Pemanfaatan SIG untuk Pembuatan Peta Potensi Air Tanah Studi Kasus
Kabupaten Sarmi Provinsi Papua
Kuji Murtiningrum ST, M. Tech. PPK Perencanaan Program BWS Papua kujimurti@gmail.com Ir. Hudini Indra Humardani, MT, Ahli SDA, hudiniindrahumardani@yahoo.com
Eriko Utama, S.Si, Ahli Geofisika/SIG, erikoeu@gmail.com
ABSTRAK
Pemetaan cadangan air tanah (akuifer) khususnya di Kabupaten Sarmi Provinsi Papua sangat diperlukan untuk membangun infrastruktur yang tepat guna agar mampu memenuhi kebutuhan air bersih warganya. Pemetaan akuifer yang terintegrasi dengan
Sistem Informasi Geografis (SIG) dapat memberikan preferensi terhadap pengambilan keputusan agar pemanfaata air tanah tidak saja memperhatikan ke potensi kapasitasnya melainkan terkait dengan sinergi lingkungan dalam rencana tata ruang dan wilayah daerah Kabupaten. Sistem Informasi Geografis (SIG) dapat merangkum hasil pengukuran geolistrik dalam penentuan cadangan akuifer dengan peta tematik yang lebih luas cakupannya seperti peta geologi, hidrogeologi, penggunaan lahan, iklim dan cuaca serta hidrologi permukaan dalam teknik scoring berdasarkan hubungan tiap peta dengan sistem siklus hidrologi untuk sebaran akuifer yang lebih detail baik terhadap kedalaman maupun lokasinya sehingga menghasilkan keluaran berupa prioritas pengembangan infrastruktur air tanah.
Dengan demikian SIG dalam pembuatan peta potensi air tanah dapat memperluas perspektif BWS Papua sebagai pengambil keputusan terhadap pengelolaan dn eksplorasi akuifer namun berfungsi juga sebagai penyeimbang terhadap pengelolaan pemanfaatan tata ruang dan wilayah terkait dengan daerah imbuhan air agar keseimbangan cadangan air tanah dapat terjaga.
Kata Kunci: SIG, Akuifer, Survey Geolistrik, Peta Tematik, Tata Ruang
1.
Pendahuluan
Air merupakan sumber daya alam yang sangat diperlukan oleh manusia sepanjang masa dan menjadi kebutuhan dasar manusia yang sangat penting. Pertumbuhan penduduk yang meningkat menyebabkan kebutuhan akan air ikut meningkat, sementara kemampuan air untuk memberikan pemenuhan atas kebutuhan masyarakat tetap. Masyarakat Kabupaten Sarmi mengalami krisis air terutama untuk kebutuhan air bersih yang telah berlangsung lama.
Oleh karena itu, Balai Wilayah Sungai (BWS) Papua merencanakan pembangunan infrastruktur air baku untuk memenuhi kebutuhan masyarakat di lokasi tersebut dengan cara pemanfaatan air tanah dengan memanfaatkan teknologi SIG (Sistem Informasi geiografis). SIG mampu menghasilkan peta sebaran air tanah yang dihasilkan dari scoring dengan algoritma lebih optimal untuk pemetaan berupa detail, fakta, kondisi yang tersimpan dalam suatu basis data serta berhubungan dengan persoalan didunia nyata. Misalnya untuk kasus akuifer berarti SIG adalah sekumpulan data serta informasi yang terkait seperti data geologi, hidrogeologi, penggunaan lahan, topografi dan lain sebagainya.
2.
Maksud dan Tujuan
Maksud dari penulisan makalah ini adalah untuk mendapatkan gambaran umum mengenai geologi di bawah permukaan tanah khususnya lapisan batuan/tanah yang mengandung air tanah (akuifer) di Kabupaten Sarmi dengan menggunakan SIG.
3.
SIstem Informasi Geografis (SIG)
Sistem informasi geografis adalah sistem informasi berbasis komputer yang memproses data spasial1 yang bergeoreferensi data digitasl spasial yang, dan saling terhubung dengan informasi dalam basis data berupa data-data yang terkait seperti data hidrogeologi, geologi, penggunaan lahan, topografi dan lain sebagainya yang menggunakan algoritma Overlay untuk menyusun dan menghitung scoring terkait penentuan prioritas sebaran akuifer2.
Sistem informasi geografis sangat cepat dan berguna ketika harus melibatkan area yang lebih luas dengan kondisi masukan data yang minim, misalnya untuk perkiraan pemetaan akuifer seluruh Kabupaten Sarmi dengan memanfaatkan peta yang telah ada termasuk peta CAT yang masih terbatas luasannya, peta geologi, hidrogeologi yang memiliki skala kecil namun dengan penggunaan peta penggunanaan lahan dalam skala yang lebih besar akan memberikan luasan area yang lebih detail.
4.
Metodologi
Untuk memanfaatkan teknologi SIG kedalam penentuan sebaran akuifer untuk wilayah Kabupaten Sarmi maka diperlukan beberapa langkah yaitu diantaranya pengumpulan data peta dan informasi yang memungkinkan tersedia pada Kabupaten Sarmi yaitu peta geologi, peta hidrologi, peta area curah hujan, peta kelerengan, peta CAT dan peta pengunaan lahan. Secara garis besar metodologi dapat di lihat pada gambar berikut ini.
Metodologi SIG Pemetaan Potensi Air Tanah
1
Data digital yang memiliki dimensi keruangan serta berbasis pada referensi kebumian (georeferensi)
2
Masing-masing peta tersebut di hitung score nya berdasarkan metode expertise judgment yaitu nilai score diberikan kepada paratemer tiap data/peta berdasarkan kedekatan dengan obyek yaitu akuifer. Metode ini mendasarkan nilai pada penilaian ahli yang telah terlebih dahulu menghitungnya, misalnya untuk data peta geologi maka parameter yang dilihat kedekatan dengan obyek akuifer berdasarkan penelitian Lambok M. Hutasoit, M.Sc., Ph.D dalam makalah Land Subsidence using GIS Technologi, tahun 2015 mengemukakan bahwa paramater penting dari data/peta geologi adalah deskripsi stratigrafi batuan terhadap porositas dan permeabilitas dengan melihat nilai kelas uji laboratorium terhadap jenis batuannya dan kepekaan terhadap parameter ini. Setiap nilai dikelompokan dalam 5 paramater dan diberi kelas 1, 2, 3, 4 dan 5 dengan semakin besar nilai kelas maka semakin dekat atau sangat memperngaruhi kondisi akuifer. Misal semakin tinggi kelompok nilai porositas sebuah batuan maka semakin besar nilai kelasnya atau sangat memperngaruhi kondisi akuifer. Semakin rendah nilainya maka semakin tidak ada hubungannya dengan kondisi atau keberadaaan akuifer.
Setelah masing-masing parameter di berikan nilai score maka setiap parameter kembali di uji hubungannya dengan akuifer. Misalnya parameter porositas pada data/peta geologi dibandingkan dengan parameter kelas kelerengan dari data/peta kelerengan mana diantara keduanya yang memiliki tingkat pengaruh yang lebih besar terhadap keberadaan akuifer. Salah satu metode yang sering digunakan adalah AHP (Analytical Hierarcgy Proses) dalam metode Saaty yang menggunakan uji perbandingan dalam bentuk matrik. Disinilah SIG dapat lebih berperan memudahkan procedur AHP dalam teknik Overlay. Dalam teknik Overlay setiap peta yang telah di berikan nilai atau score untuk tiap parameter di setiap dataset peta dapat di overlay secara langsung dalam 6 dataset peta yang telah dibangun (Peta geologi, hidrogeologi/CAT, kelerengan dan penggunaan lahan dan peta area curah hujan). Namun dengan metode AHP prioritas kedekatan tiap parameter tetap diperhatikan dengan menambahkan perkalian nilai kedekatan misal peta cat dan hidrogeologi lebih dekat dengan keberadaan akuifer sehingga nilai pengali nya adalah 53, seterusnya untuk dataset peta geologi dikali 4, lalu dataset peta kelerengan dikali 3, penggunaan lahan dikali 2 dan peta curah hujan dikali 1.
Untuk nilai pengali ini juga didasarkan pada metode expertise judgment atau kesepakatan berdasarkan perkembangan ilmu pengetahuan dan pengalaman dibidang akuifer. Karena itu pengetahuan terhadap terobosan baru dari pemetaan dan survey akuifer memperngaruhi hasil dari penentuan sebaran akuifer menggunakan teknologi SIG.
5.
Pengolahan Data
Setiap dataset data dan peta yang digunakan pada makalah ini yaitu Geologi, Hidrogeologi, kelerengan dan pengunaan lahan diolah berdasarkan metode expertise judgment yaitu penilaian kedekatan terhadap potensi air tanah berdasarkan pendapat atau penelitian yang telah di lakukan oleh para ahli sesuai bidangnya, missal untuk menilai kedekatan data geologi dari sisi porositas dan permeabilitas terhadap kedekatan dengan potensi air tanah maka di lihat dari penelitian yang sejenis yang telah di lakukan oleh ahli atau badan hokum yang memiliki kredebilitas tinggi. Begitupun untuk dataset data dan peta lainnya seperti yang di sampaikan pada point-point berikut ini.
5.1 Dataset Peta Geologi
Berdasarkan dari table porositas batuan yang bersumber dari Huebeck, free University of Berlin diperoleh padanan nilai parameter positas pada table berikut ini:
3
sehingga berdasarkan data tersebut dapat disusun nilai score untuk dataset peta geologi dengan parameter porositas seperti pada tabel berikut ini:
Range Nilai Porositas Kelas
< 5 % Rendah sekali 1
5 – 10 % Rendah 2
10 – 15 % Sedang 3
15 – 20 % Baik 4
>25 % Baik Sekali 5
Peta geologi berdasarkan nilai score parameter porositas dapat dilihat pada gambar peta berikut ini: (peta bersifat typical hanya untuk pengambaran)
gambar peta geologi Kabupaten Sarmi berdasarkan sebaran nilai score porositas
Untuk peta dapat dilihat pada gambar berikut ini.
gambar peta geologi Kabupaten Sarmi berdasarkan sebaran nilai score permeabilitas
5.2 Dataset Peta Morfologi/Kelerengan
Dari peta geologi masih dapat diuraikan kembali parameter lain yang berhubungan dengan sebaran akuifer uyaitu morfologi. Untuk peta morfologi maka peta geologi di jumlahkan dan serta
intersection area berdasarkan kelerengan. Berdasarkan metode expertise judgment maka kualifikasi morfologi berupa kemiringan lereng, semakin landai semakin bagus untuk daerah akuifer. Kualifikasi top soil atau lunak/keras lapisan paling atas, misalnya daerah rawa lunak, daerah gunung keras, yang lunak lebih bagus untuk air tanah.
gambar peta geologi Kabupaten Sarmi berdasarkan sebaran nilai score morfologi geologi dan kelerengan
5.3 Dataset Peta CAT/Hidrogeologi
Adapun dataset peta CAT yang bersentuhan secara langsung dengan wilayah Kabupaten Sarmi adalah CAT Warem Denta namun hanya meliputi lebih kurang 60% dari wilayah Kabupaten Sarmi. Dalam teknologi SIG maka data CAT ini adalah kontrol data yang menjadi validasi karena peta ini merupakan hasil penelitian dan peta resmi dari Pemerintah RI.
gambar peta CAT papua
Adapun nilai score untuk parameter hidrogeologi adalah sebagai berikut:
berikut adalah peta score untuk parameter hidrogeologi:
gambar peta Kabupaten Sarmi berdasarkan sebaran nilai score hidrogeologi
5.4 Dataset Peta Penggunaan Lahan
Peta penggunaan lahan RBI skala 1:50.000
Kualifikasivegetasi, semakin rimbun semakin bagus air dangkal. Kualifikasi aliran sungai, mulai dari arah aliran yang di-overlay dengan morfologi.
gambar petai Kabupaten Sarmi berdasarkan sebaran nilai score parameter penggunaan lahan
6.
Hasil Peta Sebaran Akuifer Kab. Sarmi
Berdasarkan teknik AHP yang diaplikasikan pada teknik intersection atau pada tools aplikasi SIG umumnya dikenal dengan teknik overlay dimana kita bisa melakukan intersection antar dataset peta yang secara harfiah menjumlahkan nilai parameter pada poligon masing-masing paramerter sehingga diperoleh nilai akumulasi dari tiap poligon yang ter-intersection dan menjadi data area baru. Berdasarkan dari metode Saaty yang digunnakan sebagai dasar AHP pada proses Overlay SIG ini kita memberi bobot sebagai berikut:
Berikut adalah hasil dari teknik overlay SIG diperoleh kumpulan nilai dan peta pengelompokannya sebagai berikut :
gambar peta Kabupaten Sarmi berdasarkan sebaran overlay nilai parameter Peta Geologi, Hidrogeologi,
Kelerangan dan Penggunaan Lahan
Dari hasil tersebut diperoleh distribusi nilai yaitu:
Kelas terendah 23 – 34
Kelas Rendah 35 – 45
Kelas Menengah 45 – 56
Kelas Tinggi 57 – 65
Kelas Tertinggi 66 - 75
Dengan demikian berdasarkan dari nilai statistic tersebut dapat di asosiasikan bahwasannya nilai tertinggi adalah daerah yang teridikasi akuifer sedangkan pada kelas tinggi merupakan area yang banyak berasosiasi pada kemiringan curam dan vegetasi sehingga dapat di analisa bahwa area ini merupakan area resapan yang sangat baik.
7.
Analisa Peta Sebaran Akuifer dengan Peta RTRW Kabupaten Sarmi
overlay peta rawan longsor dan peta sebaran akuifer
Overlay menggunakan software GIS. Waspadai daerah rawan longsor yang umumnya bukan daerah lepasan. Beberapa lokasi merupakan area lepasan dan imbuhan air tanah yang berhubungan erat dengan kejadian rawan longsor. Sedangkan berdasarkan overlay daerah lepasan air tanah merupakan daerah rawan banjir. Untuk daerah imbuhan air tanah harus selaras dengan area vegetasi yang dilindungi
overlay peta rawan banjir dan peta sebaran akuifer
sehingga perlu diperhatikan pengelolaannya agar keberlangsungan lingungan potensi air tanah dapat terjaga.
overlay peta RTRW Kab. Sarmi dan peta sebaran akuifer
8.
Penutup
Metode SIG untuk penentuan sebaran akuifer tentu memiliki banyak kekurangan namun metode ini dapat ditingkatkan kepercayaan nya melalui serangkaian survey untuk membuktikannhya.
Pada dasarnya analisa SIG dapat digunakan untuk menentukan area penyelidikan geolistrik yang lebih teliti untuk coverage area yang kebih detail dan sebaliknya setiap hasil penyelidikan geolistrik atau uji akuifer dapat di jadikan basisdata untuk memperkuat SIG akuifer ini. dan yang terpenting adalah penyelarasan dengan RTRW atau dokumen pembangunan daerah agar terdapat sinergi antara usaha untuk memelihara sumber akuifer serta area serapan agar pemeliharaan sumber akuifer ini dapat dilakukan secara komprhensif dan berkesinambungan.
Daftar Pustaka
Fanani, Djaelani. 2016. Laporan Akhir Penyelidikan Air Tanah Kabupaten Sarmi. Bandung: PT. Bhawana Prasasta.
Hutasoit, Lambok M. 2015. Land Subsidence Using GIS Technology. Bandung, ITB. Koesoemadinata. 1980. Geologi Minyak dan Gas Bumi Jilid 1, Edisi Kedua. Bandung, ITB
Noor, Djauhari. 2013. Laporan Akhir Pemetaan Geologi Daerah Kabuoaten Sarmi Berdasarkan Penafsiran Citra SRTM, Sarmi, Bapeda Kabupaten Sarmi.
Murtianto, Hendro. 2010. Studi Konservasi Air Untuk Pemanfaatan Air Tanah Berkelanjutan Pada Recharge Area Lereng Gunung Api Merapi Kabupaten Sleman Yogyakarta. Bandung, Pendidikan Geografi FPIPS UPI.
