Modul 3 Geologi dan Hidrogeologi€¦ · dan dimungkinkan mengingat akan perkembangan situasi,...

Modul 3 Geologi dan Hidrogeologi

MODUL GEOLOGI DAN HIDROGEOLOGI

PELATIHAN PERENCANAAN AIR TANAH

2017

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI

MODUL 03


Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi i

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kami panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas selesainya

pengembangan Modul Geologi dan Hidrogeologi sebagai materi inti/substansi

dalam Pelatihan Perencanaan Air Tanah. Modul ini disusun untuk memenuhi

kebutuhan kompetensi dasar Aparatur Sipil Negara (ASN) di bidang sumber daya

air.

Modul pengelolaan banjir terpadu disusun dalam 3 (tiga) bagian yang terbagi atas

Pendahuluan, Materi Pokok, dan Penutup. Penyusunan modul yang sistematis

diharapkan mampu mempermudah peserta pelatihan dalam memahami materi

geologi dan hidrogeologi. Penekanan orientasi pembelajaran pada modul ini lebih

menonjolkan partisipasi aktif dari para peserta.

Akhirnya, ucapan terima kasih dan penghargaan kami sampaikan kepada Tim

Penyusun dan Narasumber, sehingga modul ini dapat diselesaikan dengan baik.

Penyempurnaan maupun perubahan modul di masa mendatang senantiasa terbuka

dan dimungkinkan mengingat akan perkembangan situasi, kebijakan dan peraturan

yang terus menerus terjadi. Semoga Modul ini dapat memberikan manfaat bagi

peningkatan kompetensi ASN di bidang SDA.

Bandung, Desember 2017

Kepala Pusat Pendidikan dan Pelatihan

Sumber Daya Air dan Konstruksi

Ir. K. M. Arsyad, M.Sc.

NIP. 19670908 199103 1 006


Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi ii

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR .............................................................................................. i

DAFTAR ISI ........................................................................................................... ii

DAFTAR TABEL .................................................................................................. iv

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................... v

PETUNJUK PENGGUNAAN ............................................................................... vii

PENDAHULUAN ................................................................................................... 1

A. Latar Belakang ................................................................................................ 1

B. Deskripsi Singkat ............................................................................................. 2

C. Tujuan Pembelajaran ...................................................................................... 2

D. Materi Pokok dan Sub Materi Pokok ................................................................ 3

E. Estimasi Waktu ................................................................................................ 3

MATERI POKOK 1 GEOLOGI UMUM ................................................................... 4

1.1 Pengenalan Jenis Batuan ................................................................................ 4

1.1.1 Definisi Batuan .................................................................................... 4

1.1.2 Sifat-sifat Material Batuan ................................................................... 5

1.1.3 Proses Pembentukan Batuan dan Penggolongannya.......................... 7

1.1.4 Komposisi dan Karakteristik Batuan Sedimen ................................... 12

1.2 Struktur Geologi Umum ................................................................................. 13

1.2.1 Struktur Lipatan (Folds) ..................................................................... 13

1.2.2 Struktur Patahan ............................................................................... 17

1.3 Latihan .......................................................................................................... 21

1.4 Rangkuman ................................................................................................... 21

MATERI POKOK 2 HIDROGEOLOGI ................................................................. 22

2.1 Pengertian Air Tanah..................................................................................... 22

2.1.1 Siklus Hidrogeologi............................................................................ 22

2.2 Ruang Penyimpanan Air Tanah ..................................................................... 26

2.2.1 Umum ............................................................................................... 26

2.2.2 Pengaliran dan Imbuhan Air Tanah ................................................... 27

2.2.3 Bentuk Wadah Air Tanah .................................................................. 28

2.3 Imbuhan dan Luahan Air Tanah .................................................................... 31

2.3.1 Daerah Imbuhan (Recharge Area) .................................................... 31


Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi iii

2.3.2 Daerah Luahan (Discharge Area) ...................................................... 32

2.4 Keterdapatan Air Tanah ................................................................................ 33

2.4.1 Satuan Penyusun Batuan .................................................................. 33

2.4.2 Satuan Areal Daerah ......................................................................... 34

2.5 Kesetimbangan Air Tanah ............................................................................. 39

2.5.1 Umum ............................................................................................... 39

2.5.2 Neraca Air Tanah .............................................................................. 40

2.6 Latihan .......................................................................................................... 41

2.7 Rangkuman ................................................................................................... 41

MATERI POKOK 3 CEKUNGAN AIR TANAH DAN PENYEBABNYA ................ 43

3.1 Cekungan Air Tanah...................................................................................... 43

3.2 Non Cekungan Air Tanah .............................................................................. 48

3.2.1 Umum ............................................................................................... 48

3.2.2 Karakteristik dan Keberadaan Air Daerah Non-CAT .......................... 48

3.2.3 Kualitas Air Tanah pada Daerah Non-CAT ........................................ 51

3.3 Latihan .......................................................................................................... 52

3.4 Rangkuman ................................................................................................... 53

PENUTUP ............................................................................................................ 54

A. Simpulan ...................................................................................................... 54

B. Tindak Lanjut ............................................................................................... 54

EVALUASI FORMATIF ....................................................................................... 55

A. Soal .............................................................................................................. 55

B. Umpan Balik dan Tindak Lanjut ................................................................. 56

DAFTAR PUSTAKA

GLOSARIUM

KUNCI JAWABAN


Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi iv

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 - Nilai permeabilitas relatif ...................................................................... 5

Tabel 1.2 - Tingkatan porositas sedimen ............................................................. 10

Tabel 2.1 - Skema infiltrasi air kedalam badan air tanah ...................................... 40

Tabel 3.1 - Jumlah & potensi Cekungan Air Tanah .............................................. 46

Tabel 3.2 - Potensi air tanah pada CAT di Indonesia ........................................... 47

Tabel 3.3 - Potensi air tanah CAT lintas negara ................................................... 47


Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi v

DAFTAR GAMBAR

Gambar I.1 - Gambar pori-pori, celah dan retakan batuan ............................... 6

Gambar I.2 - Siklus batuan ............................................................................... 7

Gambar I.3 - Origin batuan beku ...................................................................... 8

Gambar I.4 - Skema proses plate tektonik ........................................................ 9

Gambar I.5 - Perlapisan batuan sedimen ......................................................... 9

Gambar I.6 - Contoh batuan metamorfik ........................................................ 11

Gambar I.7 - Skema struktur perlipatan antiklinal ........................................... 14

Gambar I.8 - Struktur perlipatan sinklinal & antiklinal ..................................... 15

Gambar I.9 - Skema struktur perlipatan sinklinal 1 .......................................... 15

Gambar I.10 - Skema struktur perlipatan sinklinal 2 ......................................... 16

Gambar I.11 - Struktur perlipatan recumbent ................................................... 16

Gambar I.12 - Struktur perlipatan lainnya ......................................................... 17

Gambar I.13 - Struktur patahan ........................................................................ 20

Gambar I.14 - Skema struktur patahan & perlipatan komplek .......................... 20

Gambar I.15 - Struktur perlipatan komplek & ngarai ......................................... 20

Gambar I.16 - Bendung Perjaya di OKU Timur ................................................ 21

Gambar II.1 - Skema daur hidrologi ................................................................. 24

Gambar II.2 - Skema perlapisan akuifer .......................................................... 29

Gambar II.3 - Skema perlapisan akuifer floridan ............................................. 30

Gambar II.4 - Gerakan air tanah dan jenis lapisannya ..................................... 31

Gambar II.5 - Skema ruang imbuhan dan ruang luahan air tanah ................... 32

Gambar II.6 - Skema pergerakan air tanah di batuan karbonat ....................... 34

Gambar II.7 - Dataran antar kaki pegunungan ................................................ 35

Gambar II.8 - Dataran rendah & pantai ........................................................... 36

Gambar II.9 - Skema struktur sinklinal & anticlinal ........................................... 37

Gambar II.10 - Daerah lembah sungai hasil patahan ........................................ 37

Gambar II.11 - Skema pergerakan air tanah di karst ......................................... 38

Gambar II.12 - Sungai bawah tanah di Pangandaran ........................................ 39

Gambar III.1 - Skema potongan melintang CAT Jakarta ................................... 43

Gambar III.2 - Sketsa potongan melintang CAT (ideal) ..................................... 44

Gambar III.3 - Peta CAT Prov. Jawa Tengah ................................................... 45


Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi vi

Gambar III.4 - Skema potongan daerah Non CAT ............................................. 48

Gambar III.5 - Proses aliran air tanah pada daerah Non CAT ........................... 49

Gambar III.6 - Paduan proses aliran air tanah daerah CAT & Non CAT ........... 52


Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi vii

PETUNJUK PENGGUNAAN

Deskripsi

Modul geologi dan hidrogeologi ini terdiri dari 3 (tiga) materi pokok. Materi pokok

pertama membahas geologi umum. Materi pokok kedua membahas hidrogeologi.

Materi pokok ketiga membahas Cekungan Air Tanah dan penyebabnya.

Peserta pelatihan mempelajari keseluruhan modul ini dengan cara yang berurutan.

Pemahaman setiap materi pada modul ini diperlukan untuk memahami geologi dan

hidrogeologi dalam tahapan survey identifikasi air tanah dalam kaitannya dengan

perencanaan pemanfaatan air tanah dalam skala besar. Setiap materi pokok

dilengkapi dengan latihan yang menjadi alat ukur tingkat penguasaan peserta

pelatihan setelah mempelajari materi pada materi pokok.

Persyaratan

Dalam mempelajari modul ini, peserta pelatihan diharapkan dapat menyimak

dengan seksama penjelasan dari pengajar, sehingga dapat memahami dengan baik

materi yang merupakan materi inti/substansi dari Pelatihan Perencanaan Air Tanah.

Untuk menambah wawasan, peserta diharapkan dapat membaca terlebih dahulu

materi yang berkaitan dengan geologi dan hidrogeologi dari sumber lainnya.

Metode

Dalam pelaksanaan pembelajaran ini, metode yang dipergunakan adalah dengan

kegiatan pemaparan yang dilakukan oleh Pengajar/Widyaiswara/Fasilitator, adanya

kesempatan diskusi, tanya jawab dan peragaan.

Alat Bantu/Media

Untuk menunjang tercapainya tujuan pembelajaran ini, diperlukan Alat Bantu/Media

pembelajaran tertentu, yaitu: LCD/projector, Laptop, white board dengan spidol dan

penghapusnya, bahan tayang, serta modul dan/atau bahan ajar.


Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi viii

Kompetensi Dasar

Setelah mengikuti seluruh rangkaian pembelajaran, peserta diharapkan mampu

memahami geologi dan hidrogeologi dalam tahapan survey identifikasi air tanah

dalam kaitannya dengan perencanaan pemanfaatan air tanah dalam skala besar.


Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi 1

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Pengembangan Air Tanah untuk Irigasi telah cukup lama dilaksanakan di Indonesia,

yaitu diawali di Jawa Timur pada tahun 70an dan saat ini telah berkembang hampir

diseluruh Indonesia meliputi seluruh Jawa dan terutama dikembangkan di Indonesia

Bagian Timur dari Bali sampai Papua dan sebagian di Wilayah Pulau Sumatera.

Hal yang paling penting dalam pembangunan dan pemanfaatan irigasi Air Tanah

adalah Tahapan Perencanaan Prasarana Pemanfaatan Air Tanah. Perencanaan

Pengembangan Air Tanah dimulai dari daerah yang pada musim kemarau selalu

kekeringan sehingga para petani dan masyarakat disana selalu dirundung

kemiskinan. Pemerintah berusaha membantu agar para petani dapat mengairi areal

persawahannya dimusim kemarau dengan memberikan air tanah sebagai saah satu

solusinya.

Bagaimana cara dan prosedur perencanaan tentunya harus dicermati dengan suatu

awalan yang teliti sehingga nantinya apabila air tanah sudah dapat disadap, maka

para petani akan mendapatkan manfaatnya serta air tanah pada dearah tersebut

dapat lestari dan berkesinambungan demi kemakmuran rakyat petani setempat.

Tahapan awal perencanaan air tanah adalah untuk menganalisa & mengetahui

serta memprakirakan besar potensi cadangan air tanah dengan berbagai penelitian

antara lain pengenalan kondisi geologi serta studi Hidrogeologi yang antara lain

adalah penelitian untuk pengembangan air tanah Setelah mendapatkan data yang

cukup akurat maka akan dilanjutkan dengan tahapan berikutnya yaitu Pemboran

Sumur Explorasi.

Pelatihan Perencanaan Air Tanah adalah hal yang relevan dan penting untuk

dilaksanakan demi keberhasilan dan menjaga agar Perencanaan Pemanfaatan Air

Tanah dilakukan dengan baik dan benar, sehingga sarana dan prasarana Jaringan

Irigasi Air Tanah dapat berhasil guna dan berdaya guna.



B. Deskripsi Singkat

Mata pelatihan ini membekali peserta dengan pengetahuan mengenai pengertian

tentang geologi dan khususnya pemahaman hidrogeologi dalam kaitannya dengan

tahapan perencanaan pemanfaatan air tanah yang disajikan dengan menggunakan

metode ceramah, tanya jawab, diskusi serta peragaan.

Pengertian tentang Geologi dan hukum Hidrogeologi dalam pengembangan air

tanah merupakan salah satu standar pendugaan pada daerah dengan kondisi

pengembangan air tanah yang berbeda-beda antara lain dataran antar

pegunungan, perbukitan, dataran pantai, daerah batu gamping, daerah volkanik

dan pada berbagai formasi batuan yang beraneka ragam.

Penerapannya pada semua keadaan lokasi pengembangan air tanah, dimana

diduga daerah tersebut mempunyai kandungan potensi air tanah berdasarkan

kenampakan kondisi geologi dan hidrogeologi dan kemudian akan di

tafsirkan/interpretasikan dan kemungkinan keterdapatan cairan/air yang terkandung

didalamnya, sesuai dengan tingkat kemampuan dan pengalaman ahli hidrogeologi.

C. Tujuan Pembelajaran

1. Kompetensi Dasar

Setelah mengikuti seluruh rangkaian pembelajaran, peserta diharapkan mampu

memahami geologi dan hidrogeologi dalam tahapan survey identifikasi air tanah

dalam kaitannya dengan perencanaan pemanfaatan air tanah dalam skala

besar.

2. Indikator Keberhasilan

Setelah mengikuti pembelajaran, peserta diharapkan mampu :

a. Menjelaskan tentang geologi secara umum,

b. Menjelaskan tentang hidrogeologi,

c. Menjelaskan tentang Cekungan Air Tanah dan penyebabnya.



D. Materi Pokok dan Sub Materi Pokok

Dalam modul geologi dan hidrogeologi ini akan membahas materi:

1. Geologi umum

a. Pengenalan jenis batuan,

b. Struktur geologi umum.

2. Hidrogeologi

a. Pengertian air tanah,

b. Ruang penyimpanan air tanah,

c. Ruang imbuhan dan luahan air tanah,

d. Keterdapatan air tanah,

e. Keseimbangan air tanah.

3. Cekungan Air Tanah dan penyebabnya.

a. Cekungan Air Tanah,

b. Non Cekungan Air Tanah.

E. Estimasi Waktu

Alokasi waktu yang diberikan untuk pelaksanaan kegiatan belajar mengajar untuk

mata pelatihan “Geologi dan Hidrogeologi” ini adalah 6 (enam) jam pelajaran (JP)

atau sekitar 270 menit.



MATERI POKOK 1

GEOLOGI UMUM

1.1 Pengenalan Jenis Batuan

1.1.1 Definisi Batuan

Batuan adalah kumpulan satu atau lebih mineral, sedangkan mineral merupakan

senyawa anorganik padat yang terdapat di alam, memiliki kristal dan komposisi

kimia tertentu. Unsur-unsur pembentuk mineral utama adalah mineral silika (SiO2),

karena komposisi unsur Si adalah 27,72 % dan oksigen 46,6 % dari seluruh kerak

bumi. Unsur-unsur kimia lainnya adalah Al (8,3 %); Fe (5 %); Ca (3,63 %); Na (2,83

%); K (2,59 %); Mg (2 %) sisanya kurang dari 1,5 %.

Mineral dapat dikenali dengan menguji sifat fisika umumnya (contoh NaCl). Dapat

juga dikenali dari bentuk kristal, sifat belahan atau warna. Sedangkan komposisi

kimia seringkali tidak cukup untuk menetukan jenis mineral, contoh mineral grafit

(graphite) dan intan (diamond) sama-sama mempunyai komposisi utama yang

sama yaitu karbon (C).

Secara umum dalam ilmu geologi dikenal tiga jenis batuan utama yaitu :

1) Batuan Beku (Igneous Rock) yang terbentuk dari hasil pendinginan dan

kristalisasi magma baik didalam maupun dipermukaan bumi.

2) Batuan Sedimen (Sedimentary Rock) terbentuk dari hasil rombakan batuan

yang telah ada, akumulasi dari material organik atau hasil penguapan dari

larutan.

3) Batuan Metamorfik (Metamorphis Rock) merupakan perubahan dalam keadaan

padat dari suatu batuan yang telah ada menjadi batuan baru yang mempunyai

komposisi dan tekstur berbeda dikarenakan proses perubahan panas tinggi,

tekanan, kegiatan kimiawi atau perpaduan ketiga proses tersebut.

Indikator keberhasilan : setelah mengikuti pembelajaran ini, peserta diharapkan

mampu menjelaskan geologi secara umum.



1.1.2 Sifat-sifat Material Batuan

Material batuan memiliki sifat yang berbeda satu sama lain dan satu batuan kadang

mempunyai sifat yang bervariasi. Sifat-sifat batuan antara lain : porositas,

permeabilitas, kerapatan, kekuatan, daya tahan dapat memberikan data geoteknis

yang terukur dan dapat dijelaskan dengan teknik diagnostik.

a. Permeabilitas

Material yang permeabel (dapat ditembus) mempunyai rongga-rongga yang

berhubungan satu dengan lainnya dan dapat dilalui oleh zat cair atau gas,

sedangkan batuan impermeable adalah batuan yang tidak dapat ditembus.

Besaran rongga dalam batuan, konektivitas rongga dan sifat yang dimiliki dari

cat cair akan menentukan permeabilitas batuan.

Dan suatu material dapat permeabel terhadap suatu zat cair (gas) tertentu akan

tetapi dapat bersifat impermeabel terhadap zat lainnya. Permeabilitas suatu

material batuan merupakan hal yang amat penting pada proyek seperti pada

pemompaan air tanah, minyak atau gas dari atau kedalam suatu formasi dan

lain sebagainya.

Tabel 1.1 - Nilai Permeabilitas Relatif

Permeabilitas Relatif K (m/dt) Material (Geologi)

Sangat Permeabel (dapat ditembus) < 10-3 Kerikil Kasar

Cukup Permeabel 10-3 ~ 10-5 Pasir, Pasir Halus

Kurang Permeabel 10-5 ~ 10-7 Pasir berlanau, pasir kotor

Sangat Kurang Permeabel 10-7 ~ 10-9 Lanau, Batu pasir halus

Impermeabel > 10-9 Lempung

b. Porositas

Porositas merupakan suatu perbandingan antara volume rongga dengan

volume material total.

Porositas (n) = Volume Rongga x 100 %

Volume Total

Dalam batuan sedimen yang terbentuk dari endapan butiran, fragmen batuan

atau cangkang kerang (sedimen klastik) mempunyai nilai variasi porositas

berkisar 0 ~ 9 %, batu pasir 15 %. Dalam batuan, nilai porositas akan berkurang

sejalan dengan umur dan kedalaman lapisan batuan dibawah permukaan tanah.



Gambar I.1 - Gambar pori-pori, celah dan retakan batuan

Batuan beku yang masih segar mempunyai nilai porositas sekitar 1 atau 2%,

akan tetapi yang sudah lapuk atau mengalami fracture akibat struktur, maka nilai

porositas adapat meningkat hingga 20% bahkan lebih. Maka penentuan

porositas dapat memberikan petunjuk yang baik tentang kualitas & kondisi

batuan.

c. Kerapatan

Kerapatan batuan lebih bervariasi dibandingkan dengan kerapatan tanah.

Kerapatan amat dipengaruhi oleh distribusi besar butir, material yang bergradasi

baik akan mempunyai kerapatan yang lebih tinggi dibandingkan dengan material

yang bergradasi buruk, karena fraksi material yang lebih kecil/halus akan

mengisi rongga-rongga antar butir.

d. Ketahanan

Ketahanan suatu batuan sangat penting untuk penggunaan tertentu, apabila

suatu material dikenakan tegangan external, maka material tersebut akan

mengalami deformasi (perubahan bentuk). Dikenal terdapat 3 (tiga) keadaan

tegangan yaitu : desakan (compression), regangan (tension) dan tegangan

geser (shear).

Desakan/pemampatan akan membuat material berkurang volumenya karena

mampat, regangan akan membuat volume bertambah dan menimbulkan

celah/rongga-rongga, sedangkan tegangan geser akan memindahkan satu

bagian material bergeser terhadap bagian lainnya. Dan ada kombinasi

diantaranya yang menimbulkan penampakan yang komplek.



e. Pelapukan

Pelapukan dapat dibedakan antara pelapukan kimiawi dan pelapukan mekanis.

Pelapukan kimiawi akan menyebabkan perubahan kimiawi dan/atau pelarutan

atas mineral-mineral yang terjadi disebabkan oleh air. Sedangkan pelapukan

mekanis adalah fragmentasi (berubah berkeping-keping) karena gaya dari luar

dan biasanya karena sudah terkena pelapukan kimiawi.

1.1.3 Proses Pembentukan Batuan dan Penggolongannya

Secara genetis terdapat 3 (tiga) kelompok besar batuan penyusun kulit bumi, yaitu

Batuan Beku, Batuan Metamorf dan Batuan Sedimen atau endapan. Ketiga

kelompok batuan tersebut secara genetis juga mempunyai hubungan kausal satu

dengan yang lain mengikuti Siklus Batuan.

Gambar I.2 - Siklus batuan

a. Batuan Beku

Batuan beku merupakan kumpulan (aggregate) dari mineral-mineral yang

mengalami pengkristalan dari bahan yang lebur (magma) dari mantel bumi.

Sumber panas yang diperlukan untuk meleburkan bahan berasal dari dalam

bumi, dimana suhu akan bertambah + 30o setiap kilometer kedalaman



(geothermal gradient). Magma merupakan larutan yang komplek terdiri dari

silikat dan air serta berbagai jenis gas; magma dapat mencapai permukaan,

sebagai lava (ekstrusi) dan sebagian membeku didalam tanah (intrusif).

Jenis batuan beku yang terbentuk tergantung dari : komposisi asal batuan yang

dileburkan, kecepatan pendinginan, reaksi yang terjadi didalam magma

ditempat proses pendinginan sedang terjadi. Pada saat magma mengalami

pendinginan akan terjadi kristalisasi dari berbagai mineral utama yang mengikuti

suatu urutan/orde yang dikenal sebagai Seri Reaksi Bowen.

Gambar I.3 - Origin batuan beku

Sebagai illustrasi : keberadaan batuan beku didalam tanah yang mempunyai

masa amat besar disebut sebagai Batholith yang pada umumnya mempunyai

kristal yang kasar (phanerithic) dan biasanya mempunyai komposisi Granitik.

Sedangkan Pluton adalah masa beku yang lebih kecil dari batholith yang

terbentuk karena ada desakan keatas, apabila masa beku tersebut naik

menerus mengikuti rekahan formasi berukuran lebih kecil disebut Stock (< 100

km). Korok (Dyke) berbentuk tabular dan memotong arah struktur batuan.



Gambar I.4 - Skema proses plate tektonik

b. Batuan Sedimen

Batuan sedimen adalah batuan yang terbentuk karena proses diagenesa dari

material batuan lain yang sudah mengalami sedimentasi. Proses sedimentasi

meliputi proses pelapukan, erosi, transportasi, pengendapan dan deagenesa

(pembatuan). Pada dasarnya, batuan sedimen berasal dari rombakan (erosi)

daratan yang mengalami transportasi dan akhirnya terendapkan (tersedimen-

tasi) disuatu tempat; kecuali endapan langsung dari proses gunung berapi.

Gambar I.5 - Perlapisan batuan sedimen

Sedimen pada umumnya berlapis-lapis yang disebabkan perubahan pada

proses pengendapan material yang tidak selalu sama. Sebagai ilustrasi apabila



terjadi curah hujan yang amat lebat didaerah hulu, maka pengendapan didaerah

hilir adalah pasir kasar, pada hujan kecil - sedang yang terendapkan adalah

pasir halus, sedang pada masa kemarau yang mengendap adalah lempung

halus tipis. Batuan sedimen mempunyai dua ciri penting yaitu yang dibentuk oleh

aturan dan sifat fragmen, matriks dan semen. Kedua ciri tersebut ialah ciri

tekstur dan ciri struktur.

Asal batuan akan mempengaruhi macam sedimen, batuan asal yang berbutir

halus akan menghasilkan batuan sedimen yang halus/amat halus; sedang

batuan asal yang berbutir kasar akan menghasilkan batuan sedimen berbutir

kasar maupun halus.

Sedangkan transportasi memegang peranan penting dalam mengangkut hasil

rombakan dan berlangsung dalam tiga cara : cara larutan, cara suspensi dan

cara menggeser didasar (bead load/bottom tractor).

Diagenesa (pembatuan) dari batuan sedimen dibagi dalam beberapa kelompok

yaitu : sementasi, kompaksi dan rekristalisasi.

Kompaksi yaitu pemadatan oleh tekanan yang meningkat dimana cairan

akan terdesak keluar.

Sementasi (perekatan), material baru akan mengendap diantara butiran-

butiran sebagai matriks SiO2, CaCO3 dlsb.

Rekristalisasi dimana butiran-butiran tumbuh menjadi satu sebagai akibat

pelarutan dan pengkristalan pada titik-titik yang lain.

Pembentukan konkresi yaitu pemindahan zat dan pemisahan ditempat lain.

Berbeda dengan batuan jenis lainnya yaitu Batuan Beku dan Batuan

Metamorf, porositas batuan sedimen ditentukan oleh banyak faktor

diterangkan sebagai berikut dalam Tabel 1.2. Tingkatan Porositas Sedimen

dibawah ini.

Tabel 1.2 - Tingkatan porositas sedimen

No Faktor Klasifikasi

1 Tingkat Pelapukan Ringan Sedang Kuat

2 Pengaruh Tektonik Lemah Sedang Kuat

3 Umur Geologi Tersier Plistosen Resen

4 Ukuran Butir Halus Sedang Kasar



5 Gradasi Baik Senjang/Gap Buruk

6 Bentuk Butir Runcing Sedang Bundar

7 Sementasi Silikat Campuran Karbonat

POROSITAS KECIL

BESAR

Oleh karena itu, batuan sedimen tergolong media pembawa air yang baik,

terutama batuan sedimen yang berumur muda (kwarter), sedangkan sedimen

berumur masa kini pada umumnya belum terkonsolidasi sehingga bersifat lunak

bahkan urai karena belum ada proses litifikasi dan proses sementasinya belum

sempurna. Sebagai contoh endapan Sungai (alluvial), endapan Teras, Kipas

Alluvial (Alluvial Fan). Untuk batuan yang telah mengalami proses pelapukan

kuat nyaris sempurna, selain lunak juga tidak terkonsolidasi. Kondisi batuan ini

sering di klasifikasikan sebagai Tanah atau Overburden. Sedangkan batuan

dibawahnya yang masih padu dan relatif keras disebut sebagai Batuan Dasar

(Bed Rock).

c. Batuan Metamorf

Batuan metamorf adalah batuan ubahan yang terbentuk dari batuan asalnya,

berlangsung dalam keadaan padat, akibat pengaruh peningkatan suhu (T) dan

tekanan (P) atau keduanya dan berlangsung dibawah permukaan bumi. Proses

metamorfosa meliputi : Rekristalisasi, Reorientasi dan Pembentukan mineral

baru dari unsur yang telah ada sebelumnya.

Gambar I.6 - Contoh batuan metamorfik

Batuan sedimen ataupun batuan beku setelah mengalami diagenesa akan

berubah lebih lanjut dikarenakan pengaruh T & P dan seringkali kristalisasi



kembali berlangsung melalui penambahan atau penghilangan zat. Proses

metamorfosa akan membentuk batuan baru yang sama sekali berbeda dengan

batuan asalnya, baik tekstur maupun komposisi mineral tetapi tidak mengubah

komposisi kimia batuan; karena kenaikan temperatur ataupun kenaikan tekanan

akan dapat mengubah mineral bila batas kestabilannya terlampaui.

Berdasarkan pembentukkannya dapat dibagi atas :

Metamorfosa Kontak, yaitu terjadi kontak sebuah intrusi magma sehingga

batuan yang diterobos dan berada disampingnya seakan dibakar (T tinggi

tetapi P rendah).

Metamorfosa Dinamo yaitu terjadi deformasi lokal yang intensif, dimulai dari

breksi patahan kemudian milonit (T rendah & P rendah).

Metamorfosa Regional terjadi pada daerah yang amat luas dibanding kedua

tipe diatas serta berkaitan erat dengan orogenesa dan deformasi geologi,

tidak ada intrusi magma (T rendah ~ tinggi; P rendah ~ tinggi).

1.1.4 Komposisi dan Karakteristik Batuan Sedimen

Batuan sedimen adalah batuan yang terbentuk oleh proses diagenesa dari material

batuan lain yang sudah mengalami proses sedimentasi. Batuan sedimen terbentuk

dari material dan mineral batuan lain yang telah mengalami pelapukan dan stabil

dalam kondisi temperatur dan tekanan permukaan. Batuan sedimen dibentuk oleh

4 material utama yaitu :

a. Kwarsa

Kwarsa adalah salah satu dari mineral-mineral klastik pada batuan sedimen

yang berasal dari batuan granit kerak kontinental, bersifat keras, stabil, tahan

terhadap proses pelapukan.

b. Kalsit

Kalsit adalah mineral utama pembentuk batu gamping (limestone) yang dapat

berfungsi sebagai semen pada batu pasir dan batu lempung. Kalsium (Ca)

berasal dari batuan beku dan karbonat (CO) berasal dari karbondioksida.

Kalsium diendapkan sebagai CaCO3 atau dari organisme laut seperti cangkang

yang membentuk batu gamping.



c. Lempung

Mineral-mineral lempung berasal dari hasil pelapukan secara cepat pada kondisi

atmosfir dari silikat khususnya dari feldspar, dan terbentuk sebagai hasil alterasi

dari mineral lain. Berbutir sangat halus berukuran lebih kecil dari 2 m,

terkumpul dalam lumpur dan serpih. Mineral lempung dari kelompok ”Mont

Morilonit” yang mempunyai kemampuan mengembang karena mempunyai daya

serap air besar merupakan lempung yang mempunyai daya rusak terhadap

struktur bangunan buatan manusia.

d. Fragmen-fragmen batuan

Batuan yang mengalami proses pelapukan akan membentuk fragmen-fragmen

berbutir kasar dan endapan klastik seperti kerikil, berbutir halus seperti pasir.

Dan sering dijumpai berupa basalt, slate atau batuan yang berukuran halus.

1.2 Struktur Geologi Umum

Seperti yang diterangkan dimuka bahwa terdapat tiga macam kekuatan alam yaitu

saling menekan (compression); saling menarik (tension) dan mengguling (couple).

Selintas akan diterangkan tentang struktur batuan yang banyak dijumpai dialam

yaitu struktur batuan lipatan (fold) dan patahan (fault) serta retakan (joint) dan

rekahan (fracture)) secara ringkas sebagai berikut :

1.2.1 Struktur Lipatan (Folds)

Tekanan yang kuat pada formasi batuan terutama batuan sedimen akan membuat

struktur batuan terlipat dengan bermacam bentuk kenampakan yang dirincikan

sebagai berikut :

a. Antiklinal (Anticline)

Terdefinisi bahwa sumbu lipatan terangkat keatas dengan kedua sayap

antiklinal menpunyai sudut yang sama, atau juga dapat rebah. Beberapa

macam struktur lipatan antiklinal yaitu : Symetrical (upright) Anticlines folds;

Asymetrical Anticline, Overtuned Folds dan Recumbent Folds.



Dikatakan symetrical antiklinal apabila kedua belah sayap vertikal dan

mempunyai kenampakan simetris satu sama lainnya. Asymetrical anticline,

apabila sayap formasi tidak sumetris dan miring kesalah satu arah. Lipatan

dikatakan overtuned apabila salah satu kemiringan lereng dari sayapnya telah

mengalami putaran lebih dari 90o. Dan lipatan rebah atau recumbent fold adalah

sumbu lipatan rebah berkisar 90o dari arah tegak lurus.

Gambar I.7 - Skema struktur perlipatan antiklinal

b. Sinklinal (Syncline)

Merupakan bentuk struktur yang terbalik dari antiklinal, karena sumbu perlipatan

turun kebawah. Kecuali struktur lipatan diatas, banyak dikenal beberapa struktur

lipatan sebagai berikut :

Isocline Folds - dalam bahasa Yunani berarti sama-sama naik artinya dua

sayap formasi naik bersama-sama pada sudut yang sama pula.

Chevron Folds - artinya sayap kedua formasi naik dan membuat sudut tajam.

Box Folds - bahwa sayap-sayap formasi ada yang terlipat dan sejajar.

Fan Folds - sayap formasi membuat lipatan seperti kipas.

Kink Bands -



Gambar I.8 - Struktur perlipatan sinklinal & antiklinal

Sketsa berikut ini dapat menjelaskan bentuk struktur perlipatan sebagai berikut

:

Gambar I.9 - Skema struktur perlipatan sinklinal 1



Bentuk-bentuk lain dari struktur lipatan secara teoritical dapat digambarkan

sebagai berikut :

Gambar I.10 - Struktur perlipatan sinklinal 2

Gambar I.11 - Struktur pelipatan recumbent



Gambar I.12 - Struktur perlipatan lainnya

1.2.2 Struktur Patahan

Struktur patahan akan terjadi apabila tekanan yang disebutkan diatas formasi

lapisan batuan mengalami kerusakan akibat pergeseran, baik pergeseran tersebut

mengarah keatas, kesamping, kebawah bahkan memelintir. Secara ringkas

diberikan beberapa gambar teoritical tentang bentuk patahan yang umum terjadi

sebagai berikut :



Gambar I.13a - Struktur patahan normal & kenampakan hasil erosinya

Gambar I.13b - Struktur patahan normal & kenampakan hasil erosinya

Gambar I.13c - Struktur patahan geser & kenampakan hasil erosinya

Gambar I.13d - Struktur patahan geser & kenampakan hasil erosinya



Gambar I.13e - Struktur patahan geser turun & kenampakan hasil erosinya

Gambar I.13f - Struktur patahan geser turun & kenampakan hasil erosinya

Gambar I.13g - Struktur patahan normal & kenampakan hasil erosinya



Gambar I.13h -Struktur patahan naik & kenampakan hasil erosinya

Gambar I.14 - Skema struktur patahan & perlipatan komplek

Gambar I.15 - Struktur perlipatan komplek dan ngarai hasil struktur patahan



Gambar I.16 - Bendung Perjaya di Kabupaten OKU Timur

1.3 Latihan

Terangkan secara singkat dan jelas pertanyaan di bawah ini!

1. Berapa jenis batuan yang ada di bumi ini?

2. Sifat-sifat apa yang dimiliki oleh material penyusun batuan?

3. Berapa macam struktur geologi yang anda ketahui?

1.4 Rangkuman

Secara umum dalam ilmu geologi dikenal tiga jenis batuan utama yaitu :

Batuan Beku (Igneous Rock) yang terbentuk dari hasil pendinginan dan

kristalisasi magma baik didalam maupun dipermukaan bumi.

Batuan Sedimen (Sedimentary Rock) terbentuk dari hasil rombakan batuan

yang telah ada, akumulasi dari material organik atau hasil penguapan dari

larutan.

Batuan Metamorfik (Metamorphis Rock) merupakan perubahan dalam keadaan

padat dari suatu batuan yang telah ada menjadi batuan baru yang mempunyai

komposisi dan tekstur berbeda dikarenakan proses perubahan panas tinggi,

tekanan, kegiatan kimiawi atau perpaduan ketiga proses tersebut.

Struktur geologi yang umum dijumpai di alam adalah struktur : perlipatan (fold),

patahan (fault), rekahan (fracture) dan retakan (joint) baik dalam skala minor

maupun mayor.



MATERI POKOK 2

HIDROGEOLOGI

2.1 Pengertian Air Tanah

Air tanah adalah air yang terdapat dalam lapisan tanah atau batuan di bawah

permukaan tanah (Permen ESDM 02 Tahun 2017). Menurut Herlambang (1996:5)

air tanah adalah air yang bergerak di dalam tanah yang terdapat didalam ruang

antar butir-butir tanah yang meresap ke dalam tanah dan bergabung membentuk

lapisan tanah yang disebut akifer.

Air tanah bergerak dari atas ke bawah, air tanah juga bergerak dari bawah ke atas

(gaya kapiler). Air tanah bergerak horisontal pada dasarnya mengikuti hukum

hidrolika, air bergerak horisontal karena adanya perbedaan gradien hidrolik.

Gerakan air tanah mengikuti hukum Darcy yang berbunyi “volume air tanah yang

melalui batuan berbanding lurus dengan tekanan dan berbanding terbalik dengan

tebal lapisan (Utaya, 1990:35).

2.1.1 Siklus Hidrogeologi

Hidrogeologi (hidrologi air tanah) adalah cabang hidrologi yang berhubungan

dengan air tanah dan didefinisikan sebagai ilmu tentang keterdapatan, penyebaran

dan pergerakan air di bawah permukaan bumi (Chow, 1978). Hidrogeologi

mempunyai makna yang sama akan tetapi penekanannya lebih besar dalam aspek

ke-geologian (Todd, 1980). Oleh karena itu uraian tentang air tanah tidak akan lepas

dari ilmu hidrologi, mulai dari kejadian air tanah, pergerakan air tanah dan sampai

mencapai lajur jenuh didalam akifer serta pelepasannya di permukaan tanah.


mampu menjelaskan hidrogeologi.



Siklus hidrologi adalah sirkulasi air yang tidak pernah berhenti dari atmosfir ke bumi

dan kembali ke atmosfir melalui proses kondensasi, presipitasi, evaporasi dan

transpirasi. Pemanasan air samudera oleh sinar matahari merupakan kunci proses

siklus hidrologi tersebut dapat berjalan secara kontinu. Air mengalami evaporasi,

kemudian jatuh sebagai presipitasi dalam bentuk air hujan, salju, hujan batu, hujan

es dan salju (sleet), hujan gerimis atau kabut.

Air tanah dan air permukaan merupakan sumber air yang mempunyai

ketergantungan satu sama lain, air tanah adalah sumber persediaan air yang sangat

penting; terutama di daerah-daerah dimana musim kemarau atau kekeringan yang

panjang menyebabkan berhentinya aliran sungai. Banyak sungai dipermukaan

tanah yang sebagian besar alirannya berasal dari sumber air tanah, sebaliknya juga

aliran sungai yang merupakan sumber utama imbuhan air tanah.

Secara umum terdapat 2 sumber air tanah yang dijelaskan sebagai berikut :

1) Air hujan yang meresap kedalam tanah melalui pori-pori atau retakan dalam

formasi batuan dan akhirnya mengalir mencapai permukaan air tanah.

2) Air dari aliran air permukaan diatas tanah seperti danau, sungai, reservoir dan

lain sebaginya yang meresap melalui pori-pori tanah masuk kedalam lajur jenuh.



Gambar II.1 - Skema Daur Hidrologi global dalam aliran permukaan dan

aliran air tanah dalam sistim terbuka (Levin, 1985 dalam Toth, 1990)

Pada perjalanan menuju bumi beberapa presipitasi dapat ber-evaporasi kembali ke

atas atau langsung jatuh yang kemudian di-intersepsi oleh tanaman sebelum

mencapai tanah. Secara ringkas dapat dijelaskan bahwa siklus hidrologi terus

bergerak secara kontinu sebagai berikut :

1) Presipitasi adalah peristiwa jatuhnya cairan dari atmosfer ke permukaan bumi,

dapat berupa hujan air, hujan es maupun salju; presipitasi adalah faktor utama

yang mengendalikan berlangsungnya daur hidrologi dalam suatu wilayah DAS.

Keberlanjutan proses ekologi, geografi dan tata guna lahan dalam suatu wilayah

DAS ditentukan oleh berlangsungnya proses hidrologi. Sekaligus juga sebagai

pembatas bagi usaha pengelolaan sumber daya air permukaan dan sumber

daya air tanah.

Ada beberapa faktor yang berpengaruh terhadap presipitasi :

Terdapat uap air di atmosfer

Faktor meteorologi (suhu, kelembaban, awan)

Lokasi/tempat sehubungan dengan sistem sirkulasi secara umum

Terdapat rintangan alam (pegunungan, dan lain sebagainya)



2) Evaporasi/evapotranspirasi, adalah peristiwa berubahnya air menjadi uap

yang bergerak dari permukaan tanah, air dan tumbuhan ke udara. Air yang ada

di laut, di daratan, di sungai, di tanaman, dsb. kemudian akan menguap ke

angkasa (atmosfer) dan kemudian akan menjadi awan. Pada keadaan jenuh uap

air (awan) itu akan menjadi bintik-bintik air yang selanjutnya akan turun

(precipitation) dalam bentuk hujan, salju, es. Ketika air dipanaskan oleh sinar

matahari, permukaan molekul-molekul air memiliki cukup energi untuk

melepaskan ikatan molekul air tersebut dan kemudian terlepas dan

mengembang sebagai uap air yang tidak terlihat di atmosfir.

Sekitar 95.000 milyar kubik air menguap ke angkasa setiap tahunnya, hampir

80.000 milyar kubik menguapnya dari lautan. Hanya 15.000 milyar kubik berasal

dari daratan, danau, sungai, dan lahan yang basah, dan yang paling penting

juga berasal dari tranpirasi oleh daun tanaman yang hidup. Proses semuanya

itu disebut Evapotranspirasi.

3) Infiltrasi/perkolasi, fenomena meresapnya air kedalam ke dalam tanah - Air

bergerak ke dalam tanah melalui celah-celah dan pori-pori tanah dan batuan

menuju muka air tanah. Air dapat bergerak akibat aksi kapiler atau air dapat

bergerak secara vertikal atau horizontal dibawah permukaan tanah hingga air

tersebut memasuki kembali sistem air permukaan. Kecepatan infiltrasi

cenderung menurun secara eksponensial (Horton, 1933) pada saat hujan

meningkat yaiyu apabila curah hujan melebihi kapasitas infiltrasinya.

Kecepatan infiltrasi dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu :

Jenis tanaman

Kondisi permukaan atanah

Suhu

Intensitas hujan

Kualitas air

Volume simpanan bawah tanah

Kelembaban tanah dan udara yang terdapat dalam tanah

Sifat-sifat fisik tanah/struktur tanah

4) Larian Air Permukaan (surface run off) diatas permukaan tanah dekat dengan

aliran utama dan danau; makin landai lahan dan makin sedikit pori-pori tanah,

maka aliran permukaan semakin besar. Air permukaan, baik yang mengalir



maupun yang tergenang (danau, waduk, rawa), dan sebagian air bawah

permukaan akan terkumpul dan mengalir membentuk sungai dan berakhir ke

laut.

Air hujan yang jatuh kebumi akan sampai ke saluran/sungai melalui jalurnya

masing-masing (Ward & Trimble, 2004) :

Larian permukaan bebas (surface run off)

Aliran antara (interflow/subsurface run off)

Aliran air tanah (groundwater flow)

Proses perjalanan air di daratan itu terjadi dalam komponen-komponen siklus

hidrologi yang membentuk sisten Daerah Aliran Sungai (DAS). Jumlah air di

bumi secara keseluruhan relatif tetap, yang berubah adalah wujud dan

tempatnya. Aliran permukaan tanah dapat dilihat biasanya pada daerah urban.

Sungai-sungai bergabung satu sama lain dan membentuk sungai utama yang

membawa seluruh air permukaan disekitar daerah aliran sungai menuju laut.

2.2 Ruang Penyimpanan Air Tanah

2.2.1 Umum

Suatu formasi geologi yang mempunyai kemampuan untuk menyimpan dan

melalukan air tanah dalam jumlah berarti ke sumur-sumur atau mata air-mata air

disebut akuifer. Lapisan pasir atau kerikil adalah salah satu formasi geologi yang

dapat bertindak sebagai akuifer. Wadah air tanah yang disebut akuifer tersebut

dialasi oleh lapisan lapisan batuan dengan daya meluluskan air yang rendah,

misalnya lempung, dikenal sebagai akuitard.

Lapisan yang sama dapat juga menutupi akuifer, yang menjadikan air tanah dalam

akuifer tersebut di bawah tekanan (confined aquifer). Di beberapa daerah yang

sesuai, pengeboran yang menyadap air tanah tertekan tersebut menjadikan air

tanah muncul ke permukaan tanpa membutuhkan pemompaan. Sementara akuifer

tanpa lapisan penutup di atasnya, air tanah di dalamnya tanpa tekanan (unconfined

aquifer), sama dengan tekanan udara luar.

Semua akuifer mempunyai dua sifat yang mendasar:

1) kapasitas menyimpan air tanah dan



2) kapasitas mengalirkan air tanah.

Namun demikian sebagai hasil dari keragaman geologinya, akuifer sangat beragam

dalam sifat-sifat hidroliknya (kelulusan dan simpanan) dan volume tandonnya

(ketebalan dan sebaran geografinya). Berdasarkan sifat-sifat tersebut akuifer dapat

mengandung air tanah dalam jumlah yang sangat besar dengan sebaran yang luas

hingga ribuan km2 atau sebaliknya.

Ditinjau dari kedudukannya terhadap permukaan, air tanah dapat disebut

air tanah dangkal (phreatic), umumnya berasosiasi dengan akuifer tak tertekan,

yakni yang tersimpan dalam akuifer dekat permukaan hingga kedalaman -

tergantung kesepakatan - 15 sampai 40 m.

air tanah dalam, umumnya berasosiasi dengan akuifer tertekan, yakni tersimpan

dalam akuifer pada kedalaman lebih dari 40 m (apabila kesepakatan air tanah

dangkal hingga kedalaman 40 m).

Air tanah dangkal umumnya dimanfaatkan oleh masyarakat (miskin) dengan

membuat sumur gali, sementara air tanah dalam dimanfaatkan oleh kalangan

industri dan masyarakat menengah keatas.

Sebaran akuifer serta pengaliran air tanah tidak mengenal batas-batas kewenangan

administratif pemerintahan. Suatu wilayah yang dibatasi oleh batasan-batasan

geologis yang mengandung satu akuifer atau lebih dengan penyebaran luas,

dimana terjadi proses pengimbuhan, pengaliran dan pelepasan air tanah

berlangsung disebut cekungan air tanah

2.2.2 Pengaliran dan Imbuhan Air Tanah

Air tanah dapat terbentuk atau mengalir (terutama secara horisontal), dari

titik/daerah imbuh (recharge), seketika itu juga pada saat hujan turun, hingga

membutuhkan waktu harian, mingguan, bulanan, tahunan, puluhan tahun, ratusan

tahun, bahkan ribuan tahun, tinggal di dalam akuifer sebelum muncul kembali

secara alami di titik/daerah luah (discharge), tergantung dari kedudukan zona jenuh

air, topografi, kondisi iklim dan sifat-sifat hidrolika akuifer. Oleh sebab itu, kalau



dibandingkan dalam kerangka waktu umur rata-rata manusia, air tanah

sesungguhnya adalah salah satu sumber daya alam relatif tak terbarukan.

Saat ini di daerah-daerah perkotaan yang pemanfaatan air tanah dalamnya sudah

sangat intensif, seperti di Jakarta, Bandung, Semarang, Denpasar, dan Medan,

muka air tanah dalam (piezometic head) umumnya sudah berada di bawah muka

air tanah dangkal (phreatic head). Akibatnya terjadi perubahan pola imbuhan, yang

sebelumnya air tanah dalam memasok air tanah dangkal (karena piezometic head

lebih tinggi dari phreatic head), saat ini justru sebaliknya air tanah dangkal memasok

air tanah dalam.

Jika jumlah total pengambilan air tanah dari suatu sistem akuifer melampaui jumlah

rata-rata imbuhan, maka akan terjadi penurunan muka air tanah secara menerus

serta pengurangan cadangan air tanah dalam akuifer. Jika ini hal ini terjadi, maka

kondisi demikian disebut pengambilan berlebih (over exploitation), dan

penambangan air tanah terjadi.

2.2.3 Bentuk Wadah Air Tanah

Perlapisan tanah kaitannya dengan kemampuan menyimpan dan meloloskan air

dibedakan atas empat jenis perlapisan yaitu:

Aquifer, adalah lapisan/formasi yang dapat menyimpan dan mengalirkan air

dalam jumlah besar. Lapisan batuan ini bersifat permeable seperti kerikil, pasir

dll.

Aquiclude, adalah lapisan/formasi yang dapat menyimpan air tetapi tidak dapat

mengalirkan air dalam jumlah besar, seperti lempung, tuff halus, silt.

Aquifuge adalah lapisan/formasi batuan yang tidak dapat menyimpan dan

mengalirkanair, contohnya batuan granit dan batuan yang kompak

Aquitard, adalah lapisan/formasi batuan yang dapat menyimpan air tetapi

hanya dapat meloloskan air dalam jumlah yang sangat terbatas.



Gambar II.2 - Skema perlapisan akuifer

Menurut Krusseman dan Ridderman (1970) dalam Utaya (1990:41-42) berdasarkan

atas sebaran akuifer dan non akuifer dibawah permukaan tanah, dikenali adanya

sistim akifer sebagai berikut :

a. Akuifer Bebas (Unconfined Aquifer)

lapisan lolos air yang hanya sebagian terisi oleh air dan berada di atas lapisan

kedap air. Permukaan tanah pada aquifer ini disebut dengan water table (preatik

level), yaitu permukaan air yang mempunyai tekanan hidrostatik sama dengan

atmosfer.

b. Akuifer Tertekan (Confined Aquifer)

yaitu aquifer yang seluruh jumlahnya air yang dibatasi oleh lapisan kedap air,

baik yang di atas maupun di bawah, serta mempunyai tekanan jenuh lebih besar

dari pada tekanan atmosfer.

c. Akuifer Semi Tertekan (Semi Confined Aquifer)

yaitu aquifer yang seluruhnya jenuh air, dimana bagian atasnya dibatasi oleh

lapisan semi lolos air dibagian bawahnya merupakan lapisan kedap air.

d. Akuifer Semi Bebas (Semi Unconfined Aquifer)

yaitu aquifer yang bagian bawahnya yang merupakan lapisan kedap air,

sedangkan bagian atasnya merupakan material berbutir halus, sehingga pada

lapisan penutupnya masih memungkinkan adanya gerakan air. Dengan

demikian aquifer ini merupakan peralihan antara aquifer bebas dengan aquifer

semi tertekan.



Gambar II.3 - Skema perlapisan akuifer floridan

Jumlah air tawar terbesar tersimpan dalam bumi (Chow, 1978) dan berdasarkan

Prakiraan Jumlah Air di Bumi menurut UNESCO, 1978; dijelaskan bahwa jumlah air

tanah yang ada dibumi jauh lebih besar dibandingkan jumlah air permukaan

sebesar 98% yaitu semua air di daratan tersembunyi dibawah permukaan tanah

didalam pori-pori batuan dan bahan-bahan butiran.

Akan tetapi Tolman (1937) dalam Wiwoho (1999:26) mengemukakan bahwa air

tanah dangkal pada akifer yang terdapat pada material yang belum termampatkan

di daerah beriklim kering menunjukan konsentrasi unsur-unsur kimia yang tinggi

terutama musim kemarau.

Hal ini disebabkan oleh adanya gerakan kapiler air tanah dan tingkat evaporasi yang

cukup besar. Besar kecilnya material terlarut tergantung pada lamanya air kontak

dengan batuan. Semakin lama air kontak dengan batuan semakin tinggi unsur-

unsur yang terlarut di dalamnya.

Disamping itu umur batuan juga mempengaruhi tingkat kegaraman air, sebab

semakin tua umur batuan, maka semakin tinggi pula kadar garam-garam yang

terlarut di dalamnya.



Lapisan yang mudah dilalui oleh air tanah disebut lapisan permeable, seperti

lapisan yang terdapat pada pasir atau kerikil, sedangkan lapisan yang sulit dilalui

air tanah disebut lapisan impermeable, seperti lapisan lempung atau geluh. Lapisan

yang dapat menangkap dan meloloskan air disebut akuifer. Lapisan tanah yang

berisikan air terletak dibawah permukaan tanah dinamakan lajur jenuh (saturated

zone) dan diatasnya terletak lajur tidak jenuh (unsaturated zone) berisikan air dan

udara.

Disamping air tanah bergerak dari atas ke bawah, air tanah juga bergerak dari

bawah ke atas (gaya kapiler). Air bergerak horisontal pada dasarnya mengikuti

hukum hidrolika, air bergerak horisontal karena adanya perbedaan gradien hidrolik.

Gerakan air tanah mengikuti hukum Darcy yang berbunyi “volume air tanah yang

melalui batuan berbanding lurus dengan tekanan dan berbanding terbalik dengan

tebal lapisan (Utaya, 1990:35).

Gambar II.4 - Gerakan air tanah dan jenis lapisannya

2.3 Imbuhan dan Luahan Air Tanah

2.3.1 Daerah Imbuhan (Recharge Area)

Daerah imbuhan air adalah daerah resapan air yang mampu menambah air tanah

secara alamiah pada suatu cekungan air tanah. Pengertian tersebut menunjukkan

bahwa tidak semua daerah yang mampu meresapkan air hujan kedalam tanah

otomatis merupakan daerah imbuhan. Air hujan yang jatuh di daerah imbuhan pada



awalnya mengisi lajur tidak jenuh dan mengubahnya menjadi jenuh sehingga muka

air tanah semakin naik/dangkal. Letak daerah imbuhan biasanya berada di kawasan

hulu aliran sungai dengan morfologi berupa perbukitan/pegunungan yang memiliki

elevasi lebih tinggi.

Karena kedudukan muka air tanah didaerah imbuhan awalnya relatif dalam maka

kenaikan muka air tanah tersebut membentuk kolom air yang cukup tebal dan

menimbulkan tekanan hidraulika yang cukup kuat untuk menekan ke bawah

sehingga air hujan meresap akan terus mengalir kebawah dan akan menambah

volume air tanah yang terdapat di lajur jenuh. Sehingga selama hujan berlangsung,

permukaan tanah didaerah imbuhan selalu mampu meresapkan air hujan yang

jatuh dipermukaan tanah.

2.3.2 Daerah Luahan (Discharge Area)

Daerah luahan air tanah adalah daerah keluaran air tanah yang berlangsung secara

alamiah pada suatu cekungan air tanah. Letak daerah luahan biasanya berada

didaerah hilir dengan morfologi berupa dataran rendah. Penentuan batas antara

daerah imbuhan dan daerah luahan sangat penting dalam pelaksanaan upaya

konservasi air tanah. Prinsip keseimbangan air tanah berkaitan erat dengan aspek

keseimbangan dari dua komponen yaitu imbuhan (recharge) dan pendayagunaan /

luahan air tanah (discharge).

Gambar II.5 - Skema ruang imbuhan dan ruang luahan air tanah



2.4 Keterdapatan Air Tanah

2.4.1 Satuan Penyusun Batuan

Keterdapatan air tanah (groundwater avaibility) disuatu kawasan amat dipengaruhi

oleh kondisi geologis yang meliputi : litologi batuan, struktur dan porositas batuan.

Sesuai kondisi geologis di Indonesia, keterdapatan air tanah di Indonesia pada

umumnya dibedakan sebagai berikut :

a. Air Tanah pada Batuan Lepas

Pada umumnya batuan lepas berasal dari berbagai batuan induk berumur

kuarter dalam bentuk endapan aluvial yang terdiri dari material lepas yang

berukuran kerikil, pasir lanau atau lempung. Jenis batuan ini umumnya

mempunyai sifat kelulusan yang cukup baik untuk mengalirkan air tanah.

Sebaran air tanah pada jenis batuan lepas ini umumnya terdapat di derah pantai,

cekungan antar gunung dan lembah-lembah sungai. Kerikil dan pasir

merupakan litologi akuifer yang umum dijumpai sebagai wadah air tanah pada

batuan lepas. Air tanah pada pada batuan lepas yang tersebar di dataran aluvial

pantai serta cekungan antar gunung mempunyai potensi yang tinggi sebagai

sumber daya air tanah.

b. Air Tanah pada Batuan Vulkanik Kuarter

Batuan vulkanik yang berumur kuarter umumnya berbentuk sebagai gunung api

banyak tersebar di Indonesia, daerah resapan berada di bagian atas yaitu di

daerah puncak dan bagian atas kaki gunung dimana merupakan tempat air

hujan meresap kedalam tanah dan meresap dalam akuifer yang alirannya

tergantung dari sifat kelulusan batuannya.

Aliran air tanah pada batuan vulkanik kuarter dapat melalui ruang antar butir

maupun rekahan. Seperti halnya pada air tanah di batuan lepas, air tanah pada

batuan vulkanik merupakan sumber air tanah yang mempunyai potensi tinggi.

Sedang potensi air tanah yang tersimpan pada satuan batuan volkanik tersier,

sangat rendah.

c. Air Tanah pada Batuan Karbonat

Batu gamping dan dolomit merupakan batuan karbonat yang paling banyak

tersebar di Indonesia. Di beberapa tempat batu gamping berkembang menjadi

batu gamping karst. Batu gamping ini merupakan akuifer yang cukup baik

setelah batuan vulkanik dan endapan aluvial. Keterdapatan air tanah pada batu



gamping ditentukan oleh kesarangannya, sehingga air tanah pada jenis batuan

ini tersebar tidak merata dan potensinya terutama tergantung pada intensitas

lubang-lubang pelarutannya.

Gambar II.6 - Skema pergerakan air tanah di batuan karbonat

d. Air Tanah pada Batuan Padu

Batuan padu pada umumnya mempunyai sifat kelulusan air yang rendah. Air

tanah terutama mengisi celahan, rekahan dan bidang lapisan daribatuan.

Keterdapatan air tanah pada jenis batuan ini relatif kecil. Suatu wilayah yang

dibatasi batas-batas hidrogeologis, tempat semua semua kejadian hidrogeologis

mencakup proses pengimbuhan, pengaliran, pelepasan air tanah berlangsung

disebut sebagai cekungan air tanah.

Keberadaan cekungan air tanah sangat tergantung kepada kondisi geologi dan

hidrologi setempat. Batas-batas cekungan air tanah tidak selaku sama dengan

batas administrasi, batas daerah aliran sungai maupun batas antara daratan dan

lautan dan keberadaannya sering kali tidak dicirikan oleh keberadaan air di

permukaan tanah.

2.4.2 Satuan Areal Daerah

Daerah pemanfaatan air tanah pada umumnya dikembangkan pada 3 (tiga) daerah

yang cukup luas dan mempunyai potensi air tanah yang tinggi yaitu :

1) Daerah dataran antar pegunungan



2) Daerah dataran rendah & pantai

3) Daerah lembah sungai yang luas

a. Daerah Dataran Antar Pegunungan

Pada daerah ini lokasi yang diprakirakan mempunyai potensi air tanah tinggi

adalah daratan yang dikelilingi perbukitan yang menjadi sumber imbuhan air

tanah. Daratan ini mempunyai potensi air tanah yang cukup tinggi, dengan

catatan tidak terlalu mendekati kaki perbukitan yang masuk dalam areal

perpindahan aliran air tanah (trancient area) sehingga terkadang mempunyai

kedalaman muka air tanah yang relatif dalam dan debit kurang.

Gambar II.7 - Dataran antar kaki pegunungan

Satuan batuan pada areal antar pegunungan biasanya berupa rombahan dan

hasil erosi dari batuan pegunungan disekitarnya sehingga belum terlalu

mampat, maka dapat dapat berlaku sebagai pendukung perlapisan akuifer yang

baik.

b. Daerah Dataran Rendah & Pantai

Pada daerah ini mempunyai potensi air tanah yang cukup baik tergantung dari

daerah imbuhannya. Untuk dataran rendah yang dikelilingi oleh pegunungan,

selalu mempunyai potensi air tanah sangat tinggi sehingga biasanya dapat

dilakukan pengembangan air tanah secara besar-besaran. Akan tetapi wajib



memperhatikan kondisi air tanah setempat dan tetap melakukan konservasi air

tanah sebaik-baiknya.

Gambar II.8 - Dataran rendah & pantai

Untuk daerah dataran pantai, potensi air tanah sedang ~ sampai tinggi, apabila

terdapat struktur perlipatan ataupun patahan di bibir pantai, maka struktur

tersebut membentuk fenomena alam sebagai bendung alami bawah tanah.

Maka air tanah tertahan pada struktur bendung bawah tanah tersebut dan

sehingga dapat diturap dengan baik.

Akan tetapi apabila terdapat pelamparan perlapisan menerus dari arah hulu

kearah pantai maka perlu diwaspadai tentang lokasi dan kedalaman bidang

kontak antara air tawar dengan air asin (Ghyben-Herzberd Interface). Apabila

air tanah diturap berlebihan maka dapat terjadi intrusi air asin



Gambar II.9 - Skema struktur sinklinal & antiklinal

Pembuatan penampang geologi berdasarkan nilai tahanan jenis wajib dilakukan

dengan memperlihatkan titik duga yang mendeteksi dapat mendeteksi bidang

kontak. Penentuan bidang kontak sangat berguna untuk penentuan kedalaman

pemboran dan perencanaan debit pemompaan, sehingga dapat mencegah

intrusi air laut.

c. Daerah Lembah Sungai

Pada daerah lembah sungai yang luas biasanya mempunyai potensi air tanah

cukup tinggi. Areal ini merupakan daerah patahan dengan igir lembah menjulang

tinggi di sisi kiri dan kanan.

Gambar II.10 - Daerah lembah sungai hasil patahan



Perlapisan tanah merupakan hasil rombakan dari daerah igir lembah yang

biasanya agak kasar dan mempunyai bidang dataran yang relatif sempit. Potensi

air tanah terletak pada lapisan endapan sungai. Pada tahap pra kelayakan

dilakukan penentuan lebih rinci mengenai lokasi, kedalaman pemboran dan

ketebalan endapan sungai.

d. Daerah Batuan Gamping

Batu gamping dan dolomit merupakan batuan karbonat yang paling banyak

tersebar di Indonesia. Di beberapa tempat batu gamping berkembang menjadi

batu gamping karst. Batu gamping ini merupakan akuifer yang cukup baik

setelah batuan vulkanik dan endapan aluvial. Keterdapatan air tanah pada batu

gamping ditentukan oleh kesarangannya, sehingga air tanah pada jenis batuan

ini tersebar tidak merata dan potensinya terutama tergantung pada intensitas

lubang-lubang pelarutannya

Gambar II.11 - Skema pergerakan air tanah di karst

Batu gamping tersebar luas di Indonesia, tersingkap dalam batu gamping

berlapis dan batu gamping terumbu. Formasi batu gamping merupakan rangking

ketiga dalam hal potensi keterdapatan air tanah di Indonesia. Keterdapatan air

tanah ditentukan oleh porositas sekunder dan tersebar tidak merata dan

potensinya tergantung oleh banyaknya saluran pelarutan yang memperbesar



rongga dibawah tanah sehingga berkembang menjadi sungai bawah tanah.

Keterdapatan air tanah di formasi batu gamping dapat dibedakan menjadi dua

macam yakni batu gamping berlapis dan dan batu gamping karst dimana

karakteristik keterdapatan air tanah sangat berbeda satu sama lainnya.

Batu gamping berlapis pada umumnya merupakan akuifer yang homogen

dimana air tanah mengalir diatara batu gamping itu sendiri, serta melalui pola

kompleks dari rekahan dan saluranpelarutan sekunder sepanjang bidang

perlapisan. Sedangkan pada batu gamping karst, air tanah mengalir melalui

celah-celah pada batu gamping pejal yang pada dasarnya merupakan batuan

kedap air.

Gambar II.12 - Sungai bawah tanah dalam gua Sinjang Lawang

Pangandaran Jawa Barat

2.5 Kesetimbangan Air Tanah

2.5.1 Umum

Prinsip keseimbangan air tanah berkaitan dengan aspek keseimbangan dari

berbagai macam komponen pasokan, dalam hal ini jumlah imbuhan dan

pendayagunaan/luah air tanah. Komponen-komponen ketersediaan dan

pendayagunaan air tanah menurut Karanth 1987 dan Johnson 172 adalah sebagai



tersaji pada tabel 2.1. Skema Infiltrasi air kedalam badan air tanah sebagai berikut

:

Tabel 2.1 - Skema Infiltrasi air kedalam badan air tanah

Komponen Imbuh

(Recharge)

Komponen Luah

(Discharge)

Peresapan hujan ke akifer Penguapan kapiler muka air tanah

Imbuhan alami dari sungai, danau,

cekungan air

Aliran rembesan, aliran mata air, aliran dasar

sungai & tandon bawah tanah

Imbuhan buatan dari dam, sistim irigasi,

sumur resapan

Pemanfaatan melalui pompa, artesis,

drainase

Keseimbangan air tanah dalam suatu area dapat dilihat dengan persamaan sebagai

berikut (Karanth 1987, Fetter 1994, Freeze dan Cherry 1979) sebagai berikut :

2.5.2 Neraca Air Tanah

Penentuan kapasitas akifer tertekan dan tak tertekan yaitu dengan menentukan

daerah imbuhan dan luahan.

Penentuan Neraca Air Tanah : Pengimbuhan alami untuk akifer dapat ditentukan

dengan analisa keseimbangan air tanah dari daerah pengisian ulang (recharge

area). Persamaannya ditentukan dengan keseimbangan neraca air tanah sebagai

berikut (Fetter 1994) :

Ketersediaan Air Tanah (aliran masuk) – Penggunaan Air Tanah (aliran keluar) =

Perubahan Ketersediaan Air Tanah.

Imbuhan Air Tanah = (presipitasi + aliran masuk air permukaan)

+ air yang dimasukkan ke cekungan + air masuk air tanah

– (evapotranpirasi + evaporasi reservoir + aliran keluar air permukaan + air yang

dibawa keluar cekungan + aliran keluar air tanah)

+ perubahan di simpanan air permukaan



2.6 Latihan


1. Apakah air tanah itu dan bagaimana proses terbentuknya?

2. Apakah ruang imbuhan dan ruang luahan air tanah itu?

3. Dimanakah terdapatnya air tanah di Indonesia?

2.7 Rangkuman

Bahwa yang dimaksud air tanah adalah air yang terdapat dalam lapisan tanah atau

batuan di bawah permukaan tanah. Sedangkan menurut Herlambang (1996:5) air

tanah adalah air yang bergerak di dalam tanah yang terdapat didalam ruang antar

butir-butir tanah yang meresap ke dalam tanah dan bergabung membentuk lapisan

tanah yang disebut akuifer.

Definisi yang lain, air tanah adalah sejumlah air dibawah permukaan bumi yang

dapat dikumpulkan dengan sumur-sumur, terowongan atau sistim drainase atau

dengan pemompaan. Dapat mengalir secara alami ke permukaan tanah melalui

sistim pancaran atau rembesan (Bouwer, 1978; Freeze-Cherry, 1979; Kodoatie,

1996). Menurut Sumarto (1989), air tanah adalah air yang menempati rongga-

rongga dalam perlapisan geologi yang terletak dibawah permukaan tanah.

Cekungan Air Tanah menurut Permen ESDM No. 02 Tahun 2017 di-definiskan

sebagai suatu wilayah yang dibatasi oleh batas hidrogeologis, tempat dimana

semua kejadian hidrogeologis seperti proses pengimbuhan, pengaliran dan

pelepasan air tanah berlangsung. Secara hidrogeologi, cekungan air tanah

menunjukkan suatu cekungan endapan sedimen (sedimentary basin), Shibasaki,

1995.

Maka untuk mengetahui keberadaan air tanah dengan lebih pasti, maka diperlukan

penelitian geologi bawah permukaan. Geolistrik adalah salah satu metode yang

mampu mendeteksi ada atau tidaknya batuan yang berfungsi sebagai akuifer,

dengan mendasarkan pada sifat kelistrikan pada batuan. Maksud dari survai

penelitian adalah untuk mendeteksi keberadaan akuifer dengan mengetahui jenis



litologi, penyebaran, ketebalan dan kedalamannya. Sedangkan tujuan utamanya

adalah menentukan lokasi pemboran air tanah.



MATERI POKOK 3

CEKUNGAN AIR TANAH DAN PENYEBABNYA

3.1 Cekungan Air Tanah

Dalam Permen ESDM No. 02 Tahun 2017 Tentang Cekungan Air Tanah di

Indonesia dan ex PP No. 43/2008 tentang Air Tanah, cekungan air tanah di

definiskan sebagai suatu wilayah yang dibatasi oleh batas hidrogeologis, tempat

dimana semua kejadian hidrogeologis seperti proses pengimbuhan, pengaliran dan

pelepasan air tanah berlangsung. Secara hidrogeologi, cekungan air tanah

menunjukkan suatu cekungan endapan sedimen (sedimentary basin), Shibasaki,

1995.

Gambar III.1 - Skema potongan melintang CAT Jakarta


mampu menjelaskan cekungan air tanah dan penyebabnya.



Gambar III.2 - Sketsa potongan melintang Cekungan Air Tanah (ideal)

Cekungan air tanah berada di daratan dengan pelamparan dapat sampai dibawah

dasar laut. Akuifer dan akuitar dapat melampar secara vertikal dan horisontal

dengan batas-batas tertentu. Batas vertikal suatu akifer ditentukan oleh kondisi

stratigrafi dan sejarah geologi pembentukan lapisan batuan. Sedang batas

horisontal dikontrol berdasarkan proses sedimentasi dan struktur geologi dari

perlapisan tersebut.

Proses hidrogeologis yang terjadi pada suatu cekungan air tanah meliputi

pengimbuhan, pengaliran dan peluahan atau pelepasan air tanah dan setiap

kejadian hidrogeologis tersebut berlangsung pada daerah yang berbeda-beda.

Proses pengimbuhan terjadi pada daerah imbuhan sedang proses peluahan terjadi

pada daerah pelepasan; sedangkan proses pengaliran dapat terjadi pada kedua

daerah tersebut.

Peraturan Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral No. 02 Tahun 2017 tentang

CAT di Indonesia, disebutkan bahwa CAT menjadi dasar pengelolaan air tanah di

Indonesia dan menjadi acuan penetapan zona konservasi air tanah, pemakaian air

Bentuk Cekung/

Sinklinal

Bentuk Cekung/ Antiklinal



tanah, pengusahaan air tanah, dan pengendalian daya rusak air tanah. CAT

ditentukan berdasarkan kriteria sebagai berikut :

Gambar III.3 - Cekungan air tanah Provinsi Jawa Tengah

Mempunyai batas hidrogeologis yang dikontrol oleh kondisi geologis dan/atau

kondisi hidraulika air tanah;

Mempunyai daerah imbuhan dan daerah lepasan air tanah dalam satu sistem

pembentukan air tanah; dan

Memiliki satu kesatuan sistem akuifer.

Pada peraturan ini juga dinyatakan jumlah CAT di Indonesia, yang meliputi CAT

dalam wilayah provinsi, CAT lintas provinsi dan CAT lintas negara. CAT yang

berada dalam wilayah provinsi maka pengelolaanya menjadi kewajiban bagi

pemerintah provinsi dalam hal ini gubernur, sedangkan CAT yang merupakan lintas

propinsi dan lintas Negara menjadi kewenangan pemerintah pusat dalam hal ini

Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral.

Akan tetapi, kebijakan pengelolaan air tanah baik yang dilakukan oleh Pemerintah

Provinsi maupun Pemerintah Pusat tersebut harus mengacu pada Kebijakan



Nasional Sumber Daya Air sehingga tidak akan terjadi tumpang tindih atau tarik ulur

baik dalam pengelolaan maupun kewenangannya.

Jumlah CAT yang telah ditetapkan sampai saat ini adalah sebanyak 421 buah terdiri

dari CAT lintas batas Negara sebanyak 4 buah, CAT lintas batas provinsi 36 buah,

dan CAT dalam wilayah provinsi berjumlah 381 yang tersebar di hampir seluruh

provinsi di Indonesia, kecuali Provinsi Kepulauan Riau. Akuifer pada CAT secara

umum dibedakan menjadi 2 buah yaitu akuifer bebas (unconfined aquifer) dan

akuifer tertekan (confined aquifer).

Total besaran jumlah potensi air tanah pada CAT mencapai ; pada akuifer bebas

sebesar 494.390 juta m3/tahun dan pada akuifer tertekan sebesar 20.903 juta

m3/tahun; tersaji pada tabel 3.1. Jumlah & Potensi Cekungan Air Tanah di Indonesia

sebagai berikut.

Tabel 3.1 - Jumlah & potensi Cekungan Air Tanah

Telah diterangkan bahwa batas Cekungan Air Tanah tidaklah sama dengan batas-

batas administrasi, sehingga terdapat banyak CAT lintas negara, lintas provinsi,

lintas kabupaten/kota maupun yang berada dalam satu wilayah kabupaten,

No Pulau/Kepulauan/

Provinsi

Jumlah

CAT

Luas CAT

(km2)

Potensi CEKUNGAN AIR

TANAH

(juta m3/th)

Bebas Tertekan

1. Sumatera 65 270.756 121.701 6.548

2. Jawa & Madura 80 80.937 38.551 2.046

3. Kalimantan 21 181.362 67.963 1.102

4. Sulawesi 91 37.778 19.694 550

5. Bali 8 4.381 1.577 21

6. NTB 9 9.475 1.908 107

7. NTT 39 31.929 8.229 200

8. Kep.Maluku 68 25.830 11.943 1.231

9. Papua 40 262.870 222.524 9.098

T O T A L 421 905.318 494.390 20.903



disajikan dalam tabel 3.2. Potensi Air Tanah pada CAT di Indonesia halaman berikut

ini.

Tabel 3.2 - Potensi air tanah pada CAT di Indonesia

No Jenis CAT Jumlah

CAT

Luas CAT

(km2)

Potensi Air Tanah pada

Akifer

(juta m3/th)

Bebas Tertekan

1 Lintas Negara 5 147.886 126.276 5.259

2 Lintas Provinsi 36 319.635 131.186 4.127

3 Lintas Kabupaten / Kota 176 349.023 198.101 9.987

4 Dalam Kabupaten / Kota 204 91.071 40.654 1.533

Total 421 907.615 496.217 20.906

Sedangkan potensi Cekungan Air Tanah lintas negara dapat dilihat pada tabel 3.3.

Potensi Air Tanah CAT Lintas Negara sebagai berikut ini.

Tabel 3.3 - Potensi air tanah CAT lintas negara

No No.

CAT

Cekungan Air Tanah

Provinsi - Negara

Potensi Air Tanah

pada Akifer (juta

m3/th)

Nama Luas

Km2 Bebas Tertekan

1 146 Paloh 561 Kalimantan Barat-

Malaysia 147 --

2 160 Tanjungselor 13.550 Kaliumantan Timur-

Malaysia 6.098 13

3 309 Besikama 481 Nusa Tenggara Timur 105 7

4 415 Jayapura 1.685 Papua - Papua Nugini 1.158 66

5 421 Timika-

Merauke 131.609

Irian Jaya Barat - Papua

- Papua Nugini 118.768 5.173

Total 147.886 126.276 5.259



3.2 Non Cekungan Air Tanah

3.2.1 Umum

Menurut Pusat Lingkungan Geologi (2009), Wilayah Indonesia dibagi menjadi CAT

dan Bukan CAT atau CAT tidak potensial. Definisi CAT disebutkan dalam Permen

ESDM No. 2 Tahun 2017, mengacu pada definisi CAT maka Daerah Bukan CAT

(Non-CAT) adalah wilayah yang tidak dibatasi oleh batas hidrogeologis dan tidak

atau bukan tempat semua kejadian hidrogeologis seperti proses pengimbuhan,

pengaliran, dan pelepasan air tanah berlangsung serta tidak memiliki satu kesatuan

sistem akuifer.

Dengan kata lain Non-CAT berarti juga wilayah yang:

1) Tidak mempunyai batas hidrogeologis yang dikontrol oleh kondisi geologis

dan/atau kondisi hidraulik air tanah.

2) Tidak mempunyai daerah imbuhan dan daerah lepasan air tanah dalam satu

sistem pembentukan air tanah.

3) Tidak memiliki satu kesatuan sistem akuifer.

Gambar III.4 - Skema potongan daerah Non CAT

3.2.2 Karakteristik dan Keberadaan Air Daerah Non-CAT

Secara geologis, daerah Non-CAT umumnya berupa batuan dengan lapisan tanah

(humus) tipis di atasnya. Bila terdapat hutan atau vegetasi yang menutupi daerah



Non-CAT maka hutan atau vegetasi itu akan mempertahankan lapisan tanah humus

itu secara alami. Dari sejarahnya, hutan-hutan di bagian tengah Kalimantan telah

tumbuh dan akan terus tumbuh secara alami bila tak ada gangguan dan hutan

menjaga/mempertahankan top soil di bawahnya. Karena lapisan tanah (top soil)

yang mampu menyerap air cukup tipis (dalam angka satuan meter) maka air yang

ditampung lebih banyak dan menyebabkan kondisi lebih lembab dibandingkan

daerah CAT. Air di dalam lapisan tanah ini menjadi sumber kehidupan tanaman

dengan volume yang lebih banyak dibandingkan daerah CAT.

Pada kondisi alami ini maka umumnya hutan atau vegetasi di daerah Non-CAT lebih

subur dibandingkan dengan daerah CAT.

Gambar III.5 - Proses aliran air tanah pada daerah Non CAT

Walaupun daerah CAT mampu meresapkan air lebih banyak namun kedalaman

bisa sampai ratusan meter di bawah muka tanah dan air akan mengalir ke bagian

yang lebih rendah. Itulah sebabnya pada kondisi alami daerah Non-CAT selama

lapisan tanah (humusnya) masih ada akan relatif lebih subur dibandingkan dengan

daerah CAT. Namun apabila tanah humus hilang karena digali untuk suatu

kepentingan (misal penambangan) maka tanaman tidak akan tumbuh lagi karena di

bawah humus hanya batuan yang kedap air. Sebagai contoh daerah Non-CAT yang

top soilnya digali (telah hilang) dan ada yang dibangun pemukiman, sudah lebih dari



1 tahun tanah tetap tandus. Padahal dari batuan menjadi top soil butuh ribuan

tahun.

Berdasarkan uraian di atas maka terlihat vegetasi tumbuh karena ada top soil

(pucuk tanah). Pada kondisi belum terganggu top soil lebih lembab dibandingkan

top soil di daerah CAT. Bilamana humus cukup memadai bisa terjadi di daerah Non-

CAT tanamannya lebih subur, lebih tinggi dan lebih lebat. Maka adalah sangat

beralasan bila Kalimantan dengan daerah Non-CAT sebesar 66% dari luas

daratannya disebutkan sebagai salah-satu paru-paru dunia. Hal ini disebabkan oleh

kondisi hutan yang masih subur dan lebat, belum terganggu oleh penambangan

yang membuang top soilnya.

Pada waktu penambangan umumnya dilakukan penggalian untuk mencapai

kedalaman daerah tambang. Pada waktu penggalian di daerah tambang top soil

tergali dan umumnya (bahkan hampir selalu) top soil terbuang. Sehingga bila

penambangan berakhir maka yang tinggal hanya bekas galian dan tak ada

tanaman. Hal ini akan terus terjadi sampai soil yang baru terbentuk akibat proses

penghancuran batuan induk menjadi soil. Proses ini membutuhkan waktu ribuan

tahun. Oleh karena itu salah satu syarat penting adalah setelah penambangan

selesai maka penambang diwajibkan mengembalikan top soil yang subur (humus)

yang sudah ada sebelumnya.

Jangan sampai kondisi padang gurun terjadi seperti di Sahara, di mana telah

dibuktikan bahwa dahulu kala sekitar 5500 tahun yang lalu kondisi Sahara berupa

hutan yang cukup subur dibandingkan dengan kondisi Padang Gurun Sahara saat

ini.

Gurun yang kering berarti juga sedikit kelembaban sehingga penguapan juga sedikit

dan akibatnya hujan juga sedikit. Hal ini akan menyebabkan daerah sekitar Sahara

berpotensi juga menjadi gurun (Derbyshire, 2008; Pearce, 2003). Perlu diketahui

bahwa data Tahun 2002 laju pertumbuhan penambangan batubara menunjukkan

trend yang berbeda. Umumnya negara maju berupaya untuk mengurangi

penambangan dalam negerinya, bahkan ada yang mencapai tingkat pertumbuhan



yang negatif. Sedangkan di negara berkembang masih mempertahankan laju

pertumbuhan penambangan batubaranya, bahkan untuk Indonesia lajunya

terbesar.

3.2.3 Kualitas Air Tanah pada Daerah Non-CAT

Terhadap kualitas air, maka ada empat jenis dampak penambangan, yaitu (BC Wild

and Environmental Mining Council of BC, 1997) yaitu :

1) Drainase tambang asam (acid)

2) Kebocoran dan kontaminasi logam berat

3) Polusi kimia pemrosesan (misal tambang emas ada produk tambahan sianida

4) Zat racun yang mematikan, air raksa untuk penyaringan emas), asam belerang

5) Terjadi erosi dan sedimentasi

6) Hutan menjadi gundul

7) Tandus menyebabkan peningkatan banjir

Sampai saat ini penambangan batubara masih terus dilakukan seperti di Sumatra

dan Kalimantan. Dampak tak adanya tumbuhan sudah ditunjukkan dalam kondisi

lapangan. Di bagian bawah dari lapisan humusnya Non-CAT umumnya berupa

batuan Dalam hal ini maka secara material Non-CAT terutama di bagian dekat muka

tanah lebih kaku (rigid) dibandingkan daerah CAT. Hal ini disebabkan oleh lokasi

CAT yang umumnya terletak di cekungan sedimen/sedimentary basin, sehingga

CAT relatif lebih elastis. Konsekuensinya, Non-CAT akan rentan terhadap gerakan

dan deformasi permukaan misal akibat gempa (baik tektonik maupun vulkanik).



Gambar III.6 - Paduan proses aliran air tanah pada daerah CAT & Non CAT

Daerah Non-CAT juga umumnya daerah dengan rentan gerakan tanah tinggi

(mudah longsor). Juga daerah Non-CAT bisa merupakan daerah yang rawan

kekeringan baik dari segi pertanian maupun kebutuhan air bersih. Pada kondisi

daerah Non-CAT masih lebat dengan tumbuhan maka sumber utama air adalah dari

curah hujan yang hanya menjadi air permukaan karena infiltrasi air ke dalam tanah

hanya sebatas ketebalan humusnya.

Bilamana humus hilang maka air hujan menjadi air permukaan baik yang teretensi

karena bentuk topografinya maupun yang menjadi run-off. Daerah Non-CAT juga

merupakan daerah patahan yang umumnya banyak tambang.

3.3 Latihan


1. Apakah Cekungan Air Tanah itu dan bagaimana proses terbentuknya?

2. Apakah Non Cekungan Air Tanah itu?

3. Bagaimanakah tahapan pemanfaatan air tanah?



3.4 Rangkuman

Cekungan air tanah di-definiskan sebagai suatu wilayah yang dibatasi oleh batas

hidrogeologis, tempat dimana semua kejadian hidrogeologis seperti proses

pengimbuhan, pengaliran dan pelepasan air tanah berlangsung.

Non Cekungan Air Tanah/Daerah Bukan CAT (Non-CAT) / CAT tidak potensial

adalah wilayah yang tidak dibatasi oleh batas hidrogeologis dan tidak atau bukan

tempat semua kejadian hidrogeologis seperti proses pengimbuhan, pengaliran,

dan pelepasan air tanah berlangsung serta tidak memiliki satu kesatuan sistem

akuifer.

Tahapan pengembangan air tanah skala besar diharapkan dapat mewujudkan

kelestarian, kesinambungan ketersediaan serta kemanfaatan air tanah yang

berkelanjutan dan aspek-aspek pengelolaannya dalam tatanan pengelolaan

sumber daya air secara terpadu.

Adapun tahapan pengembangan dan pengelolaan air tanah adalah :

a. Tahap Studi Hidrogeologi

b. Tahap Studi Potensi Air Tanah

c. Tahap Studi Sosial Ekonomi

d. Tahap Pemboran Sumur Eksplorasi & Uji

e. Tahap Perencanaan & Pembangunan Irigasi

f. Tahap Pembinaan P3A & PrOM

g. Tahap Operasi & Pemeliharaan

h. Tahap Monitoring dan Evaluasi



PENUTUP

A. Simpulan

Sumber daya air merupakan kebutuhan pokok bagi semua makhluk hidup,

keberadaannya mempunyai fungsi sosial, lingkungan dan ekonomi, oleh karena itu

pengelolaannya harus dapat menjamin kelestarian dan ketersediaannya secara

berkesinambungan. Dengan demikian mampu menjamin pemenuhan kebutuhan

yang berkecukupan secara berkelanjutan.

Managemen dan konservasi sumber daya air tanah mutlak dilaksanakan secara

terpadu (multi sektor), menyeluruh, berkelanjutan dan berwawasan lingkungan

sebagai satu kesatuan pengelolaan. Tantangannya terletak pada bagaimana

seluruh stakehoulder (segenap elemen masyarakat, swasta dan pemerintah)

berperan aktif mendukung, mendorong, memfasilitasi dan menciptakan ide-ide

kreatif untuk kegiatan dan kebijakan yang berpihak pada aksi konservasi airtanah.

Keterpaduan dalam pengelolaan airtanah dan partisipasi berbagai pihak yang

berkepentingan untuk melakukan yang terbaik akan menyelamatkan bumi kita dari

bencana krisis air tanah. Dan kebijakan pengelolaan sumber daya air sebagai

bagian dari kebijakan pembangunan nasional harus menjamin terwujudnya

keseimbangan pemanfaatan dan konservasi air tanah secara optimal, dan ini harus

dikelola lebih serius dengan komitmen yang kuat.

B. Tindak Lanjut

Sebagai tindak lanjut dari pelatihan ini, peserta diharapkan dapat lebih memahami

detail tentang kondisi geologi dan hidrogeologi untuk Air Tanah pada suatu daerah

serta ketentuan pendukung terkait lainnya, sehingga memiliki pemahaman

mengenai kondisi geologi, hidrogeologi terutama tentang akuifer air tanah dengan

baik dan benar, serta bisa menerapkan tentang tata cara pemanfaatan air tanah

secara baik dan bijaksana demi kesinambungan penyediaan pemanfaatan air tanah

secara berkelanjutan.



EVALUASI FORMATIF

Evaluasi formatif adalah evaluasi yang dilakukan di akhir pembahasan Modul

Geologi dan Hidrogeologi pada Pelatihan Perencanaan Air Tanah. Evaluasi ini

dimaksudkan untuk mengetahui sejauh mana pemahaman peserta pelatihan

terhadap materi yang disampaikan dalam modul.

A. Soal

1. Berapa jenis mineral penyusun batuan yang ada dibumi ini?

a. kwarsa, kalsit, lempung, fragmen batuan

b. kwarsa, chalk, clay, fragmental, silika

c. clay, silika, rock, dolomit

d. chalk, clay, kalsit, kwarsa

e. benar semua

2. Berapa macam struktur geologi?

a. normal fault, uplifted fault, bended fold, strechted joint

b. antiklinal, sinklinal, antiklinorium, joint

c. lipatan, patahan, rekahan, sesar

d. b dan c benar

e. benar semua

3. Berapa macam perlapisan yang dapat menyimpan air tanah?

a. akuifer, akuiklude, akuifuge, akuitard

b. akuifer, semi akuifer, perched akuifer

c. unconfine aquifer, confine aquifer, semi confined aquifer, leaky aquifer

d. akuifer, unconfine aquifer, confine aquifer

e. benar semua

4. Wilayah Non CAT memiliki batasan :

a. tidak memiliki batas hidrogeologis, tidak mempunyai areal imbuhan dan

luahan, tidak mempunyai akuifer.



b. tidak mempunyai batas hidrologis, tidak dikontrol oleh kondisi geologi, tidak

ada hidrolika air tanah.

c. tidak memiliki batas hidrogeologis, tidak mempunyai areal imbuhan, memiliki

satu kesatuan sistem akuifer.

d. tidak memiliki batas hidrogeologis, tidak ada hidrolika air tanah, tidak

mempunyai areal imbuhan.

e. benar semua

5. Berapa macam tahapan exploitasi air tanah?

a. 4 tahap : Inventarisasi, Pengendalian, Pendayagunaan, Konservasi

b. 5 tahap : Inventarisasi, Pendayagunaan, Pengawasan, Pengendalian dan

Konservasi

c. 4 tahap : Pendayagunaan, Pengawasan, Pengendalian, Monitoring

d. 5 tahap : Pendayagunaan, Pengawasan, Pengendalian, Monitoring dan

evaluasi

e. Benar semua

B. Umpan Balik dan Tindak Lanjut

Untuk mengetahui tingkat penguasaan peserta pelatihan terhadap materi yang di

paparkan dalam materi pokok, gunakan rumus berikut :

𝑇𝑖𝑛𝑔𝑘𝑎𝑡 𝑃𝑒𝑛𝑔𝑢𝑎𝑠𝑎𝑎𝑛 =Jumlah Jawaban Yang Benar

Jumlah Soal × 100 %

Arti tingkat penguasaan :

90 - 100 % : baik sekali

80 - 89 % : baik

70 - 79 % : cukup

< 70 % : kurang

Diharapkan dengan materi yang diberikan dalam modul ini, peserta dapat

memahami kondisi geologi dan hidrogeologi untuk Air Tanah pada suatu daerah.

Proses berbagi dan diskusi dalam kelas dapat menjadi pengayaan akan materi



geologi dan hidrogeologi. Untuk memperdalam pemahaman terkait materi geologi

dan hidrogeologi, diperlukan pengamatan pada beberapa modul-modul mata

pelatihan terkait atau pada modul-modul yang pernah Anda dapatkan serta melihat

variasi-variasi modul-modul yang ada pada media internet. Sehingga terbentuklah

pemahaman yang utuh akan kondisi geologi, hidrogeologi terutama tentang akuifer

air tanah, serta bisa menerapkan tentang tata cara pemanfaatan air tanah secara

baik dan bijaksana demi kesinambungan penyediaan pemanfaatan air tanah secara

berkelanjutan.


Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi

DAFTAR PUSTAKA

Billings, Marland P, Structural Geology, 1972 Chow, VT, Applied Hydrology, 1988 Danaryanto et al, ESDM 2005, Air Tanah di Indonesia dan Pengelolaannya. Danaryanto et al, ESDM 2008, Manajemen Air Tanah Berbasis Konservasi. Dep. Pekerjaan Umum, Ditjen Pengairan, Buku Pegangan Pengoperasian Irigasi

Sumur Pompa,1984 Dep. Pekerjaan Umum, Ditjen Pengairan, Pengembangan Air Tanah Sebagai

Subsistem Pengelolaan Sumber Daya Air,1994 Dep. Pekerjaan Umum, Ditjen SDA, Pedoman Pengembangan dan Pengelolaan Air

Tanah, 2006 Dep. Pekerjaan Umum, Ditjen SDA, Kriteria Pengembangan Dan Pengelolaan

Irigasi Air Tanah, 2009 Kodoatie, RJ, UNDIP, Tata Ruang Air Tanah, 2012 PerMen ESDM No. 02 Tahun 2017 tentang Cekungan Air Tanah, 2017. Thomas, H.E. The Conservation of Groundwater, 1951 Todd, D.K. Groundwater Hydrology, 1959 Walton, Groundwater Resources Evaluation, 1970.



GLOSARIUM

Air Tanah : Air yang terdapat dalam tanah dan mencapai

lapisan yang jenuh air, terdapat dalam ruang

antar butiran batuan ataupun rekahan

batuan.

Akuifer atau lapisan

pembawa air

: Formasi atau bagian formasi yang berupa

lapisan tanah lulus air yang dapat

menyimpan dan mengalirkan ke dalam

sumur atau mata air.

Akuifer tertekan (Confined

Aquifer, Non-Leaky Aquifer)

: Lapisan pembawa air yang sepenuhnya

jenuh air, dengan bagian atas dan bagian

bawah dibatasi oleh lapisan kedap air. Tinggi

pisometris muka air tanah tertekan berada

diatas posisi akuifer itu sendiri, dan apabila

muncul diatas permukaan tanah disebut

sebagai air artesis.

Akuifer bocor/Leaky Aquifer : Akuifer tertekan yang lapisan penekannya

bisa mengantarkan air masuk atau keluar

akuifer.

Akuifer tidak

tertekan/akuifer bebas

(Unconfined Aquifer,

Phreatic Aquifer)

: Akuifer yang hanya sebagian terisi air dan

terletak pada suatu dasar lapisan yang kedap

air. Batas bagian atas adalah muka air bebas

atau muka preatik yang dipengaruhi oleh

tekanan atmosfir.

Akuifer semi tertekan (Semi

Confined Aquifer)

: Akuifer yang pada bagian atas dibatasi oleh

lapisan tanah semi lulus air dan bagian

bawah merupakan lapisan kedap air.

Aquifuge : Suatu formasi kedap air yang tidak dapat

menyimpan maupun meneruskan air.

Aquiclude : Suatu formasi atau kelompok formasi yang

bisa jenuh air tetapi hanya melepaskan

sedikit air ke sumur, mata air dan rembesan.



Aquitard : Formasi buatan setengan lulus air yang

menyimpan air dan juga meneruskan cukup

air walaupun masih lebih kecil dari akifer.

Namun pada area horisontal yang luas

mungkin dapat meluluskan air cukup besar.

Formasi ini memperlambat tetapi tidak

mencegah pengaliran air ke atau dari akifer

yang berdampingan.

Aliran tak Tunak (Non

Steady Flow)

: Aliran air yang terjadi dari saat dimulainya

pemompaan air sumur sampai tercapainya

aliran lunak, biasa disebut nonsteady flow.

Aliran Tunak (Steady Flow) : Aliran yang terjadi apabila telah terwujud

keseimbangan antara debit air yang di

pompa dengan pengisian kembali dari akifer,

biasa disebut steady flow.

Aquifer Loss : Kehilangan tekanan yang disebabkan oleh

aliran dalam akifer, biasa disingkat BQ.

AWLR : Automatic Water Level Recorder.

BBWS/BWS : Balai Besar Wilayah Sungai/Balai Wilayah

Sungai.

CAT : Cekungan Air Tanah.

Daya Hantar Listrik

(Disingkat DHL) atau EC

(Electric Conductivity)

: Kemampuan suatu benda cair untuk

menghantarkan listrik, biasanya sebagai

fungsi dari suhu, macam ion dan konsentrasi

ion dengan satuan µΩ/cm².

Debit Serah/Well Yield : Volume air setiap satuan waktu yang

dikeluarkan dari suatu sumur, baik oleh

pemompaan maupun oleh aliran deras.

Debit Jenis (Qs) : Sama dengan koefisien kandungan.

Perbedaannya adalah koefisien kandungan

dipakai pada bagian yang tertekan dari suatu

akifer; sedangkan debit jenis digunakan pada

bagian akifer yang tertekan.



Drawndown (S) : Besarnya surutan/penurunan muka air tanah

di dalam sumur setelah dipompa selama

waktu tertentu. Biasanya disingkat s.

Efisiensi Sumur : Suatu besaran hasil perbandingan antara

kapasitas khas yang di dapat dari pengujian

di lapangan (Q/s) dengan kapasitas khas

teoritis (Q/BQ). Hubungan ini biasanya ditulis

sebagai E = { (Q/s) / (Q/BQ)} x 100 %.

Kapasitas khas (Specific

Capacity)

: Besarnya debit serah setiap satuan

penurunan muka air tanah suatu sumur,

biasa disingkat sebagai Sc.

Karakteristika Sumur : Sifat-sifat khas yang dimiliki suatu sumur

antara lain; penurunan muka air yang stabil,

penurunan maksimum dan optimum, debit

maksimum dan optimum, well loss, kapasitas

khas (specific capacity), efisiensi sumur dan

kedalaman pemasangan pompa. Sifat-sifat

tersebut diperoleh setelah uji pemompaan

suatu sumur.

Karakteristika akuifer : Sifat-sifat khas yang dimiliki suatu akuifer

antara lain; permeabilitas (K), transmisibilitas

(T), aquifer loss (BQ) dan koefisien

penyimpanan (S). Sifat-sifat tersebut

diperoleh setelah uji pemom-paan suatu

sumur dan pengamatan muka air di sumur-

sumur pengamat.

Koefisien Kandungan

(Coefisien of Storage)

: Volume air yang dapat dilepaskan atau

diserap dari/atau kedalam kandungan

persatuan luas permukaan akifer untuk

setiap satuan perubahan tinggi-tekan (head)

pada komponen tegak-lurus terhadap

permukaan tersebut. Biasa disingkat Sp.



Koefisien kelulusan

(Permeabilitas)

: Kecepatan keluluasan air dalam akuifer yang

dinyatakan dalam centimeter/detik (cm/dt),

dan biasa disingkat sebagai K.

Koefisien Keterusan

(Transmisibilitas)

: Daya lulus lapisan akifer terhadap penetrasi

air yang dinyatakan dalam m²/detik atau

m2/hari, dan merupakan perkalian antara

koefisien kelulusan (hydraulic conductivity,

permeability) rata-rata dengan ketebalan

rata-rata akifer, disingkat sebagai T.

Muka Air Tanah Statis

(MAS)/Standing Water level

(SWL)

: Kedalaman muka air tanah didalam sumur

dari permukaan tanah pada saat belum

dilakukan pemompaan, disingkat SWL (Static

Water Level). Satuan adalah panjang

(meter/feet), diberi tanda +/- apabila muka air

tanah berada di atas/di bawah permukaan

tanah setempat.

Muka Air Tanah Dinamis

(MAD) / Dynamic Water

Level (DWL) atau dikenal

juga sebagai Tinggi

Penurunan Muka Air Tanah

(TPMA)

: Penurunan kedalaman muka air tanah dalam

sumur dihitung dari muka air tanah sebelum

dipompa. Penurunan ini mula-mula cepat

kemudian melambat dan akhir berhenti pada

suatu kedalaman tertentu. TPMA ini amat

dipengaruhi oleh besarnya pemompaan,

lama pemompaan dan kondisi akuifer.

Satuan yang dipakai panjang (meter/feet).

Orifice Pipe : Pengukur debit pemompaan air, dengan

pompa sentrifugal, turbin dan submersible.

Orifice merupakan lubang bulat yang tepat

dan rapi pada piringan bulat dari logam/besi,

piringan dengan tebal 3-10 mm. Pada saat

pengukuran, letak piringan harus tegak lurus

memotong ujung pipa pengeluaran, dan

tinggi air atau tekanan dalam pipa

discharge/buang diamati lewat lubang dan



pipa transparan kecil yang dibuat/dipasang

pada pipa buang.

Pencucian sumur (Well

Development)

: Pembersihan sumur terhadap sisa-sisa

cutting dan mud cake untuk meningkatkan

porositas dan permeabilitas akuifer disekitar

sumur, menstabilkan formasi disekeliling

sumur bor, sehingga air lebih mudah masuk

kedalam sumur dan debit yang dihasilkan

akan maksimum sesuai desain yang

disyaratkan.

Pemulihan (S”)/Recovery

(S”)

: Jarak antara muka air sumur pada kondisi

pemulihan/kambuh, karena pemompaan

telah berhenti, yang diukur pada kala waktu

tertentu dengan asumsi pemompaan uji

masih berjalan terus. Satuan yang

dipergunakan adalah panjang (meter/feet).

Penurunan Sisa

(S’)/Residual Drawdown (S’)

: Jarak antara kedudukan muka air pada wktu

pemulihan/kambuh dengan muka air semula.

Satuan yang dipergunakan adalah panjang

(meter/feet).

Permukaan air dinamik

biasa/DWL (Dynamic Water

Level)

: Permukaan air di dalam sumur dan pisometer

selama perioda pemompaan.

Permukaan air statik/SWL

(Static Water Level)

: Permukaan air di dalam sumur, apabila tidak

terdapat pengambilan air dari akuifer, baik

oleh pemompaan maupun oleh aliran bebas.

P3AT : Perkumpulan Petani Pemakai Air Tanah.

Surutan muka air (Draw

Down)

: Perbedaan dalam satuan panjang antara

permukaan air statik dan permukaan air

dinamik, biasa disebut drawdown (s).

Surutan muka air sisa

(Recovery)

: Surutan muka air yang terjadi setelah

pemompaan dihentikan, yaitu permukaan air

naik mendekati permukaan air semula. Jadi



urutan sisa berlangsung selama perioda

pemulihan kembali (recovery period).

Sumur Artesis : Sumur bor dengan muka air berada diatas

muka tanah, hal ini terjadi karena permukaan

tanah letaknya lebih rendah dibandingakan

dengan muka pisometrik air tanah.

Sumur Dalam : Bor yang dibuat dengan mesin bor,

kedalaman lebih dari 60 meter, pengambilan

air dengan pompa turbin, disingkat sebagai

DTW (deep tube well).

Sumur Uji (Test Well) : Sumur bor yang dibuat dengan tujuan

pengujian kondisi/perilaku air tanah/akuifer.

Besarnya tinggi tekanan dan bidang

pisometrik mengalami perubahan akibat

pemompaan atau injeksi.

Sumur Pengamatan

(Piezometric Well)

: Sumur terbuka yang menembus sebagian

atau keseluruhan formasi akuifer dan

digunakan untuk mengamati perilaku air

tanah selama uji pemompaan.

Uji pemompaan (Pumping

Test)

: Pemompaan air di dalam sumur dalam

jangka waktu tertentu dengan tujuan untuk

menguji/megetahui kemampuan sumur

(liter/detik) yang bersangkutan.

V - Notch : Alat pengukur debit standard yang dilengkapi

dengan alat ukur Thompson berbentuk V

(bisa bersudut 22.5°, 45° atau 90° ) dan Peil

Schaal. Air yang keluar dari pipa ditampung

pada bak persegi panjang, kemudian

melimpah lewat ambang berbentuk V.

Well loss : Besarnya kehilangan tekanan yang

disebabkan oleh aliran air melalui lubang bor

atau pipa saringan, disingkat CQ².

WHO : World Health Organisation.



WS : Wilayah Sungai.



KUNCI JAWABAN

Berikut ini merupakan kumpulan jawaban atau kata kunci dari setiap butir

pertanyaan yang terdapat di dalam modul. Kunci jawaban ini diberikan dengan

maksud agar peserta pelatihan dapat mengukur kemampuan diri sendiri.

Adapun kunci jawaban dari latihan setiap materi pokok, sebagai berikut:

Latihan Materi Pokok 1

1. Jenis batuan yang ada di bumi ini ada 3 (tiga) jenis, diantaranya : batuan

beku, batuan sedimen dan batuan metamorfik.

2. Material penyusun batuan memiliki sifat-sifat, sebagai berikut :

permeabilitas, porositas, kerapatan, ketahanan, dan pelapukan.

3. Struktur geologi terdiri dari 3 (tiga) macam, diantaranya : lipatan antiklinal,

lipatan sinklinal dan lipatan patahan.


1. Air tanah adalah air yang terdapat dalam lapisan tanah atau batuan di bawah

permukaan tanah (ex UU No 7 Tahun 2004 dan Permen ESDM 02 Tahun

2017). Menurut Herlambang (1996:5) air tanah adalah air yang bergerak di

dalam tanah yang terdapat didalam ruang antar butir-butir tanah yang meresap

ke dalam tanah dan bergabung membentuk lapisan tanah yang disebut akuifer.

2. Daerah imbuhan adalah daerah resapan air yang mampu menambah air tanah

secara alamiah pada suatu cekungan air tanah sedangkan daerah luahan air

tanah adalah daerah keluaran air tanah yang berlangsung secara alamiah pada

suatu cekungan air tanah. Letak daerah luahan biasanya berada didaerah hilir

dengan morfologi berupa dataran rendah.

3. Air tanah di Indonesia terdapat pada batuan lepas di daerah antar

pegunungan, dataran pantai, daerah volkanik serta daerah karbonat.




1. Cekungan air tanah didefiniskan sebagai suatu wilayah yang dibatasi oleh

batas hidrogeologis, tempat dimana semua kejadian hidrogeologis seperti

proses pengimbuhan, pengaliran dan pelepasan air tanah berlangsung.

2. Daerah bukan CAT (Non-CAT)/CAT tidak potensial adalah wilayah yang

tidak dibatasi oleh batas hidrogeologis dan tidak atau bukan tempat semua

kejadian hidrogeologis seperti proses pengimbuhan, pengaliran, dan pelepasan

air tanah berlangsung serta tidak memiliki satu kesatuan sistem akuifer.

3. Tahapan pemanfaatan air tanah

Konsep cekungan air tanah sebagai kesatuan wilayah pengelolaan air tanah

berdasarkan pada prinsip terbentuknya air tanah secara utuh dalam satu neraca

air sejak dari air hujan turun didaerah imbuhan (recharge area) hingga kedaerah

luahan (discharge area) pada suatu wadah yang berupa cekungan air tanah.

Kegiatan pengelolaan air tanah ditujukan untuk dapat mewujudkan

kelestarian, kesinambungan ketersediaan serta kemanfaatan air tanah yang

berkelanjutan dan aspek-aspek pengelolaannya meliputi kegiatan :

Inventarisasi

Konservasi

Pendayagunaan

Pengendalian

Pengawasan

Adapun kunci jawaban dari soal evaluasi formatif, sebagai berikut :

1. a (Kwarsa, Kalsit, Lempung, Fragmen batuan)

2. c (Antiklinal, Sinklinal, Antiklinorium, Joint)

3. c (Unconfine Aquifer, Confine Aquifer, Semi Confined Aquifer, Leaky Aquifer)

4. a (Tidak memiliki batas hidrogeologis, tidak mempunyai areal imbuhan dan

luahan, tidak mempunyai akuifer)

5. b (5 tahap : Inventarisasi, Pendayagunaan, Pengawasan, Pengendalian dan

Konservasi)

Modul 3 Geologi dan Hidrogeologi€¦ · dan dimungkinkan mengingat akan perkembangan situasi,...

Documents

Transcript of Modul 3 Geologi dan Hidrogeologi€¦ · dan dimungkinkan mengingat akan perkembangan situasi,...