Identifikasi Air Tanah dan Pemanfaatanny

Identifikasi Air Tanah dan Pemanfaatannya
Diposting oleh : Administrator
Kategori: Artikel - Dibaca: 7257 kali
Air Tanah. Air tanah merupakan komponen dari suatu sistem daur hidrologi (hydrology
cycle) yang terdiri rangkaian proses yang saling berkaitan antara proses atmosferik, proses
hidrologi permukaan dan proses hidrologi bawah permukaan (Gambar 1).
Siklus hidrologi adalah sirkulasi air yang tidak pernah berhenti dari atmosfir ke bumi dan
kembali ke atmosfir melalui evaporasi, transpirasi, kondensasi dan presipitasi. Di luar
sistem tersebut persoalan air tanah bahkan seringkali melibatkan aspek politik dan sosial
budaya yang sangat menentukan keberadaan air tanah di suatu daerah.
Siklus hidrologi menggambarkan hubungan antara curah hujan, aliran permukaan,
infiltrasi, evapotranspirasi dan air tanah. Sumber air tanah berasal dari air yang ada di
permukaan tanah (air hujan, air danau dan sebagainya) kemudian meresap ke dalam
tanah/akuifer di daerah imbuhan (recharge area) dan mengalir menuju ke daerah lepasan
(discharge area). Menurut Direktorat Tata Lingkungan Geologi dan Kawasan
Pertambangan aliran air tanah di dalam akuifer dari daerah imbuhan ke daerah lepasan
cukup lambat, memerlukan waktu lama bisa puluhan sampai ribuan tahun tergantung
dari jarak dan jenis batuan yang dilaluinya. Pada dasarnya air tanah termasuk sumber
daya alam yang dapat diperbaharui akan tetapi jika dibandingkan dengan waktu umur
manusia air tanah bisa digolongkan kepada sumber daya alam yang tidak terbaharukan.
Gambar


1.

Siklus Hidrologi
Di dalam tanah keberadaan air mengisi sebagian ruang pori-pori tanah yang bisa
dimanfaatkan langsung oleh tanaman pada kondisi kelembaban tanah antara kapasitas
lapang sampai titik layu permanen pada posisi zona aerasi. Di bawah zona aerasi terdapat

zona penjenuhan yang menempatkan air mengisi seluruh ruang pori-pori tanah yang ada
dengan kisaran tebal yang selalu berfluktuasi.
Debit dan keberadaan muka air tanah pada zone penjenuhan ini sangat dipengaruhi oleh
pasokan air dari daerah imbuhan (recharge zone) yang berada di atasnya, semakin banyak
pasokan yang diimbuhkan semakin banyak debit yang tersimpan dalam zone ini.
Keberadaan air tanah pada zone ini seringkali disebut sebagai air (tanah) bebas. Ketebalan
air bebas yang ada dalam tanah bisa mencapai puluhan meter tergantung dari letak
lapisan batuan padu (consolidated rock) yang ada di bawahnya. Lapisan batuan padu
(batuliat, batupasir, batugamping, batuan kristalin, dan shale) yang mengandung air tanah
dalam lubang pelarutan, atau di rekahan batuan (lapisan batuan pembawa air tanah)
disebut sebagai akuifer.
Air tanah adalah semua air yang terdapat pada lapisan pengandung air (akuifer) di bawah

permukaan tanah, mengisi ruang pori batuan dan berada di bawah water table. Akuifer
merupakan suatu lapisan, formasi atau kumpulan formasi geologi yang jenuh air yang
mempunyai kemampuan untuk menyimpan dan meluluskan air dalam jumlah cukup dan
ekonomis, serta bentuk dan kedalamannya terbentuk ketika terbentuknya cekungan air
tanah. Cekungan air tanah adalah suatu wilayah yang dibatasi oleh batas hidrogeologis,
tempat semua kejadian hidrogeologis seperti proses pengimbuhan, pengaliran, dan
pelepasan air tanah berlangsung. Potensi air tanah di suatu cekungan sangat tergantung
kepada porositas dan kemampuan batuan untuk meluluskan (permeability) dan
meneruskan (transmissivity) air. Kelulusan tanah atau batuan merupakan ukuran mudah
atau tidaknya bahan itu dilalui air. Air tanah mengalir dengan laju yang berbeda pada
jenis tanah yang berbeda. Air tanah mengalir lebih cepat melalui tanah berpasir tetapi
bergerak lebih lambat pada tanah liat.

Bagaimana Mengidentifikasinya?
Pengukuran karakteristik air tanah dilakukan dengan menggunakan alat resistivity
meter/terameter. Pengukuran dilakukan di lapangan dengan menentukan titik deteksi
terameter berdasarkan jenis tanah, kondisi geologi, dan hidrogeologinya. Untuk ketepatan
penentuan titik dan mempermudah deteksi terlebih dahulu dilakukan penentuan posisi
titik menggunakan GPS (Geo Posizioning System) selanjutnya dilakukan deteksi untuk
menentukan ketahanan jenis semu dan kedalaman overburden dan akuifernya di

lapangan. Titik yang dideteksi adalah yang memenuhi kriteria sebagai berikut: (a) berada
pada hamparan 600 m dengan topografi datar, (b) jauh dari kawat berduri dan besi dalam
tanah, dan (c) jauh dari tegangan tinggi.
Terameter bekerja dengan cara menembakkan arus listrik ke dalam tanah dengan
memakai elektrode-elektrode ke dalam tanah dan mengambil nilai hambatannya dalam
dimensi waktu respon, alat ini dapat menunjukkan material di bawah permukaan bumi
pada kedalaman lebih dari 200 meter tanpa melalui pengeboran. Dari data sifat kelistrikan
material bawah tanah terutama batuan yang berupa besaran tahanan jenis (resistivity),

masing-masing dikelompokkan dan ditafsirkan dengan mempertimbangkan data kondisi
geologi setempat yang ada.
Perbedaan sifat kelistrikan batuan antara lain disebabkan oleh perbedaan macam mineral
penyusun, porositas dan permeabilitas batuan, kandungan air, suhu, dan sebagainya.
Dengan mempertimbangkan beberapa faktor di atas, dapat diintepretasikan kondisi air
bawah tanah di suatu daerah, yaitu dengan melokalisir lapisan batuan berpotensi air
bawah tanah.
Pengukuran besarnya tahanan jenis batuan di bawah permukaan tanah dengan
menggunakan metode Vertical Electrical Sounding (VES) dilakukan untuk mengetahui
susunan lapisan batuan bawah tanah secara vertikal, yaitu dengan cara memberikan arus
listrik ke dalam tanah dan mencatat perbedaan potensial terukur. Nilai tahanan jenis

batuan yang diukur langsung di lapangan adalah nilai tahanan jenis semu (apparent
resistivity), dengan demikian nilai tahanan jenis di lapangan harus dihitung dan dianalisis
untuk mendapatkan nilai tahanan jenis sebenarnya (true resistivity) dengan metode
Schlumberger. Selanjutnya untuk pengolahan dan perhitungan data lapangan untuk
mendapatkan nilai tahanan jenis yang sebenarnya, serta intepretasi kedalaman dan
ketebalannya digunakan perangkat lunak komputer. Berdasarkan nilai tahanan jenis
sebenarnya, maka dapat dilakukan interpretasi macam batuan, kedalaman, ketebalan, dan
kemungkinan kandungan air bawah tanahnya, sehingga didapatkan gambaran daerahdaerah yang berpotensi mengandung air bawah tanah serta dapat ditentukan rencana
titik-titik pemboran air bawah tanah.
Berdasarkan letak dan potensinya akuifer dibedakan menjadi akuifer bebas, akuifer
setengah tertekan dan akuifer tertekan.
Akuifer bebas adalah akuifer yang mempunyai bidang bagian atas berupa zona tidak
jenuh air dan dibatasi oleh muka air bawah tanah. Besarnya kandungan dan luas
penyebaran air bawah tanah yang tersimpan di dalam akuifer bebas sangat dipengaruhi
oleh iklim terutama curah hujan, relief dan kemiringan lahan, jenis litologi, vegetasi dan
kondisi lingkungan, dengan demikian debitnya sangat dipengaruhi oleh keseimbangan
antara imbuhan (recharge) dari lingkungan sekitarnya (air hujan dan rembesan samping)
dengan volume yang di eksploitasi.
Akuifer setengah tertekan adalah Merupakan akuifer yang jenuh air yang dibatasi oleh
lapisan atas berupa aquitard dan lapisan bawahnya merupakan aquiclude. Pada lapisan

pembatas di bagian atasnya karena bersifat aquitard masih ada air yang mengalir ke
akuifer tersebut (influx) walaupun hidraulik konduktivitasnya jauh lebih kecil
dibandingkan hidraulik konduktivitas akuifer. Tekanan airnya pada akuifer lebih besar
dari tekanan atmosfir.
Akuifer tertekan adalah Merupakan akuifer yang jenuh air yang dibatasi oleh lapisan atas
dan bawahnya merupakan aquiclude dan tekanan airnya lebih besar dari tekanan
atmosfir. Pada lapisan pembatasnya tidak ada air yang mengalir (no flux).

Pemanfaatan data hasil pengukuran air tanah
Data hasil pengukuran air tanah dapat digunakan sebagai dasar dalam menentukan titik
lokasi pembuatan sumur bor terutama untuk mengeksploitasi air tanah dalam. Di bidang
pertanian penggunaan air tanah dalam sebagai alternatif irigasi suplementer merupakan
salah satu pilihan untuk kawasan pertanian yang mempunyai kendala keterbatasan air
permukaan. Berdasarkan data hasil pengukuran air tanah, lokasi yang disarankan untuk
dilakukan pengeboran adalah air tanah dalam (akuifer tertekan) yang mempunyai
kedalaman lebih dari 40 meter, pertimbangannya adalah pada kedalaman tersebut secara
hidrogeologi umumnya air tanahnya merupakan air tanah dalam yang tidak dipengaruhi
oleh kondisi fluktuasi air permukaan. Dengan demikian eksploitasi air tanah yang akan
dilakukan tidak akan menjadi kompetitor pemanfaatan air untuk keperluan domestik.
Untuk mengetahui potensi debit sumur yang akan dieksploitasi dilakukan uji pompa

(pumping test) menggunakan pompa irigasi, alat pengukur kedalaman muka air tanah
(contack gauge) serta stopwatch.
Pemanfaatan air tanah dalam sebagai alternatif irigasi suplementer
Dengan semakin terbatasnya ketersediaan air perrmukaan, pemanfaatan air tanah sebagai
irigasi suplementer pada budidaya pertanian menjadi alternatif yang tidak terelakan.
Tergantung kandungan potensinya, air tanah tidak hanya dimanfaatkan untuk irigasi
suplementer tanaman semusim akan tetapi juga dapat dijadikan sebagai solusi irigasi
untuk tanaman tahunan. Tentu saja agar pemanfaatan air tanah dalam untuk irigasi
suplementer menjadi lebih efisien diperlukan dukungan analisis kebutuhan air tanaman
untuk mendapatkan saat tanam yang optimal agar defisit air pada fase kritis pertumbuhan
tanaman dapat dihindari sehingga dapat ditekan kehilangan hasil pada daerah-daerah
yang pasokan airnya terbatas.
Beberapa contoh pemanfaatan air tanah dalam untuk menjamin kesinambungan produksi
dan produktivitas antara lain adalah budidaya pertanian terpadu dengan komoditas
jagung hibrida, sayuran, pakan ternak dan jarak pagar seluas 5 ha di Desa Bayan,
Lombok Nusa Tenggara Barat (Gambar 2). Upaya pemanfaatan air tanah dalam sebagai
alternatif irigasi suplementer pada kebun bibit kelapa sawit PT. Sampoerna Agro, TBK., di
Mesuji, Ogan Komering Ilir, Sumatera Selatan ( Gambar 3) dan pendayagunaan
sumberdaya air tanah untuk pengembangan komoditas sayuran, jagung dan kelapa di
Amanuban Selatan, Kabupaten Timor Tengah Selatan, Nusa Tenggara Timur (Gambar 4).


Gambar

2.

Pemanfaatan air tanah dalam sebagai alternatif irigasi suplementer pada budidaya
pertanian terpadu dengan komoditas jagung hibrida, sayuran, pakan ternak dan jarak
pagar seluas 5 ha di Desa Bayan, Lombok Nusa Tenggara Barat.

Gambar

3.

Pemanfaatan air tanah dalam sebagai alternatif irigasi suplementer pada kebun bibit
kelapa sawit PT. Sampoerno Agro, TBK., di Kecamatan Mesuji, Ogan Komering Ilir,
Sumatera Selatan.

Gambar 4. Pendayagunaan sumberdaya air tanah untuk pengembangan komoditas
sayuran, jagung dan kelapa di Amanuban Selatan, Kabupaten Timor Tengah Selatan,
Nusa Tenggara Timur


Sumber Pustaka :
Hendri Sosiawan. 2010. Balai Penelitian Agroklimat dan Hidrologi. Diakses pada 15
November 2010 di : www. litbang.deptan.go.id.