Model Hydrogeology for Conservation Zone in Jatinangor using Physical and Chemical Characteristic of Groundwater
Abstract Jatinangor district is located at foot of Manglayang Mountain. The growth of population with many university in jatinangor district make this area become even populous. The development of land and building every year become uncontrollable, it makes needs of water is rising. To maintain quality and quantity of groundwater required groundwater controlling in recharge area which can be use for conservation zone. Research of physical and chemical characteristic of groundwater can be use to estimate recharge area in Jatinangor district. Emersion of physical characteristic may reflect of the intensity interaction between water and rock. Low value of EC about ± 50µS and ± 30mg/L for TDS can indicate recharge area are not far from researching point and the different between water temperature and air temperature can be indicate source of water are near. Based on chemical characteristic of groundwater, appearance of local groundwater facies at tophill of manglayang mountain may indicate source of water are near. Appearance of intermediate and regional at foot of manglayang mountain may indicate source of groundwater are far, maybe from the top of the manglayang mountain. Based on physical and chemical characteristic data in jatinangor, may be estimate the recharge area are from 900 – 1000mdpl and 1100mdpl to the top of manglayang mountain. Keyword : Water Management, Hydrogeology, Recharge Area. Abstrak Jatinangor merupakan sebuah kecamatan yang terletak di kaki lereng Gunung Manglayang. Perkembangan penduduk di kawasan jatinangor sangat pesat ditambah dengan adanya universitas – universitas yang ada di daerah jatinangor ini menjadikan kawasan yang padat penduduk. Perkembangan bumi dan bangunan semakin tahun tidak terkontrol, sehingga kebutuhan air bersih meningkat. Untuk menjaga kualitas dan kuantitas dari airtanah dibutuhkan pengelolaan airtanah yang benar. Penentuan daerah resapan di jatinangor dapat digunakan sebagai acuan pengembangan konservasi airtanah dan pengelolaan air agar airtanah dapat terkontrol dengan baik. Penelitian karakteristik fisik dan kimia airtanah melalui sumur dan mataair berguna untuk memperkirakan keberadaan daerah resapan di jatinangor. Perkembangan karakteristik fisik airtanah dapat mencerminkan intensitas interaksi airtanah dengan batuan. Nilai EC yang rendah berkisar ± 50µS dan TDS ± 30mg/L dapat mengindikasikan keberadaan zona resapan berada tidak jauh dari titik teliti. Kemunculan nilai suhu airtanah yang tidak jauh berbeda dengan suhu udara dapat mengindikasikan sumber airtanah tidak jauh dari titik teliti. Berdasarkan karakteristik kimianya, kemunculan – kemunculan fasies lokal di bagian lereng atas gunung manglayang yang didominasi oleh Ca dan HCO3 dapat mengindikasikan daerah resapan air pada titik tersebut berada tidak terlalu jauh dari titik teliti. Kemunculan fasies – fasies Mg dan Na di kaki gunung manglayang dapat
diperkirakan perjalanan air yang jauh berasal dari puncak gunung manglayang. Berdasarkan data karakteristik fisik dan kimia airtanah di daerah jatinangor, dapat diperkirakan zona resapan berada pada elevasi 900 – 1000mdpl, dan 1100mdpl hingga puncak gunung manglayang. Kata Kunci : Pengelolaan air, Hidrogeologi, Daerah resapan. I. Latar Belakang Air merupakan kebutuhan pokok yang sangat penting dalam kehidupan teruratama untuk dikonsumsi oleh setiap makhluk hidup. Sumber utama air sebagai konsumsi manusia yaitu airtanah karena kandungan dan kualitasnya. Keberadaan airtanah sangat erat kaitannya dengan kondisi geologi sekitarnya. Daerah penelitian yang terletak di kecamatan jatinangor merupakan daerah perbukitan vulkanik yang memiliki potensi sumber daya air yang sangat baik secara kualitas maupun kuantitas. Penentuan model hidrogeologi berdasarkan karakteristik fisik dan kimia airtanah dapat menggambarkan keberadaan airtanah dan kondisi geologi yang berkembang. Penentuan model akuifer sangat berguna untuk menentukan daerah konservasi airtanah. II. Teori dan Metode Penelitian II.1Karakteristik Fisik Airtanah Sifat-sifat fisik air tanah bergantung kepada kuantitas dari air yang menyerap masuk ke dalam tanah. Pada saat terjadi penyerapan tersebut berlangsung proses geokimia di bawah permukaan hal tersebut mempengaruhi kualitas air tanah, temperatur (T), daya hantar listrik (EC), zat padat terlarut (TDS) serta tingkat keasaman (pH) dari air tanah tersebut. II.2Evolusi Airtanah Berdasarkan kandungan kimiawinya air tanah dapat dibuat zona-zona kimia dari permukaan hingga air tanah yang paling dalam (Freeze and Cherry, 1979), dengan reaksi kimia sebagai berikut: HCO3- HCO3- + SO42- SO42- + Cl- Cl- + SO42- ClPertama-tama pada sistem aliran air tanah dangkal air tanah akan didominasi oleh anion HCO3- dengan konsentrasi yang rendah. Setelah itu, pada sistem aliran air tanah menengah air tanahakan didominasi oleh ion sulfat. Selanjutnya pada sistem air tanah dibagian paling bawah air tanah akan didominasi oleh ion Cl dengan konsentrasi yang cukup tinggi (Domenico, 1972). II.3Metode Penelitian
Model Hidrogeologi III.
Gambar 2.1 Diagram alir penelitian Geologi Daerah penelitian merupakan perbukitan vulkanik muda yang mencakup puncak G. Manglayang hingga lereng bagian bawah, dan pedataran tinggi rancaekek dengan elevasi dari 675 – 1812mdpl.
Puncak Lereng Atas Lereng Bawah Pedataran Tinggi
Gambar 3.1 Morfologi daerah penelitian Berdasarkan pemetaan yang dilakukan, geologi daerah penelitian terbagi menjadi 3 bagian, yaitu: 1. Hasil endapan danau Hasil endapan danau tersusun oleh batuan endapan sedimen danau muda berupa batupasir, lempung, dan tufa. 2. Hasil vulkanik piroklastik muda
Litologi penyusun pada hasil vulkanik piroklastik muda ini berupa, piroklastik jatuhan, piroklastik aliran, dan lava yang merupakan hasil aktivitas vulkanik muda dari G. Manglayang. 3. Hasil vulkanik piroklastik tua Hasil vulkanik piroklastik tua ini disusun oleh aglomerat, piroklastik jatuhan, piroklastik aliran, dan lava yang merupakan hasil aktivitas vulkanik tua dari G. Tampomas.
Gambar 3.2 Geologi daerah penelitian IV.
Hidrogeologi Berdasarkan sebaran litologi dan pemetaan airtanah, didapat kondisi hidrogeologi daerah penelitian terbagi menjadi 2 yaitu: 1. Nir – Akifer
Nir-akifer ini berupa daerah airtanah langka atau tidak berarti, dilambangkan dengan area berwarna oren. Nir-kifer ini termasuk daerah tidak ada pengambilan airtanah atau airtanah langka (Peta Hidogeologi Regional, 1991). Tersusun oleh litologi berupa lava dan breksi aliran piroklastik. Kemunculan mataair ditemukan pada sistem rekahan dan kontak litologi. Mata air tersebut muncul pada kontur topografi ekstrim dan batas satuan. Hal ini berdasarkan parameter fisik airtanah yang rendah yaitu dengan nilai EC < 160 dan nilai TDS < 80 mg/L dengan suhu < 22.4oC. 2. Akifer Sedang Akifer-1 ini berupa daerah dengan airtanah berarti, dilambangkan dengan warna hijau tua. Tersusun oleh litologi berupa breksi vulkanik, aglomerat, batupasir, dan tuf. Akifer ini termasuk produktif sedang, dengan debit mataair 50-100 L/s (Peta Hidogeologi Regional, 1991). Kemunculan mataair ditemukan pada sistem depresi, kontak dan rekahan. Mata air tersebut muncul pada perbedaan kontur topografi ekstrim dan ditunjukan adanya rembesan. Hal ini berdasarkan parameter fisik airtanah yang rendah yaitu dengan nilai EC > 160 dan nilai TDS > 80 mg/L.
Gambar 4.1 Hidrogeologi daerah penelitian V. Hasil dan Analisis V.1 Karakteristik Fisik Airtanah Pengamatan sifat fisik airtanah dilakukan pada beberapa sumur gali dan mataair berupa suhu airtanah, pH, EC dan TDS pada tiap titik amat. 1. Suhu Kisaran suhu airtanah pada daerah penelitian rata – rata berada dibawah suhu udara dengan perbedaan yang tidak terlalu jauh yaitu 1 – 3 0C yang mengindikasikan airtanah masih dipengaruhi oleh suhu udara disekitarnya.
Gambar 5.1 Perbandingan temperatur air (Ta) temperatur udara (Tu) 2. pH Nilai pH mengindikasikan hasil dari interaksi airtanah dengan batuan yang dilewatinya,
berikut
adalah
kisaran
pH
pada
daerah
penelitian
yang
mengindikasikan interaksi airtanah dengan batuan asam.
Gambar 5.2 Frekuensi kemunculan nilai pH pada daerah penelitian 3. Daya Hantar Listrik (EC) dan Zat Padat Terlarut (TDS) Nilai – nilai EC mengindikasikan adanya peningkatan ion-ion yang terlarut yang menyebabkan nilai konduktivitas air juga meningkat. Kisaran nilai EC pada daerah penelitian yaitu antara 70 – 620 µS dengan nilai rata – rata 266 µS. nilai EC ini berbanding lurus dengan nilai total padatan terlarut. Tinggi atau rendahnya TDS mengindikasikan pola sistem input – output air tanah. Semakin jauh kawasan imbuhannya atau adanya suhu air yang panas, maka akan semakin besar nilai TDSnya. Kisaran nilai TDS yang sering muncul adalah 50 hingga 240 mg/L.
Gambar 5.3 Peta IsoTDS pada daerah penelitian V.2 Kimia Airtanah Untuk menganalisis karakter kimia airtanah di daerah penelitian, dilakukan pengambilan sampel air pada 9 titik yang menyebar di daerah penelitian dari Barat Laut ke Tenggara pada sumur gali dan mata air. Tabel 5.1 Hasil analisis kimia airtanah daerah penelitian No.stasiun sm 27 smk 5 smk 21 smk 23 smk 28 smk 10 smk 9
satuan meq/l meq/l meq/l meq/l meq/l meq/l meq/l
Na 0.20 0.25 2.57 0.33 0.37 1.43 1.57
K 0 0 3.1 1.01 0.2 0 0.57
Ca 0.63 0.70 2.77 0.98 1.02 2.20 0.93
Mg 0.34 0.54 0.00 0.00 1.02 0.00 0.00
Cl 0.29 0.21 4.27 0.13 0.26 1.02 0.46
HCO3 0.72 1.03 3.61 1.96 1.96 1.96 2.38
CO 3 0 0.1 0 0 0 0 0
SO4 0.09 0.06 0.21 0.05 0.25 0.34 0.05
Eror (%) 2.46 3.17 2.04 3.91 2.44 4.43 3.23
sm 11
meq/l
1.02
0
0.56
1.23
0.36
0.93
1.2
0.12
3.61
smk 1
meq/l
0.27
1.05
1.72
0.16
0.13
2.89
0
0.04
2.27
Gambar 5.4 Diagram Piper untuk fasies airtanah di daerah penelitian V.3 Model Hidrogeologi Pengelompokan airtanah berdasarkan fasies airtanahnya dapat menunjukan perkembangan model akifer daerah penelitian. Berdasarkan sebaran fasies airtanahnya, didapat 3 zona fasies airtanah pada bagian timur dan 3 zona fasies airtanah pada bagian barat daerah penelitian yang berkembang dari bagian puncak G. Manglayang hingga pedataran tinggi di rancaekek.
Gambar 5.5 Peta pengamatan airtanah daerah penelitian
Gambar 5.6 Penampang fasies airtanah A – B daerah penelitian
Gambar 5.7 Penampang fasies airtanah C – D daerah penelitian V.4 Strategi Konservasi Berdasarkan analisis karakteristik fisik dan kimia airtanah, didapat perkiraan daerah resapan pada daerah penelitian terdapat 2 zona pada elevasi 900 – 1000 mdpl dan pada elevasi 1100 – 1812 mdpl. Daerah konservasi yang dianjurkan berdasarkan penelitian ini berada pada daerah resapan (gambar 5.4).
A
B
Gambar 5.8 Peta perkiraan daerah resapan V.5 Diskusi
Untuk menentukan daerah konservasi terdapat beberapa hal yang perlu diperhatikan berdasarkan aspek sosial seperti perkembangan pemukiman penduduk yang dapat mempengaruhi kualitas airtanah. Konservasi sebaiknya dilakukan pada daerah yang jauh dari pemukiman agar tidak terpengaruhi pencemaran limbah pemukiman atau industri. Berdasarkan data pada daerah penelitian, anjuran konservasi airtanah dilakukan pada zona resapan bagian Barat Laut daerah penelitian yang berada pada elevasi 1100 hingga 1812 mdpl yaitu pada zona A. DAFTAR PUSTAKA Bemmelen, R.W. Van.1949.The Geology of Indonesia, Vol. IA, The Hague Martinus Nijhoff, Netherland. Cahyani, N., 2000. Studi Mataair di Lereng Barat Gunungapi Lawu. Skripsi. Fakultas Geografi. UGM. Yogyakarta. Domenico, P.A. dan Schwartz, F.W. 1990. Physical and Chemical Hydrogeology, John Wiley & Son, Inc. New York Elango, L. dan Kannan R. 2007. Rock – water interaction and its control on chemical composition of groundwater. Developments in Environmental Sciences. Fetter, C. W. 2001. Applied Hydrogeology Fourth Edition. Prentice Hall, Upper Saddle River, New Jersey 07458. Freeze & Cherry, 1979. Groundwater Hydrology. Prentice-Hall, Inc., Englewood Cliff, NJ. H., Rama B., 2013. Fasies Airtanah Gunung Manglayang Bagian Tenggara Daerah Jatinangor dan sekitarnya, Kabupaten Sumedang, Provinsi Jawa Barat. Skripsi. UNPAD. Jatinangor. Hadian, Dkk., 2006. Sebaran akuifer dan pola aliran air tanah di Kecamatan Batuceper dan Kecamatan Benda Kota Tangerang, Propinsi Banten. Jurnal Geologi Indonesia. Bandung. Irawan, D., Erwin. 2008. Model Hidrogeologi Gunungapi Strato Menggunakan Teknik Pelacakan Air Tanah di Zona Mataair G. Ciremai, Jawa Barat. Disertasi. ITB. Bandung. Todd, D.K., 1980. Groundwater Hydrology. John Willey & Sons. Inc. New York
Silitonga, P.H. 1973. Peta Gelogi Regional lembar Bandung. Bandung. Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi. Marta dan Adidarma. 1983. Mengenal dasar – dasar hidrologi. Nova. Bandung. Mandel, S., and Shiftan, Z. L. 1981. Groundwater resources: Investigation and development. New York. Academic Press. Matthess, G. 1981. The Properties of Groundwater. McGraw Hill. New York Toth, D., J., 1990. Hydrology Floridan aquifer system in east-central Florida: U,S. Geological Survey Profesional Paper 1403-E, 98 p. Sutikno. 2014. Terjemahan : Applied Geomorphology. Ombak. Yogyakarta. W., Panjie. 2011. Geologi Daerah Jatinangor dan Sekitarnya Kabupaten Sumedang Provinsi Jawa Barat. UNPAD. Jatinangor.
