ANALISIS SUMUR FILTRASI BANTARAN SUNGAI (
Riverbank Filtration
)
DENGAN UJI PEMOMPAAN
(Studi Kasus Sungai Cihideung Bogor)
WAHYU GENDAM PRAKOSO
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR
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
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.
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
.
© 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
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains
pada
Program Studi Teknik Sipil dan Lingkungan
ANALISIS SUMUR FILTRASI BANTARAN SUNGAI (
Riverbank Filtration
)
DENGAN UJI PEMOMPAAN
(Studi Kasus Sungai Cihideung Bogor)
WAHYU GENDAM PRAKOSO
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2
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
Dr.Satyanto K. Saptomo, S.TP, M.Agr
Dekan Sekolah Pascasarjana
Dr Ir Dahrul Syah, MScAgr
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
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL ii
DAFTAR GAMBAR iii
DAFTAR LAMPIRAN iv
PENDAHULUAN 1
Tujuan Penelitian 1
Manfaat Penelitian 2
Ruang Lingkup Penelitian 2
TINJAUAN PUSTAKA 2
Filtrasi Bantaran Sungai (Riverbank Filtration) 2
Hidrologi Air Tanah 5
Uji Pemompaan (Pumping Test) 7
Karakteristik Daerah Aliran Sungai Cisadane 7
METODE PENELITIAN 9
Waktu dan Tempat 9
Alat dan Bahan 10
Prosedur Pelaksanaan 10
HASIL DAN PEMBAHASAN 15
Karakteristik Geologi dan Hidrogeologi 15
Konstruksi Sumur 16
Uji Pemompaan Sumur 18
Pendugaan Imbuhan Dominan 24
Pendugaan Nilai Konduktivitas Hidraulik 25
SIMPULAN DAN SARAN 27
Simpulan 27
DAFTAR PUSTAKA 28
LAMPIRAN 30
6
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Ketebalan Aquifer dan Konduktivitas Hidrolik Material Aquifer Pada Beberapa Lokasi RBF
3 Tabel 2. Parameter Pemodelan Jari- jari Pengaruh Sumur RBF 4 Tabel 3. Nilai Konduktivitas Hidrolik beberapa Material 7
Tabel 4. Anak dan Orde Sungai Cisadane 8
Tabel 5. Alat dan Bahan Penelitian 10
Tabel 6. Hasil Penafsiran Lapisan Aquifer Berdasarkan Data Geolistrik
17
Tabel 7. Kedalaman dan Penomoran Sumur 17
Tabel 8. Tinggi Muka Air Statis Sumur dan Muka Air Normal Sungai
19 Tabel 9. Hasil Uji Pemompaan Pendahuluan (posisi bukaan
throtle 75 %)
(Sumur 2) Setelah Pemompaan Dihentikan (imbuhan) 21 Tabel 12. Penurunan Muka Air Tanah Pada Sumur 1
(Pengamatan )
21 Tabel 13. Kenaikan Muka Air Tanah Pada Sumur 1
(Pengamatan) Setelah Pemompaan Dihentikan (imbuhan)
(Pengamatan) Setelah Pemompaan Dihentikan ( imbuhan)
23
Tabel 17. Nilai Konduktivitas Hidraulik Hasil Perhitungan 25 Tabel 18. Perbandingan Nilai Konduktivitas Hidraulik Hasil
Analisis Uji Pemompaan Sumur dan Perhitungan Terhadap Nilai Referensi Konduktivitas Hidraulik Material Aquifer
25 Tabel 19. Jari – Jari Lingkaran Pengaruh (radius of influence)
Sumur Hasil Perhitungan
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Skema Sistem Riverbank Filtration 3
Gambar 2. Zona Air Bawah Permukaan dan Proses Alirannya 6
Gambar 3. Lokasi Penelitian 9
Gambar 4. Diagram Alir Pelaksanaan Penelitian 11 Gambar 5. Model Bor Log Penafsiran Data Geolistrik 16 Gambar 6. Tata letak sumur di Lokasi Penelitian 18
Gambar 7. Sketsa Konstruksi Sumur Bor 19
8
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Kurva penurunan muka air tanah akibat pemompaan sumur dengan menggunakan software Graph 30 Lampiran 2 Screen Capture pendugaan nilai konduktivitas
hidraulik material aquifer menggunakan software Aquifer Test V 4.2
31 Lampiran 3 Screen Capture pemodelan jari-jari pengaruh sumur
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 :
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 filtrationsite) 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
PUSTAKAFiltrasi 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.
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
4
Tabel 1. Ketebalan Aquifer dan Konduktivitas Hidrolik Material Aquifer Pada Beberapa Lokasi RBF
Lokasi RBF Sungai Ketebalan Aquifer (m) Casper, Wyoming, United States - North
Platte
3 to 12 9 x 10- to 3 x 10-³
Cedar Rapids, Iowa, United States - Cedar 12 to 18 7.5 x 10- to 1 x 10-³ Cincinnati, Ohio, United States - Great
Miami
~30 8.8 x 10- to 1.5 x 10-³
Louisville, Kentucky, United States - Ohio 21 6 x 10-
Dresden Tolkewitz, Germany - Elbe 10 to 13 1 x 10-³ to 2 x 10-³ Meissen Siebeneichen, Germany - Elbe 15 to 20 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.
Tabel 2. Parameter Pemodelan Jari- jari Pengaruh Sumur RBF Parameter Nilai Parameter Nilai
Tipe aquifer - Tak tertekan - Ketebalan aquifer - 25 m 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
6
dh dL
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 :
L
v : Specific discharge (kecepatan Darcy) : gradien hidrolik K : konduktivitas hidrolik
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.
8
Tabel 3. Nilai Konduktivitas Hidrolik beberapa Material
Material Konduktivitas Hidrolik (m/hari)
Kerikil, kasar 150,00
Batu Pasir, sedang 3.10
Batu Kapur 0.94
Basalt 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.
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. Anak dan Orde Sungai Cisadane Nama Sungai Orde Nama Sungai Orde 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).
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).
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
12
Alat dan Bahan
Peralatan dan bahan yang dipergunakan dalam kegiatan penelitian disajikan dalam Tabel 5.
Tabel 5. Alat dan Bahan Penelitian
No. Data Primer/
- Land Desktop Peta Topografi dan Deliniasi sumur uji,
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).
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.
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 (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
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) 2
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 ( Lebbe, 1999) dan ( Sosrodarsono dan Takeda, 2006)
2 2
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
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)
2 2
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)
4 t
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
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.
18
penafsiran lapisan akuifer di lokasi penelitian secara lengkap disajikan pada Tabel 6.
Gambar 5. Model Bor Log Penafsiran Data Geolistrik
Konstruksi Sumur
Tabel 6. Hasil Penafsiran Lapisan Aquifer Berdasarkan Data Geolistrik
No Titik Pendugaan Geolistrik Kedalaman (m) Penafsiran Litologi
1 GL 1
0 - 3 Tanah penutup
3 - 13 Pasir (diduga akuifer bebas)
13 - 15.45 Lempung pasiran
15.5 - 30.2 Breksi / batu breksi kasar
30.2 - ∞ Lempung
2 GL 2
0 - 8 Tanah penutup
8 - 40.11 Pasir (diduga akuifer bebas)
40.1 - 50 Breksi / batu breksi kasar
50 - 58.99 Lempung
59 - ∞ Lempung pasiran (diduga lap. Akuifer dalam)
3 GL 3
0 - 2 Tanah penutup
2 - 6.24 Pasir (diduga akuifer bebas)
6.24 - 9.87 Pasir lempungan
9.87 - ∞ Pasir (diduga akuifer bebas)
4 GL 4
0 - 2 Tanah penutup
2 - 13.48 Pasir (diduga akuifer bebas)
13.5 - 27 Pasir lempungan
27 - ∞ Breksi / batu breksi kasar
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. Titik Geolistrik Nama Sumur Kedalaman
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.
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 Tinggi muka air (m) Keterangan
1. Sumur 1 1,33 TMA Statis
2. Sumur 2 1,46 TMA Statis
3. Sumur 3 1,64 TMA Statis
4. Sumur 4 2,01 TMA Statis
5. Sumur Gali 1,10 TMA Statis
22
Uji pemompaan sumur dilakukan dengan debit variabel dengan rata-rata 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 %). 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
Tabel 11. Kenaikan Muka Air Tanah Pada Pumping Well (Sumur 2) Setelah Pemompaan Dihentikan (imbuhan).
Waktu Setelah Mesin
Menyala (mnt) Kedalaman (m)
Selisih Kedalaman
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
24
Tabel 13. Kenaikan Muka Air Tanah Pada Sumur 1 (Pengamatan) Setelah Pemompaan Dihentikan
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
Tabel 15.Penurunan Muka Air Tanah Pada Sumur 4 (Pengamatan).
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)
26
Perbandingan kurva penurunan dan imbuhan muka air tanah memperlihatkan dengan jelas bahwa besaran penurunan muka air pada sumur 1 selama pemompaan lebih besar secara signifikan yakni mencapai 1,04 m dari static water level, sedangkan pada sumur 3 besaran penurunan tinggi muka air yang terjadi sebesar 0,23 m dari static water level. Kurva imbuhan sumur 1 memiliki respon imbuhan yang lebih cepat daripada sumur 3. Hal tersebut menunjukkan bahwa sumur uji mendapatkan lebih besar air dari sungai dibandingkan dari aquifer air tanah disekitarnya karena kurva penurunan muka air tanah dan kurva imbuhan sumur 1 dalam jarak radial yang sama terhadap sumur uji (lebih dekat ke arah sungai) lebih dominan dibandingkan kurva dari sumur 3.
Gambar.1.Perbandingan Kurva Penurunan Tinggi Muka Air dan Kurva Imbuhan Obs 1 Well 2 dan Obs 3 Well 4
Pendugaan Nilai Konduktivitas Hidraulik
pendugaan nilai konduktivitas hidraulik aquifer dengan menggunakan Software Aquifer Test V. 4.2 disajikan dalam Lampiran 2.
Hasil pendugaan tersebut selanjutnya dibandingkan dengan hasil perhitungan dengan menggunakan beberapa metode perhitungan lainnya. Hasil selengkapnya disajikan dalam Tabel. 17.
Tabel 17.Nilai Konduktivitas Hidraulik Hasil Perhitungan Metode Nilai Konduktivitas Hiraulik Hasil Perhitungan
(m/hari)
Metode Thiem 2,32
Metode Water Collecting Bassin
75,51
Metode Sumur Dataran Banjir 0,61
Nilai konduktivitas hidraulik hasil perhitungan dengan ketiga metode di atas dan hasil analisis menggunakan Aquifer Test Ver 4.2 kemudian dikonfirmasi dengan nilai konduktivitas hidraulik menurut acuan pustaka hasil penyelidikan laboratorium (Morris dan Jhonshon, 1967).
Mengacu pada penampakan material aquifer hasil pengeboran, material aquifer di lokasi penelitian pada kedalaman 6 – 10 m bmt merupakan campuran antara pasir halus, pasir sedang dan liat (sand find, sand mediume, and silt) dengan nilai konduktivitas hidraulik berkisar antara 0.08 – 12 m/hari dengan kecenderungan lebih dekat kepada pasir halus (sand fine) dengan nilai konduktivitas hidraulik sebesar 2,5 m/hari. Perbandingan nilai konduktivitas hidraulik hasil analisis uji pemompaan sumur dan perhitungan terhadap nilai referensi konduktivitas hidraulik material aquifer disajikan dalam Tabel 18. Berdasarkan hasil tersebut maka nilai konduktivitas hidraulik yang mendekati nilai referensi adalah dengan metode perhitungan Thiem dan Aquifer Test 4.2.
Tabel 18.Perbandingan Nilai Konduktivitas Hidraulik Hasil Analisis Uji Pemompaan Sumur dan Perhitungan Terhadap Nilai Referensi Konduktivitas Hidraulik Material Aquifer Metode Nilai Konduktivitas Hidraulik
(m/hari) Keterangan
Water Collecting Bassin 75,51 Pasir kasar ( sand coarse)
28
Analisis Jari – Jari Lingkaran Pengaruh (radius of influence) Sumur
Perencanaan sumur produksi dengan teknik filtrasi tebing sungai ( riverbank filtration) yang optimal memerlukan data jari – jari lingkaran pengaruh sumur, sehingga tata letak sumur dapat diatur. Pengaturan letak sumur dilakukan agar tidak terjadi interferensi antar sumur yang mengakibatkan berkurangnya produktivitas sumur produksi RBF.
Metode analisis jari – jari lingkaran pengaruh (radius of influence) sumur yang dipergunakan dalam penelitian ini adalah metode Forcheimer, metode Ketakseimbangan, metode grafis dan Software MLU Versi 2.5 yang dikeluarkan oleh IHE- Delft Belanda.
Nilai Jari-jari lingkaran pengaruh yang diperoleh dengan metode ketakseimbangan sebesar 43,18 m relatif mendekati nilai jari-jari lingkaran pengaruh dari software MLU Ver 2.5 yakni 45,87 m. Nilai jari-jari lingkaran pengaruh yang paling tepat diperoleh dengan metode ketakseimbangan (Sosrodarsono dan Takeda, 2006).
Metode grafis memiliki hasil yang relatif cukup jauh jika dibandingkan metode ketakseimbangan dan Software MLU Ver 2.5 dimungkinkan disebabkan karena pengujian sumur yang menjadi dasar plotting kurva tinggi muka air tanah hanya diamati pada waktu yang terbatas yakni sekitar 4 - 6 jam dari pemompaan sampai dengan imbuhannya, sehingga ada kemungkinan penurunan muka air tanah yang terjadi sebenarnya belum selesai, hanya saja penurunan tinggi muka air tersebut berlangsung lambat sehingga tidak terbaca pada elektroda. Hasil perhitungan jari-jari lingkaran pengaruh dengan metode Forcheimer, metode Ketakseimbangan, metode grafis dan Software MLU Versi 2.5 disajikan dalam Tabel 19.
Tabel 19. Jari – Jari Lingkaran Pengaruh (radius of influence) Sumur Hasil Perhitungan
Metode Jari- jari Lingkaran Pengaruh (m)
Metode Forcheimer 108,19
Metode Ketakseimbangan ( Non Equilibrium Formula)
43,18
Metode Grafis 23,20
Software MLU Ver 2.5 45,87
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Kesimpulan yang dapat diperoleh dari kegiatan penelitian ini adalah :
1. 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. 2. Lokasi penelitian sesuai untuk dikembangkan sebagai sumur produksi
dengan teknik filtrasi bantaran sungai (riverbank filtration). Aquifer di lokasi penelitian terdiri dari batuan epiklastik berupa endapan kipas aluvial dan tuff batu apung produk vulkanik Gunung Salak terutama disusun oleh formasi lapisan pasir sedang, pasir halus dan liat. Lapisan aquifer di lokasi penelitian terdapat pada kedalaman 6 – 10 m bmt dengan ketebalan sampai dengan 20 m.
.
Saran
Saran yang dapat diberikan berdasarkan hasil kegiatan penelitian ini adalah : 1. Perlu dilakukan penelitian kualitas air sungai dan kualitas air sumur di bantaran sungai untuk mengetahui peran filtrasi tebing sungai (riverbank filtration)
2. Perlu dilakukan penelitian yang lebih mendalam mengenai dinamika aliran bawah air tanah misalnya dengan menggunakan tracer untuk memperoleh data aliran yang lebih tepat mengenai imbuhan air sumur 3. Perlu dilakukan uji pemompaan sumur dengan sumur yang berbeda
ukuran dan kedalamannya sampai dengan batas ketebalan lapisan aquifer
30
DAFTAR PUSTAKA
[BPS] Badan Pusat Statistik. 2011. Statistik Air Bersih Indonesia 2010. Jakarta : Badan Pusat Statistik.
[BPDAS] Balai Pengelolaan Daerah Aliran Sungai Ciliwung Cisadane. 2010. Karakteristik DAS Cisadane [Laporan Kegiatan]. Bogor : Balai Pengelolaan Daerah Aliran Sungai Ciliwung Cisadane.
Chow VT, Maidment DR, Mays LW.1988. Applied Hydrology. New York : McGraw-Hill.
De Vet WWJM, Van Genuchten CCA, Van Loosdrecht MCM, Van Dijk JC. 2010. Water Quality and Treatment of Riverbank Filtrate. Drink. Water Eng Sci 3 : 79-90.
Grischek T, Shoenheinz D, Ray C, 2003. Sitting and Design Issues for Riverbank Filtration Schemes.Dordrecht: Kluwer Academic Publisher. Grischek T, Shoenheinz D, Syhre C, Saupe K. 2010. Impact Of Decreasing
Water Demand on Bank Filtration In Saxony, Germany. Drink. Water Eng Sci 3 : 11-20.
Harbaugh AW, McDonald MG. 1996. User Documentation for MODFLOW-96 an Update to the United States Geological Survey Modular Finite- Difference Ground-Water Flow Model. Virginia :USGS. Herdianto ED.2011. Analisis Finansial Pengoperasian Unit Pengolahan Air
Bersih (Water Treatment Plant) Kampus IPB Darmaga Bogor [Skripsi]. Bogor: Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Lebbe Luc C. 1999. Hydraulic Parameter Identification : Generalized Interpretation Method for Single and Multiple Pumping Test. Berlin : Springer.
Maréchal J C, Vouillamoz J M, Kumar MSM, Dewandel B. 2010.
Estimating Aquifer Thickness Using Muliple Pumping Test. J Hydrogeol 18 :1787-1796. Unterströmung der Elbe” (Investigations into groundwater flow beneath the Elbe River). Wasser und Boden, 48 : 53-58
Nestler W, Dehnert J, Nietzel P, Grischek T. 1998. Water Production in Aquifer in the Catchment Areas of the River Elbe.Berlin: UFZ.
Ray C. 2001. Modeling Riverbank Filtration System to Attenuate Shock Loads in Rivers. Journal of American Water Works Association 94 : 149-160.
Ray C, Melin G, Linsky RB. 2003. Riverbank Filtration Improving Source – Water Quality. Dordrecht: Kluwer Academic Publisher.
Rushton KR, 2003. Groundwater Hydrology. Conceptual and Computational Models. West Sussex: John Willey & Sons Inc.
Schlumberger. 2008. Aquifer Test V. 4.2 User Manual advanched Pumping Test and Slug Test Analysis Software.[internet]. [diunduh 2013 Des 5]. Tersedia
pada:http://trials.swstechnology.com/archive/Software/AquiferTest/AQT 42/AQT_42_Users_Manual.pdf
Sosrodarsono S, Takeda K. 2006. Hidrologi Untuk Pengairan. Cetakan Kesepuluh. Jakarta : PT. Pradnya Paramita
Todd D. K, Mays LW. 2005.Groundwater Hydrology. Third Edition. New York : John Willey & Sons Inc.
32
Lampiran 1. Kurva penurunan muka air tanah akibat pemompaan sumur
dengan menggunakan software Graph
Sumber : Todd dan Mays, 2005
Keterangan :
- Kurva digambarkan dengan menggunakan software Graph berdasarkan kurva penurunan muka air tanah maksimum dengan pengamatan pemompaan dan imbuhan selama 240 menit - Kondisi pemompaan telah
mencapai kondisi antara tahap keseimbangan (steady state stage) dan kondisi pertengahan
(intermediate stage), bersesuaian dengan flow path yang
dikemukakan dalam Todd dan Mays (2005) sebagaimana terlihat dalam kondisi c.
- Pemompaan dihentikan karena penurunan muka air tanah pada seluruh sumur sudah tidak terukur lagi dengan menggunakan
34
Lampiran 3. Screen Capture pemodelan jari-jari pengaruh sumur dengan
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Boyolali pada tanggal 5 April 1984 sebagai anak kedua dari pasangan Bapak Tarminto D.S dan Ibu Martuti. Pendidikan strata sarjana ditempuh di Departemen Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian IPB dan penulis lulus tahun 2006. Pada tahun 2009 penulis berkesempatan untuk mengikuti Renewable Energy Course dengan beasiswa dari BMU
(Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und
Reaktorsicherheit) di Beuth Hochschule für Technik (Technische Fachhochschule) Berlin, Jerman. Kemudian pada tahun 2010 penulis melanjutkan studi ke Sekolah Pasca Sarjana IPB pada Program Studi Teknik Sipil dan Lingkungan dengan beasiswa dari PT. Anggada Karsa Utama.
