obtained from the average

content of aquifer layer on research location, so it might represent the thickness
of the aquifer. The hydraulic conductivity of a soil or rock depends on a variety of
physical factors, including porosity, particle size and distribution, shape of
particles. The average of hydraulic conductivity was 19.8 m/day for confined
aquifer and 51.1 m/day for unconfined aquifer. From the calculation result, the
predicted groundwater storage of unconfined aquifer was abaut 2.55 m3/s and
8.43 m3/s confined aquifer.
Key words: aquifer, Cisadane watershed, geo-electric, groundwater, hydraulic
conductivity

© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2016
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

PREDIKSI CADANGAN AIRTANAH DI DAERAH ALIRAN
SUNGAI CISADANE

DIMAS ARDI PRASETYA

Tesis
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
Pada
Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016

Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis : Dr Ir Nora H Pandjaitan, DEA

Judul Tesis
Nama

NIM
Departemen

:
:
:
:

Prediksi Cadangan Airtanah Di Daerah Aliran Sungai Cisadane
Dimas Ardi Prasetya
F451130161
Teknik Sipil dan Lingkungan

Disetujui oleh
Komisi Pembimbing

Dr Ir Roh Santoso Budi Waspodo, MT
Ketua

Dr Satyanto K Saptomo, STP, MSi

Anggota

Diketahui oleh

Ketua Program Studi
Teknik Sipil dan Lingkungan

Dekan Sekolah Pascasarjana

Dr Ir M. Yanuar J Purwanto, MS, IPM

Dr Ir Dahrul Syah. MSc Agr

Tanggal Ujian: 13 Juni 2016

Tanggal Lulus :

i

PRAKATA

Puji dan syukur dipanjatkan kepada Allah SWT atas karunia-Nya sehingga
tesis ini berhasil diselesaikan. Judul penelitian ini adalah Prediksi Cadangan
Airtanah Di Daerah Aliran Sungai Cisadane.
Dengan segala kerendahan hati, diucapkan terima kasih kepada :
1. Dr Ir Roh Santoso Budi Waspodo, MT selaku Ketua Komisi Pembimbing
yang telah banyak memberikan masukan, bimbingan, arahan dan motivasi
yang sangat berharga.
2. Dr Satyanto K Saptomo, STP, M.Si sebagai anggota komisi pembimbing yang
telah banyak memberikan masukan, bimbingan, arahan dan motivasi yang
sangat berharga.
3. Dr Ir M. Yanuar J Purwanto, M.S, IPM, selaku Ketua Program Studi Teknik
Sipil dan Lingkungan Sekolah Pascasarjana IPB dan Dr Nora H Pandjaitan,
DEA selaku penguji yang telah mengarahkan dan memotivasi untuk tetap
disiplin selama tesis dan studi.
4. Bapak Priya, Ibu Hartini dan adik Riyan Ardi Nugroho serta keluarga tercinta
yang selama ini selalu memberikan doa dan dukungan baik moril maupun
materiil.
5. Segenap tim dosen Diploma IPB dan mahasiswa Program Keahlian Teknik
dan Manajemen Lingkungan IPB yang telah memberikan dukungan dan
bantuan moral.

6. Teman satu angkatan Sekolah Pascasarjana Teknik Sipil dan Lingkungan
angkatan 2013 atas bantuan dan semangat yang diberikan dalam penyusunan
tesis .
Disadari bahwa penyusunan tesis ini masih jauh dari sempurna, oleh karena
itu diharapkan saran dan kritikan sebagai bahan perbaikan tesis ini. Diharapkan
tesis ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang memerlukan.

Bogor, Juni 2016
Dimas Ardi Prasetya

ii

ii

DAFTAR ISI
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN

Latar Belakang
Perumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
Ruang Lingkup Penelitian
TINJAUAN PUSTAKA
Daerah Aliran Sugai DAS
Akuifer
Konfigurasi Tahanan Jenis Schlumberger
METODE
Lokasi dan Waktu Penelitian
Alat dan Bahan
Prosedur Analisis Data
HASIL DAN PEMBAHASAN
Keadaan Umum Lokasi Penelitian
Geologi dan Hidrogeologi
Karakteristik Akuifer
Prediksi Cadangan Airtanah
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
RIWAYAT HIDUP

ii
iii
iii
iii
1
1
1
2
2
2
3
3
3
8
9
9
10
10
10
15
16
20
20
25
25
25
25
28
37

iii

DAFTAR TABEL
1
2
3
4
5
6

Perbedaan Airtanah Bebas dan Tertekan
Nilai konduktivitas hidrolik
Nilai Tahanan Jenis Batuan
Nilai Parameter Persamaan Darcy
Prediksi Potensi Cadangan Airtanah
Hasil Perhitungan Zona Eksploitasi Kategori Aman

5
8
11
20
23
24

DAFTAR GAMBAR
1 Ilustrasi Proses perjalanan air
2 Kondisi Akuifer Ideal
3 Konfigurasi Schlumberger
4 Diagram Alir Pengukuran Geolistrik
5 Diagram Perhitungan Airtanah
6 Aplikasi Persamaan Darcy di Lapangan
7 Peta administrasi DAS Cisadane
8 Peta Geologi DAS Cisadane
9 Peta Hidrogeologi DAS Cisadane
10 Flownet 2D pada DAS Cisadane
11 Flownet 3D pada DAS Cisadane
12 Titik Lokasi Pengukuran Geolistrik
13 Notasi pada Borlog

4
6
9
13
14
15
16
17
18
19
19
21
22

DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5

Borlog Potongan Selatan-Utara
Borlog Potongan B-B
Borlog Potongan C-C
Borlog Penampang Melintang S-U
Penafsiran Litologi

29
30
31
32
33

ii

iii

1

PENDAHULUAN
Air merupakan kebutuhan pokok manusia untuk melansungkan kehidupan dan
meningkatkan kesejahteraan. Pembangunan di bidang sumber daya air pada dasarnya
adalah upaya untuk memberikan akses secara adil kepada seluruh masyarakat untuk
mendapatkan air agar dapat hidup sehat, bersih dan produktif.
Sumber airtanah yang dapat dimanfaatkan untuk memenuhi keperluan
domestik, pertanian maupun industri dibagi menjadi dua macam, yaitu: air
permukaan dan airtanah . Dalam kegiatan pengambilan airtanah dan air permukaan
semakin hari jumlahnya bukan semakin bertambah namun semakin berkurang.
Disamping itu dengan dipacunya pertumbuhan ekonomi, permintaan akan
sumberdaya air baik kuantitas maupun kualitasnya semakin meningkat. Hal ini
menyebabkan sumberdaya air dapat menjadi barang langka.
Air merupakan sumberdaya alam yang terbatas menurut waktu dan tempat.
Kebutuhan air bersih merupakan kebutuhan pokok yang tidak dapat diganti dan
ditinggalkan oleh sebab itu pengolahan dan pelestarian air merupakan hal yang
mutlak diperlukan (Putranto dan Kusuma 2009). Pembangunan di bidang sumber
daya air pada dasarnya ialah upaya untuk mengolah dan melestarikan air sehingga
dapat memberikan akses dan mempermudah masyarakat untuk memperoleh hidup
sehat, bersih dan produktif.
Air bersih merupakan kebutuhan dasar bagi hajat hidup manusia. Jenis air yang
paling aman dikonsumsi manusia adalah airtanah. Airtanah merupakan salah satu
sumber daya air yang sangat penting dalam mencukupi kebutuhan manusia, baik
untuk kebutuhan domestik maupun industri (Kirsch 2009 dalam Waspodo). Seiring
dengan meningkatnya jumlah penduduk, maka kebutuhan air minum juga semakin
meningkat. Peningkatan kebutuhan air tersebut tidak diiringi dengan ketersedian air
baku yang memadai.
Keterbatasan air baku baik air permukaan, air hujan maupun airtanah
disebabkan oleh pembangunan dan perubahan tata guna lahan yang terkadang tidak
mempertimbangkan kelestarian ekosistem dan tata guna lahan (Mutowal 2008). Hal
tersebut diperburuk dengan adanya perubahan iklim global dan meningkatnya suhu
bumi sehingga musim kemarau di Indonesia semakin panjang. Kondisi ini kemudian
mengakibatkan semakin meluasnya daerah rawan banjir pada musim penghujan.
Oleh karena itu prediksi potensi cadangan airtanah perlu dilakukan untuk mencari
potensi air yang dapat dimanfaatkan.
Latar Belakang
Kajian Geohidrologi yang komprehensif untuk pengembangan wilayah
terutama geohidrologi yaitu kondisi permukaan bumi, sumber daya air, sumber daya
mineral dan energi, sumber daya bangunan, daya dukung tanah dan batuan untuk
pondasi dan antisipasi berupa gempa.
Informasi dan data tentang kondisi geologi akan dianalisis, sehingga dapat
menghasilkan kajian holistik dengan menyesuaikan kembali penataan ruang dan
wilayah yang termuat dalam dokumen RTRW. Dengan demikian penggunaan lahan
untuk kawasan pemukiman, perdagangan, industri, pertanian dan pariwisata
ditetapkan dengan memperhatikan kondisi lingkungan geologi sebagai faktor

2

pendukung dan mungkin merupakan faktor kendala. Oleh karena itu Kajian Geologi
untuk pengembangan wilayah sangatlah penting dilakukan karena pembangunan
yang dilaksanakan tanpa perencanaan yang matang dapat menimbulkan masalah di
kemudian hari.
Permasalahan akan berkurangnya atau rusaknya daerah resapan akan
memberikan dampak yang buruk terhadap keseimbangan lingkungan. Dalam
mengatasi permasalahan tersebut, maka perlu dilakukan berbagai kajian hidrologi
dan hidrogeologi. Dengan melakukan pendekatan ilmiah dan investigasi daerah
resapan diharapkan mampu digunakan sebagai salah satu acuan dalam melakukan
konservasi daerah resapan alami
Kota di kawasan Daerah Aliran Sungai Cisadane adalah kota yang saat ini
menuju pada profile kota metropolitan, dikarenakan lokasi yang dekat dengan
Ibukota Indonesia Jakarta, maka pertumbuhan jasa dan perdagangan di kawassan
kota ini menunjukan trend positif maka pembangunan gedung-gedung perkantoran,
perhotelan, apartemen, dan property semakin meningkat.
Dengan memperhatikan dinamika pertumbuhan pembangunan dewasa ini,
maka dipandang perlu untuk melakukan kajian hidrogeologi untuk mengetahui
potensi cadangan air tanah di DAS Cisadane. Untuk menentukan potensi cadangan
airtanah, salah satunya adalah dengan menggunakan geolistrik.
Tujuan Penelitian
Tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini ialah :
1. Mengetahui kondisi hidrogeologi dan karakteristik akuifer di DAS Cisadane
2. Mengetahui kondisi Geologi DAS Cisadane secara umum
3. Menghitung potensi cadangan airtanah di DAS Cisadane
Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian ini diharapkan dapat menjadi referensi bagi semua pihak
dalam membuat program/kegiatan pembangunan fisik serta pengembangan sumber
daya air yang terkait dengan potensi cadangan airtanah di kawasan Daerah Aliran
Sungai (DAS) Cisadane.

Ruang Lingkup Penelitian
Lingkup penelitian ini terbatas pada nilai resistivitas berdasarkan data
geolistrik dengan metode Schlumberger, data pada topografi dan peta hidrogeologi.
Penelitian ini tidak menghitung masukan air berdasarkan curah hujan. Lingkup
penelitian adalah di Daerah Aliran Sungai (DAS) Cisadane dari hulu sampai hilir.
Cakupan penelitian adalah :
1. Menentukan batas DAS Cisadane berdasar peta geologi, hidrogeologi, jenis
tanah dan peta topografi.
2. Menaganalisis satuan geologi di DAS Cisadane.
3. Menentukan potensi cadangan airtanah di DAS Cisadane.

3

TINJAUAN PUSTAKA
Daerah Aliran Sungai (DAS)
Semakin besar ukuran suatu DAS maka semakin besar air limpasan yang
dihasilkannya. Tetapi, baik laju maupun volume air limpasan per satuan wilayah
dalam DAS tersebut turun apabila luas daerah tangkapan air (catchment area)
bertambah besar. Semakin besar luas DAS, ada kecenderungan semakin besar jumlah
curah hujan yang diterima. Tetapi beda waktu (time lag) antara puncak curah hujan
dan puncak hidrograf aliran menjadi lebih lama. Demikian pula waktu yang
diperlukan untuk mencapai puncak hidrograf dan lama waktu untuk keseluruhan
hidrograf aliran juga menjadi lebih panjang.
Bentuk DAS yang memanjang dan sempit cenderung menurunkan laju air
limpasan daripada DAS berbentuk melebar walaupun luas keseluruhan dari kedua
DAS tersebut sama. Adapun kerapatan drainase, yaitu jumlah dari panjang seluruh
aliran air/sungai (km) dibagi luas DAS (km2), sangat berpengaruh terhadap
kecepatan air limpasan. Semakin tinggi kerapatan drainase maka semakin besar
kecepatan air limpasan untuk curah hujan yang sama, sehingga debit puncak akan
tercapai dalam waktu yang lebih cepat.
Akuifer
Airtanah (Groundwater)
Air permukaan baik yang mengalir maupun yang tergenang (danau, waduk,
rawa), dan sebagian air bawah permukaan akan terkumpul dan mengalir membentuk
sungai dan berakhir ke laut. Proses perjalanan air di daratan itu terjadi dalam
komponen-komponen siklus hidrologi yang membentuk sistem Daerah Aliran Sungai
(DAS) yang merupakan bagian dari daerah resapan air dan zona resapan air. Jumlah
air di bumi secara keseluruhan relatif tetap, yang berubah adalah wujud dan
tempatnya. Akan tetapi sangat banyak manusia tidak menyadari bahwa bumi ini
memiliki air, kurang lebih 1.4 milyar Km3, tetapi 97.5% dari seluruh air di bumi
adalah air asin, dan hanya 2.5% berupa air tawar.
Air sangat penting bagi kebutuhan manusia. Sumber air yang dapat digunakan
hanya 2.5% dari total tersediaanya air di bumi, dan 12 % diantaranya berasal dari
sumber airtanah yang langsung dapat dimanfaatkan oleh manusia karena berada di
permukaan bumi seperti danau, telaga, waduk, dan sungai. Sehingga penurunan
kualitas dan kuantitas air permukaan akan mengakibatkan permasalahan yang sangat
serius karena menyangkut kehidupan manusia dan makhluk hidup lainnya (Kodoatie,
2012).
Di Indonesia airtanah mengalir di daerah Cekungan Airtanah (CAT) sebagai
soil water dan groundwater dan di daerah non-CAT hanya soil water karena tidak
ada groundwater. Di daerah CAT air mengalir di dalam tanah baik di tanah bebas
(soil water zone) maupun di tanah dibawahnya (groundwater zone). Di groundwater
zone air mengalir pada akuifer baik akuifer bebas (unconfined aquifer) maupun
akuifer tertekan (confined aquifer). Di daerah discharge area dari unconfined
aquifer yaitu tempat airtanah keluar atau daerah lepasan airtanah dalam satu sistem
pembentukan airtanah pada kondisi tertentu bisa menyatu dengan soil water zone.

4

Dengan kata lain pada kondisi topografi tertentu soil water (di tanah bebas) menyatu
dengan groundwater.
Groundwater zone ini disebut sebagai cekungan airtanah (CAT). Air juga
mengalir di daerah Non-CAT baik di dalam tanah maupun di permukaan tanah. Di
dalam tanah daerah Non-CAT air mengalir hanya di daerah soil water zone karena
tidak ada groundwater zone. Di permukaan tanah daerah CAT maupun Non-CAT air
mengalir sebagai aliran permukaan (run-off) di daerah aliran sungai dan di sistem
sungainya.
Seluruh proses perjalanan air ini secara terus menerus, kontinyu, seimbang dan
secara global dikenal dengan istilah siklus hidrologi tertutup (closed system diagram
of the global hydrological cycle ). Siklus hidrologi ini dilihat pada suatu lokasi dan
situasi tertentu maka siklus hidrologi ini disebut dengan siklus hidrologi terbuka
(Kodoatie & Sjarief, 2012). Gambar siklus hidrologi ini ditunjukkan Gambar 1.

Gambar 1. Ilustrasi Proses perjalanan air
Kajian airtanah pada suatu wilayah mengenal adanya zona hidrologi dan zona
hidrogeologi. Suatu wilayah kajian dapat dibatasi secara hidrologi dengan menelaah
keseragaman karakteristik hidrologi yang dimilikinya. Zona hidrogeologi dapat
digunakan dalam kajian airtanah adalah Daerah Aliran Sungai (DAS).
Pendekatan hidrologi yang digunakan dalam kajian-kajian hidrogeologi,
menjadikan proses pengembalian air ke dalam tanah (resapan) sebagai faktor penting
dalam pembentukan zona hidrogeologi. Faktor resapan ini melahirkan suatu konsep
daerah tangkapan (rechararge area) dan daerah buangan (discharge area) dalam
kajian hidrogeologi suatu wilayah.

5

Airtanah Bebas dan Airtanah Tertekan
Airtanah dalam akuifer yang tertutup dengan lapisan impermeabel mendapat
tekanan dan disebut air tertekan. Airtanah dalam akuifer yang tidak tertutup dengan
lapisan impermeabel disebut airtanah bebas atau air tak tertekan. Permukaan airtanah
di sumur dari airtanah bebas adalah permukaan air bebas dan permukaan airtanah
dari akuifer merupakan permukaan air tertekan. Jadi permukaaan air bebas adalah
batas antara zona yang jenuh dengan airtanahdan zona aerasi (tak jenuh) dari atas
zona yang jenuh. Air bebas mempunyai suatu keadaan di dalam tanah yang
disebabkan oleh kapilaritas. Sebaliknya, permukaan airtanah tertekan itu ditentukan
oleh gradien antara titik pemasukan dan titik pengeluaran dan oleh karakteristik dari
akuifer. Karakteristik-karakteristik air bebas dan air tertekan disajikan dalam Tabel
1. (Todd dan Mays, 2005)
Tabel 1. Perbedaan Airtanah Bebas dan Tertekan
Zona Air
Air Bebas
Akuifer
Mempunyai hubungan
Dengan zona aerasi
Permukaan airtanah
Batas
antara
zona
aerasi dan zona jenuh
adalah
permukaan
airtanah
bebas.
Permukaan air di
Permukaan air bebas
sumur
berubah-ubah perlahanlahan oleh pemompaan
atau
berhenti.
Permukaan
itu
dipengaruhi
dengan
pekak oleh curah hujan
dan kondisi aliran
sungai, tetapi tidak
dipengaruhi
oleh
tekanan udara dan
pasang surut
Jari-jari pengaruh
150-500 m, terbesar
1.000 m.

Air Tertekan
Ditutup
dengan
lapisan
impermeabel
Permukaan air tertekan
(dengan tekanan)

Variasi
permukaan
air
tertekan menyebar secepat
kecepatan suara. Permukaan
itu berubah sedikit peka
terhadap tekanan udara dan
pasang surut. Akan tetapi,
dipengaruhi banyak oleh
curah hujan dan kondisi
aliran sungai.

500-1000 m, untuk jari-jari
beberapa km.

Lapisan Permeabel dan Impermeabel
Hidrologi merupakan ilmu yang berkaitan dengan air bumi, yang meliputi
proses terjadinya air bumi, peredaran, distribusi, sifat-sifat kimia maupun sifat
fisiknya, serta reaksi antara air dengan lingkungan sekitarnya, termasuk
hubungannya dengan makhluk hidup. Sosrodarsono dan Takeda (2006)
menggambarkan hidrologi sebagai ilmu yang digunakan untuk mempelajari
presipitasi, evaporasi, transpirasi, aliran permukaan dan airtanah.
Hidrogeologi dapat diartikan sebagai geologi air (the geology of water), adalah
suatu studi mengenai interaksi antara kerangka batuan dan airtanah. Studi ini
menyangkut aspek-aspek fisika dan kimia yang terjadi di dekat atau di bawah
permukaan tanah, termasuk transportasi massa, material, reaksi kimia, perubahan

6

temperatur dan lain sebagainya (Kodoatie 2010). Dalam pengelompokan
hidrogeologi batuan, beberapa satuan batuan dapat dikelompokan menjadi batuan
unit akuifer dan nonakuifer (Hidayat 2008). Pola aliran air bawah permukaan secara
ideal, dimana air mengalir di atas lapisan yang bersifat impermeabel (kedap).
Lapisan air tersebut adalah kondisi untuk akuifer ideal. Ilustrasi lapisan akuifer di
dalam tanah ditunjukkan pada Gambar 2. (Todd dan Mays, 2005)

Gambar 2 Kondisi Akuifer Ideal
Litologi adalah ilmu tentang batu-batuan yang berkenaan dengan sifat fisik,
kima dan strukturnya. Litologi berfungsi untuk mengetahui batuan penyusun dan
lapisan di bawah permukaan tanah. Lapisan yang dapat dilalui dengan mudah oleh
airtanah seperti lapisan pasir atau lapisan kerikil disebut lapisan permeabel. Lapisan
yang sulit dilalui airtanah seperti lapisan lempung atau lapisan silt disebut lapisan
kedap air (aquiclude) dan lapisan yang menahan air seperti lapisan batuan (rock)
disebut lapisan kebal air (aquifuge), kedua jenis lapisan tersebut disebut lapisan
impermeabel. Hardiyatmo (2006) menyatakan istilah mudah meloloskan air
(permeable) ditujukan untuk tanah yang memang benar-benar mempunyai sifat
meloloskan air. Sebaliknya, tanah disebut kedap air (impermeable), bila tanah
tersebut mempunyai kemampuan meloloskan air yang sangat kecil. Lapisan
permeabel yang jenuh dengan airtanah disebut juga akuifer (lapisan pengandung air).
Aquiclude (impermeable layer) adalah suatu lapisan-lapisan, formasi, atau
kelompok formasi satuan geologi yang impermeabel dengan nilai konduktivitas
hidrolik yang sangat kecil sehingga tidak memungkinkan air melewatinya. Dapat
dikatakan juga merupakan lapisan pembatas atas dan bawah suatu confined aquifer.
Aquitard (semi impervious layer) adalah suatu lapisan-lapisan, formasi, atau
kelompok formasi satuan geologi yang permeabel dengan nilai konduktivitas hidrolik
yang kecil namun masih memungkinkan air melewati lapisan ini walaupun dengan
gerakan yang lambat. Dapat dikatakan juga merupakan lapisan pembatas atas dan
bawah suatu semi confined aquifer.
Akuifer dibedakan menjadi akuifer bebas (unconfined aquifer), akuifer tertekan
(confined aquifer), akuifer semi bebas (semi unconfined aquifer), akuifer semi
tertekan (semi unconfined aquifer), dan akuifer menggantung (perched aquifer).

7

Akuifer bebas merupakan akuifer airtanah bebas yang mempunyai lapisan dasar
kedap air, tetapi bagian atas muka air tidak kedap air, sehingga kandungan airtanah
bertekanan sama dengan tekanan udara bebas/atmosfir. Akuifer tertekan adalah
akuifer yang memiliki tekanan airtanah yang lebih besar dari tekanan udara
bebas/tekanan atmosfir, karena bagian bawah dan atas dari akuifer ini tersusun dari
lapisan kedap air (biasanya tanah liat).
Semi confined aquifer merupakan akuifer yang jenuh air yang dibatasi oleh
lapisan atas berupa aquitard dan lapisan bawah berupa aquiclude. Pada lapisan
pembatas dibagian atas, karena bersifat aquitard masih terdapat air yang mengalir ke
akuifer tersebut (influx) walaupun konduktivitas hidroliknya jauh lebih kecil
dibandingkan konduktivitas hidrolik pada akuifer. Tekanan air pada akuifer lebih
besar dari tekanan atmosfer. Semi unconfined akuifer merupakan akuifer yang jenuh
air. Lapisan pembatas yang merupakan aquitard hanya terdapat pada bagian bawah
dan tidak ada pembatas aquitard di lapisan atas. Pembatas di lapisan atas berupa
muka airtanah, dengan kata lain merupakan akuifer yang mempunyai muka airtanah.
Akuifer menggantung (perched aquifer) merupakan akuifer yang terletak di atas
suatu lapisan formasi geologi kedap air. Biasanya terletak bebas di suatu struktur
tanah dan tidak berhubungan dengan sungai. Akuifer ini terpisah pada akuifer utama
dan dilapisi oleh lapisan yang relatif kedap air dengan penyebaran terbatas.
Kapasitasnya tergantung dari pengisian air dari sekitar dan juga luasnya lapisan
geologi yang kedap air tersebut (Asra 2012).
Eksploitasi airtanah dapat dilakukan dengan berbagai metode diantaranya
dengan eksploitasi secara suface dan sub surface. Metode eksploitasi surface dapat
menggunakan berbagai konfigurasi. Konfigurasi yang sering digunakan diantaranya
menggunakan konfigurasi Schlumberger:
Konduktivitas Hidrolik
Konduktivitas hidrolik atau kelulusan air menurut Todd dan Mays (2005)
adalah kemampuan batuan untuk meluluskan air di dalam rongga-rongga batuan
tanpa mengubah sifat-sifat airnya. Konduktivitas hidrolik diperlukan untuk
mengetahui kecepatan air dalam memasuki suatu permukaan tanah. Susunan tanah
yang berbeda-beda pada tiap lokasi mempengaruhi kecepatan air dalam mengisi
airtanah. Konduktivitas hidrolik sering disebut sebagai permeabilitas atau koefisien
permeabilitas. Konduktivitas hidrolik merupakan tingkat dimana airtanah mengalir
melalui satuan luas akuifer di bawah gradien unit hidrolik. Konduktivitas hidrolik
memiliki dimesi kecepatan (LT-1) dengan tipikal unit seperti ft/hari, gal/(hari.ft2),
m/detik, cm/detik, atau m/hari.
Parameter hidrogeologi dasar, seperti konduktivitas hidrolik dapat diukur
dengan menggunakan beberapa contoh kecil yang dikumpulkan selama kegiatan
pengeboran di daerah tertentu. Jika sampel tidak terganggu, hasil pengukuran dapat
mewakili nilai konduktivitas hidrolik di titik tersebut (Kusnandar 2012). Nilai
konduktivitas hidrolik pada masing-masing tanah penyusun disajikan pada Tabel 2.
(Todd dan Mays, 2005)

8

Tabel 2 Nilai konduktivitas hidrolik
Material
Kerikil Kasar
Kerikil sedang
Kerikil halus
Sand, coarse
Pasir sedang
Pasir halus
Lumpur (endapan)
Lempung
Batu berpasir, fine-grained
Pasir lempungan, medium-grained
Limestone
Dolomite
Dune sand
Loess
Peat
Schist
Slate
Till, predominantly sand
Till, predominantly gravel
Tufa
Basal
Gabro lapuk
Granit lapuk

Koduktivitas Hidrolik
m/day
150
270
450
45
12
2.5
0.08
0.0002
0.2
3.1
0.94
0.001
20
0.08
5.7
0.2
0.00008
0.49
30
0.2
0.01
0.2
1.4

Konfigurasi Tahanan Jenis Schlumberger
Pada konfigurasi Schlumberger idealnya jarak MN dibuat sekecil-kecilnya,
sehingga jarak MN secara teoritis tidak berubah. Tetapi karena keterbatasan
kepekaan alat ukur, maka ketika jarak AB sudah relatif besar maka jarak MN
hendaknya dirubah. Perubahan jarak MN hendaknya tidak lebih besar dari 1/5 jarak
AB.
Kelemahan dari konfigurasi Schlumberger ini adalah pembacaan tegangan
pada elektroda MN adalah lebih kecil terutama jika jarak AB yang relatif jauh,
sehingga diperlukan alat ukur multimeter yang mempunyai karakteristik high
impedence dengan akurasi tinggi yaitu yang dapat menampilkan tegangan minimal
empat digit atau dua digit di belakang koma. Atau dengan cara lain diperlukan
peralatan pengiriman arus yang mempunyai tegangan listrik DC yang sangat tinggi.
Sedangkan keunggulan konfigurasi Schlumberger ini adalah kemampuan
untuk mendeteksi adanya non-homogenitas lapisan batuan pada permukaan, yaitu
dengan membandingkan nilai resistivitas semu ketika terjadi perubahan jarak
elektroda MN/2. Agar pembacaan tegangan pada elektroda MN dapat dipercaya,
maka ketika jarak AB relatif

9

besar hendaknya jarak elektroda MN juga diperbesar. Pertimbangan perubahan
jarak elektroda MN terhadap jarak elektroda AB yaitu ketika pembacaan tegangan
listrik pada multimeter sudah demikian kecil, misalnya 1.0 miliVolt.
Umumnya perubahan jarak MN dapat dilakukan bila telah tercapai
perbandingan antara jarak MN berbanding jarak AB = 1 : 20. Perbandingan yang
lebih kecil misalnya 1:50 dapat dilakukan bila mempunyai alat utama pengirim arus
yang mempunyai keluaran tegangan listrik DC sangat besar, katakanlah 1000 Volt
atau lebih, sehingga beda tegangan yang terukur pada elektroda MN tidak lebih kecil
dari 1.0 miliVolt. Konfigurasi Sclumberger dapat dilihat pada Gambar 3. (Todd dan
Mays, 2005)

Gambar 3. Konfigurasi Schlumberger.
Menurut Patra (1999), untuk menghitung nilai resistivitas semu, diperlukan
suatu bilangan faktor geometri (K) yang tergantung pada jenis konfigurasi, jarak
AB/2 dan MN/2. Perhitungan bilangan konstanta (K) dilakukan dengan rumus
Schlumberger dan Wenner:
…………………………………………...………………………(1)
…………………………………(2)
Keterangan rumus :
AM = Jarak antara elektroda arus (A) dan tegangan (M) (m)
BM = Jarak antara elektroda arus (B) dan tegangan (M) (m)
AN = Jarak antara elektroda arus (A) dan tegangan (N) (m)
BN = Jarak antara elektroda arus (B) dan tegangan (M) (m)
π = 3.141592654
ρa = Apparent Resistivity (Ω m)
k = Faktor geometri (meter)
V = Tegangan listrik pada elektroda MN (mV)
I = Arus listrik yang diinjeksikan melalui elektroda AB (mA)

10

METODE
Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian dilakukan di DAS Cisadane mulai dari hulu sampai hilir. Lokasi
penelitian meliputi wilayah Tangerang, Bogor dan Jakarta. Pengambilan data
dilakukan dari September sampai November 2014.
Bahan dan Alat
Bahan dan alat yang digunakan dalam penelitian adalah berupa data primer,
data sekunder dan alat hitung serta software pendukung. Data primer yang digunakan
antara lain data pengukuran lapang berupa data geolistrik. Data sekunder yang
digunakan berupa data peta yang tersedia.
1. Alat geolistrik yang digunakan:
 Geolistrik Earth Resitivity meter type SAZ 3000 G100
 Kabel sepanjang 500 m sebanyak empat unit untuk elektroda arus
 Kabel sepanjang 300 m sebanyak empat unit untuk elektroda potensial
 Elektoda arus sebanyak dua unit elektroda arus dan dua elektroda potensial
 Palu sebanyak empat unit
 AVO meter empat unit
 Palu sebanyak delapan unit
 Alat komunikasi sebanyak 3 unit
 GPS
2. Seperangkat komputer beserta perlengkapannya dan software Progress Version
3.0 dan IP2WIN untuk pengolahan data geolistrik, software surfer 10 untuk
menentukan kontur dan sebaran aliran, Autocad 2013 untuk menggambar borlog
dan GIS 10.0 untuk menentukan batas DAS.

Prosedur Analisis Data
Analisis Data Geolistrik
Analisis data meliputi analisis penentuan faktor geometri untuk mendapatkan
tahanan semu (apparent resitivity) yang nantinya akan diolah menggunakan software
progress version 3.0 dan IP2WIN. Dari pengolahan dengan program, maka akan
didapatkan ketebalan akuifer di lokasi penyelidikan serta tahanan jenisnya.
Penentuan akuifer dapat dilihat dari besarnya tahanan jenis setelah dilakukan
pengolahan.
Setelah tahanan jenis dihitung, maka dapat diketahui jenis tanah penyusun
lapisan tersebut dengan membandingkan hasil pengukuran dengan literatur serta peta
geologi. Akuifer pada suatu lapisan terdapat pada lapisan berpasir atau porous.
Dengan mengetahui ketebalan akuifer, maka dapat diketahui pola sebaran akuifer di
DAS Cisadane.
Analisis data meliputi analisis penentuan faktor geometri dengan menggunakan
persamaan berikut :
2

2

2

2

×

∆�
�

……………………………………………………………….(3)

11

dimana :
AB
MN
∆V
I

= Tahanan jenis semu dalam satuan Ω m.
= Jarak antara dua elektrode arus dalam satuan meter.
= Jarak antara dua elektrode potensial dalam satuan meter.
= Perbedaan potensial dalam satuan volt atau milivolt.
= Kuat arus yang dialirkan dalam satuan amper atau mA.

Tabel 3 Nilai Tahanan Jenis Batuan
Tahanan Jenis (Ω m)
Perkiraan Litologi
20 - 250
Tanah penutup
25
Breksi pasir
< 15
Lempung
30 – 200
Breksi pasiran
60 – 400
>300

Sifat Hidrogeologi
Permeabitas rendah
Akuifer
Nir akuifer
Akuifer

Breksi/lava
Breksi Volkanik Padu

Setelah nilai resistivitas dihitung, maka dapat diketahui lapisan batuan tersebut.
Penentuan tersebut didasarkan pada Tabel 3(Anonim,2008). Akuisisi data geolistrik
pada penelitian ini digunakan konfigurasi Schlumberger dengan electroda potensial
dan elektroda arus berjalan untuk mendapatkan variasi ke arah kedalaman
(sounding). Pengolahan data dilakukan dengan menggunakan matching curve/fitting
curve model inversi dari software (Progress Version 3.0) untuk pendekatan harga
resistivitas antara kurva lapangan dan kurva teori yang paling cocok. Airtanah
terdapat pada lapisan akuifer yang memiliki ciri-ciri tersusun atas batuan pasir.
Dengan mengetahui litologi lapisan tanah maka dapat diduga sebaran dan ketebalan
lapisan akuifer di lokasi penelitian.
Pendugaan lapisan akuifer didapatkan dengan metode tahanan jenis,maka
untuk menganalisa kebenaran hasil pendugaan tersebut dibandingkan dengan data
hasil pengeboran. Dengan membandingkan data-data tersebut akan diketahui sebaran
akuifer bebas dan dalamnya. Secara umum, diagram alir penelitian menggunakan
peralatan geolistrik pada penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 4.
Pengumpulan data sekunder umumnya berupa peta-peta yang dibutuhkan. Peta
topografi, geologi, hidrogeologi, dan peta DAS Cisadane di overlay dengan peta
sehingga dapat diketahui batas DAS Cisadane secara geologi, hidrogeologi. Input
data hasil pengukuran geolistrik berupa karakteristik akuifer pada DAS Cisadane,
maka didapatkan nilai konduktivitas hidrolik, gradient hidrolik, tebal dan sebaran
akuifer.
Perhitungan potensi airtanah menggunakan persamaan Darcy. Penentuan titik
pengukuran berdasarkan kondisi geologi dan hidrogeologi DAS. Pengukuran
geolistrik mengorientasikan kondisi topografi dilapangan. Pemilihan konfigurasi
didasarkan kebutuhan data. Untuk mendapatkan tahanan jenis secara vertikal,
biasanya dilakukan dengan menggunakan konfigurasi Schlumberger.

12

Analisis Airtanah
Analisis airtanah dalam akuifer berasal dari air infiltrasi. Aliran airtanah dari
akuifer bagian hulu ke hilir. Setiap batuan memiliki kemampuan yang berbeda-beda
untuk meloloskan air sehingga pergerakan airtanah juga dipengaruhi oleh kondisi
batuan yang ada di dalam tanah. Salah satu parameter yang digunakan dalam
perhitungan debit air dengan persamaan Darcy adalah konduktivitas hidrolik.
Konduktivitas hidrolik (K) sering disebut juga sebagai permeabilitas atau koefisien
permeabilitas. Konduktivitas hidrolik merupakan tingkat dimana airtanah mengalir
melalui satuan luas akuifer atau akuitar di bawah gradien unit hidrolik.
Pola sebaran airtanah dianalisis menggunakan software Surfer 10 sehingga
didapatkan kontur tanah dan flownet (aliran airtanah). Aliran airtanah berfungsi
untuk menunjukkan arah air mengalir. Penentuan batasan DAS dianalisis dengan
bantuan software GIS 10.0 dan dikombimasikan dengan peta hidrogeologi dan
geologi untuk mendapatkan gambaran peta cakupan DAS dalam penentuan prediksi
cadangan airtanah di DAS Cisadane.
Persamaan Darcy digunakan dalam proses analisis data dalam pendugaan
cadangan airtanah baik akuifer bebas maupun akuifer dalam. Persamaan didekati
menggunakan rumus :
…………………………………………………………….…..(4)
dimana :
……………………………………………………………………….(5)
………………………………………….………………(6)
………………………………………………...(7)
Keterangan :
Q
= Debit (m3/hari),
K
= Konduktivitas hidrolik (m/hari),
i
= Gradien hidrolik
= Beda kedalaman muka airtanah (m),
= Panjang lintasan airtanah (m),
A
= Luas penampang akuifer (m),
W
= Lebar penampang akuifer (m),
bakuifer = Ketebalan Akuifer (m),
Secara umum konsep penentuan airtanah dapat dilihat pada diagram alir
Gambar 5 dan Aplikasi penerapan Darcy di lapangan dapat dilihat pada Gambar 6.
(Kusnandar, 2012)

13

Peta Hidrogeologi

Mulai

Peta Geologi
Input Data
Peta topografi

Peta Tanah
Digitasi

Batas DAS
Data Geolistrik

Peta Geologi
Digitasi
Peta topografi

Lokasi
Pengukuraan
Data Akuifer
(Tebal, Luas, Jenis,
Kemiringan)

Metode Dinamis
Pers. Darcy
K, ∂h,∂l

Potensi Cadangan Airtanah

Evaluasi

Selesai
Gambar 4 Diagram Alir Pengukuran Geolistrik

14

Mulai

-

Input Data
Peta Hidrogeologi
Peta Geologi
Peta Topografi
Peta Administrasi

Pengukuran
Geolistrik

Karakteristik akuifer

Tinggi muka airtanah

Flownet (Jejaring Aliran)

( Persamaan Darcy )
Prediksi potensi
cadangan airtanah

Selesai

Gambar 5 Diagram Perhitungan Airtanah

15

Gambar 6 Aplikasi Persamaan Darcy di Lapangan

HASIL DAN PEMBAHASAN
Keadaan Umum Lokasi Penelitian
Lokasi penelitian berada di Daerah Aliran Sungai (DAS) Cisadane. Secara
geografis terletak pada 106028„50” – 106056„0” BT dan 600‟59”- 6047„02” LS.
Secara administratif DAS Cisadane terletak di Kabupaten Bogor, Kotamadya Bogor,
Kabupaten Tangerang dan Kotamadya Tangerang dengan luasan areal DAS Cisadane
sebesar 151 808 ha. DAS Cisadane berbatasan dengan Laut Jawa di sebelah utara,
DAS Cimandiri bagian selatan, DAS Ciliwung dan DAS Kali Angke di sebelah timur
dan DAS Cimanceri di sebelah baratnya. DAS Cisadane terbagi atas tujuh Sub-DAS
yaitu Sub-DAS Cisadane Hulu, Ciapus, Ciampea Cihideung, Cianten, Cikaniki,
Cisadane Tengah dan Cisadane Hilir.
Sumber air DAS Cisadane berasal dari Taman Nasional Gunung Gede
Pangrango (TNGGP) dan Taman Nasional Halimun Salak. Aliran sungai Cisadane
mengalir sejauh 1047 km dari kawasan hulu hingga hilir. Berdasarkan topografinya,
bagian hulu DAS Cisadane merupakan daerah berbukit dengan ketinggian mencapai
3000 mdpl. Bagian hilir sampai bagian tengah merupakan daerah datar hingga

16

bergelombang. DAS Cisadane bagian hulu meliputi Kabupaten Bogor. Gambaran
cakupan DAS Cisadane ditunjukkan pada Gambar 7.

Gambar 7 Peta administrasi DAS Cisadane
Geologi dan Hidrogeologi
Geologi
Berdasarkan tatanan geologi DAS Cisadane dan peta Geologi lembar Bogor
dengan skala 1 : 100 000 termasuk kedalam dua zona fisiografi, diantaranya zona
Bogor yang dicirikan dicirikan oleh adanya tinggian yang terdiri dari sedimen tua
menyembul di antara endapan vulkanik. Batas kedua zona tesebut di lapangan tidak
terlalu jelas karena tertutup oleh endapan gunung api Kuarter. Batuan tertua
menempati secara berurutan ditutupi oleh batuan yang lebih muda yang tersingkap
pada bagian utara dan selatan. Formasi geologi yang terdapat di DAS Cisadane
terdiri dari Qa, Qav, Tmb, Tpg, Tpss, QTvb, Qv, Qvas. Gambaran peta geologi
ditunjukkan pada Gambar 8.

17

Gambar 8 Peta Geologi DAS Cisadane
Gambar 8 merupakan peta hasil digitasi peta geologi lembar Bogor, Tangerang
dan Jakarta. . Formasi geologi disimbolkan Qa, Qav, Tmb, Tpg, Tpss, QTvb, Qv,
Qvas yang merupakan formasi dominan di DAS Cisadane, formasi ini banyak
didominasi oleh kerakal, kerikil, lempung berpasir serta lempung dari endapan
sungai. Formasi geologi ini menunjukkan adanya pergerakan air yang berada di
dalam tanah.
Hidrogeologi
Daerah Aliran Sungai (DAS) Cisadane dengan daerah tangkapan seluas
151 808 ha, merupakan salah satu sungai utama di Propinsi Banten dan Jawa Barat.
Fluktuasi aliran Sungai Cisadane sangat bergantung pada curah hujan di daerah
tangkapannya (catchment area). Aliran yang tinggi terjadi saat musim hujan dan
menurun saat musim kemarau.
Secara umum DAS Cisadane didominasi dengan struktur batuan dengan
kondisi akuifer produktif kecil di beberapa wilayah dan struktur batuan cukup besar
didominasi oleh akuifer produktif untuk kawasan Tangerang dan Bogor. Berdasarkan
peta hidrogeologi akuifer di DAS Cisadane terdiri dari komposisi pasir lempungan
dan lempung pasiran dengan ketebalan 3 - 10 meter untuk lapisan yang mengandung
airtanah dalam. Muka airtanah statis berada pada kisaran 0.5 - 14.2 meter bawah
muka tanah (bmt) setempat. Peta hidrogeologi DAS Cisadane ditunjukkan pada
Gambar 9.

18

Gambar 9 Peta Hidrogeologi DAS Cisadane
Berdasarkan peta hodrogeologi lembar Bogor, Tangerang dan Jakarta
menunjukkan produktivitas akuifer kecil lebih mendominasi daripada akuifer
produktif. Akuifer produktivitas kecil dapat dilihat pada peta hidrogeologi dengan
warna coklat muda. Akuifer produktif disimbolkan dengan warna hijau sedangkan
akuifer langka ditunjukkan dengan warna coklat tua. Akuifer produktif terletak di
sebagian daerah Timur Gunung Gede Pangrango dan sebelah Utara kaki Gunung
Salak dengan luah sumur 5-25 liter/detik, dimana sumber air berasal dari Gunung
Gede Pangrango dan kaki Gunung Salak dengan ketebalan akuifer 2-77 meter.
Akuifer produktivitas kecil memiliki luah sumur kurang dari 5 liter/detik, akuifer
jenis ini mendominasi dibagian tengah DAS Cisadane. Akuifer airtanah langka
memiliki luasan yang cukup kecil sehingga tidak benyak dijumpai potensi airtanah.
Arah Aliran Airtanah
Kondisi tanah yang memiliki kemiringan memungkinkan terjadi pergerakan
airtanah pada akuifer. Untuk mengetahui pergerakan airtanah, maka perlu
mengetahui nilai dari gradien hidrolik, konduktivitas hidrolik dan pola garis aliran
airtanah (flownet). Gradien hidrolik dapat diperoleh dengan melakukan pembagian
antara beda kedalaman muka air tanah (meter) dengan panjang lintasan airtanah
(meter).
Garis aliran (flownet) ditujukan untuk mengetahui arah pergerakan airtanah.
Dengan mengetahui pergerakan airtanah, maka dapat digunakan sebagai daerah
resapan (recharge area) dan daerah tangkapan air (discharge area). Selain itu
dengan mengetahui arah aliran dapat juga digunakan sebagai acuan perhitungan
cadangan airtanah pada DAS Cisadane. Pengolahan data digunakan software Surfer
10 dengan data inputan koordinat dan elevasi daerah penelitian. Gambar aliran
airtanah ditunjukkan pada Gambar 10 dan Gambar 11.

19

U
mdpl

Gambar 10 Flownet 2D pada DAS Cisadane

Gambar 11 Flownet 3D pada DAS Cisadane

20

Gambar 10 dan Gambar 11 menunjukkan bahwa aliran air tanah diprediksi
mengalir dari arah Selatan ke Utara. Bagian Selatan merupakan daerah resapan air
(recharge area) yang berfungsi sebagai daerah tangkapan hujan, sedangkan daerah
utara merupakan daerah tangkapan air (discharge area). Hal ini ditujukkan pada arah
aliran air yang mengalir dari elevasi tinggi ke elevasi yang lebih rendah.
Terdapat cekungan pada beberapa bagian, cekungan itu merupakan wadah atau
tempat berkumpulnya air tanah yang dikenal dengan Cekungan Air tanah. Cekungan
air tanah di lokasi penelitian merupakan kondisi akuifer setempat yang cukup tebal
dan memungkinkan terjadinya berkumpulnya air tanah. Daerah Aliran Sungai lebih
dikenal sebagai daerah yang memanfaatkan potensi air tanah karena daerahnya
relatih banyak yang tidak bertopografi tinggi.

Karakteristik akuifer
Interpretasi data geolistrik dilakukan untuk mengetahui penampang vertikal
lapisan tanah. Penampang vertikal lapisan tanah sering disebut sebagai borlog atau
diagram pagar. Borlog dapat mengukur ketebalan akuifer dan kedalaman akuifer di
daerah pengukuran. Berdasarkan data kedalaman akuifer, ketebalan akuifer, dan data
borlog, maka akuifer bebas dan akuifer tertekan dapat diketahui sebagai berikut:
1.

2.

Akuifer bebas (unconfined aquifer)
Akuifer bebas didominasi oleh pasir, pasir kasar. Batas atas lapisan
tersebut dapat ditemui pada kedalaman kisaran antara 2-9.2 meter bmt. Lapisan
ketebalan akuifer berkisar 6–31 meter. Nilai konduktivitas hidrolik pada
akuifer bebas bernilai 2.5–45 m/hari. Nilai konduktifitas hidrolik diperoleh dari
hasil rata-rata litologi batuan yang mendominasi di lokasi penelitian. Litologi
yang mendominasi diantaranya adalah endapan, pasir kasar dan pasir sedang.
Dari hasil perhitungan didapatkan konduktifitas hidrolik di lokasi penelitian
sebesar 19.8 meter/hari
Akuifer tertekan (confined aquifer)
Akuifer didominasi oleh pasir, lempung pasiran dan pasir kasar. Batas
atas lapisan tersebut dapat ditemui pada kedalaman antara 30.2–68.83 meter
bmt. Lapisan ketebalan akuifer berkisar 11–70 meter. Nilai konduktivitas
hidrolik pada akuifer tertekan bernilai 2.5–150 meter/hari. Beberapa tempat
tidak memiliki akuifer produktif sehingga tidak banyak dijumpai air tanah
dalam. Nilai konduktifitas hidrolik diperoleh dari hasil rata-rata litologi batuan
yang mendominasi di lokasi penelitian. Litologi yang mendominasi
diantaranya adalah kerikil kasar, batu pasir pori-pori sedang dan tufa. Dari
hasil perhitungan didapatkan konduktifitas hidrolik di lokasi penelitian sebesar
51.1 meter/hari

Prediksi Cadangan Airtanah
Akuifer merupakan suatu lapisan yang dapat meloloskan air yang berada pada
tanah (Kodoatie & Sjarief, 2012). Akuifer dibedakan menjadi akuifer bebas
(unconfined aquifer), akuifer tertekan (confined aquifer). Akuifer bebas merupakan

21

akuifer air tanah bebas yang mempunyai lapisan dasar kedap air, tetapi bagian atas
muka air tidak kedap air, sehingga kandungan air tanah bertekanan sama dengan
tekanan udara bebas/atmosfir. Akuifer tertekan adalah akuifer yang memiliki tekanan
air tanah yang lebih besar dari tekanan udara bebas/tekanan atmosfir, karena bagian
bawah dan atas dari akuifer ini tersusun dari lapisan kedap air (biasanya tanah liat
atau batuan keras).
Lokasi pengukuran didasarkan pada peta geologi dan hidrogeologi kemudian di
sesuaikan dengan dengan batas DAS Cisadane. Titik lokasi pengukuran ditunjukkan
pada Gambar 12.

Gambar 12 Titik Lokasi Pengukuran Geolistrik
Hasil dari data geolistrik yang diolah menggunakan software progress version
3.0 didapatkan gambar borlog sebagai berikut yang disajikan pada Lampiran 1,
Lampiran 2 dan Lampiran 3. Sedangkan gambar perkiraan arah letak air tanah pada
penampang melintang dari selatan ke utara, ditunjukkan pada Lampiran 4.
Penarikan garis lintasan akuifer didasarkan pada jejaring aliran (flownet) dan
berdasarkan batas DAS Cisadane. Penentuan titik-titik geolistrik ditentukan dengan
memeperhatikan posisi akuifer pada peta hidrogeologi dan geologi dari hasil digitasi
yang telah dilakukan.

22

Gambar 13 Notasi pada Borlog
Gambar 13 menunjukkan bebas atas (Z1) merupakan lapisan teratas dari
airtanah bebas yang berada pada akuifer bebas, sedangkan bebas bawah (Z2)
merupakan lapisan paling bawah dari airtanah bebas yang berada pada akuifer bebas.
Selisih dari Z1 dan Z2 akan menghasilkan ketebalan dari akuifer bebas tersebut.
Tertekan atas (Z3) merupakan lapisan teratas dari airtanah dalam yang berada
pada akuifer tertekan, sedangkan tertekan bawah (Z4) merupakan lapisan paling
bawah dari airtanah dalam yang berada pada akuifer tertekan. Selisih dari Z3 dan Z4
merupakan ketebalan akuifer tertekan.
Dengan mengetahui litologi lapisan tanah maka dapat diduga sebaran dan
ketebalan lapisan akuifer di lokasi penelitian. Airtanah biasanya terdapat pada
lapisan akuifer yang memiliki ciri-ciri tersusun atas batuan pasir.
Analisis airtanah dalam akuifer berasal dari air infiltrasi. Aliran air tanah dari
akuifer berasal dari bagian hulu ke hilir. Setiap batuan memiliki kemampuan yang
berbeda-beda untuk meloloskan air sehingga pergerakan airtanah juga dipengaruhi
oleh kondisi batuan yang ada di dalam tanah. Salah satu parameter yang digunakan
dalam perhitungan debit air dengan persamaan Darcy adalah konduktivitas hidrolik.
Konduktivitas hidrolik (K) sering disebut juga sebagai permeabilitas atau koefisien
permeabilitas. Konduktivitas hidrolik merupakan tingkat dimana air tanah mengalir
melalui satuan luas akuif