ANALISIS INTRUSI AIR LAUT PADA SUMUR GALI DAN
SUMUR BOR DENGAN METODE KONDUKTIVITAS
LISTRIK DI KECAMATAN MEDAN MARELAN
TESIS
Oleh
HAPOSAN SENTOSA SITORUS
097026012/FIS
PROGRAM PASCA SARJANA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN 2011
ANALISIS INTRUSI AIR LAUT PADA SUMUR GALI DAN
SUMUR BOR DENGAN METODE KONDUKTIVITAS
LISTRIK DI KECAMATAN MEDAN MARELAN
TESIS
Oleh
HAPOSAN SENTOSA SITORUS
097026012/FIS
PROGRAM PASCA SARJANA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN 2011
ANALISIS INTRUSI AIR LAUT PADA SUMUR GALI DAN
SUMUR BOR DENGAN METODE KONDUKTIVITAS
LISTRIK DI KECAMATAN MEDAN MARELAN
TESIS
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains dalam Program Studi Magister Ilmu Fisika pada
Program Pasca Sarjana Fakultas MIPA Universitas
Sumatera Utara
Oleh
HAPOSAN SENTOSA SITORUS
097026012/FIS
PROGRAM PASCA SARJANA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN 2011
PENGESAHAN TESIS
Judul tesis : ANALISIS INTRUSI AIR
LAUT PADA SUMUR GALI
DAN SUMUR BOR DENGAN
METODE KONDUKTIVITAS
LISTRIK DI KECAMATAN
MEDAN MARELAN
Nama Mahasiswa
: HAPOSAN SENTOSA SITORUS
Nomor Induk Mahasiswa
: 097026012/FIS
Program Studi
: Magister Fisika
Fakultas : Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas
Sumatera Utara
Menyetujui Komisi Pembimbing,
Prof. Dr. Timbangen Sembiring,M.Sc Dr. Perdinan Sinuhaji, MS
Ketua Anggota
Ketua Program Studi, Dekan,
PERNYATAAN ORISINALITAS
ANALISIS INTRUSI AIR LAUT PADA SUMUR GALI DAN
SUMUR BOR DENGAN METODE KONDUKTIVITAS
LISTRIK DI KECAMATAN MEDAN MARELAN
TESIS
Dengan ini saya nyatakan bahwa saya mengakui semua karya tesis ini adalah hasil kerja saya sendiri kecuali kutipan dan ringkasan yang tiap satunya telah dijelaskan sumbernya dengan benar.
Medan, 23 Juni 2011
Haposan Sentosa Sitorus NIM : 097026012
PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH
UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Sebagai sivitas akademika Universitas Sumatera Utara, saya yang bertanda tangan dibawah ini :
Nama : Haposan Sentosa Sitorus NIM : 097026012
Program Studi : Magister Ilmu Fisika Jenis Karya Tulis : Tesis
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Universitas Sumatera Utara Hak Bebas Royalti Non- Eksklusif ( Non- Exclusive
Royalty Free Right ) atau Tesis saya yang berjudul :
ANALISIS INTRUSI AIR LAUT PADA SUMUR GALI DAN
SUMUR BOR DENGAN METODE KONDUKTIVITAS
LISTRIK DI KECAMATAN MEDAN MARELAN
Dengan Hak Bebas Royalti eksklusif ini, Universitas Sumatera Utara berhak menyimpan, mengalih media, memformat, mengelola dalam bentuk data-base, merawat dan mempublikasikan Tesis saya tanpa meminta izin dari saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis dan sebagai pemegang dan atau sebagai pemilik hak cipta.
Demikian pernyataan ini dibuat dengan sebenarnya.
Medan, 23 Juni 2011
Haposan Sentosa Sitorus NIM : 097026012
Telah diuji pada
Tanggal : 23 Juni 2011
PANITIA PENGUJI TESIS
Ketua : Prof. Dr. Timbangen Sembiring, M.Sc. Anggota : 1. Dr. Perdinan Sinuhaji, MS
2. Prof. Dr. Eddy Marlianto, M.Sc. 3. Dr. Nasruddin MN, M.Eng.Sc. 4. Dr. Anwar Dharma Sembiring, MS.
RIWAYAT HIDUP
DATA PRIBADI
Nama lengkap berikut gelar : Drs. Haposan Sentosa Sitorus
Tempat dan Tanggal Lahir : Pematang Siantar, 11 September 1967
Alamat Rumah : Jl. L. Pemasyarakatan, Gg. Aries No. 21 Sukadono Medan
Telepon : (061) 8441648 Instansi Tempat Bekerja : SMA Negeri 9 Medan Alamat Kantor : Jl. Sei mati Medan Labuhan Telepon : (061) 77837846
DATA PENDIDIKAN
SD : Negeri No. 122357 Pematang Siantar tamat : 1980 SMP : Negeri 8 Pematang Siantar tamat : 1983 SMA : Swasta HKBP Pematang Siantar tamat : 1986 Diplima : FMIPA Program D-3 Fisika USU Medan tamat : 1989 Strata-1 : FMIPA Program Pendidikan Fisika IKIP Medan tamat : 1995 Strata-2 : PSMF PPs FMIPA USU tamat : 2011
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kehadirat Tuhan yang Maha Esa atas kasih dan karuniaNya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan tesis ini dengan judul “ANALISIS INTRUSI AIR LAUT PADA SUMUR GALI DAN SUMUR BOR DENGAN METODE KONDUKTIVITAS LISTRIK DI KECAMATAN MEDAN MARELAN” sebagai salah satu syarat untuk memperoleh Magister Sains pada Program Pasca sarjana Fakultas Matematika dan ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara Medan.
Dengan selesainya tesis ini, perkenankanlah penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
Rektor Universitas Sumatera Utara Bapak Prof. Dr. dr. Syahril Pasaribu, DTM&H, M.Sc(CTM), Sp.A(K) atas kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk mengikuti dan menyelesaikan pendidikan Program Magister Sains.
Dekan Fakultas MIPA Universitas Sumatera Utara Bapak. Dr. Sutarman, M.Sc. atas kesempatan menjadi mahasiswa Program Magister Sains pada Program Pasca Sarjana FMIPA Universitas Sumatera Utara.
Ketua Program Studi Magister Fisika Bapak Dr. Nasruddin, MN, M.Eng.Sc., Sekretaris Program Studi Dr. Anwar Dharma Sembiring, M.S. beserta seluruh Staf Pengajar pada Program Studi Magister Fisika Program Pasca Sarjana FMIPA Universitas Sumatera Utara.
Terima kasih yang tak terhingga dan penghargaan setinggi-tingginya penulis ucapkan kepada Bapak Prof. Dr. Timbangen Sembiring, M.Sc. selaku Pembimbing Utama yang dengan penuh perhatian dan telah memberikan dorongan, bimbingan dan arahan, demikian juga kepada Dr. Perdinan Sinuhaji MS selaku pembimbing Lapangan yang dengan penuh kesabaran menuntun dan membimbing penulis dalam mengerjakan penelitian ini sehingga tesis ini dapat diselesaikan.
Terima kasih kepada kedua orang tua saya Ayahanda A.sitorus. BA (alm) dan Ibunda M.J Marpaung serta istri tersayang Ir Rosnike Merly Panjaitan M.Si dan anak-anakku terkasih Angelia Martha Jessica Sitorus, Raja Kores Galatia Sitorus, Kesya Meirly Namora Sitorus, Naomi Meyrli Joela Sitorus dan Iddo Caesar Jethro Sitorus dan seluruh keluarga yang telah memberikan dorongan, dukungan doa dan materi serta pengorbanan sehingga penulis dapat menyelesaikan perkuliahan dan tesis ini tepat pada waktunya
Terima kasih kepada rekan-rekan mahasiswa program studi Magister Fisika angkatan 2009 atas kerja sama selama perkuliahan terutama rekan-rekan saya Bpk Eduard Sitorus, Bpk Matius Tarigan, dan Bpk Efendi Ginting secara khusus buat rekan saya Drs Adil.H.Pangaribuan M.Si. atas kerja samanya dalam melakukan penelitian ini sehingga tesis ini dapat terselesaikan.
Semoga Tuhan Yang Maha Esa melimpahkan rahmat dan karuniaNya. Akhir kata penulis berharap semoga tesis ini bermanfaat bagi penelitian selanjutnya demi kemajuan bersama dan penulis masih menyadari masih banyak
kekurangan dan kesalahan dalam tugas akhir ini. Kritik dan saran penulis harapkan dari pembaca untuk perbaikan selanjutnya.
ANALISIS INTRUSI AIR LAUT
PADA SUMUR GALI DAN SUMUR BOR DENGAN METODE
KONDUKTIVITAS LISTRIK DI KECAMATAN MEDAN
MARELAN
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian mengenai analisa intrusi air laut pada sumur gali dan sumur bor dengan metode konduktivitas listrik dikecamatan Medan Marelan. untuk mengetahui tingkat intrusi air laut pada sumur gali dan sumur bor dilakukan dengan pengukuran Daya Hantar Listrik ( DHL ) air sumur gali dan sumur bor. Pengambilan sampel air laut, air sumur gali dan air sumur bor dimulai dari titik acuan dari garis pantai menuju titik air laut dan dari titik acuan dari garis pantai menuju kearah daratan yaitu sumur-sumur rumah penduduk .
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh faktor jarak, kedalaman dan konsentrasi klorida terhadap intrusi air laut, kandungan air sumur gali dan air sumur bor( TDS ) dan suhu air sumur gali dan sumur bor
Dari analisis pengamatan dapat dilihat pada sumur gali nilai antara jarak, kedalaman dan konsentrasi klorida terhadap DHL cukup erat atau relative tinggi artinya terdapat hubungan yang positip dan kuat antara jarak,kedalaman dan konsentrasi klorida secara bersama sama terhadap Daya Hantar Listrik (DHL) sebesar 73,2℅ sedangkan pada sumur bor nilai antara jarak, kedalaman dan konsentrasi klorida terhadap DHL tidak erat atau relatif rendah artinya terdapat hubungan yang lemah antara jarak,kedalaman dan konsentrasi klorida terhadap Daya Hantar Listrik (DHL) sebesar 36,4℅
ANALYSIS OF SEAWATER INTRUSION INTO THE DIG AND DRILL WELLS BY ELECTRICAL CONDUCTIVITY AT SUB DISTRICT OF
MEDAN MARELAN.
ABSTRACT
It had conducted a research on analysis of intrusion of sea water in to the dig and drill wells by electrical conductivity at sub district of Medan Marelam in order to study the intrusion level of sea water to the dig and drill wells by measurement of electrical conductivity of the dig and drill wells water.
Sampling of sea water, dig and drill well water is begin from the reference point on the coastal line on the point of sea water and from the reference point from the coastal line to the well..
The research aims to study the influence of factors i.e. distance, depth and concentration of chloride to the intrusion of sea water, water content of dig and drill wells and the temperature of dig and drill water.
Based on observation analysis is found that on the dig well, the distance, depth and concentration of chlorideto electrical conductivity is higher means that there is a positive and significant correlation between distance, depth and concentration of chloride simultaneously to the electrical conductivity for 73.2 ℅ while for the drill well, the value between distance, depth and concentration of chloride to electrical conductivity is lower means that there is a weak correlation between distance, depth and concentration of chloride to the electrical conductivity for 36.4 ℅
DAFTAR ISI
Halaman KATA PENGANTAR i ABSTRAK ii ABSTRACT iii DAFTAR ISI ivDAFTAR TABEL vii
DAFTAR GAMBAR viii
BAB I PENDAHULUAN 1 1.1.Latar Belakang 1 1.2.Perumusan Masalah 3 1.3.Batasan Masalah 3 1.4.Tujuan penelitian 4 1.5.Hipotesis Penelitian 4 1.6.Manfaat Penelitian 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 6
2.1. Air 6
2.1.1. Karakteristik Air 6
2.1.2. Air Tanah ( Ground water ) 9
2.2. Kualitas Air 12
2.2.1. Karakteristik Fisika 14
2.2.2. Karakteristik Kimia 16
2.3. Kualitas Air 17
2.4. Kebutuhan 18
2.5. Intrusi Air Laut ke Akifer Air Tanah 19 2.5.1. Air Tanah Bebas di Pantai 20 2.6. Pengambilan Air Tanah melalui Air Sumur 22 2.7. Konduktivitas Larutan Elektrolit 25 2.8. Gambaran Umum Lokasi Penelitian 26 2.8.1. Keadaan Medan Marelan 26
2.8.2. Geologi Belawan 29
BAB III METODE PENELITIAN 30
3.1. Alat dan Bahan 30
3.1.1. Peralatan 30
3.2. Teknik Pengumpulan Sampel 31
3.3. Prosedur Penelitian 32
3.3.1. Penentuan DHL 32
3.3.2. Pengujian Konsentrasi Cl 32
3.3.3. Pengujian TDS 33
3.4. Teknik Analisa Data 34
3.4.1. Analisa Model Regresi Linier Berganda 34
3.4.2. Analisis Varian 35
3.4.3. Analisa Air Laut dan Air Sumur 36
3.5. Diagram Alir Penelitian 37
BAB IV Hasil Penelitian dan Pembahasan 38
4.1.Hasil Penelitian 38
4.1.1. Air Laut 38
4.1.1.1. Pengukuran DHL Air Laut 38 4.1.1.2. Pengujian Konsentrasi Ion Klorida Air Laut 38
4.1.2. Air Sumur Bor 39
4.1.2.1. Pengukuran DHL Air Sumur Bor 39 4.1.2.2. Pengujian Konsentrasi Ion Klorida Air sumur Bor 40 4.1.2.3. Pengukuran TDS Air Sumur Bor 41
4.1.3. Air Sumur Gali 42
4.1.3.1. Pengukuran DHL Air Sumur Gali 42 4.1.3.2. Pengujian Konsentrasi Ion Klorida Air sumur Gali 43 4.1.3.3. Pengukuran TDS Air Sumur Gali 44
4.2. Pembahasan 45
4.2.1. Perhitungan DHL pada suhu 25oC 45 4.2.2. Pengklasifikasian Intrusi Air Laut pada Sumur Bor dan
Sumur Gali 47
4.3. Analisa Gambar DHL Air Sumur Bor 50 4.3.1. Analisa Jarak Kedalaman terhadap DHL air Sumur Bor 50 4.3.2. Analisa Jarak Kedalaman terhadap DHL air Sumur Bor
Pada grafik 3D 50
4.3.3. Analisa Konsentrasi Cl, TDS air Sumur Bor terhadap DHL
Air Sumur Bor 51
4.3.4. Analisa Konsentrasi Cl, TDS air Sumur Bor terhadap DHL Air Sumur Bor pada Grafik 3D 51 4.4. Analisa Grafik DHL Air Sumur Bor 52 4.4.1. Analisa Jarak Sumur Bor terhadap DHL air Sumur Bor 52 4.4.2. Analisa Kedalaman Air Sumur Bor terhadap DHL
air Sumur Bor 52
4.4.3. Analisa Suhu Air Sumur Bor terhadap DHL Air Sumur Bor 53 4.4.4. Analisa Konsentrasi Cl Air Sumur Bor terhadap DHL
Air Sumur Bor 53
4.4.5. Analisa TDS air Sumur Bor terhadap DHL Air Sumur Bor 54 4.5. Analisa Gambar DHL Air Sumur Gali 55 4.5.1. Analisa Jarak, Kedalaman terhadap DHL air Sumur Gali 55
4.5.2. Analisa Jarak, Kedalaman terhadap DHL air Sumur Gali
Pada grafik 3D 55
4.5.3. Analisa Konsentrasi Cl, TDS air Sumur Gali terhadap DHL
Air Sumur Gali 56
4.5.4. Analisa Konsentrasi Cl, TDS air Sumur Gali terhadap DHL Air Sumur Gali pada Grafik 3D 57 4.6. Analisa Grafik DHL Air Sumur Gali 57 4.6.1. Analisa Jarak Air Sumur Gali terhadap DHL air Sumur Gali 57 4.6.2. Analisa Kedalaman Air Sumur Gali terhadap DHL
air Sumur Gali 58
4.6.3. Analisa Suhu Air Sumur Gali terhadap DHL Air Sumur Gali 58 4.6.4. Analisa Konsentrasi Cl Air Sumur Gali terhadap DHL
Air Sumur Gali 59
4.6.5. Analisa TDS air Sumur Gali terhadap DHL Air Sumur Gali 59 4.7. Analisa Regresi Linier Berganda pada Sumur Bor dan Sumur Gali 60 4.7.1. Hasil Analisa Regresi Linier Berganda pada Sumur Bor 61 4.7.2. Hasil Analisa Regresi Linier Berganda pada Sumur Gali 65
BAB V Kesimpulan dan Saran 69
5.1. Kesimpulan 69
5.2. Saran 70
DAFTAR PUSTAKA 71
DAFTAR TABEL
Nomor Judul Halaman
Tabel
2.1. Klasifikasi air berdasarkan Daya Hantar Listrik ( DHL) 15 2.2. Klasifikasi intrusi air laut berdasarkan kondutivitas listrik 15 2.3. Klasifikasi air berdasarkan konsentrasi klorida 16 2.4. Kesadahan air 17 2.5. Standar Kebutuhan Air Rata-rata Perorangan untuk
kota-kota di Indonesia 19 2.6. Luas wilayah dirinci per Kelurahan di kecamatan
Medan Marelan tahun 2008 26 2.7. Jumlah penduduk, luas kelurahan, kepadatan penduduk
per km dirinci menurut kelurahan dikecamatan
Medan Marelan tahun 2008. 27 2.8. Banyaknya perusahaan industri besar/sedang, kecil
dan kerajinan rumah tangga menurut kelurahan
dikecamatan Medan Marelan tahun 2008. 28 2.9. Banyaknya rumah tangga pelanggan air minum
melalui PAM per kelurahan se kecamatan
Medan Marelan tahun 2008. 28 3.1. Diagram alir penelitian 37 4.1. Daya Hantar Listrik air laut sebagai fungsi jarak. 38 4.2. Data Hasil Pengujian konsentrasi ion klorida 38 4.3. DHL Air Sumur Bor sebagai fungsi jarak dan kedalaman 39 4.4. DHL air sumur bor sebagai fungsi konsentrasi klorida. 40 4.5. Daya Hantar Listrik air sumur bor sebagai fungsi TDS 41 4.6. DHL air sumur gali sebagai fungsi jarak dan kedalaman 42 4.7. DHL air sumur gali sebagai fungsi konsentrasi klorida 43 4.8. Daya Hantar Listrik air sumur gali sebagai fungsi TDS 44 4.9. Data hasil pengukuran Daya Hantar Listrik ( DHL )
air laut pada suhu 250C 45 4.10. Daya Hantar Listrik Air SumurBor pada suhu 250C 46 4.11. Daya Hantar Listrik Air Sumur gali pada suhu 250C 47 4.12. Klasifikasi intrusi air laut berdasarkan Daya Hantar listrik
( DHL ). 48
4.13. Klasifikasi intrusi air laut pada sumur bor berdasarkan DHL 48 4.14. Klasifikasi intrusi air laut pada sumur gali berdasarkan DHL 49 4.15. Kriteria Hubungan Nilai korelasi 64 __________________________________________________________________
DAFTAR GAMBAR
Nomor Judul Halaman
Gambar
2.1. Siklus Hidrologi 8
2.2. Akifer Air tanah 12
2.3. Hukum Herzberg pada air tanah tawar dan asin dekat
garis pantai 21
2.4. Kondisi dimana intrusi air laut terjadi karena
keseimbangan terganggu akibat pengambilan air 25 3. 1. Skema titik pengambilan sampel penelitian 31 4.1. Sistem Kontur Antara Jarak Sampel Air Sumur Bor Dari
Garis Pantai(m), Kedalaman Sumur Bor(m) dengan DHL
Air Sumur Bor(µ mhos/cm.25ºC) 50
4.2. Grafik 3 Dimensi Antara Jarak Sampel Air Sumur Bor Dari Garis Pantai(m), Kedalaman Sumur Bor(m) dengan DHL Air Sumur Bor(µ mhos/cm.25ºC) 50 4.3. Sistim Kontur antara TDS Air Sumur Bor dan Klorida
terhadap DHL Air Sumur Bor (µ mho/cm.25ºC) 51 4.4. Grafik antara TDS Air Sumur Bor dan Klorida Air Sumur Bor
terhadap DHL Air Sumur Bor (µ mho/cm,25ºC). 51 4.5. Grafik antara jarak sampel air sumur bor dari garis pantai
dengan DHL air sumur bor (µ mho/cm,25ºC). 52 4.6. Grafik antara kedalaman sumur bor dengan DHL
air sumur bor (µ mho/cm,25ºC). 52
4.7. Grafik antara suhu air sumur bor dengan DHL air sumur bor
(µ mho/cm,25ºC). 53
4.8. Grafik antara konsentrasi Cl air sumur bor dengan DHL
air sumur bor (µ mho/cm,25ºC). 53
4.9. Grafik antara TDS air sumur bor dengan DHL air sumur bor
(µ mho/cm,25ºC). 54
4.10. Kontur antara Jarak sampel air Sumur Gali dari garis pantai, Kedalaman Sumur Gali terhadap DHL air Sumur Gali (µ
mho/cm.25ºC) 55
4.11. Grafik 3D antara Jarak sampel air Sumur Gali dari garis pantai, Kedalaman Sumur Gali terhadap DHL
air Sumur Gali (µ mho/cm.25ºC) 55 4.12. Sistim kontur antara TDS air sumur gali dengan DHL
air sumur gali (µ mho/cm.25ºC) 56 4.13. Grafik 3D antara konsentrasi Klorida,TDS air sumur gali
terhadap DHL air sumur gali (µ mho/cm.25ºC) 57 4.14. Grafik antara Jarak Sampel Air Sumur Gali dari garis pantai (m) dengan DHL Air Sumur Gali (µ mho/cm, 25ºC) 57 __________________________________________________________________
_________________________________________________________________ 4.15. Grafik antara Kedalaman Sumur Gali dengan DHL
Air Sumur Gali (µ mho/cm, 25ºC) 58 4.16. Grafik antara Suhu Sumur Gali dengan DHL
Air Sumur Gali (µ mho/cm, 25ºC) 58 4.17. Grafik antara Konsentrasi Cl Sumur Gali dengan
DHL Air Sumur Gali (µ mho/cm, 25ºC) 59 4.18. Grafik antara TDS Air Sumur Gali dengan DHL
Air Sumur Gali (µ mho/cm, 25ºC) 59 ________________________________________________________________________
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Judul Halaman
Lampiran
1. Hasil Ujia Laboratorium dari BTKL & PPM L-1 2. Peta lokasi Penelitian L-2 3. Photo lokasi Penelitian L-3 4. Permenkes Nomor 492 tahun 2010 tentang persyaratan
kualitas air murni L-4 5. Surat Tugas Penelitian dari Program Magister Fisika
Universitas Sumatera Utara Medan L-5 ________________________________________________________________________
