2 Kondisi Umum Kawasan Imbuhan Mata Air Sibolangit dan Kota Medan
2.5 Geologi dan Hidrogeologi
Daerah Kawasan imbuhan mata air Sibolangit merupakan wilayah daratan tinggi dengan ketinggian 500 m di atas permukaan laut. Daerah dataran tinggi Sibolangit memiliki topografi kasar dengan relief perbukitan bergelombang dengan kemiringan lereng 60°- 90°. Secara geologi lokasi penelitian merupakan wilayah dengan struktur batuan yang sangat dipengaruhi oleh kondisi Gunung Sibayak, dan Barus. Sifat-sifat teknis batuan berbeda-beda tergantung pada asal-usulnya. Secara umum sifat-sifat teknis batuan dipengaruhi oleh : struktur dan tekstur, kandungan mineral, kekar/bentuk gabungan lapisan bidang dasar, kondisi cuaca, dan sedimentasi/rekatan. Jenis batuan di Kecamatan Sibolangit untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 2.9.
Meninjau dari sisi geologi batuan, secara umum Kawasan Imbuhan Mata Air Sibolangit tersusun atas beragam jenis batuan sebagai berikut:
1. Batuan Satuan Sibayak (Qvba) 2. Batuan Satuan Binjai (Qvbj) 3. Batuan Satuan Singkut (Qvbs).
4. Bantuan Satuan Mentar (Qvtm)
Keempat batuan ini merupakan breksi gunungapi, breksi aliran dan tufa, bersusun andesit hingga basal dari gunung api. Karakteristik yang umum dijumpai dari jenis batuan hasil vulkanik ini, jenis tanah bersifat alluvial yang memiliki permeabilitas sedang hingga cepat. Permeabilitas tanah merupakan kemampuan tanah untuk meneruskan air atau udara. Permeabilitas umumnya diukur sehubungan laju aliran air melalui tanah dalam suatu massa waktu dan dinyatakan sebagai cm/jam (Foth, 1984).
Gambar 2.9. Peta Geologi Regional di Kabupaten Deli Serdang dan Kota Medan
Sumber: Analisa IUWASH PLUS, 2020
Gambar 2.10. Peta Jenis Tanah di Kecamatan Sibolangit
Sumber : Geoaplika, ITB, 201
Beberapa faktor yang mempengaruhi permeabilitas tanah diantaranya tekstur, porositas, kandungan bahan organik, kerapatan massa, kerapatan partikel dan kedalaman efektif tanah.
Tekstur adalah ukuran proporsi kelompok ukuran butir-butir primer bagian mineral tanah. Tanah-tanah yang bertekstur kasar (Tanah-tanah-Tanah-tanah berpasir) mempunyai kapasitas dan laju infiltrasi yang tinggi sehingga jika tanah tersebut dalam maka erosi dapat diabaikan, demikian pula dengan tanah bertekstur pasir halus juga mempunyai kapasitas infiltrasi yang tinggi tetapi jika terjadi aliran permukaan maka butir-butir halu sini akan mudah sekali terangkut. Tekstur sangat mempengaruhi permeabilitas tanah, karena berkaitan dengan kemampuan tanah meloloskan air. Misalnya tanah yang bertekstur pasir akan mudah melewatkan air dalam tanah. Hal ini terkait dengan pengaruh tekstur terhadap proporsi bahan koloidal, ruang pori dan luas permukaan adsorbsi. Semakin halus teksturnya akan makin deras luas permukaan adsorbsi sehingga semakin besar kapasitas simpan airnya, hasilnya berupa peningkatan kadar dan ketersediaan air tanah.
Bahan organik adalah segala bahan-bahan atau sisa-sisa yang berasal dari tanaman, hewan dan manusia yang terdapat dipermukaan atau di dalam tanah dengan tingkat pelapukan yang berbeda. Pengaruh pemberian bahan organikterhadap sifat biologis tanah adalah meningkatkan aktivitas mikroorganisme, sehingga kegiatan mikroorganisme dalam menguraikan bahan organik juga meningkat. Adanya bahan organik dalam tanah akan memperbaiki sifat fisik, kimia dan biologi tanah seperti meningkatkan aktivitas mikroorganisme yang dapat melepas asam organik yang tersedia dalam tanah, meningkatkan total ruang pori tanah, menurunkan kepadatan tanah yang dapat menyebabkan kemampuan mengikat air dalam tanah tinggi (Susanto, 2005).
Kerapatan massa menyatakan tingkat kepadatan tanah yaitu berat kering suatu volume tanah dalam keadaan utuh yang biasanya dinyatakan dengan g/cm3. Menurut Nurmi, dkk (2009) nilai bulk density berbanding terbalik dengan ruang pori total tanah. Nilai bulk density yang tinggi menunjukkan bahwa tanah tersebut lebih padat dibandingkan dengan tanah-tanah yang memiliki nilai bulk density yang lebih rendah. Semakin padat suatu tanah, volume pori pada tanah tersebut semakin rendah.
Kerapatan butir tanah menyatakan berat butir-butirpadat tanah yang terkandung di dalam tanah.
Menghitung kerapatan butir tanah, berarti menentukan kerapatan partikel tanah dimana pertimbangan hanya diberikan untuk partikel yang solid. Oleh karena itu kerapatan partikel setiap tanah merupakan suatu tetapan dan tidak bervariasi menurut jumlah ruang partikel. Untuk kebanyakan tanah mineral kerapatan partikelnya rata-ratasekitar 2,6 g/cm3. Kandungan bahan organik di dalam tanah sangat mempengaruhi kerapatan butir tanah, akibatnya tanah permukaan biasanya kerapatan butirnya lebih kecil dari subsoil. Walau demikian kerapatan butir tanah tidak berbeda banyak pada tanah yang berbeda, jika tidak, akan terdapat suatu variasi yang harus mempertimbangkan kandungan tanah organik atau komposisi mineral (Foth, 1984).
Porositas adalah proporsi ruang pori total (ruang kosong) yang terdapat dalam satuan volume tanah yang dapat ditempati oleh air dan udara, sehingga merupakan indikator kondisi drainase dan aerasi tanah. Tanah yang porous berarti tanah yang cukup mempunyai ruang pori untuk pergerakan air dan udara sehingga muda keluar masuk tanah secara leluasa (Hanafiah, 2005 ). Kerapatan massa berbanding terbalik dengan porositas tanah, bila kerapatan massa tanah rendah maka porositas tinggi dan sebaliknya bila kerapatan massa tanah tinggi maka porositas rendah. Pengelolaan lahan juga turut mempengaruhi proses pemadatan tanah. Dimana partikel halus akan mengisi pori tanah sehingga kerapatan massa akan semakin besar (Monde, 2010).
2.5.2 HIDROGEOLOGI
Meninjau dari sisi geologi permukaan atau tanah pada lapisan terluar sebagai hasil lapukan dari material dasar (bedrock), secara umum kawasan imbuhan mata air Sibolangit tersusun atas beragam jenis tanah sebagai berikut:
1. Regosol (Sangat Peka Erosi / Permeabilitas sangat Lambat) 2. Podsolik dan Andosol (Peka Erosi / Permeabilitas Lambat) 3. Latosol (Agak Peka Erosi / Permeabilitas Cepat)
4. Aluvial dan Glei (Tidak Peka Erosi / Permeabilitas Sangat Cepat).
Potensi air dalam kawasan imbuhan Mata Air Sibolangit cukup besar. Berdasarkan peta Hidrogeologi Lembar 0619 (Medan), batuan di kawasan imbuhan Mata Aur Sibolangit merupakan endapan volkanik muda, terutama terdiri dari lava andesit sampai basal, bahan piroklastika dan breksi aliran. Umumnya batuan ini bersifat kelulusan sedang sampai tinggi. Sedanngkan tingkat produktivitas akuifer, di bagian hulu tergolong setempat akuifer produktif, sedangkan di bagian hilir kawasan imbuhan Mata Air Sibolangit bersifat akkuifer dengan produktivitas sedang sampai tinggi.
Tingkat permeabilitas dari jenis batuan yang dimiliki Kawasan Imbuhan Sibolangit memungkinan memiliki potensi air tanah yang cukup besar. Ditambah dengan curah hujan yang cukup tinggi di bagian hulu. Aliran air tanah terbatas pada zona celahan, rekahan, dan saluran pelarutan, muka air tanah umumnya dalam, debit mata air beragam dalam kisaran yang besar mencapai 500 l/det.
Gambar 2.11. Peta Hidrogeologi Lembar 0619 (Medan)
Sumber: Direktorat Geologi Tata Lingkungan, 1991
Lokasi Mata Air Sibolangit
Gambar 2.12. Peta Cekungan Air Tanah Provinsi Sumatera Utara
Sumber: ESDM, 2017
Gambar 2.13. Peta Cekungan Air Tanah Kabupaten Deli Serdang
Sumber: DPKP Deli Serdang, 2019