Tugas Teknik Pengolahan dan Suplai Air
Teknik Konservasi Air Tanah
Oleh : Fachruddin
NRP/Mayor : F451120111/SIL Dosen : Dr. Ir. Prastowo, M. Eng
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
A. TEKNIK KONSERVASI AIR TANAH
Air tanah berasal dari hujan yang jatuh ke permukaan bumi yang kemudian mengalami perkolasi atau penyerapan ke dalam tanah dan mengalami filtrasi secara alamiah. Proses yang dialami air hujan tersebut, di dalam perjalanannya ke bawah tanah, membuat air tanah menjadi lebih baik dna lebih murni dibandingkan air permukaan. Air tanah memiliki beberapa kelebihan dibandingkan sumber air lain. Pertama, air tanah biasanya bebas dari kuman penyakit dan tidak perlu mengalami proses purifikasi atau penjernihan. Persediaan air tanah juga cukup tersedia sepanjang tahun, saat musim kemarau sekalipun. Air tanah juga mengandung zat-zat mineral yang cukup tinggi. Mengingat pentingnya peran air, sangat diperlukan adanya sumber air yang dapat menyediakan air yang baik bagi dari segi kuantitas dan kualitas.
Konservasi air adalah upaya penggunaan air yang jatuh ke permukaan tanah seefisien munkin dan pengaturan waktu alirannya, sehingga tidak terjadi banjir dan terdapat cukup air pada musim kemarau. Oleh karena itu, tindakan konservasi tanah dapat berarti pula tindakan konservasi air. Pada dasarnya konservasi tanah dan air dilakukan dengan cara memperlakukan tanah agara mempunyai ketahanan terhadap gaya yang menghancurkan agregat dan pengangkutan oleh aliran permukaan, serta mempunyai kemampuan untuk menyerap menyerap air lebih besar, (Sukrianto,1990).
Menurut Arsyad (2010) Metode konservasi tanah dan air dapat digolongkan ke dalam tiga golongan utama, yaitu:
1) Metode vegetatif
Metode vegetatif adalah penggunaan tanaman dan tumbuhan, atau bagian tumbuhan atau sisa-sisanya untuk mengurangi daya tumbuk butir hujan yang jatuh, mengurangi jumlah dan kecepatan aliran permukaan yang pada akhirnya mengurangi erosi tanah. Dalam konservasi tanah dan air, metode vegetatif mempunyai fungsi (a) melindungi tanah terhadap daya perusak butir-butir hujan yang jatuh, (b) melindungi tanah terhadap daya perusak air yang mengalir di permukaan tanah, (c) memperbaiki kapasitas infiltrasi tanah dan penahanan air yang langsung mempengaruhi besarnya aliran permukaan.
2) Metode mekanik
meningkatkan kemampuan penggunaan tanah. Termasuk dalam metode mekanik dalam konservasi tanah dan air adalah (1) pengolahan tanah (tillage), (2) pengolahan tanah menurut kontur (countour cultivation), (3) guludan dan guludan bersaluran menurut kontur, (4) parit pengelak, (5) teras, (6) dam penghambat (check dam), waduk, kolam atau balon (farm ponds), rorak, tanggul, (7) perbaikan drainase, dan (8) irigasi.
3) Metode kimia
Metode kimia dalam konservasi tanah dan air adalah penggunaan preparat kimia baik berupa bahan alami yang telah diolah, dalam jumlah yang relatif sedikit, untuk meningkatkan stabilitas agregat tanh dan mencegah erosi.
B. Teknik Konservasi menggunakan Lubang Resapan Biopori
Menurut Brata dan Nelistya (2008) biopori adalah ruang atau pori di dalam tanah yang dibentuk oleh makhluk hidup, seperti mikroorganisme tanah dan akar tanaman. Bentuk biopori menyerupai liang (terowongan kecil) di dalam tanah dan bercabang – cabang dan sangat efektif untuk menyalurkan air dan udara ke dalam tanah. Liang pori terbentuk oleh adanya pertumbuhan dan perkembangan akar tanaman, serta aktivitas fauna tanah seperti cacing tanah, rayap, dan semut di dalam tanah. Pori-pori yang terbentuk dapat meningkatkan kemampuan tanah menahan air dengan cara menyirkulasikan air dan oksigen ke dalam tanah. Jadi semakin banyak biopori di dalam tanah, semakin sehat tanah tersebut (Hakim, 2011)
Teknologi Biopori menggunakan lubang silindris vertikal dengan diameter relatif tidak terlalu besar namun efektif untuk meresapkan air tanah. Teknologi ini dianggap lebih efektif dan mudah untuk meresapkan air ke dalam tanah dibandingkan dengan sumur resapan. Sumur resapan memiliki ukuran cukup besar serta bahan pengisinya tidak dapat dimanfaatkan oleh biota tanah sebagai sumber energi dalam penciptaan biopori. Bahan-bahan halus yang terbawa air dan tersaring oleh bahan pengisi menyumbat rongga bahan pengisi sehingga menyebabkan laju serapan menjadi lebih lamban. Selain itu, diameter lubang yang besar menyebabkan beban resapan meningkat dan menurunkan laju serapan (Alimaksum, 2010)
pelapukan sampah organik. Sampah organik pun menjadi faktor penghidupan bagi organisme bawah tanah. Ketersediaan air di dalam tanah menjadi hal yang penting sebagai penopang daratan dan kelembaban tanah. Dengan teknologi biopori, upaya manusia untuk menyimpan air saat musim hujan dan mengambilnya kembali pada musim kemarau sangatlah mudah. Secara lebih rinci, manfaat LRB yaitu: (1) meningkatkan laju resapan air dan cadangan air tanah; (2) Meningkatkan peran biodiversitas tanah dan akar tanaman; (3) Mencegah terjadinya kerusakan tanah yang menyebabkan longsor dan kerusakan bangunan; (4) Memanfaatkan sampah organik menjadi kompos yang dapat menyuburkan tanah dan akar tanaman; (5) Mengatasi masalah yang ditimbulkan oleh genangan air seperti penyakit demam berdarah; dan (6) Mengurangi emisi gas rumah kaca CO2 dan Metan.
(http://litbang.patikab.go.id)
1. Mekanisme Kerja Lubang Resapan Biopori
Prinsip utama LRB adalah menghindari air hujan mengalir ke daerah yang lebih rendah dan membiarkannya terserap ke dalam tanah melalui lubang serapan tersebut (Brata dan Nelistya, 2008). Untuk meminimalkan beban lingkungan oleh adanya pengumpulan air dan sampah organik di dalam lubang, maka dimensi lubang tidak boleh terlalu besar.
Dasar pertimbangan teknis pembuatan LBR adalah : (1) kemudahan pembuatan dan pemeliharaan lubang; (2) pengurangan beban resapan; (3) kemudahan penyebaran guna pengurangan beban lingkungan; dan (4) kecukupan ketersediaan oksigen bagi fauna tanah (Alimaksum, 2010). Diameter lubang yang disarankan adalah 10-30 cm dengan kedalaman 100 cm atau tidak melebihi kedalaman permukaan air bawah tanah (Hakim, 2011).
Jumlah LRB yang diperlukan di satu kawasan bisa saja berbeda dengan kawasan lain. Untuk menentukan jumlah LRB dalam suatu kawasan dapat menggunakan rumus:
Intensitas Hujan (mm/jam) x Luas Bidang Kedap (m2)
Jumlah LRB = ---
Laju Resapan Air per Lubang (liter/jam)
Selain memperbaiki struktur tanah melalui pergerakannya, fauna tanah juga melakukan dekomposisi bahan organik menjadi nutrisi yang diperlukan oleh tanah. Fauna tanah yang banyak berperan dalam proses tersebut adalah cacing tanah. Cacing tanah berperan mengubah nutrisi yang tidak terlarut menjadi bentuk terlarut dengan bantuan enzim yang terdapat di dalam alat pencernaannya. Bersama dengan organisme mikroskopik seperti fungi, bakteri, dan actnomycetes, cacing tanah memelihara pengurangan C:N rasio. Hasil pengolahan bahan organik oleh cacing tanah dapat berperan meningkatkan kemampuan menahan air, menyediakan nutrisi bagi tanaman, memperbaiki struktur tanah, dan menetralkan pH tanah. Selain itu dalam proses dekomposisi, bahan organik tidak menjadi panas atau mengeluarkan bau, (http://litbang.patikab.go.id).
2. Faktor Yang Mempengaruhi Efektifitas LRB a) Jenis Tanah
Jenis tanah dapat mempengaruhi jumlah dan aktivitas organisme dalam tanah. Setiap jenis tanah memiliki laju infiltrasi dan kapasitas infiltrasi yang berbeda. Laju infiltrasi diantaranya dipengaruhi oleh tekstur, struktur, dan porositas tanah. Tekstur tanah berhubungan dengan distribusi ukuran pori, sedangkan struktur tanah berkaitan dengan kemantapan ruang pori sehingga air lebih mudah bergerak tanah.
Semakin padat suatu tanah, maka semakin tinggi kerapatan massanya semakin sulit meneruskan air atau ditembus oleh akar tanaman. Jika terjadi pemadatan tanah, maka air dan udara sulit disimpan dan ketersediaannya terbatas dalam tanah menyebabkan terhambatnya pernafasan akar dan penyerapan air dan memiliki unsur hara yang rendah karena memiliki aktivitas organisme yang rendah (Hakim, 2011). Kerapatan tanah yang bertekstur halus biasanya antara 1,0 – 1,3 g/cm3 sedangkan struktur tanah kasar memiliki kerapatan massa 1,3 – 1,8 g/cm3.
Pemberian bahan organik pada tanah dapat menurunkan kerapatan massa tanah. Hal ini disebabkan bahan organik yang ditambahkan mempunyai kerapatan jenis lebih rendah. Kemantapan agregat yang semakin tinggi dapat menurunkan kerapatan massa tanah sehingga persentase ruang pori-pori semakin kasar dan kapasitas mengikat air semakin tinggi (Kartosapoetra dan Sutedjo dalam Sinuraya, 2009) , (http://litbang.patikab.go.id).
Gambar. Resapan Biopori (sumber: http://mts.ft.ugm.ac.id)
C. Teknik Konservasi Air Menggunakan Sumur Resapan
Air tanah merupakan sumber air yang sangat penting bagi makhluk hidup. Air tanah tersebut tersimpan dalam lapisan yang disebut akuifer. Akuifer merupakan sumber air tanah yang sangat penting. Akuifer tersebut dapat dijumpai pada dataran pantai, daerah kaki gunung, lembah antar pegunungan, dataran aluvial dan daerah topografi karst.
merupakan sumber air tanah yang sangat penting bagi daerah kota daerah tersebut. Air tanah di daerah tersebut disamping dimanfaatkan untuk memenuhi kebutuhan kota juga digunakan untuk pertanian. Hidrogeologi suatu sistem akuifer pantai yang terdiri dari tak tertekan dengan lapisan dasar impermeable, akuifer tak tertekan dengan dasar bebas dan akuifer tertekan. Secara lebih umum susunan hidrogeologi dalam lingkungan pantai adalah suatu jajaran lapisan dengan berbagai kondisi terdiri dari kombinasi lapisan akuifer tertekan dan tak tertekan.
Kondisi lapisan akuifer daerah pantai pada umumnya tidak seideal dalam teori yaitu yang hanya terdiri dari lapisan akuifer tunggal akan tetapi amatlah kompleks. Lapisan akuifer yang paling atas dapat sebagai lapisan akuifer tertekan atau dapat juga sebagai lapisan tak tertekan. Tebal tipis lapisan akuifer di berbagai tempat tidak sama (seragam).
Pengelolaan sumberdaya air tanah memerlukan suatu pengetahuan dinamika fisik aliran air dalam tanah terhadap fenomena intrusi air asin. Untuk alasan ini, maka diperlukan suatu usaha meresapkan air hujan ke dalam tanah baik secara alami maupun artifisial (buatan).
Masuknya air hujan kedalam tanah secara alami terjadi pada daerah-daerah yang porus misalnya sawah, tanah lapangan, permukaan tanah yang terbuka, Hutan, halaman rumah yang tidak tertutup dll. Air hujan yang jatuh ke permukaan tanah pada awalnya akan membasahi tanah, bangunan, tumbuh-tumbuhan dan batuan. Ketika air hujan tersebut jatuh pada daerah yang berpori maka akan meresap kedalam tanah sebagai air infiltrasi, air tersebut semakin lama akan meresap lebih dalam lagi sampai memasuki daerah akuifer dan akirnya menjadi air tanah.
Teknologi sumur resapan dapat dibagi menjadi dua yaitu yang bersifat pasif dan aktif. Pada teknologi sumur resapan pasif air hujan dibiarkan meresap secara alami melalui sumur buatan, sedangkan pada sumur resapan yang bersifat aktif air dipompa (diinjeksikan) kedalam lapisan akuifer menggunakan pompa tekanan tinggi.
1. Tujuan dan Sasaran
Tujuan diterapkannya teknologi sumur resapan adalah :
1. Pelestarian sumber daya air tanah, perbaikan kualitas lingkungan dan membudayakan kesadaran lingkungan.
2. Membantu menanggulangi kekurangan air bersih.
3. Menjaga kesetimbangan air di dalam tanah dalam sistem akuifer pantai. 4. Mengurangi limpasan permukaan (runoff) dan erosi tanah.
2. Manfaat
Sumur resapan merupakan salah satu cara konsercasi air tanah. Caranya dengan membuat bangunan berupa sumur yang berfungsi untuk memasukkan air hujan kedalam tanah.
1. Sumur resapan mempunyai manfaat untuk menambah jumlah air yang masuk ke dalam tanah.
2. Sumur resapan dapat menambah jumlah air yang masuk kedalam tanah sehingga dapat menjaga kesetimbangan hidrologi air tanah sehingga dapat mencegah intrusi air laut.
3. Mereduksi dimensi jaringan drainase dapat sampai nol jika diperlukan. 4. Menurunkan konsentrasi pencemaran air tanah.
5. Mempertahankan tinggi muka air tanah.
6. Sumur resapan mempunyai manfaat untuk mengurangi limpasan permukaan sehingga dapat mencegah banjir.
7. Mencegah terjadinya penurunan tanah. 8. Melestarikan teknologi tradisionil.
Gambar 2. Siklus Air dan Pemanfaatan Sumur Resapan
Keuntungan yang dapat diperoleh dari pemanfaatan sumur resapan adalah: 1. Menambah jumlah air tanah. 2. Mengurangi jumlah limpasan. Infiltrasi diperlukan untuk menambah jumlah air yang masuk kedalam tanah dengan demikian maka fluktuasi muka air tanah pada waktu musim hujan dan kemarau tidak terlalu tajam. Adanya sumur resapan akan memberikan dampak berkurangnya limpasan permukaan. Air hujan yang semula jatuh keatas permukaan genteng tidak langsung mengalir ke selokan atau halaman rumah tetapi dialirkan melalui seng terus ditampung kedalam sumur resapan. Akibat yang bisa dirasakan adalah air hujan tidak menyebar ke halanman atau selokan sehingga akan mengurangi terjadinya limpasan permukaan.
(http://kelair.bppt.go.id/Sitpa/Artikel/Sumur/sumur.html)
3. Pembuatan Sumur Resapan
Tahap-tahap pembuatan sumur resapan adalah :
1. Persiapan awal berupa penyiapan lahan dan bahan.
3. Pemasangan meliputi pemasangan bis beton atau batu bata dan pemasangan jaringan dari rumah ke rumah.
Tabel 1. Volume Sumur Resapan Pada Kondisi Tanah Permeabilitas Rendah
Arsyad, S. 2010. Konservasi tanah dan air edisi kedua. IPB Press. Bogor.
http://litbang.patikab.go.id/index.php?option=com_content&view=article&id=145:lubang-resapan-biopori&catid=161:lubang-resapan-biopori&Itemid=109 diakses 28 september 2012.
http://kelair.bppt.go.id/Sitpa/Artikel/Sumur/sumur.html diakses 28 september 2012
