166
MODEL SPASIAL DAN FAKTOR PENGONTROL AKUIFER AIRTANAH DANGKAL UNTUK PENENTUAN ZONA KONSERVASI
AIRTANAH DI KELURAHAN OEBUFU KOTA KUPANG
Dolly Willy Karels
Mahasiswi Ilmu Lingkungan Program Pascasarjana Universitas Nusa Cendana [email protected]
Abstrak: Kelurahan Oebufu secara geologi tersusun oleh batugamping sehingga hidrologi yang berkembang di daerah ini seharusnya adalah hidrologi karst, tetapi di lokasi ini terdapat airtanah dangkal yang ditemukan pada sumur gali dengan kedalaman 5,63 m hingga 25,26 m, yang tidak lazim ditemukan di daerah karst. Sebab itu, penelitian ini bertujuan untuk mengetahui model spasial airtanah dangkal di lokasi penelitian dan faktor pengontrolnya. Alat geolistrik digunakan untuk mengetahui keberadaan akuifer, perangkat lunak IPI2WIN dan RES2DINV digunakan untuk menganalisis hasil geolistrik, serta perangkat lunak Surfer digunakan untuk membuat model spasial akuifer airtanah dangkal. Hasil penelitian memberikan keluaran berupa model spasial akuifer airtanah dangkal, faktor pengontrol airtanah dangkalnya yaitu: (a) litologi, berupa batugamping yang mudah larut dan membentuk porositas sekunder; (b) batuan terekspos, ketebalan batuan terekspos menentukan kedalaman muka akuifer; (c) sistem hidrologi, merupakan sistem hidrologi yang berbeda antara punggung dan kaki bukit, serta zona konservasi airtanah yang mencakup seluruh lokasi penelitian. Pembuatan tangki septik yang kedap air untuk menampung limbah domestik, merupakan upaya pengendalian pencemaran airtanah di Kelurahan Oebufu yang formasi geologinya berupa batugamping.
Kata kunci: Model spasial, faktor pengontrol, airtanah dangkal, zona konservasi, Kelurahan Oebufu
Abstract: The Oebufu Village geologically composed of limestones that hydrological growing in this area should be karst hydrology, but at this location, shallow groundwater are found in dig well at 5.63 m to 25.26 m depth, that are not commonly found in karst area. Therefore, the study aims to determine the spatial model of shallow groundwater in the study area and its controlling factors. Geoelectric equipment used to determine the presence of aquifer, IPI2WIN and RES2DINV software used to analyze the results of geoelectric, while the Surfer software used to create the shallow groundwater aquifer spatial model. The results of the study provide the output of the spatial model of shallow groundwater; controlling factors of the shallow groundwater are: (a) lithology, a soluble form of limestone and formed the secondary porosity; (b) the rock exposed, exposed rock thickness determines the depth of the aquifer; (c) hydrological system, is different hydrological system between the back and the foothills; and groundwater conservation zones covering the entire study site.
Making watertight septic tank to accommodate domestic waste is a groundwater pollution control efforts in Oebufu Village, that its geological formation were limestone.
Key word: Spatial model, controlling factor, shallow groundwater, conservation zone, Oebufu Village
Penduduk Kota Kupang yang terus bertambah jumlahnya menyebabkan kebutuhan akan air bersih terus meningkat pula. Kebutuhan ini tidak dapat ter- penuhi dari air permukaan saja karena minimnya po- tensi tersebut, sehingga airtanah menjadi pilihan.
Hampir 90% pelayanan air bersih di Kota Kupang memanfaatkan airtanah (Dinas Pertambangan dan Energi Kota Kupang, 2007). Kota Kupang memiliki
enam cekungan airtanah yang dapat dimanfaatkan, salah satunya cekungan airtanah Oebufu–Oebobo, (Banunaek, 2002). Airtanah yang dapat dieksplorasi adalah airtanah yang terakumulasi dalam cekungan airtanah atau akuifer.
Aliran airtanah dipengaruhi oleh topografi, ka- rakteristik geologi (litologi) seperti jenis tanah dan batuan, serta struktur dan stratifikasi batuan (Chuang
untuk mendapatkan airtanah di tempat dengan elevasi yang lebih rendah, kecuali jika terdapat sesar (fault) sehingga aliran airtanah berubah arah, atau ada per- bedaan formasi geologi (Williams dkk, 2001; Man- heim dkk, 2004).
Di Kelurahan Oebufu, airtanah lebih mudah di- peroleh di bagian puncak dan punggung bukit, dan sebaliknya airtanah sukar diperoleh di bagian kaki bukit. Hal ini terlihat dari kedalaman sumur gali di lokasi tersebut. Belum diketahui apa faktor pengon- trolnya, apakah karena formasi geologinya ataukah karena kondisi geohidrologinya. Sebab itu perlu di- ketahui stratifikasi bawah permukaan tanah untuk melihat litologi dan sistem hidrologinya, agar dapat dibuat model spasial akuifer airtanah dan untuk me- ngetahui faktor pengontrolnya. Untuk menjawab fenomena tersebut di atas, maka dilakukan penelitian ini.
Berdasarkan uraian permasalahan yang telah diidentifikasi maka perumusan masalah tersebut menimbulkan pertanyaan penelitian: (a) Bagaimana model spasial akuifer airtanah dangkal di Kelurahan Oebufu. Kota Kupang? (b) Faktor apa yang menjadi pengontrol akuifer airtanah dangkal di Kelurahan Oebufu, Kota Kupang? (c) Di mana zona konservasi airtanah dan tipe konservasi apa yang sesuai untuk Kelurahan Oebufu, Kota Kupang?
BAHAN DAN METODE
Bahan dan alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah: (a) 1 set alat resistivitimeter (geolistrik);
(b) 1 buah Global Positioning System (GPS); (c) 1 buah meter rol; (d) 8 rol sumbu kompor; (e) 1 buah pemberat
Pengambilan sampel untuk sounding menggu- nakan metode stratified purposive sampling, ber- dasarkan pada tingkatan atau strata topografi. Selain itu lintasan sounding juga dipilih berdasarkan kriteria sebagai berikut: (a) Panjang lintasan 410 m. (b) Lintasan berbentuk lurus, tidak berkelok.
Terdapat 12 lintasan sounding yang pengukuran parameternya akan menggunakan konfigurasi Schlumberger, untuk mengetahui variasi resistivitas bawah permukaan ke arah vertikal. Di masing-masing lintasan akan dibuat 3 titik sounding untuk peng- ukuran dengan jarak elektroda arus 20 m, 30 m, 40 m, 50 m, 60 m, 70 m, 80 m, 90 m, 100 m dan 110 m, sedangkan jarak elektroda potensialnya 10 m.
Pengambilan sampel untuk profiling mengguna- kan metode stratified purposive sampling, berda-
itu lintasan profiling juga dipilih berdasarkan kriteria:
(a) Panjang lintasan 200 m. (b) Lintasan berbentuk lurus, tidak berkelok. (c) Lintasan-lintasan profiling saling sejajar, masing-masing terletak di bagian pun- cak bukit, punggung bukit dan kaki bukit. Jadi pada penelitian ini ditentukan 3 lintasan untuk pengukuran profiling.
HASIL DAN PEMBAHASAN Stratifikasi Bawah Permukaan
Hasil pengukuran sounding dianalisis dengan menggunakan perangkat lunak (software) IPI2WIN, sedangkan hasil pengukuran profiling dianalisis de- ngan menggunakan perangkat lunak (software) RES2DINV untuk mengetahui stratifikasi bawah per- mukaan di daerah penelitian.
Stratifikasi bawah permukaan berdasarkan hasil sounding dapat dilihat pada Gambar 1 sampai dengan Gambar 12 berikut.
Gambar 3. Stratifikasi tanah Lintasan IV.
Gambar 1. Stratifikasi tanah Lintasan I.
Gambar 2. Stratifikasi tanah Lintasan II.
Gambar 8. Stratifikasi tanah Lintasan X.
Gambar 12. Stratifikasi tanah Lintasan XV.
Gambar 1 sampai dengan Gambar 12 menun- jukkan keberadaan airtanah dangkal, yang resume- nya dapat dilihat pada Tabel 1.
Stratifikasi bawah permukaan berdasarkan hasil profiling dapat dilihat pada Gambar 13 sampai de- ngan Gambar 15 berikut.
Gambar 4. Stratifikasi tanah Lintasan V.
Gambar 5. Stratifikasi tanah Lintasan VI.
Gambar 6. Stratifikasi tanah Lintasan VII.
Gambar 7. Stratifikasi tanah Lintasan VIII.
Gambar 9. Stratifikasi tanah Lintasan XI.
Gambar 10. Stratifikasi tanah Lintasan XII.
Gambar 11. Stratifikasi tanah Lintasan XIII.
Gambar 13. Stratifikasi tanah Lintasan III.
Gambar 13 menunjukkan adanya airtanah se- tempat-setempat, yaitu pada jarak: (a) 55 m – 60 m airtanah ada di kedalaman 1,25 m – 4,50 m; (b) 70 m – 75 m airtanah ada di kedalaman 1,25 m – 7,80 m;
(c) 90 m – 95 m airtanah ada di kedalaman 1,25 m – 9,25 m; (d) 145 m – 153 m airtanah ada di kedalaman 1,25 m – 9,25 m; (e) 162 m – 190 m airtanah ada di kedalaman 1,25 m – 2,75 m.
Gambar 14. Stratifikasi tanah Lintasan IX.
Keberadaan airtanah di lintasan IX berdasarkan nilai resistivitasnya dapat dilihat pada Gambar 14.
Pada jarak 12,5 m sampai 45 m terdapat rekahan (fracture) yang mengandung airtanah dan berada pada kedalaman rata-rata 3,75 m. Diduga lapisan di bawahnya berupa aquitard yang memungkinkan terjadinya rembesan (diffuse) melalui rekahan (frac- ture), sehingga ada airtanah yang terjebak di jarak 57 m. Sesar terjadi pada jarak 130 m, 150 m dan 155 m yang membuat berubahnya aliran airtanah.
153 m ada struktur yang mengontrol aliran airtanah di daerah ini, diduga ada struktur kedap air (imper- meable) yang mengakibatkan airtanah terkumpul di dalamnya. Dugaan lainnya terjadi sesar (fault) yang dapat mengakibatkan berubahnya arah aliran airtanah tersebut.
Pada jarak 162 m – 190 m diduga terdapat re- kahan (fracture) yang mengandung airtanah, dengan lapisan di bawahnya bersifat kedap air (imperme- able).
Gambar 15. Stratifikasi tanah Lintasan XIV.
Keberadaan airtanah di lintasan XIV berdasar- kan nilai resistivitasnya dapat dilihat pada Gambar 15. Cekungan airtanah dapat dijumpai di jarak 60 – 75 m dan pada jarak 115 – 155 m. Sesar terjadi di jarak 60 m dan 170 m. Aliran airtanah tidak menerus tetapi terhambat oleh struktur yang memisahkannya, yang diduga merupakan lapisan kedap air.
mengakibatkan pelarutan batugamping tersebut.
Celah yang kecil akan membesar menjadi rekahan, memungkinkan terjadinya porositas sekunder. De- ngan demikian maka arah aliran airtanah akan meng- ikuti pola rekahan (fracture) batugamping. (b) Batuan terekspos. Makin tebal batuan terekspos, makin dalam muka akuifernya, sebaliknya makin tipis batuan terekspos, makin rendah muka akuifernya. Sebab itu, sumur yang berada di lintasan XII dan lintasan XIII, yang batuan tereksposnya tebal, muka airnya jauh lebih dalam dibanding kedalaman muka air sumur di lintasan III yang batuan tereksposnya lebih tipis. (c) Sistem hidrologi. Lokasi penelitian mempunyai ben- tang alam berbukit, yang mana dari hasil penelitian menunjukkan puncak dan punggung bukit mempunyai sistem hidrologi yang sama, sedangkan kaki bukit mempunyai sistem hidrologi yang berbeda. (d) Kon- servasi Airtanah. Formasi batuan di Kelurahan Oebufu didominasi oleh batugamping (limestones) yang mempunyai permeabilitas tinggi, sehingga pada musim hujan muka airtanah akan cepat naik karena laju infiltrasi yang tinggi. Tetapi muka airtanah ini akan cepat turun karena airtanah tersebut mengalir ke tempat lain melalui celahan (fissure) dan rekahan (fracture) batugamping. Sebab itu daerah ini kurang cocok dijadikan sebagai daerah imbuhan (recharge), karena air yang terinfiltrasi akan cepat mengalir ke tempat lain, sehigga reservoir airtanah tidak akan ber- tambah volumenya.
Selain itu, daerah ini akan sangat rentan terhadap pencemaran airtanah karena Kelurahan Oebufu ter- masuk dalam BWK (bagian wilayah kota) V Kota Kupang, yang diperuntukkan bagi kawasan pemu- kiman kepadatan sedang serta kawasan perdagangan dan jasa. Dampak yang dapat ditimbulkan antara lain penurunan muka airtanah dangkal yang disebabkan karena eksploitasi yang berlebihan serta pencemaran airtanah oleh limbah domestik dari kawasan ini. Lim- bah cair dari toilet, dapur, restauran dan tempat usaha lainnya akan mudah diserap oleh batugamping. Sebab itu diperlukan upaya konservasi airtanah dengan cara pengendalian pencemaran airtanah. Masyarakat disarankan untuk membuat tanki septik kedap air un- tuk menampung limbah cair dari toilet dan air bekas cucian, sebagai upaya pencegahan pencemaran air- tanah. Zona konservasi adalah seluruh lokasi peneli- tian ini, karena formasi batuannya sama berupa batu- gamping. Zona konservasi airtanah dangkal di Kelu- rahan Oebufu dapat dilihat pada Gambar 17.
KESIMPULAN
Kesimpulan yang didapat dari penelitian ini adalah: (a) Model spasial akuifer airtanah dangkal di
Model Spasial Akuifer Airtanah Dangkal di
Kelurahan Oebufu
Model spasial akuifer airtanah dangkal di Kelurahan Oebufu yang didapat dari hasil sound- ing dan profiling bawah permukaan dapat dilihat pada Gambar 16.
Gambar 16. Model spasial akuifer airtanah dangkal di Kelurahan Oebufu.
Faktor Pengontrol Akuifer Airtanah Dangkal di Kelurahan Oebufu
Hasil profiling menggambarkan pola aliran air- tanah di daerah ini. Pada awalnya airtanah merembes melalui rekahan (fracture) atau terdifusi melalui for- masi batugamping (diffuse darcian flow) menuju ke saluran (conduit), kemudian mengalir sebagai alir- an saluran (turbulent conduit flow). Adanya sesar (fault) dan lapisan kedap air dapat merubah arah aliran.
Hasil sounding menunjukkan adanya perbedaan stratifikasi bawah permukaan tanah di puncak, pung- gung dan kaki bukit. Di puncak bukit, keberadaan akuifer tidak terlalu dalam tetapi cukup tebal lapis- annya, sebaliknya di kaki bukit tidak dijumpai akuifer airtanah dangkal. Kedalaman akuifer airtanah ber- variasi, sebagai contoh, pada elevasi 111 m, akuifer berada di kedalaman 7,42 m; pada elevasi 106 m, akuifer berada di kedalaman 2,77 m; dan pada ele- vasi 98 m, akuifer berada di kedalaman 4,11 m.
Dengan demikian dapat dikatakan bahwa akui- fer airtanah dangkal di Kelurahan Oebufu tidak di- kontrol oleh morfologi dan topografinya, melainkan dikontrol oleh faktor-faktor. (a) Litologi. Formasi geo- logi Kelurahan Oebufu tersusun oleh batugamping (limestones) yang mudah dilewati air (permeable) sehingga dapat berperan sebagai akuifer yang berupa celahan (fissure) dan rekahan (fracture). Celahan batugamping (yang tersusun dari karbonat) yang di- lewati air akan mengalami proses kimiawi yang
buat sumur gali. (b) Melakukan konservasi airtanah dengan cara: (1) Memanfaatkan airtanah seefisien mungkin. (2) Membuat tangki septik kedap air untuk mengelola limbah domestik sebagai upaya pengen- dalian pencemaran airtanah.
DAFTAR PUSTAKA
Banunaek, Noni. 2002. Potensi dan Dampak Pemanfaatan Airtanah Terhadap Masyarakat Kota Kupang. Semi- nar Pengembangan dan pemberdayaan Konsumen Jasa Konstruksi. Kupang, 3 April 2002. YPPKJI. 32 - 38
Chuang, Frank C., Edwin H. McKee, and Keith A. Howard.
2003. Hydrogelogic Factors that Influence Ground Water Movement in the Desert Southwest United States. Open-file Report 03-294. U.S. Geological Sur- vey: California
Dinas Pertambangan dan Energi Kota Kupang. 2007. La- poran Penelitian: Potensi Pengembangan Pengelolaan dan Zonasi Air Tanah Kota Kupang. Dinas Pertam- bangan dan Energi Kota Kupang: Kupang
Manheim, Frank T., David E. Krantz, and John F. Bratton.
2004. Studying Ground Water under Delmarva Coastal Bays Using Electrical Resistivity. Ground Water. Vol. 42. No. 7, pp: 1052 - 1068
Williams, Lester J., and Marcel Belaval. 2001. Use of Two- Dimensional Direct-Current-Resistivity Profiling to Detect Fracture Zones in a Crystalline Rock Aquifer Near Lawrenceville, Georgia. Proceedings of the 2001 Georgia Water Resources Conference at The Uni- versity of Georgia. March 26 – 27, 2001. 317 -326.
Gambar 17. Zona konservasi airtanah dangkal di Kelurahan Oebufu.
Kelurahan Oebufu seperti terlihat pada Gambar 16 di atas. (b) Faktor pengontrol akuifer airtanah dangkal di daerah ini adalah: (1) Litologi, didominasi oleh formasi batugamping yang mudah larut sehingga memperbesar nilai porositas dan permeabilitasnya.
Arah aliran airtanah mengikuti pola rekahan (frac- ture) batugamping. (2) Batuan terekspos, makin tebal batuan terekspos, makin dalam muka akuifernya, se- baliknya makin tipis batuan terekspos, makin rendah muka akuifernya. (3) Sistem hidrologi unit, yang ber- beda antara punggung dan kaki bukit. (c) Zona kon- servasi airtanah mencakup seluruh lokasi penelitian, seperti terlihat pada Gambar 17.
Berdasarkan litologi dan model spasial akuifer airtanah dangkal di Kelurahan Oebufu, maka disa- rankan kepada masayarakat dan pelaku usaha di dae- rah ini agar: (a) Menggunakan model spasial akuifer
