BAGAIMANA MEMPREDIKSI KERUSAKAN SUMBERDAYA AIR KARST
Tjahyo Nugroho Adji Karst Research Group Fak. Geografi UGM
0 7 .9*7 .& KERUSAKAN
Kuantitas/debit…apa..? (misal: turunnya debit)..kapan..?..berapa banyak..? Adakah parameter lain..?
1.
Kualitas…? Kekeruhan..unsur kimia terlarut..atau …adakah parameter lain….? 2.
SUMBERDAYA AIR KARST 1.
Mataair epikarst p
2.
Mataair non-epikarst
3.
Sungai Bawah Tanah
EPIKARST
SBT NON-EPIKARST
KARENA PERBEDAAN SIFAT DAN KARAKTERNYA, MAKA KRITERIA KERUSAKANNYA JUGA HARUS DIBEDAKAN
BAGAIMANA MEMBEDAKANNYA ..?
Dengan melihat data hidrograf alirannya ٞ Hidrograf g = hubungan g antara aliran vs waktu ٞ
Aliran dasar
Aliran dasar
MENGAPA HIDROGRAF..? •
•
Karakteristik hidrograf merupakan cerminan dari kondisi daerah tangkapan permukaannya Jika kondisi daerah tangkapan berubah, maka bentuk dan karakter hidrograf akan berubah pula
HIDROGRAF MATAAIR EPIKARST
Q puncak Waktu tunda
fluktuasi
Q minimum
HIDROGRAF MATAAIR EPIKARST Ciri-ciri: •Respon R tterhadap h d hujan h j lambat l b t •Fluktuasi rendah •Puncak P k debit d bit terjadi t j di 1 x dalam d l 1 tahun t h •Aliran dasar stabil sepanjang tahun •Selalu jernih sepanjang tahun
HIDROGRAF MATAAIR NON-EPIKARST 250
0
discharge e (l/sec)
20 150 30 100 40 50
50
0 Aug-13
60 Sep-13
Oct-13
Nov-13
Dec-13
Jan-14
Feb-14
Mar-14
Apr-14
May-14
rainffall (mm)
10
200
HIDROGRAF MATAAIR NON-EPIKARST Ciri-ciri: •Respon Respon terhadap hujan terkadang lambat atau cepat •Fluktuasi kadang rendah atau tinggi •Puncak debit terjadi beberapa kali dalam 1 tahun •Aliran dasar terkadang stabil atau berfluktuasi sepanjang tahun •Terkadang mengalami kekeruhan saat periode hujan 0
250
discharg ge (l/sec)
20 150 30 100 40 50
50 60
0 Aug-13
Sep-13
Oct-13
Nov-13
Dec-13
Jan-14
Feb-14
Mar-14
Apr-14
May-14
rain nfall (mm)
10
200
HIDROGRAF SUNGAI BAWAH TANAH Hujan j vs Debit SBT Bribin (20 ( Des 06 - 4 Jan 07)) 50
3000 Hujan (mm)
debit (llt/dt)
40
Debit (lt/dt)
2500
30 2000 20 1500
10 0 12/20/06
1000 12/22/06
12/23/06
12/25/06
12/27/06
12/28/06
Waktu
12/30/06
1/1/07
1/2/07
HIDROGRAF SUNGAI BAWAH TANAH Ciri-ciri: •Respon terhadap hujan cepat •Fluktuasi tinggi •Puncak debit terjadi berulang kali setiap kejadian hujan •Aliran Aliran dasar berfluktuasi saat periode hujan •Selalu mengalami kekeruhan saat periode hujan Hujan vs Debit SBT Bribin (20 Des 06 - 4 Jan 07) 50
3000 Hujan (mm)
debitt (lt/dt)
40
Debit (lt/dt)
2500
30 2000 20 1500
10 0 12/20/06
1000 12/22/06
12/23/06
12/25/06
12/27/06
12/28/06
Waktu
12/30/06
1/1/07
1/2/07
APA SEBABNYA..? KONDISI DAERAH TANGKAPANNYA
Ini yang dikhawatirkan berubah
SIMPANAN AIRNYA
SIFAT ALIRANNYA
APA YANG TERJADI JIKA DAERAH TANGKAPANNYA RUSAK..? 1. BENTUK HIDROGRAF BERUBAH Q
Q
Q
t Q
t
t
Q
t
t
2. PARAMETER HIDROGRAF JUGA BERUBAH
Ciri-ciri: • Debit D bit aliran li saatt kemarau k t turun, d saatt hujan dan h j naik ik • Respon terhadap hujan menjadi lebih cepat • Fluktuasi Fl kt i menjadi j di lebih l bih besar b • Puncak debit bertambah banyak pada periode hujan • % aliran dasar turun atau bertambah fluktuasinya sepanjang tahun • Aliran menjadi keruh atau bertambah keruh saat periode hujan
CONTOH 1400 1400
2016 2016 2017 2017
1200 1200 1000 1000 800 800 600 600 400 400 200 200 00 Jan Jan
Feb Feb
Mar Mar
Apr Apr
May May
Jun Jun
Jul Jul
Aug Aug
Sep Sep
Oct Oct
Nov Nov
Dec Dec
Bagaimana menentukan level kerusakan kerusakan..? ? 1 ttentunya 1. t membutuhkan b t hk d t data hid hidrograf f mataair atau SBT; 2 membutuhkan 2. memb t hkan data empiris, empiris baik data permukaan maupun sifat aliran/debit; 3 Mencari korelasi antara kerusakan daerah 3. tangkapan dan sifat aliran/debit 4 Karena hidrograf tidak independen thd. 4. thd iklim
Perlu studi kasus : “ “penambangan b di CAT Watu W t Putih, Karst Rembang” Rembang
Kerusakan apa yang terjadi pada 2013..? …Yang bisa dilihat…yang tidak terjadi pada tahun-tahun sebelumnya… sebelumnya
1. Air yang tidak pernah keruh menjadi keruh saat periode hujan; h jan (independent thd. thd Iklim) 2. Fluktuasi meningkat dari 45 liter/dt menjadi 60 liter/dt; …naik 33 %; (independent thd. Iklim) 3. Debit minimum turun dari 385 liter/dt menjadi 370 liter/dt …turun 4 %
USULAN KRITERIA KERUSAKAN MATAAIR EPIKARST No
Parameter
Kriteria
Waktu
Hub. dgn iklim
1
Kekeruhan
Keruh
2 tahun berturutan
independent
2
Fluktuasi
Naik sebesar 33%
2 tahun berturutan
independent
3
Debit minimum
Turun 4%
2 tahun berturutan
dependent
USULAN KRITERIA KERUSAKAN MATAAIR NON-EPIKARST DAN SBT No
Parameter
Kriteria
Waktu
Hub. dgn iklim
1
Kekeruhan
Keruh
2 tahun berturutan
independent
2
Fluktuasi
Naik sebesar 75100 %
2 tahun berturutan
independent
3
Debit minimum
Turun 10 %
2 tahun berturutan
dependent
4
Aliran dasar tahunan
Turun 5 %
2 tahun berturutan
independent
Pemisahan komponen aliran Gua Gilap Pemisahan komponen aliran Gua Gilap 400 total aliran
debit (lt/dt)
300
Aliran dasar (diffuse) ( ) 200
100
0 1/5/06
31/5/06
30/6/06
30/7/06
29/8/06
28/9/06
28/10/06
27/11/06
27/12/06
26/1/07
25/2/07
27/3/07
Prosentase aliran dasar menunjukkan kemampuan akuifer karst menyimpan air dalam jangka yang panjang, jika menurun secara kontinyu, maka bisa dijadikan indikasi adanya kerusakan pada akuifer daerah tangkapannynya
26/4/07
•
Karena sifat akuifer karst yang heterogen dan anisotropis;
•
Artinya kasus spesifik pada suatu wilayah belum tentu dapat digeneralisir untuk mewakili wilayah lain;
•
Masih diperlukan p banyak y kajian j empiris p hubungan g antara perubahan daerah tangkapan dengan perubahan sifat hidrogaf aliran pada mataair atau SBT;
•
Lebih aman cenderung tanpa angka atau magnitude ,tetapi mengamati dalam jangka waktu berurutan (time series) untuk mengidentifikasi kerusakan sumberdaya air karst
