MAKALAH GEOHIDROLOGI

BAB I
Pendahuluan

A. Latar Belakang

Menjamin tersedianya air tanah yang bersih di kota-kota besar merupakan hal paling sulit diwujudkan dalam rangka memenuhi target global water security 2015.Kenapa demikian???
Tak banyak yang menyadari barangkali bahwa tanah yang kita pijak makin lama makin turun. Tak banyak yang tahu mungkin bahwa salah satu penyebabnya adalah penyedotan air tanah secara berlebihan. Dan tak banyak yang peduli sepertinya untuk menyelamatkan air, terutama yang berasal dari tanah.Tingginya laju pembangunan Kota Metropolitan serta banyaknya sumur bor menjadi salah satu penyebab mempercepat penurunan permukaan tanah yang tingkat kekerasannya masih rendah.

Sebenarnya banyak sekali faktor yang mempengaruhi ketersedian air tanah,namun sebagian kalangan ataupun media masa hanya memandang dari satu sisi saja.Contohnya kegiatan penambangan,Mungkin argumen sebagian kalangan atau media masa tersebut ada benarnya,memandang bahwa kegiatan penambangan dapat merusak lingkungan khususnya air tanah.Tapi mereka tidak mengetahui latar belakang perusahaan itu,bisa saja perusahaan tersebut bergerak dibidang pertambangan.Namun bila pemimpin perusahaan tersebut backgroundnya bukan dari tambang sudah pasti penambangan serta rekalamasi pada daerah tersebut tidak berjalan sebagai mana mestinya.
B. Pengertian Umum
 Air tanah
Adalah semua air yang terdapat pada lapisan pengandung air (akuifer) di bawah permukaan tanah, termasuk mata air yang muncul di permukaan tanah. Peranan air tanah semakin lama semakin penting karena air tanah menjadi sumber air utama untuk memenuhi kebutuhan pokok hajat hidup orang banyak (common goods), seperti air minum, rumah tangga, industri, irigasi, pertambangan, perkotaan dan lainnya, serta sudah menjadi komoditi ekonomis bahkan dibeberapa tempat sudah menjadi komoditi strategis. Diperkirakan 70% kebutuhan air bersih penduduk dan 90% kebutuhan air industri berasal dari air tanah.
Air yang berhasil meresap ke bawah tanah akan terus bergerak ke bawah sampai dia mencapai lapisan tanah atau batuan yang jarak antar butirannya sangat-sangat sempit yang tidak memungkinkan bagi air untuk melewatinya. Ini adalah lapisan yang bersifat impermeabel. Lapisan seperti ini disebut lapisan aquitard (gambar sebelah kanan bersifat impermeabel yang sulit diisi air, sementara yang kiri bersifat permeabel yang berisi air).
Air yang datang kemudian akan menambah volume air yang mengisi rongga-rongga antar butiran dan akan tersimpan disana. Penambahan volume air akan berhenti seiring dengan berhentinya hujan.
Air yang tersimpan di bawah tanah itu disebut air tanah. Sementara air yang tidak bisa diserap dan berada di permukaan tanah disebut air permukaan. Dalam suatu laporan disebutkan bahwa dalam kondisi pasca hujan, wilayah bogor mampu menyerap air hujan hingga 60% dari total curah hujan. Sementara wilayah Jakarta hanya mampu menyerap 20% saja. Lalu kemana sisanya? Tentunya jadi air permukaan yang menjelma menjadi banjir.
Permukaan air tanah disebut water table, sementara lapisan tanah yang terisi air tanah disebut zona saturasi air.
Model aliran airtanah itu sendiri akan dimulai pada daerah resapan airtanah atau sering juga disebut sebagai daerah imbuhan airtanah (recharge zone). Daerah ini adalah wilayah dimana air yang berada di permukaan tanah baik air hujan ataupun air permukaan mengalami proses penyusupan (infiltrasi) secara gravitasi melalui lubang pori tanah/batuan atau celah/rekahan pada tanah/batuan.
Dalam perjalananya aliran airtanah ini seringkali melewati suatu lapisan akifer yang diatasnya memiliki lapisan penutup yang bersifat kedap air (impermeabel) hal ini mengakibatkan perubahan tekanan antara airtanah yang berada di bawah lapisan penutup dan airtanah yang berada diatasnya. Perubahan tekanan inilah yang didefinisikan sebagai airtanah tertekan (confined aquifer) dan airtanah bebas (unconfined aquifer). Dalam kehidupan sehari-hari pola pemanfaatan airtanah bebas sering kita lihat dalam penggunaan sumur gali oleh penduduk, sedangkan airtanah tertekan dalam sumur bor yang sebelumnya telah menembus lapisan penutupnya.

BAB II
Pengaruh Tektonik & Pemompaan Dalam Skala Besar Sebagai Faktor Penurunan Muka Air Tanah

1. Pemompaan Air Tanah Dalam Skala Besar

Tingginya laju pembangunan Kota Metropolitan serta banyaknya sumur bor di kota-kota besar, mempercepat penurunan permukaan tanah yang tingkat kekerasannya masih rendah. Demikian penegasan Kasubdis Bidang Pengendalian Pertambangan DKI Agoeng W. Berdasarkan pemantauan Dinas Pertambangan DKI, laju penurunan tanah di daerah Jakarta Utara mulai tahun 1999 antara 2-8 Cm pertahun, Jakarta Barat 2,2 Cm pertahun, Jakarta Timur 1,5-3 Cm pertahun, dan Jakarta Selatan sekitar 2 Cm pertahun.
Peta penurunan permukaan tanah di DKI antara tahun 1982-1999 yang disusun Dinas Pertambangan menunjukkan, akibat beban bangunan dan faktor teknis, geologi kawasan Jakarta Utara dan Jakarta Barat bagian utara merupakan kawasan dengan zona penurunan terparah, yakni antara 100-200 Cm.
Selain itu, Ahli Geologi Dinas Pertambangan DKI Bowo Saroso mengatakan, penyedotan air tanah berlebihan dengan pompa juga menjadi salah satu penyebab turunnya permukaan tanah. Antara 17,5-18 persen penurunan tanah disebabkan oleh adanya sumur bor, sisanya (sekitar 82 persen) disebabkan oleh kondisi alam, beban bangunan, serta kendaraan. Disebutkan, pengambilan air tanah dengan pompa berkapasitas lebih dari 100 meter kubik (m3) sangat dikhawatirkan mempercepat laju penurunan tanah. Seperti diketahui, saat ini 40 persen permukaan tanah DKI sudah berada di bawah permukaan laut seperti Penjaringan, Pluit, dan sebagian Tanjung Priok, sehingga apabila terjadi pasang air laut ditambah dengan curah hujan yang tinggi, banjir di Jakarta tak dapat dielakkan
2. Pengaruh Tektonik

Lapisan kulit bumi dengan ketebalan 100 km mempunyai temperatur relatif jauh lebih rendah dibanding dengan lapisan dalamnya (mantel dan inti bumi) sehingga terjadi aliran konveksi dimana massa dengan temperatur tinggi mengalir ke daerah temperatur rendah atau sebaliknya.
Teori aliran konveksi ini sudah lama berkembang untuk menerangkan pergeseran lempeng tektonik yang menjadi penyebab utama terjadinya gempa bumi tektonik. Disamping itu kita kenal juga gempa vulkanik, gempa runtuhan, gempa imbasan dan gempa buatan. Gempa vulkanik disebabkan oleh desakan magma ke permukaan, gempa runtuhan banyak terjadi di pegunungan yang runtuh, gempa imbasan biasanya terjadi di sekitar dam karena fluktuasi air dam, sedangkan gempa buatan adalah gempa yang dibuat oleh manusia seperti ledakan nuklir atau ledakan untuk mencari bahan mineral. Skala gempa tektonik jauh lebih besar dibandingkan dengan jenis gempa lainnya sehingga efeknya lebih banyak terhadap bangunan.
Contoh hubungan keterdpatan air tanah dengan struktur geologi adalah
 Potensi air tanh di daerah sedimen terlipat atau terpatahkan umumnya kecil hal ini mengingat batuan penyusunnya berupa serpih, napal, atau lempung yang bersifat kedap air. Batupasir jika ada umumnya berupa sisipan dan sangat kompak karena berumur tua dan telah mengalami proses tektonik kuat sehingga sedikit kemungkinannya laipasan batupasir tua dapat bertindak sebagai akifer yang baik
 Potensi air tanah pada daerah gunung api dijumpai akifer-akifer dengan system rekahan yang banyak dijumpai pada lava.Rekahan tersebut terbentuk oleh kekar-kekar yang terjadi akibat proses pada pembekuaan ataupun akibat tektonik/vulkanik
 Terbentuknya mata air rekahan (fracture artesian spring) adalah mata air yang dihasilkan oleh akifer tertekan yang terpotong oleh struktur impermeable.
Berdasarkan posisinya, Indonesia terletak disepanjang jalur-jalur pertemuan lempeng yang menyebabkan wilayahnya mengalami kondisi tektonik yang sangat kuat. Kondisi–kondisi tersebut memberikan deformasi terhadap satuan-satuan geologinya.Untuk itu dengan mengetahui zonasi struktur kita dapat mengetahui apakah struktur tersebut merupakan zonasi impermeable atau merupakan nilai permebilitas lapisan batuan.
Gempa akan membentuk crack atau rekahan-rekahan.Pada saat gempa terjadi goyangan-goyangan yang dibeberapa tempat justru terlihat air yang menyembur. Namun setelah goyangan gempa reda banyak dilaporkan sumur-sumur kering, dan mata air yang sudah tidak mengeluarkan air lagi.
Mata-air (sumur) banyak yang menjadi kering.Hal ini disebabkan karena ada crack atau rekahan yang membuat air tanah dangkal “jatuh” ke lapisan dibawahnya, terjadi equilibrium dimana ada air yang masuk ke zona lain yang bertekanan lebih rendah (tinggi muka airnya lebih rendah). Lihat gambar nomor 2

BAB III
Hubungan Intrusi Air Laut Dengan Penurunan Muka Air Tanah (Water Level)

Pada dekade terakhir ini telah terjadi pertumbuhan penduduk yang sangat pesat didunia,dan hal tersebut menyebabkan eksploitasi air bawah tanah terus meningkat dengan pesat..Fenomena ini telah menyebabkan dampak kualitas dan kuantitas air bawah tanah.
Intrusi diartikan sebagai perembesan air laut ke daratan, bahkan sungai sungai. Suatu kawasan yang awalnya air tanahnya tawar kemudian berubah menjadi lagang dan asin seperti air laut. Intrusi dapat berakibat rusaknya air tanah yang tawar dan berganti menjadi asin. Penyebabnya, antara lain penebangan pohon bakau, penggalian karang laut untuk dijadikan bahan bangunan dan kerikil jalan. Pembuatan tambak udang dan ikan yang memberikan peluang besar masuknya air laut jauh ke daratan.
Apabila keseimbangan hidrostatik antara air bawah tanah tawar dan air bawah tanah asin didaerah pantai terganggu,maka akan terjadi pergerakan air bawah tanah asin/air laut ke arah darat dan terjadilah intrusi air laut.
Terminologi intrusi pada hakekatnya hanya setelah ada aksi,yaitu pengambilan air bawah tanah yang mengganggu keseimbangan hidrostatik.adanya intrusi air laut ini merupakan permasalahan pada pemanfaatan air bawah tanah di daerah pantai,karena berakibat langsung pada mutu air bawah tanah.
Air bawah tanah yang sebelumnya layak digunakan untuk air minum,karena adanya intrusi air laut,maka terjadi gradasi mutu,sehingga tidak layak lagi digunakan untuk air minum.
Penyusupan air asin ini dapat terjadi antara lain akibat :
1. Penurunan muka air tanah atau bidang pisometrik di daerah pantai
2. Pemompaan air bawah tanah yang berlebihan didaerah pantai
3. Masuknya air laut kedaratan melaui sungai, kanal, saluran, rawa, ataupun cekungan lainnya
A. Hukum Ghyben-Herzberg
Hubungan antara air laut dengan air bawah tanah tawar pada akuifer pantai pada keadaan statis dapat diterangkan dengan hukum Ghyben – Herzberg.Dengan adanya perbedaan berat jenis antara air laut dengan air bawah tanah tawar,maka bidang batas (interface) tegantug pada keseimbangan keduanya.hubungan antara air asin dengan air bawah tanah tawar pada akuifer bebas di daerah pantai.
Tekanan Hidrostatis di titik A = B

BAB IV
Penutup

Sebagai penutup tulisan ini dapat dikemukakan beberapa hal sebagai berikut :
a. Penurunan muka air tanah yang dapat dipengaruhi akibat gempa yang mengakibatkan rekahan – rekahan pada permukaan tanah sehinggan air tanah tersebut turun atau meresap ke lapisan tanah di bawahnya.
b. Penurunan muka air tanah akibat pemompaan dalam skala besar,sehingga mengakibatkan penurunan yang drastis pada water level tersebut.
c. Penurunan muka air tanah akibat eksploitasi lahan.Dengan maraknya pembukaan lahan perumahan serta gedung-gedung perkantoran,mempersempit area infiltrasi air hujan yang turun sehingga,debit air tanah yang diambil dalam skala besar tidak balance (tidak seimbang antara air yang diambil dengan debit infiltrasi hujan kedalam tanah.
Dengan bemikian dapat kita simpulkan,bahwa penurunan muka air tanah sangat erat hubungannya dengan intrusi air laut.Sehingga bila dibiarkan berkelanjutan akan terjadi ”land subsdance” (amblesan tanah).
Untuk masalah penurunan muka air tanah ini,telah banyak metoda yang di terapkan,seperti pembuatan Sumur resapan dan lobang biopori.Tetapi dapt kita lihat di kota-kota besar masing kurangnya sosialisasi pada warga kota.