Neraca Air dan Kualitas Airtanah pada Cekungan Air Tanah Muarabungo
Fauziyah Hani1) M. Sapari Dwi H.1) Bombom R. Suganda1) M. Nursiyam Barkah2) Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Teknik Geologi, Universitas Padjadjaran
Abstrak
Cekungan Air Tanah Muarabungo terdapat di Provinsi Jambi dan Provinsi Sumatera Barat. Dari 4 stasiun curah hujan di Kota Dharmasraya, Tebo Ilir, Muara Tebo, dan Rantau Pandan didapat curah hujan (Ppt) rata-rata tahunan sebesar 1799.09 mm/tahun. Nilai
evapotranspirasi (Evpt) di daerah penelitian adalah sebesar 1261.26 mm/tahun (70.1%).
Cekungan Air Tanah Muarabungo ini memiliki debit infiltrasi sebesar 2.516.791.750 m3/tahun dan debit run-off (Ro) sebesar 798.042.638 m3/tahun. Batuan penyusun di Cekungan Airtanah Muarabungo didominasi oleh Endapan Aluvium, batuan yang berumur Kuarter, dan setempat terdapat juga daerah yang disusun oleh batuan beku serta batuan malihan. Akifer dengan produktivitas baik.terdapat pada Endapan Aluvium dan batuan sedimen seperti tuf pasiran, sedangkan air tanah langka terdapat pada daerah yang disusun oleh batuan beku dan batuan malihan. Berdasarkan kualitas air tanah, Cekungan Airtanah dibagi menjadi 13 fasies, yaitu Ca;Cl, Mg;Cl, Na+K;Cl, Ca;HCO3, Mg;HCO3, Na+K;HCO3, Ca;No dominan tipe, Mg;No dominan tipe, Na+K;No dominan tipe, No dominan tipe;Cl, No dominan tipe;HCO3, No dominan tipe;SO4, dan No dominan tipe;No dominan tipe.
Kata Kunci : cekungan airtanah, neraca air, kualitas airtanah. 1. PENDAHULUAN
Jumlah penduduk di Indonesia semakin meningkat setiap tahunnya, tak terkecuali Provinsi Jambi. Karena jumlah penduduk yang meningkat, kebutuhan akan air bersih yang bersumber dari air tanah pun meningkat. Dalam pemanfaatan air tanah ini tentu harus diketahui terlebih dahulu potensi air tanah yang ada di CAT Muarabungo ini, baik itu berdasarkan kuantitasnya dan juga kualitasnya. Dalam pemanfaatan airtanah harus dibatasi sesuai dengan potensi airtanah yang ada pada suatu cekungan air tanah dan juga harus diimbangi dengan upaya konservasi sehingga pemanfaatan dapat optimal dan tidak menimbulkan dampak negatif bagi lingkungan, misalnya penurunan muka air tanah atau kekeringan saat musim kemarau. Oleh karena itu potensi airtanah di setiap daerah sangat penting untuk diketahui baik itu kuantitas ataupun kualitas sehingga keberlanjutan pemanfaatan air tanah akan tetap terjamin dimasa yang akan datang.
2. TATANAN GEOLOGI DAN HIDROGEOLOGI
2.1 Geologi Regional
Menurut Simandjuntak, dkk.(1994) dalam Peta Geologi Lembar Muarabungo, Sumatera, Peta Geologi Lembar Panian dan Bagian Timur Lembar Muarasibeurit, Sumatera (Rosidi, dkk., 1996), serta Peta Geologi Lembar Solok, Sumatera (Silitonga dan Kastowo, 1995), batuan dari muda ke tua di daerah penelitian diantaranya, Aluvium yang tersusun oleh bongkah, kerakal, kerikil, dan lumpur dengan sisa tumbuhan, Undak Sungai yang terdiri dari bongkah, kerikil, pasir, dan lempung, Formasi Kasai yaitu terdiri dari batuan tuf batuapung bersifat asam, batupasir tufan, dengan sisipan bentonit dan sedikit lignit, Formasi Gumai yaitu terdiri dari batuan tuf batuapung bersifat asam, batupasir tufan, dengan sisipan bentonit dan sedikit lignit Batuan Terobosan terdiri dari batuan granit, Anggota Batugamping Formasi Kuantan terdiri dari batugamping batusabak, filit, serpih terkersikkan dan kuarsit, Anggota Filit dan Serpih Formasi Kuantan yang
terdiri dari serpih, filit, sisipan batusabak kuarsit, batu lanau,rijang dan aliran lava dan Formasi Barisan yang terdiri dari filit, batusabak, batugamping, batutanduk, dan grewake meta.
2.2 Hidrogeologi Regional
Cekungan Air Tanah Muarabungp ini termasuk ke dalam Peta Hidrogeologi Indonesia Lembar 0814 (Soetrisno, dkk., 1987), Lembar 0914 (Setiawan, dkk., 2013), dan Lembar 0815 (Purwanto, dkk., 1983). Sebagian besar daerah penelitian memiliki sistem akifer dengan produktif sedang dengan penyebaran luas.
Gambar 1. Peta Hidrogeologi Regional Cekungan Air Tanah Muarabungo (Modifikasi sebagian Peta
Hidrogeologi Indonesia Lembar 0814 (Soetrisno, dkk., 1987), Lembar 0914 (Setiawan, dkk., 2013), dan Lembar 0815 (Purwanto, dkk., 1983)
beserta keterangan
Tabel 1. Keterangan Peta Hidrogeologi
3. PEMBAHASAN 3.1 Neraca Air
Untuk mengetahui ketersediaan air di suatu daerah dapat diketahui dengan berbagai cara, salah satunya adalah perhitungan neraca air. Neraca air diperkirakan dan dihitung berdasarkan persamaan mass balance yaitu
perbandingan dari data keberadaan air (input) dan pemakaian air yang dilakukan penduduk untuk memenuhi kebutuhan air sehari-hari (output).
3.1.1 Potensi Air (Input)
Besar potensi air tanah di daerah penelitian dihitung berdasarkan besar debit infiltrasi yang merupakan jumlah air yang meresap ke dalam tanah yang dihtung melalui pendekatan empiris dengan menggunakan persamaan dari Ffolliot,1980 (dalam Bonita dan Mardyato, 2015),sebagai berikut:
R = (P-ET). Ai. (1-Cro) Dimana :
R : Debit air yang meresap ke dalam tanah (m3/tahun) : Q infiltrasi
P–ET : Presipitasi – Evapotraspirasi (m/tahun)
Ai : Luas lahan (m2) 1-Cro : 1- Koefisien run off
Data curah hujan yang dipakai dalam penelitian ini merupakan hasil pencatatan curah hujan yang dilakukan pada 4 stasiun penakar hujan yang dapat mewakili daerah penelitian, yaitu Stasiun Komplek Pengairan P U, Dusun Rantau Pandan, Sungai Bengkal, dan Muara Tebo dari tahun 2008 - 2011. Perhitungan curah hujan rata-rata di setiap wilayah dilakukan dengan Metode Poligon Thiessen. Dan persamaannya adalah sebagai berikut:
∑
Dimana :
A = Luas areal (km2) ,
d = Tinggi curah hujan
rata-rata areal ,
d1, d2, d3,...dn = Tinggi curah hujan di stasiun 1, 2, 3,...n
A1, A2, A3,..An = Luas daerah pengaruh di stasiun 1, 2, 3,...n . Dari perhitungan dengan menggunakan persamaan metode Poligon Thiessen didapat curah hujan rata-rata tahunan di Cekungan Muarabungo adalah 1799.089 mm/tahun.
Dalam perhitungan evapotranspirasi diperlukan beberapa parameter iklim seperti suhu, kelembaban, kecepatan angin, dan lama penyinaran matahari. Data iklim yang dipakai dalam perhitungan adalah data iklim yang berada di Stasiun Dusun Pelayang.
Metode yang digunakan dalam perhitungan evapotranspirasi ini adalah Metode Penman. Perhitungan evapotranspirasi dihitung per bulan. Persamaannya adalah sebagai berikut :
Dimana:
Et : evapotranspirasi potensial En : kedalaman penguapan dalam
mm/hari yang dihitung berdasarkan radiasi netto yang diterima
permukaan bumi E : evaporasi
: fungsi temperature
Hasil perhitungan menunjukan bahwa nilai evapotranspirasi di daerah penelitian adalah sebesar 1261.257 mm/tahun.
Setiap tutupan lahan memiliki koefisien limpasan tersendiri. Data tutupan lahan pada penelitian ini diperoleh dari Peta Penggunaan Lahan Indonesia Tahun 2012 Lembar 0814 Painan Provinsi Sumatera Barat, Lembar 0815 Solok Provinisi Riau, serta Lembar 0914 M.Bungo Provinsi Jambi yang diterbitkan oleh Kementrian Kehutanan 2013. Berikut data tutupan lahan yang ada di Cekungan Airtanah Muarabungo.
Gambar 2. Diagram Persentase Penggunaan Lahan di CAT Muarabungo
Nilai Koefisien air limpasan yang dipakai dalam penelitian ini adalah nilai koefisien berdasarkan tabel nilai koefisien limpasan menurut Manurung (2013). Untuk menghitung nilai koefisien per kecamatan dapat dirumuskan sebagai berikut:
̅
Dimana :
̅ = Koefisien rata-rata
C = Koefisien air larian
A = Luas daerah penggunaan lahan
Dari hasil perhitungan koefisien air larian rata-rata per kecamatan dapat dihitung koefisien infiltrasi dengan persamaan:
Ci = 1-Cro Dimana:
Ci = Koefisien infiltrasi Cro = Koefisien Run off
Koefisien air larian rata-rata di Cekungan Airtanah Muarabungo ini sebesar 0.246 sedangkan koefisien infiltrasi rata-rata sebesar 0.754.Setelah melakukan perhitungan penggunaan lahan dan koefisien Ro maka dilakukan perhitungan debit infiltrasi dengan Metode Ffolliot (1980). Dari hasil perhitungan di dapat bahwa Cekungan Air Tanah Muarabungo ini memiliki potensi air bawah tanah sebesar 2.516.791.750
m3/tahun dan air permukaan sebesar 798.042.638 m3/tahun.
3.1.2 Penggunaan Air (Output)
Untuk memperkirakan besar penggunaan air penduduk sehari-hari, dilakukan perhitungan dengan cara mengalikan jumlah penduduk dengan besar konsumsi air rata-rata per orang per hari. Besar konsumsi air tersebut ditentukan berdasarkan standar direktorat jenderal Cipta Karya, Departemen Pekerjaan Umum (PU) tahun 1998. Dari data jumlah penduduk tahun 2013 yang didapat dari Badan Pusat Statistik Provinsi Jambi dan Provinsi Sumatera Barat, Cekungan Air Tanah Muarabungo yang meliputi Kabupaten Dharmasraya, Kabupaten Tebo, Kabupaten Bungo, Kabupaten Merangin, dan Kabupaten Batang Hari diklasifikasikan ke dalam kategori kota sedang dimana jumlah penduduk berkisar antara 100.000 - 500.000 dengan asumsi konsumsi air 150 l/hari. Dari hasil perhitungan maka penggunaan air adalah sebesar 29.565.821,25 m3/tahun.
3.1.3 Ketersediaan Air (Storage)
Dari hasil perhitungan input dan
output, maka dapat dihitung
ketersediaan(storage) air di suatu wilayah dengan dihitung menggunakan persamaan
mass balance. Hasilnya adalah sebagai
berikut:
Tabel 2. Data Neraca Air per Kabupaten
Kabupaten (m3/tahun) Input (m3/tahun) Output (m3/tahun) Storage
Dharmasraya 1.502.604.028 6.868.332,75 1.495.735.695
Tebo 776.17.737,51 8.943.741 686.73.996,51
Bungo 252.595.708,5 5.172.889,5 247.422.819
Merangin 309.289.364,8 5.637.771,75 303.651.593 Batang Hari 4.609.018,733 276.268,5 4.332.750,233
Jadi dari perhitungan neraca air ini, dapat disimpulkan bahwa secara kuantitas, potensi air di CAT Muarabungo ini cukup besar karena daerah wilayah tangkapan
yang masih luas dan kepadatan penduduk masih sangat rendah.
3.2 Sifat Fisik dan Kimia Air Tanah Dari hasil observasi oleh peneliti terdahulu terhadap titik minatan, didapatkan 115 titik minatan hidrogeologi terdiri dari 11 mata air, 104 sumur gali penduduk, dan 1 danau. Berikut hasil analisis sifat fisik airtanah di CAT Muarabungo:
Tabel 3. Hasil Analisis Sifat Fisik Air di wilayah CAT Muarabungo
Sifat Fisik Hasil Pengukura n Keteranga n Temperatu r air 26.2oC – 31.7oC - pH 4.2 - 8.8 Kualitas buruk – baik (Dephut, 2009) Daya Hantar Listrik 0 – 340 µS/cm Airtanah segar (Mandel, 1981) Total Zat Padat Terlarut 0 – 150 mg/l Airtanah segar (Freeze n Cherry, 1979) Pada umumnya airtanah relatif asam, kemungkinan disebabkan karena berbagai faktor, bisa karena kontak air dengan batuan yang dilewatinya yaitu batuan dari Formasi Kasai atau karena hujan asam akibat limbah udara dari pertambangan batubara.
Analisis kimia air tanah dilakukan di 54 titik minatan.. Kualitas air tanah
ditentukan berdasarkan PP RI No. 20 Tahun 1990 tentang Kriteria Kualitas Air serta SK. Men. KLH No : Kep-02/MENKLH/I/1988 tentang Baku Mutu Air dan Sumber Air Golongan A dan B dan berdasarkan Permenkes RI Nomor
492/MENKES/PER/IV/2010 Tentang Persyaratan Kualitas Air Minum. Berikut hasil pengukuran sampel air :
Tabel 4. Perbandingan Kualitas Air Berdasarkan Standart Baku Mutu dan Kondisi Lapangan
Dari data kimia air tanah ditentukan fasies air tanah yang berkembang di daerah penelitian. Data tersebut diplot ke diagram Piper (Gambar 2.5). Plotting data ke dalam diagram piper dibantu dengan perangkat lunak rockworks15. Dari hasil analisis maka fasies air tanah di daerah peelitian dapat dibagi menjadi 13 fasies air tanah, yaitu sebagai berikut :
yaitu fasies Ca;Cl, Mg;Cl, Na+K;Cl, Ca;HCO3, Mg;HCO3, Na+K;HCO3, Ca;No dominan tipe, Mg;No dominan tipe, Na+K;No dominan tipe, No dominan tipe;Cl, No dominan tipe;HCO3, No dominan tipe;SO4, dan No dominan tipe;No dominan tipe.
Gambar 3. Hasil Plotan data kimia airtanah ke dalam diagram Piper
4. KESIMPULAN DAN SARAN
Cekungan Air Tanah Muarabungo memiliki potensi air tanah yang besar, dimana dari hasil perhitungan neraca air, daerah ini memiliki potensi air bawah tanah sebesar 2.516.791.750 m3/tahun dan air permukaan sebesar 798.042.638 m3/tahun. Dan dari hasil perhitungan maka penggunaan air di Cekungan Air Tanah Muarabungo adalah sebesar 29.565.821,25 m3/tahun. Dari analisis sifat fisik seperti pH, TDS, dan DHL, air tersebut dalam keadaan kualitas yang baik, namun di beberapa tempat terdapat air dengan pH <5,5 (asam) sehingga tidak layak untuk digunakan untuk kebutuhan air bersih. Meskipun potensi air tanah di CAT Muarabungo besar, tetap saja kelestarian air harus tetap terjaga, maka upaya konservasi harus dilakukan agar air tanah tetap tersedia dengan kuantitas dan kualitas yang baik.
Dalam penelitian selanjutnya sebaiknya dilakukan pemetaan geologi dan hidrogeologi lebih detail sehingga hasil analisis akan lebih valid, dlakukan analisis isotop air untuk mengetahui asal usul air, dilakukan strategi konservasi sangat perlu dirancang agar ketersediaan airtanah tetap terjaga, serta perlu dilakukan treatment agar airtanah di CAT tersebut tidak terlalu asam. Unsur Hasil Pengukuran Standar Baku Mutu Air Maks. Ket Ca 0 – 26.7 mg/l 200 mg/l Kualitas baik Mg 0.03 – 10.835 mg/l 150 mg/l Kualitas baik Na 0.33 - 14.55 mg/l 200 mg/l Kualitas baik Cl 0.97 - 18.5 mg/l 250 mg/l Kualitas baik SO4 0 - 14.46 mg/l 100 mg/l Kualitas baik HCO3 2.49 – 112.7 mg/l - - K 0.1 – 9.86 mg/l - -
DAFTAR PUSTAKA
[1]. Bonita dan Mardyanto. 2015. Studi Water Balance Air Tanah di Kecamatan Kejayaan, Kabupaten Pasuruan, Provinsi Jawa Timur. Jurusan Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember. Surabaya
[2]. Kodoatie, R. J. 2012. Tata Ruang Air Tanah. Yogyakarta : Andi OFFSET [3]. Manurung dan Terunajaya.
2013.Kajian Debit Limpasan Ditinjau dari Aspek Tata Guna Lahan di Daerah Aliran Sungai Wampu. Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara. Medan [4]. Kementrian Kehutanan. 2013. Peta
Penggunaan Lahan Indonesia Tahun 2012, Lembar 0814, Painan, Provinsi Sumatera Barat. Kementrian Kehutanan
[5]. Kementrian Kehutanan. 2013. Peta Penggunaan Lahan Indonesia Tahun 2012, Lembar 0815, Solok, Provinsi Riau. Kementrian Kehutanan
[6]. Kementrian Kehutanan. 2013. Peta Penggunaan Lahan Indonesia Tahun 2012, Lembar 0914, M. Bungo,
Provinsi Jambi. Kementrian Kehutanan
[7]. Purwanto, dkk., 1983. Peta Hidrogeologi Indonesia Lembar 0815 Solok. Badan Geologi. Bandung
[8]. Rosidi, dkk., 1996. Peta Geologi Lembar Panian dan Bagian Timur Lembar Muarasibeurit, Sumatera [9]. Setiawan, dkk., 2013. Peta
Hidrogeologi Indonesia Lembar 0914 Muarabungo. Badan Geologi. Bandung
[10]. Simandjuntak, dkk. 1994. Peta Geologi Lembar Muarabungo, Sumatera. Badan Geologi. Bandung [11]. Soetrisno, dkk., 1987. Peta
Hidrogeologi Indonesia Lembar 0714 Muarasibeurit sebagian Lembar 0814 Painan. Badan Geologi. Bandung
[12]. Sosrodarsono dan Takeda. 2003. Hidrologi untuk Pengairan. Jakarta : Paradnya Paramita
[13]. Sudadi, Purwanto. 2003.Air Tanah Daerah Provinsi Jambi (Buletin Geologi Tata Lingkungan vol 13). Sub Direktorat Pendayagunaan Air DTLGKP. Bandung
