ANALISIS INTRUSI AIR LAUT DENGAN DAYA HANTAR LISTRIK PADA SUMUR GALI DAN SUMUR BOR DI KECAMATAN DUMAI TIMUR KOTA DUMAI
Skripsi Diajukan Oleh:
DERLINA SIMARMATA NIM.060801053
DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul
Kategori Nama Nomor Induk Mahasiswa Program Studi Departemen Fakultas
: ANALISIS INTRUSI AIR LAUT DENGAN DAYA HANTAR LISTRIK PADA SUMUR GALI DAN SUMUR BOR DI KECAMATAN DUMAI TIMUR KOTA DUMAI : SKRIPSI : DERLINA SIMARMATA : 060801053 : SARJANA (SI) FISIKA : FISIKA : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Diluluskan di Medan,
Diketahui/Disetujui oleh Departemen Fisika FMIPA USU Pembimbing I
(Prof.Dr. Timbangen Sembiring, MSc ) NIP. 196212231991031002
Pembimbing II
( TuaRaja Simbolon, SSi, MSi ) NIP. 197211152000121001
Departemen Fisika FMIPA USU Ketua
(DR. Marhaposan Situmorang) NIP. 195510301980031003
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN ANALISIS INTRUSI AIR LAUT DENGAN DAYA HANTAR LISTRIK PADA SUMUR GALI DAN SUMUR BOR DI KECAMATAN DUMAI TIMUR KOTA DUMAI SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing- masing disebutkan sumbernya.
Medan,
DERLINA SIMARMATA 060801053
Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
Segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala rahmat dan karuniaNya yang telah memberikan hikmat dan kesehatan kepada penulis sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. Skripsi berjudul “Analisis Intrusi Air Laut Dengan Daya Hantar Listrik Pada Sumur Gali dan Sumur Bor di kecamatan Dumai Timur Kota Dumai ”, disusun untuk menyelesaikan Program Sarjana S-1 pada Departemen Fisika Universitas Sumatera Utara. Pada kesempatan ini penulis banyak mengucapkan terimakasih kepada Bapak Prof.Dr.Timbangen Sembiring, M.Sc selaku dosen pembimbing I skripsi dan Bapak TuaRaja Simbolon SSi,MSi selaku dosen pembimbing II skripsi yang telah banyak memberikan bimbingan.Ucapan terimakasih juga penulis sampaikan kepada Bapak Dr. Sutarman, M.Sc selaku Dekan FMIPA USU, ketua dan sekretaris Departemen Fisika FMIPA USU Bapak DR. Marhaposan Situmorang dan Dra.Yustinon,MS beserta pegawai Departemen Fisika FMIPA USU. Teristimewa kepada keluarga, Ayahanda H.Simarmata dan Ibunda terkasih N.br Manurung, Paman/ibu Sodikin Manurung, kak Deni Simarmata, bang Erlinton, bang Parlin Sibarani, bang Jenri Sagala, bang Todo Hutahaean, Bang Ando Sinaga, kak Yusni, kak Lasta, kak Ando, adek-adek saya : Elviana, Roni, Albert, Juliana, Hiras Sitanggang dan buat persahabatan terindah dari Trisnopensia serta teman-teman Fisika 06 lainnya, terimakasih atas doa dan dukungannya yang selalu memberikan doa dan semangat setiap kali penulis menemui kesulitan. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa skripsi ini masih banyak kesalahan dan kekurangan disebabkan keterbatasan pengetahuan yang penulis miliki.Namun demikian, penulis telah berusaha semaksimal mungkin dengan harapan semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi siapa saja yang membacanya.Dan penulis juga sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi penyempurnaan skripsi ini. Akhir kata, penulis berharap skripsi ini dapat bermanfaat bagi pembaca maupun peneliti selanjutnya.
Penulis
Universitas Sumatera Utara
Abstrak Telah dilakukan penelitian tentang penganalisaan tingkat intrusi air laut pada air bawah tanah melalui sumur bor dan sumur gali di Kecamatan Dumai Timur Kota Dumai. Untuk mengetahui tingkat intrusi air laut pada sumur bor dan sumur gali dilakukan dengan pengukuran Daya Hantar Listrik (DHL) air sumur bor dan sumur gali. Pengambilan sampel air laut, air sumur bor, dan sumur gali dimulai dari titik acuan dari garis pantai menuju titik air laut dan ke arah daratan yaitu pemukiman. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh faktor-faktor jarak sumur bor dan gali dari garis pantai, kedalaman sumur terhadap intrusi air laut pada air sumur bor dan gali, kandungan air sumur bor dan gali(TDS dan Klorida), dan suhu air sumur bor dan gali. Dari analisis pengamatan dapat dilihat pada sumur bor nilai antara jarak dan kedalaman terhadap DHL berdasarkan perhitungan Statistik dengan metode analisa regresi linear berganda diperoleh Ŷ= 402,405+ 0,028 X 1 - 9,835 X 2 , dimana koefisien korelasinya adalah 0,076 ≤ 1 yang berarti hubungan antara jarak dan kedalaman terhadap DHL tidak erat atau relatif rendah. Sedangkan pada sumur gali diperoleh analisa regresi linear Berganda nya Ŷ= 883,459-0,249 X 1 -0,152 X 2 , dimana koefisien korelasinya adalah 0,885 ≤ 1 yang berarti hubungan antara jarak dan kedalaman terhadap DHL cukup erat atau relatif tinggi
Universitas Sumatera Utara
ANALYSIS OF SEAWATER INTRUSION BASED ON ELECTRICAL CONDUCTIVITY IN ARTESIAN WELLS AND DUG WELLS IN EASTERN DUMAI, DUMAI CITY
ABSTRACT
A research of analyzing the level of sea water intrusion in underground water through artesian wells and dug wells in Eastern Dumai, Dumai City has been done. The level of seawater intrusion in artesian wells and dug wells was determined by measuring the electrical conductivity (EC) of water in both of these wells. Sampling of sea water, artesian wells water, and dug wells water was started from reference point in shoreline to the point of ocean and toward the settlement. The object of this research is to know the influence of some factors on sea water intrusion in artesian wells and dug wells. These factors are the distance of artesian wells and dug wells from shoreline, the depth of wells, the content of artesian wells water and dug wells water (TDS and Chloride), and the temperature of artesian wells water and dug wells water. From analysis of this research, it can be said that the distance and the depth of artesian wells do not affect EC significantly. This statement was found by calculating data using multiple linear regression, represented by the formula, Ŷ= 402,405+ 0,028 X 1 - 9,835 X 2 , where 0,076 ≤ 1 is correlation coefficient. Whereas the formula of the same correlation for dug wells is Ŷ= 883,459-0,249 X 1 -0,152 X 2 , where the correlation coefficient is 0,885 ≤ 1 , which is mean that the distance and the depth of dug wells affect EC significantly.
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman ii iii iv v vi vii ix x
Persetujuan Pernyataan Penghargaan Intisari Abstract Daftar isi Daftar tabel Daftar gambar
BAB I
BAB II
Pendahuluan 1.1. Latar belakang 1.2. Rumusan masalah 1.3. Batasan masalah 1.4. Tujuan penelitian 1.5. Manfaat penelitian 1.6. Sistematika penelitian Tinjauan Pustaka 2.1 Air 2.1.1 Siklus hidrologi 2.1.2 Sifat-sifat air 2.2 Sumber-sumber air 2.2.1 Air laut 2.2.2 Air atmosfer 2.2.3 Air permukaan 2.2.4 Air tanah 2.2.4.1 Penyusutan air tanah 2.2.4.2 Kondisi air tanah 2.3 Mutu air tanah 2.3.1 Parameter fisika 2.3.2 Parameter kimia 2.3.3 Parameter mikrobiologi 2.3.4 Parameter radioaktivitas 2.4 Pencemaran air 2.5 Akifer 2.5.1. Porositas dan permeabilitas 2.6 Intrusi air laut ke akifer air tanah 2.6.1. Air tanah bebas di pantai 2.6.2. Air tanah terkekang di Pantai 2.7 Pengambilan air tanah melalui sumur 2.8 Konduktivitas larutan elektrolit 2.9 Gambaran umum lokasi penelitian 2.9.1 Keadaan Kota Dumai
1 3 3 4 4 5
6 8 9 9 9 9 10 11 11 12 12 15 16 16 17 19 20 21 22 24 25 28 28 28
Universitas Sumatera Utara
2.9.2 Dumai Timur 2.9.3 Iklim dan curah hujan 2.9.4 Morfologi dan topografi 2.9.5 Hidrologi 2.9.6 Geologi 2.9.7 Stratigrafi BAB III
BAB IV
29 30 30 30 30 31
Metodelogi penelitian 3.1 Alat dan bahan 3.1.1 Peralatan 3.1.2 Bahan-bahan 3.2 Teknik pengumpulan sampel 3.3 Prosedur penelitian 3.3.1 Penentuan DHL 3.3.2 Pengujian konsentrasi Klorida 3.3.3 Pengujian Total Dissolved Solid(TDS) 3.4 Teknik analisa data 3.4.1 Analisa model regresi linear berganda 3.4.2 Uji linearitas 3.4.5 Analisa air laut dan air sumur 3.5 Diagram alir penelitian
Hasil penelitian dan pembahasan 4.1 Hasil penelitian 4.1.1 Air laut 4.1.1.1 Pengukuran DHL air laut 4.1.1.2 Pengujian konsentrasi ion Klorida air laut 4.1.2 Air sumur bor 4.1.2.1 Pengukuran DHL air sumur bor 4.1.2.2 Pengukuran konsentrasiion Klorida air sumur bor 4.1.2.3 Pengukuran Total Dissolved Solid(TDS) air sumur bor 4.1.3 Air sumur gali 4.1.3.1 Pengukuran DHL air sumur gali 4.1.3.2 Pengukuran konsentrasi ion Klorida air sumur gali 4.1.3.3 Pengukuran Total Dissolved Solid(TDS) air sumur gali 4.2 Pembahasan 4.2.1 Perhitungan DHL pada suhu 250C 4.2.2 Pengklasifikasian intrusi air laut pada sumur bor dan sumur gali 4.3 Analisa DHL air sumur bor 4.3.1 Analisa jarak, kedalaman terhadap DHL air sumur bor 4.3.2 Analisa jarak, kedalaman terhadap DHL air sumur bor pada Grafik 3D
32 32 32 33 33 33 34 34 35 35 36 37 38
39 39 39 39 40 40 41 42 43 43 44 45 46 46 48 51 51 52
Universitas Sumatera Utara
4.3.2 Analisa konsentrasi Klorida, TDS air sumur bor terhadap DHL air sumur bor 4.3.3 Analisa konsentrasi Klorida, TDS air sumur bor terhadap DHL air sumurbor pada Grafik 3D 4.4 Analisa DHL air sumur gali 4.4.1 Analisa jarak terhadap DHL air sumur gali 4.4.2 Analisa kedalaman air sumur gali terhadap DHL air sumur gali 4.4.3 Analisa suhu air sumur gali terhadap DHL air sumur gali 4.4.4 Analisa Konsentrasi Cl air Sumur gali terhadap DHL Air Sumur Gali 4.4.5 Analisa TDS air sumur gali terhadap DHL air sumur gali 4.4.6 Analisa jarak, kedalaman terhadap DHL air sumur gali 4.4.7 Analisa jarak, kedalaman terhadap DHL air sumur gali 4.5 Analisa regresi linear berganda pada sumur bor dan sumur gali 4.5.1 Hasil perhitungan untuk sumur bor 4.5.2 Hasil perhitungan untuk sumur gali BAB V
Kesimpulan dan Saran 5.1 Kesimpulan 5.2 Saran
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
53 54 54 54 55 55 56 56 57 58 58 59 63 67 70 71
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Klasifikasi air berdasarkan Daya Hantar Listrik(DHL) Tabel 2.2 Klasifikasi intrusi air laut berdasarkan konduktivitas listrik Tabel 2.3 Klasifikasi air berdasarkan konsentrasi Klorida Tabel 2.4 Kesadahan air Tabel 2.5 Porositas dan permeabilitas rata-rata untuk berbagai bahan Tabel 2.6 Perbedaan antara sumur dangkal dan sumur dalam Tabel 4.1. Data pengukuran DHL air laut sebagai fungsi jarak Tabel 4.2 Data pengukuran konsentrasi ion Klorida air laut Tabel 4.3 Data pengukuran DHL air sumur bor sebagai fungsi jarak dan kedalaman Tabel 4.4 Data pengukuran konsentrasi ion Klorida air sumur bor Tabel 4.5 Data pengukuran TDS air sumur bor Tabel 4.6 Data pengukuran DHL air sumur gali sebagai fungsi jarak dan kedalaman Tabel 4.7 Data pengukuran konsentrasi ion Klorida air sumur gali Tabel 4.8 Data pengukuran TDS air sumur gali Tabel 4.9 Data hasil pengukuran Daya Hantar Listrik air laut pada suhu 25°C Tabel 5 Data pengukuran DHL air sumur bor pada suhu 25°C Tabel 5.1 Data pengukuran DHL air sumur gali pada suhu 25°C Tabel 5.2 Klasifikasi intrusi air laut berdasarkan Daya Hantar Listrik (DHL) Tabel 5.3 Klasifikasi intrusi air laut pada sumur bor berdasarkan Daya Hantar Listrik (DHL). Tabel 5.4 Klasifikasi intrusi air laut pada sumur gali berdasarkan Daya Hantar Listrik
13 14 15 16 21 27 39 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 49 50
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 2.1 Siklus hidrologi Gambar 2.2 Akifer air tanah Gambar 2.3 Hukum Herzberg pada air tanah tawar dan asin dekat garis pantai Gambar 2.4 penerobosan air asin pada air terkekang Gambar 2.5 Intrusi air laut ke Daratan Gambar 3.1 Skema titik pengambilan sample penelitian Gambar 4.1 Sistem kontur antara jarak sampel air sumur bor dari garis pantai (m), kedalaman sumur bor(m) dengan DHL air sumur bor (µmho/cm,25°C) Gambar 4.2 Grafik 3D antara jarak sampel air sumur bor dari garis pantai (m), kedalaman sumur bor(m) dengan DHL air sumur bor (µmho/cm,25°C). Gambar 4.3 Sistem kontur antara TDS air sumur bor dengan DHL air sumur bor ( μmho / cm , 25°C). Gambar 4.4 Grafik 3D antara konsentrasi Klorida, TDS air sumur bor terhadap DHL air sumur bor (µmho/cm,25°C) Gambar 4.5 Grafik antara kedalaman sumur gali dengan DHL air sumur gali ( μmho / cm , 25°C) Gambar 4.6. Grafik antara suhu air sumur gali dengan DHL air sumur gali ( μmho / cm , 25°C) Gambar 4.7 Grafik antara konsentrasi Cl air sumur gali dengan DHL air sumur gali( μmho / cm , 25°C) Gambar 4.8 Grafik antara TDS air sumur gali dengan DHL air sumur gali ( μmho / cm , 25°C) Gambar 5.0 Kontur antara jarak sampel air sumur gali dari
7 20 22 24 27 33 51 52 53 54 55 55 56 56 57
garis pantai (m), kedalaman sumur gali(m) dengan DHL air sumur gali (µmho/cm,25°C). Gambar 5.1 Grafik 3D antara jarak sampel air sumur Gali
58
dari garis pantai (m), kedalaman sumur gali (m) dengan DHL air sumur gali (µmho/cm,25°C).
Universitas Sumatera Utara
