LAPORAN PRAKTIKUM GEOHIDROLOGI ACARA V MEMBUAT KONSTRUKSI FLOWNETS
Dosen Pembimbing: Ferryati Masitoh, S.Si, M.Si
Oleh: Fatma Roisatin Nadhiroh 130722616093 Off: H
JURUSAN GEOGRAFI FAKULTAS ILMU SOSIAL UNIVERSITAS NEGERI MALANG 2015
ACARA V
MEMBUAT KONSTRUKSI FLOWNETS 1. Tujuan 1. Dapat membuat konstruksi flownets. 2. Dapat menentukan daerah tangkapan dan penurapan atau penggunaan airtanah. 3. Dapat menentukan sistem airtanah. 2. Alat dan Bahan 1. Peta Tinggi Muka Airtanah 2. Data ketinggian muka airtanah 3. Kertas millimeter 4. Kertas kalkir 5. Mistar 6. Alat tulis 3. Dasar Teori Flow net merupakan peta yang berisikan kontur air tanah dan arah aliran air tanah. Garis kontur menunjukkan daerah-daerah yang mempunyai tinggi muka air tanah sama. Peta ini dihasilkan dari interpolasi titik-titik tinggi muka air tanah yang telah diketahui sebelumnya. Arah aliran air tanah dapat ditentukan dengan menarik garis tegak lurus kontur muka air tanah tinggi ke muka air tanah rendah (Todd, 1980) dalam Harianja, Suyarto, Nuarsa, 2014. Aliran dalam media berpori dapat terjadi akibat adanya perbedaan tekanan, perbedaan tekanan ini kemudian ditransformasi menjadi energi kinetik aliran air. Ekipotensial adalah suatu garis sepanjang mana tinggi potensial di semua titik pada garis tersebut adalah sama. Kombinasi dari beberapa garis aliran dan garis ekipotensial yang dinamakan jaringan aliran (flow net). Penggunaan metode flow net selain dapat menunjukkan arah gerakan air tanah, juga digunakan dalam menganalisis rembesan air tanah. Dengan mengetahui pola ditribusi kontaminan pengendalian, pengelolaan
dan
meminimalkan
dampak
penyebaran
dapat
dilakukan dengan metode remediasi yang tepat untuk tanah maupun air tanah yang telah tercemar (Ratelembang, 2015). 4. Langkah Kerja 1. Siapkan peta tinggi muka airtanah, kemudian tentukan kontur interval yang akan dibuat;
2
2. Membuat peta kontur airtanah dengan metode interpolasi linier (metode sama dengan pembuatan peta kontur ketinggian muka bumi/topografi); 3. Buatlah interval kontur airtanah = 1,0 m; 4. Setelah peta kontur airtanah siap, tentukanlah arah aliran airtanah dengan cara menarik garis tegak lurus (90 o) kontur airtanah; 5. Usahakan bujursangkar yang tergambar mempunyai bentuk dan luasan yang relatif sama; 6. Hitung gradient hydraulic pada segmen A-B tiap berpotongan dengan garis kontur airtanah. 5. Hasil 1. Hasil perhitungan dan flownets setengah jadi. (terlampir) 2. Peta Flownets pada kertas HVS (menunjukkan recharge area dan discharge area). (terlampir) 3. Penampang melingtang (pada kertas milimeter). (terlampir) 4. Peta Flownets (pada kertas kalkir). (terlampir) 6. Pembahasan Air tanah yang tersedia dapat ditunjukkan dengan kondisi karakteristik akuifernya. Akuifer adalah batuan yang mempunyai susunan sedemikian rupa sehingga dapat mengalirkan air yang cukup berarti di bawah kondisi lapangan. Karakteristik akuifer yang dimaksud adalah kedalaman muka air tanah, tebal akuifer, kemiringan muka air tanah, nilai koefisien permeabilitas, porositas, kualitas air, susunan akuifer. Air tanah yang digunakan secara terus-menerus dan berlebihan untuk memenuhi kebutuhan manusia akan menyebabkan penurunan kualitas dan kuantitasnya, sehingga perlu dilakukan langkah pengelolaan air tanah agar dapat digunakan dalam jangka waktu yang lama. Pengelolaan air tanah yang dapat dilakukan untuk menjaga dan mengetahui potensinya dengan mengetahui karakteristik akuifernya.1 Pada tempat yang mempunyai kedalaman muka air tanah yang sama, otomatis mempunyai besar energi potensial airtanah 1 Juita Harianja, R. Suyarto, I Wayan Nuarsa, Aplikasi Sistem Informasi Geografi (SIG) untuk Pemetaan Akuifer di Kota Denpasar (Jurnal Agroteknologi Tropika Vol. 3, No. 4, 2014), hlm. 210 3
yang sama. Secara alami, aliran air tanah akan memotong tegak lurus (90º) kontur air tanah pada kondisi akuifer yang homogen dan isotropis karena pengaruh potensial gravitasi dan mempunyai arah aliran dari muka air tanah (hydraulic head) tinggi menuju muka air tanah yang lebih rendah. Flownets atau jaring airtanah yang ideal mempunyai bentuk bujursangkar dengan luas yang relatif sama. Beberapa kegunaan flownets: a. Untuk menentukan besarnya debit aliran pada segmen yang diinginkan. b. Untuk mengeyahui daerah tangkapan (recharge) dan daerah pemanfaatan (discharge). c. Untuk mempredisksi arah pencemaran air tanah. d. Untuk mengetahui perubahan pola aliran atau anomaly karena besarnya penurapan airtanah oleh manusia (over exploitation) atau karena sebab lain. Arah aliran air tanah dapat ditentukan dengan menarik garis tegak lurus kontur muka air tanah tinggi ke muka air tanah rendah (Todd, 1980). Kualitas air tanah dapat juga dipengaruhi oleh aliran air tanah. Air tanah mengalir dari hulu ke hilir yang menyebabkan kualitas air tanahnya juga berbeda.2 Perbedaan intensitas peresapan air hujan pada bentukan morfologi yang berbeda akan menyebabkan variasi kedalaman muka air tanah. Muka air tanah di daerah pegunungan dan perbukitan lebih dalam dibandingkan daerah yang rendah dan datar. Selain morfologi, faktor geologi daerah juga berpengaruh terhadap keberadaan air tanah di suatu daerah. Zona jenuh air yang tersusun atas
material
batugamping
pasir, yang
kerakal
dan
mengalami
batupasir
karstifikasi
yang
poros
merupakan
dan
batuan
penyimpan air yang baik (sebagai akifer). Keterdapatan air tanah juga dipengaruhi oleh struktur sekunder seperti sesar dan kekar yang akan memperbesar porositas suatu formasi.3
2 Ibid. 21 3 Agus Riyadi dan Kusno Wibowo, Karakteristik Airtanah di Kecamatan Tamansari Kota Tasikmalaya (Jurnal Teknologi Lingkungan, 2007), hlm. 198-199. 4
Bentuk topografi pada suatu daerah dapat mem-pengaruhi airtanah pada daerah tersebut. Pesatnya pembangunan menyebabkan bertambahnya kebutu-han hidup, termasuk kebutuhan akan sumberdaya lahan. Kebutuhan lahan di kawasan perkotaan sema-kin meningkat sejalan dengan pertumbuhan pendu-duk dan kegiatan sosial ekonomi yang menyertainya. Daerah dataran rendah, yang merupakan daerah yang cenderung lebih cepat berkembang dibandingkan daerah yang memiliki topografi lebih tinggi. Peng-gunaan lahan di daerah dataran ini dari tahun ketahun mengalami perubahan yang mengarah menjadi daerah pusat kota, pemukiman, perkantoran, dan wilayah industri. Perkembangan ini merupakan gejala wajar dari perkembangan kota. Topografi yang berbentuk dataran ini dapat berfungsi sebagai daerah discharge karena frekuensi pengambilan airtanah yang relatif besar ini karena pada daerah ini perkembangan penduduk tumbuh pesat. Daerah transisi, yaitu daerah antara topografi dataran tinggi dan dataran rendah, dapat berfungsi sebagai daerah recharge meskipun dalam jumlahnya relatif kecil, karena daerah ini masih memiliki kemampuan unuk meresapkan air (infiltrasi) yang relatif lebih tinggi daripada daerah dataran yang sudah tidak memiliki daerah resapan akibat pesatnya pemba-ngunan. Daerah ini juga belum mengalami perubahan tataguna lahan yang cukup signifikan. Daerah dataran tinggi, daerah ini terletak di lereng kaki gunung. Daerah lereng gunung ini dapat berfungsi sebagai daerah recharge yang cukup potensial, karena pada daerah ini tataguna lahan masih didominasi oleh hutan dan tidak ada perubahan lahan yang cukup signifikan sehingga airtanah lebih banyak meresap daripada mengalir sebagai run off.4 Recharge area adalah daerah yang menyediakan sarana utama untuk pengisian air tanah, recharge area alami yang baik adalah daerah dimana airpermukaan mampu meresap menjadi air tanah. Jika daerah resapan berhenti berfungsi dengan baik, mungkin tidak ada air tanah yang cukup untuk disimpan dan digunakan. Perlindungan
daerah
resapan
memerlukan
sejumlah
tindakan
berdasarkan pada dua tujuan utama. Tujuan tersebut adalah (1) 4 Thomas Triadi Putranto dan Kristi Indra Kusuma,Permasalahan Airtanah pada Daerah Urban (2009), Jurnal Teknik – Vol. 30 No.1, hlm.49 5
memastikan bahwa lahan yang sesuai untuk recharge area harus terus
dipertahankan
dan
tidak
diubah
menjadi
infrastruktur
perkotaan, seperti bangunan dan jalan, dan (2) mencegah polutan memasuki air tanah.5 Pengambilan airtanah terjadi karena adanya pengaruh dari pertumbuhan jumlah penduduk yang semakin tinggi, hal ini mengakibatkan kebutuhan akan air semakin besar. Kebutuhan air yang besar mendorong manusia untuk mencari pengganti air sungai yang merupakan sumber utama air bersih mulai tercemar oleh berbagai macam limbah. Sebagai pengganti air sungai, penduduk beralih menggunakan airtanah sebagai air baku untuk kebutuhan hidup. Sebagai imbas dari peralihan penduduk yang menggunakan air sungai ke airtanah sebagai air bersih, maka muncul banyak sumur-sumur gali dan dilakukan pemboran sumur untuk kegiatan industri yang memerlukan banyak air untuk melakukan proses produksi.
Kegiatan
eksplorasi
airtanah
yang
berle-bihan
ini
merupakan sumber utama timbulnya masa-lah airtanah pada daerah urban. Kebutuhan air terbesar berdasarkan sektor kegiatan dapat dibagi ke dalam tiga kelompok besar, yaitu kebutuhan domestik, pertanian (irigasi), dan industri. Pada tahun 1990 kebutuhan air domestic adalah sekitar 3.169 x 106 m 3, sedangkan angka proyeksi untuk tahun 2000 dan 2015 berturut-turut sebesar 6.114 juta m3 dan 8.903 juta m3. Dengan demikian, persentase kenai-kannya berkisar antara 10 persen/tahun pada tahun 19902000 dan 6,67 persen/tahun pada tahun 2000-2015. Kebutuhan air terbesar terjadi di Pulau Jawa dan Sumatra karena jumlah penduduk dan industri yang besar. Sejalan
dengan
laju
pertumbuhan
dan
pertambahan
penduduk, kebutuhan dengan akan semakin mening-kat. Untuk ngimbangi angka pertumbuhan penduduk dan kebutuhan akan air 5 Meyra Riastika, Pengelolaan Air Tanah Berbasis Konservasi Di Recharge Area Boyolali (Studi Kasus Recharge Area Cepogo, Boyolali, Jawa Tengah) (2012), Jurnal Ilmu Lingkungan , Vol 9(2), hlm. 89
6
bersih yang terus meningkat, maka harus segera mencari jalan kelur untuk memenuhi kebutuhan air bersih tersebut. Airtanah yang merupakan sumber utama air bersih penduduk lambat laun mulai tercemar oleh limbah-limbah berbahaya bagi kesehatan. Airtanah yang ideal adalah airtanah mengisi air sungai (efluent) kini menjadi airtanah diisi oleh air sungai (influent) yang cenderung rawan terhadap pencemaran. Aliran airtanah yang influent ini terjadi karena pengambilan airtanah yang berlebihan untuk memenuhi kebutuhan pada daerah aliran sungai. Pengambilan airtanah yang berlebihan dapat mengakibatkan turunnya muka airtanah yang melebihi muka air sungai, sehingga polutan yang berasal dari sungai dengan mudah masuk kedalam airtanah. Polutan yang mencemari airtanah dapat mengganggu kesehatan bagi yang mengkonsumsinya.6 Airtanah dipompa keluar melalui sumur-sumur artesis, terjadilah apa yang disebut cone of depression, yaitu melengkungnya permukaan pisometrik di sekitar sumur ke arah sumur yang digunakan untuk mengambil airtanah. Semakin besar laju pengambilan airtanah, semakin besar kerucut depresi yang terjadi dan bila kerucutkerucut depresi ini meluas akibat bertambahnya jumlah sumur bor, maka menyebabkan terjadinya penurunan airtanah secara permanen.7 7. Kesimpulan Flownet ketinggian
menunjukkan
yang
sama
dan
permukaan arah
aliran
airtanah airtanah.
memiliki Perbedaan
intensitas peresapan air hujan pada bentukan morfologi yang berbeda akan menyebabkan variasi kedalaman muka air tanah. Pengambilan
airtanah
yang
berlebihan
dapat
mengakibatkan
turunnya muka airtanah yang melebihi muka air sungai, sehingga polutan yang berasal dari sungai dengan mudah masuk kedalam airtanah. 6 Triadi & Kristi Indra Kusuma. Op. Cit., 51 7 Munawar Cholil, Analisis Penurunan Muka Airtanah di Kotamadya Surakarta, (1998), Forum Geografi No. 23/XII, hlm. 5 7
Daftar Rujukan Cholil, Munawar.1998. Analisis Penurunan Muka Airtanah Di Kotamadya Surakarta. Forum Geografi No. 23/XII. Harianja, Juita, R. Suyarto, I Wayan Nuarsa.2014. Aplikasi Sistem Informasi Geografi (SIG) untuk Pemetaan Akuifer di Kota Denpasar. Jurnal Agroteknologi Tropika Vol. 3, No. 4, Fakultas Pertanian, Universitas Udayana. Putranto, Thomas Triadi dan Kristi Indra Kusuma.2009.Permasalahan Airtanah pada Daerah Urban. Jurnal Teknik-Vol. 30 No. 1 (Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknik Undip). Ratelembang, Elpina.2015. Studi Pemodelan Aliran Kontaminan Pencemar Merkuri (Hg) pada Tanah Pasir dengan Metode Uji Laboratorium Menggunakan
Tangki
Permeabilitas.
Jurnal
Teknik
Lingkungan,
Jurusan Teknik Sipil, Universitas Hassanudin, Makasar. Riatika,
Meyra.2012.
Pengelolaan
Airtanah
Berbasis
Konservasi
di
Recharge Area Boyolali (Studi Kasus Recharge Area Cepogo, Boyolali, Jawa Tengah). Jurnal Ilmu Lingkungan, Vol. 9 (2): 86-97. Riyadi,
Agung
Kecamatan
dan
Kusno
Tamansari
Wibowo.2007.Karaktertistik Kota
Tasikmalaya.
Airtanah
Jurnal
di
Teknologi
Lingkungan Vol. 8 No.3
8
