Identifikasi Air Tanah dan Pemanfaatannya Diposting oleh : Administrator
Kategori: Artikel - Dibaca: 7257 kali
Air Tanah. Air tanah merupakan komponen dari suatu sistem daur hidrologi (hydrology cycle) yang terdiri rangkaian proses yang saling berkaitan antara proses atmosferik, proses hidrologi permukaan dan proses hidrologi bawah permukaan (Gambar 1).
Siklus hidrologi adalah sirkulasi air yang tidak pernah berhenti dari atmosfir ke bumi dan kembali ke atmosfir melalui evaporasi, transpirasi, kondensasi dan presipitasi. Di luar sistem tersebut persoalan air tanah bahkan seringkali melibatkan aspek politik dan sosial budaya yang sangat menentukan keberadaan air tanah di suatu daerah.
Siklus hidrologi menggambarkan hubungan antara curah hujan, aliran permukaan, infiltrasi, evapotranspirasi dan air tanah. Sumber air tanah berasal dari air yang ada di permukaan tanah (air hujan, air danau dan sebagainya) kemudian meresap ke dalam tanah/akuifer di daerah imbuhan (recharge area) dan mengalir menuju ke daerah lepasan (discharge area). Menurut Direktorat Tata Lingkungan Geologi dan Kawasan Pertambangan aliran air tanah di dalam akuifer dari daerah imbuhan ke daerah lepasan cukup lambat, memerlukan waktu lama bisa puluhan sampai ribuan tahun tergantung dari jarak dan jenis batuan yang dilaluinya. Pada dasarnya air tanah termasuk sumber daya alam yang dapat diperbaharui akan tetapi jika dibandingkan dengan waktu umur manusia air tanah bisa digolongkan kepada sumber daya alam yang tidak terbaharukan.
Gambar 1.
Siklus Hidrologi
zona penjenuhan yang menempatkan air mengisi seluruh ruang pori-pori tanah yang ada dengan kisaran tebal yang selalu berfluktuasi.
Debit dan keberadaan muka air tanah pada zone penjenuhan ini sangat dipengaruhi oleh pasokan air dari daerah imbuhan (recharge zone) yang berada di atasnya, semakin banyak pasokan yang diimbuhkan semakin banyak debit yang tersimpan dalam zone ini. Keberadaan air tanah pada zone ini seringkali disebut sebagai air (tanah) bebas. Ketebalan air bebas yang ada dalam tanah bisa mencapai puluhan meter tergantung dari letak lapisan batuan padu (consolidated rock) yang ada di bawahnya. Lapisan batuan padu (batuliat, batupasir, batugamping, batuan kristalin, dan shale) yang mengandung air tanah dalam lubang pelarutan, atau di rekahan batuan (lapisan batuan pembawa air tanah) disebut sebagai akuifer.
Air tanah adalah semua air yang terdapat pada lapisan pengandung air (akuifer) di bawah permukaan tanah, mengisi ruang pori batuan dan berada di bawah water table. Akuifer merupakan suatu lapisan, formasi atau kumpulan formasi geologi yang jenuh air yang mempunyai kemampuan untuk menyimpan dan meluluskan air dalam jumlah cukup dan ekonomis, serta bentuk dan kedalamannya terbentuk ketika terbentuknya cekungan air tanah. Cekungan air tanah adalah suatu wilayah yang dibatasi oleh batas hidrogeologis, tempat semua kejadian hidrogeologis seperti proses pengimbuhan, pengaliran, dan pelepasan air tanah berlangsung. Potensi air tanah di suatu cekungan sangat tergantung kepada porositas dan kemampuan batuan untuk meluluskan (permeability) dan meneruskan (transmissivity) air. Kelulusan tanah atau batuan merupakan ukuran mudah atau tidaknya bahan itu dilalui air. Air tanah mengalir dengan laju yang berbeda pada jenis tanah yang berbeda. Air tanah mengalir lebih cepat melalui tanah berpasir tetapi bergerak lebih lambat pada tanah liat.
Bagaimana Mengidentifikasinya?
Pengukuran karakteristik air tanah dilakukan dengan menggunakan alat resistivity meter/terameter. Pengukuran dilakukan di lapangan dengan menentukan titik deteksi terameter berdasarkan jenis tanah, kondisi geologi, dan hidrogeologinya. Untuk ketepatan penentuan titik dan mempermudah deteksi terlebih dahulu dilakukan penentuan posisi titik menggunakan GPS (Geo Posizioning System) selanjutnya dilakukan deteksi untuk menentukan ketahanan jenis semu dan kedalaman overburden dan akuifernya di lapangan. Titik yang dideteksi adalah yang memenuhi kriteria sebagai berikut: (a) berada pada hamparan 600 m dengan topografi datar, (b) jauh dari kawat berduri dan besi dalam tanah, dan (c) jauh dari tegangan tinggi.
masing-masing dikelompokkan dan ditafsirkan dengan mempertimbangkan data kondisi geologi setempat yang ada.
Perbedaan sifat kelistrikan batuan antara lain disebabkan oleh perbedaan macam mineral penyusun, porositas dan permeabilitas batuan, kandungan air, suhu, dan sebagainya. Dengan mempertimbangkan beberapa faktor di atas, dapat diintepretasikan kondisi air bawah tanah di suatu daerah, yaitu dengan melokalisir lapisan batuan berpotensi air bawah tanah.
Pengukuran besarnya tahanan jenis batuan di bawah permukaan tanah dengan menggunakan metode Vertical Electrical Sounding (VES) dilakukan untuk mengetahui susunan lapisan batuan bawah tanah secara vertikal, yaitu dengan cara memberikan arus listrik ke dalam tanah dan mencatat perbedaan potensial terukur. Nilai tahanan jenis batuan yang diukur langsung di lapangan adalah nilai tahanan jenis semu (apparent resistivity), dengan demikian nilai tahanan jenis di lapangan harus dihitung dan dianalisis untuk mendapatkan nilai tahanan jenis sebenarnya (true resistivity) dengan metode Schlumberger. Selanjutnya untuk pengolahan dan perhitungan data lapangan untuk mendapatkan nilai tahanan jenis yang sebenarnya, serta intepretasi kedalaman dan ketebalannya digunakan perangkat lunak komputer. Berdasarkan nilai tahanan jenis sebenarnya, maka dapat dilakukan interpretasi macam batuan, kedalaman, ketebalan, dan kemungkinan kandungan air bawah tanahnya, sehingga didapatkan gambaran daerah-daerah yang berpotensi mengandung air bawah tanah serta dapat ditentukan rencana titik-titik pemboran air bawah tanah.
Berdasarkan letak dan potensinya akuifer dibedakan menjadi akuifer bebas, akuifer setengah tertekan dan akuifer tertekan.
Akuifer bebas adalah akuifer yang mempunyai bidang bagian atas berupa zona tidak jenuh air dan dibatasi oleh muka air bawah tanah. Besarnya kandungan dan luas penyebaran air bawah tanah yang tersimpan di dalam akuifer bebas sangat dipengaruhi oleh iklim terutama curah hujan, relief dan kemiringan lahan, jenis litologi, vegetasi dan kondisi lingkungan, dengan demikian debitnya sangat dipengaruhi oleh keseimbangan antara imbuhan (recharge) dari lingkungan sekitarnya (air hujan dan rembesan samping) dengan volume yang di eksploitasi.
Akuifer setengah tertekan adalah Merupakan akuifer yang jenuh air yang dibatasi oleh lapisan atas berupa aquitard dan lapisan bawahnya merupakan aquiclude. Pada lapisan pembatas di bagian atasnya karena bersifat aquitard masih ada air yang mengalir ke akuifer tersebut (influx) walaupun hidraulik konduktivitasnya jauh lebih kecil dibandingkan hidraulik konduktivitas akuifer. Tekanan airnya pada akuifer lebih besar dari tekanan atmosfir.
Pemanfaatan data hasil pengukuran air tanah
Data hasil pengukuran air tanah dapat digunakan sebagai dasar dalam menentukan titik lokasi pembuatan sumur bor terutama untuk mengeksploitasi air tanah dalam. Di bidang pertanian penggunaan air tanah dalam sebagai alternatif irigasi suplementer merupakan salah satu pilihan untuk kawasan pertanian yang mempunyai kendala keterbatasan air permukaan. Berdasarkan data hasil pengukuran air tanah, lokasi yang disarankan untuk dilakukan pengeboran adalah air tanah dalam (akuifer tertekan) yang mempunyai kedalaman lebih dari 40 meter, pertimbangannya adalah pada kedalaman tersebut secara hidrogeologi umumnya air tanahnya merupakan air tanah dalam yang tidak dipengaruhi oleh kondisi fluktuasi air permukaan. Dengan demikian eksploitasi air tanah yang akan dilakukan tidak akan menjadi kompetitor pemanfaatan air untuk keperluan domestik. Untuk mengetahui potensi debit sumur yang akan dieksploitasi dilakukan uji pompa (pumping test) menggunakan pompa irigasi, alat pengukur kedalaman muka air tanah (contack gauge) serta stopwatch.
Pemanfaatan air tanah dalam sebagai alternatif irigasi suplementer
Dengan semakin terbatasnya ketersediaan air perrmukaan, pemanfaatan air tanah sebagai irigasi suplementer pada budidaya pertanian menjadi alternatif yang tidak terelakan. Tergantung kandungan potensinya, air tanah tidak hanya dimanfaatkan untuk irigasi suplementer tanaman semusim akan tetapi juga dapat dijadikan sebagai solusi irigasi untuk tanaman tahunan. Tentu saja agar pemanfaatan air tanah dalam untuk irigasi suplementer menjadi lebih efisien diperlukan dukungan analisis kebutuhan air tanaman untuk mendapatkan saat tanam yang optimal agar defisit air pada fase kritis pertumbuhan tanaman dapat dihindari sehingga dapat ditekan kehilangan hasil pada daerah-daerah yang pasokan airnya terbatas.
Gambar 2.
Gambar 3.
Pemanfaatan air tanah dalam sebagai alternatif irigasi suplementer pada kebun bibit kelapa sawit PT. Sampoerno Agro, TBK., di Kecamatan Mesuji, Ogan Komering Ilir, Sumatera Selatan.
Sumber Pustaka :
