POTENSI SUMBERDAYA MATA AIR ALAMI KOMPLEKS AWAR-AWAR SUMAMPIR UNTUK PERENCANAAN SUMBER AIR BERSIH PEDESAAN POTENCY OF WATER SPRING RESOURCES AT AWAR-AWAR COMPLEX, SUMAMPIR, FOR DESIGNING RURAL CLEAN WATER RESOURCES Oleh: Nastain dan Probo Hardini Jurusan Teknik Sipil Universitas Jenderal Soedirman (Diterima: 18 Juli 2005; Disetujui: 24 Nopember 2005) ABSTRACT This research was conducted to know quality potential, discharge, and flowing energy of water spring of Kompleks Awar-awar Sumampir Purwokerto Utara located at rural upper end for designing rural clean water resources. Variables observed were physical and chemical water quality, need of water, discharge of the spring, and flowing energy. The result of research showed that water quality of the spring was suitable for clean water resources and drinking water resources of rural, with average discharge of water was 4.07 liter/s so it could be used to fulfill the clean water requirements of the Sumampir’s people who were not served by PDAM for 16 years (100% people), 27 years (75% people), and 37 years (60% people), and based on energy potential, available gravitation flowing system could be used if pipe minimum diameter of 3 inch was used.
PENDAHULUAN Ketersediaan air di Indonesia adalah 2.530 km³/th, sehingga menempatkan Indonesia sebagai negara terkaya air ke-5 di dunia setelah Brasil, Rusia, China, dan Kanada (Water Resources Institute Washington, 1991 dalam Suharyanto, 2004). Salah satu potensi air itu adalah mata air alami (water spring). Mata air alami di Kabupaten Banyumas berjumlah 3.005 titik yang tersebar di 27 kecamatan (Kompas, 31 Maret 2003; Suara Merdeka, 19 April 2004). Kelurahan Sumampir, yang secara administratif termasuk wilayah Kecamatan Purwokerto Utara, merupakan salah satu kelurahan yang memiliki beberapa sumber mata air alami yang mengalir secara terus menerus sepanjang tahun. Sumber mata air tersebut di antaranya yang cukup besar adalah mata air A (hulu) yang terletak di RT 01 RW 06 (dikenal dengan nama mata air Kompleks
Awar-awar), dan mata air B (hilir) yang terletak di RT 04 RW 04. Mata air tersebut mengalirkan debit air yang cukup berlimpah, tetapi pada kenyataannya belum dapat dimanfaatkan secara maksimum. Sejak tahun 2004, mata air B sebagian debitnya digunakan untuk pasokan air Kolam Renang Tirta Kembar Bancarkembar, sedangkan masyarakat sekitar lebih banyak menggunakan sumur gali untuk mencukupi kebutuhan air bersih rumah tangga. Seiring perkembangan kota Purwokerto dan khususnya kelurahan Sumampir, yang di-tunjukkan dengan tingkat kepadatan penduduk yang terus meningkat (kelurahan terpadat ke-3 untuk kecamatan Purwokerto Utara, BPS Banyumas, 2003), kualitas air sumur gali sukar dipertahankan. Hasil penelitian Zusfahair dan Tien (2004) tentang kualitas air sumur gali pada daerah padat penduduk (studi kasus kelurahan Grendeng dan
Potensi Sumberdaya Mata Air ... (Nastain & P. Hardini)
179 berada di atas ambang yang diijinkan. Hal ini karena air sumur gali pada daerah padat penduduk tercemar oleh tinja manusia dari septik tank yang umummya jaraknya sangat berdekatan. Masyarakat Sumampir dan sekitarnya sangat membutuhkan sumber air bersih terutama pada musim kemarau, karena sumur mereka mulai banyak yang kering, terlebih air sumur masyarakat Sumampir di hilir mata air A (lokasi kajian) mengandung korosi, sehingga tidak dapat digunakan untuk sumber air minum. Hasil pengujian laboratorium terhadap kadar besi (Fe) menunjukkan kadar besi sumur penduduk adalah 0,04 - 0,123 mg/liter, yang artinya tidak layak digunakan untuk sumber air minum. Masyarakat Sumampir pelanggan PDAM juga sangat membutuhkan air bersih tersebut, karena pada musim kemarau (Juli-September) air PDAM sukar didapat atau diberikan secara bergilir. Sumber mata air PDAM yang selama ini ada berasal dari Kedungpete (Baturraden) dan Kawungcarang (Sumbang), yang berada di Kawasan Baturraden. Debit airnya terus berkurang terutama pada musim kemarau, yang menurut Direktur PDAM Banyumas, pada musim kemarau debit mata air Kedungpete dan Kawungcarang turun masing-masing dari 180 l/det menjadi 161 l/det atau berkurang 10% dan dari 170 l/det menjadi 127 l/det atau ber-kurang 25%. Hal ini karena sebagian Kawasan Baturraden telah mengalami alih fungsi lahan dari tak-terbangun menjadi terbangun sebesar 1,81% atau 127,92 ha dalam kurun waktu 20 tahun (1980-2001) (Bapelitbangda Banyumas dan UGM, 2002) dan sebesar 1,26% atau 80,832 ha dalam kurun waktu 7 tahun (1994-2001)
(Nastain dan Purwanto, 2003). Akibat-nya, air hujan yang jatuh di Kawasan Baturraden tidak lagi dapat meresap ke dalam tanah melainkan lebih banyak melimpas sebagai air limpasan (run off). Oleh karena itu, mata air alami untuk sumber air bersih pedesaan akan memberikan manfaat yang sangat besar bagi masyarakat, seperti apa yang diamanatkan oleh UU No.7 Tahun 2004 tentang Sumber Daya Air. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui potensi debit, kualitas, dan energi pengaliran air mata air A (mata air Kompleks Awar-awar Sumam-pir) untuk perencanaan sumber air bersih pedesaan. Hasil penelitian ini diharapkan dapat dijadikan bahan acuan bagi pengelolaan sumberdaya mata air alami oleh Pemerintah Kabupaten Banyumas, khususnya Pemerintah Kelurahan Sumampir, dalam rangka perencanaan sumber air bersih bagi masyarakat pedesaan. METODE PENELITIAN Penelitian dilakukan dengan metode pengukuran langsung di lapangan, dan variabel yang diamati adalah debit mata air, kualitas air, kebutuhan air, dan energi pengaliran. Tempat penelitian merupakan mata air alami yang terletak di RT 01 RW 06 Kelurahan Sumampir Kecamatan Purwokerto Utara, dari bulan April sampai Juli 2005. Pengambilan Data Data debit didapat dengan melakukan pengukuran langsung pada sumber mata air. Pengukuran dilakukan pada tanggal 12 April 2005 dengan menggunakan ember ukur dan besarnya debit ditentukan sebagai berikut (Kimpraswil, 2002). Q = V/t ............................... (1) dengan Q adalah debit (l/det), V adalah
ISSN. 1411-9250 Jurnal Pembangunan Pedesaan Vol. V No. 3, Desember 2005: 178-184
180 Pengambilan contoh air dilakukan de-ngan menggunakan botol sebanyak tiga buah dan ditutup rapat, yang masing-masing diberi kode. Selanjutnya dilakukan uji laboratorium untuk mengetahui kualitas airnya di Laborato-rium Lingkungan Fakultas Biologi Unsoed. Data sekunder antara lain data pendu-duk dan data pelanggan PDAM didapat dari BPS Banyumas, sedangkan peta rupa bumi digunakan Peta Rupa Bumi Digital Indonesia lembar 1308612 skala 1:25.000 diterbitkan oleh Bakorsurtanal Bogor. Teknik Analisis Potensi Kualitas Air Analisis kualitas air mengacu pada ketentuan Petunjuk Teknik dan Manual Sistem Penyediaan Air Minum Pedesaan oleh Badan Penelitian dan Pengembangan (Kimpraswil, 2002) seperti pada Tabel 1. Kelayakan air dianalisis dengan membandingkan parameter sampel air dengan baku mutu air bersih dan air minum, berdasarkan Kepmen Kesehatan RI No. 416 tahun 1990. Potensi Debit Analisis potensi debit dilakukan dengan membandingkan antara kebutuhan air pen-duduk dengan
ketersediaan debit mata air per tahun. Besarnya kebutuhan air penduduk pedesaan mengacu pada ketentuan Petunjuk Teknik dan Manual Sistem Penyediaan Air Minum Pedesaan oleh Badan Penelitian dan Pengembangan (Kimpraswil, 2002), yaitu sebesar 30 liter per orang per hari. Potensi Energi Pengaliran Energi pengaliran yang merupakan energi potensial ditentukan berdasarkan Peta Rupa Bumi Digital Indonesia lembar 1308-612 skala 1 : 25.000, yaitu dengan melakukan pengukuran beda ketinggian. Pengukuran dilakukan dari sumber mata air (hulu) ke arah hilir, sedangkan kehilangan energi (hf) saat pengaliran air diasumsikan hanya terjadi akibat gesekan pada sepanjang pipa dan ditentukan Ldengan rumus sebagai v² f berikuthf =(Featherstone dan Nalluri, D 2g 1995). 0,0005 f = 0,02 + D ........................ (2) ................ (3) Keterangan: D = diameter pipa (m), L = panjang pipa (m), v = kecepatan
Tabel 1. Parameter dan Metode Uji Kualitas Air Minum Pedesaan No. 1. 2. 3. 4. 5. 1. 2. 3.
Parameter Satuan FISIK Kekeruhan Warna Rasa Bau Suhu °C KIMIA pH Besi (Fe) mg/l Mangan (Mn) mg/l
Metode
Peralatan
Keterangan
Visual Visual Dicicipi tanpa ditelan Dibau dan dicicipi Diukur Termometer Diukur Visual/diukur Visual/diukur
Kertas Lakmus Bintik kuning Bercak pada cucian
Sumber: Kimpraswil, 2002. Potensi Sumberdaya Mata Air ... (Nastain & P. Hardini)
181 diperlukan Bak Pelepas Tekanan (BPT). Bak Pelepas Tekanan digunakan untuk membuang sisa energi yang terlalu besar, yang akan dapat menyebabkan pipa penyaluran air tersebut pecah (Kimpraswil, 2002).
parameter tersebut. Kadar mangan (Mn) yang tinggi akan menimbulkan bercak pada hasil cucian, karena akan terbentuk mangan dioksida (MnO2) yang berupa endapan coklat. Kadar besi (Fe) yang tinggi akan menimbulkan bintik kuling pada peralatan masak, karena akan terbentuk ferri hidroksida (Fe(OH)3) be-rupa endapan coklat pula (Budi dan Sulastoro, 1999; Kimpraswil, 2002). Kelayakan air dilakukan dengan mem-bandingkan kualitas contoh air dengan baku mutu untuk air bersih dan air minum berdasar-kan Peraturan Menkes No. 416 tahun 1990. Hasil analisis menunjukkan bahwa air mata air tersebut layak untuk digunakan sebagai sumber air bersih maupun air minum (Tabel 4).
HASIL DAN PEMBAHASAN Potensi Kualitas Air Hasil analisis parameter fisik dan kimia contoh air dapat dilihat pada Tabel 2 dan 3, sedangkan metode dan parameter air yang dianalisis mengacu pada ketentuan petunjuk Teknik dan Manual Sistem Penyediaan Air Minum Pedesaan oleh Badan Penelitian dan Pengembangan Kimpraswil (Tabel 1). Beberapa parameter diuji dengan metode visual yaitu warna, kekeruhan, dan mangan (Mn). Hal ini karena tidak tersedianya alat atau alat yang ada rusak, tetapi Kimpraswil (2002) menyatakan bahwa metode visual dapat digunakan untuk menganalisis ketiga
Potensi Debit Potensi debit didapat dengan melaku-kan pengukuran debit pada sumber mata air. Hasil pengukuran menunjukkan bahwa debit mata air
Tabel 2. Hasil Uji Kualitas Fisik Contoh Air Parameter Metode Uji (Kimpraswil, 2002) (Kimpraswil, 2002) Suhu (°C) Warna Rasa Bau Kekeruhan
Contoh Air M-1 M-2 M-3 Diukur 29 29 29 Visual *) Tidak berwarnaTidak berwarnaTidak berwarna Dicicipi tanpa ditelan Tidak berasa Tidak berasa Tidak berasa Dibau dan dicicipi Tidak berbau Tidak berbau Tidak berbau Visual *) Jernih Jernih Jernih
*) alat belum tersedia di laboratorium. Tabel 3. Hasil Uji Kualitas Kimia Contoh Air Parameter Metode Uji (Kimpraswil, 2002)(Kimpraswil, 2002) pH Diukur Besi (Fe), (mg/l) Visual/diukur Visual/diukur *) Mangan (Mn), (mg/l)
M-1 6,30 0,040 cucian tidak ada bercak
Contoh Air M-2 6,29 0,089 cucian tidak ada bercak
M-3 6,21 0,123 cucian tidak ada bercak
*) alat belum tersedia di laboratorium. ISSN. 1411-9250 Jurnal Pembangunan Pedesaan Vol. V No. 3, Desember 2005: 178-184
182 Tabel 4. Perbandingan Kualitas Air terhadap Baku Mutu Air Bersih dan Air Minum Parameter Metode Uji (Kimpraswil, 2002)(Kimpraswil, 2002)
Menkes No. 416/IX/1990 Baku Mutu Baku Mutu Air Bersih Air Minum (maks) (maks)
Kualitas Contoh Air
A. FISIK Suhu (°C) Diukur 29 30 Warna Visual Tdk berwarna*) 50 skl TCU Rasa Dicicipi tanpa ditelan Tdk berasa Tdk berasa Bau Dibau dan dicicipi Tdk berbau Tdk berbau kekeruhan Visual Jernih*) 25 skl NTU B. KIMIA pH Diukur 6,21 - 6,30 5,5 - 8,5 Besi (Fe), (mg/l) Visual/diukur 0,040 - 0,123 1,00 Mangan (Mn), (mg/l)Visual/ diukur cucian tdk ada 0,50 bercak*)
30 15 skl TCU Tdk berasa Tdk berbau 5 skl NTU 5,5 - 8,5 0,30 0,10
*) alat rusak atau belum tersedia di laboratorium. Catatan: suhu udara rata-rata harian 30°C. maka potensi debit mata air tersebut mampu memenuhi kebutuhan air bersih untuk 11.721 orang jiwa per hari. Hasil pengukuran debit dapat dilihat pada Tabel 5. Apabila potensi debit ini digunakan untuk seluruh masyarakat kelurahan Sumampir yang belum terlayani fasilitas PDAM, dengan pertumbuhan penduduk alami sebesar 2% per tahun (BPS Banyumas, 2003) dan faktor kehilangan air (fk) sebesar 20% dari total kebutuhan air, maka mampu memenuhi kebutuhan air bersih
selama lebih kurang 16 tahun. Apabila hanya untuk melayani 75% penduduk, mampu memenuhi kebutuhan air bersih selama lebih kurang 27 tahun, dan jika hanya untuk melayani 60% penduduk, maka akan mampu memenuhi kebutuhan air bersih selama lebih kurang 37 tahun. Neraca potensi debit jika digunakan oleh masyarakat Sumampir ditunjukkan oleh Gambar 1. Potensi Energi Pengaliran Potensi energi pengaliran digunakan untuk melihat sejauh mana
Tabel 5. Hasil Pengukuran Debit Mata Air Pengukuran Pancuran I II III
Waktu (detik)
I Volume (liter)
Debit (l/det)
6,41 3,18 3,65
7,07 4,08 4,40
1,10 1,28 1,21
Waktu (detik)
II Volume (liter)
Debit (l/det)
3,65 3,87 3,57
3,95 4,75 4,20
1,80 1,23 1,18
Jumlah debit mata air Kebocoran air pada tanggul (15%) Jumlah debit total mata air Potensi Sumberdaya Mata Air ... (Nastain & P. Hardini)
Debit Rerata (l/det) 1,09 1,26 1,19 3,54 0,53 4,07
183
Gambar 1. Potensi debit untuk masyarakat Sumampir menggunakan sistem gravitasi (alami), maka energi potensial yang tersedia harus lebih besar daripada kehilangan energi akibat gesekan (energi yang dibutuhkan) pada pipa (Kimpraswil, 2000). Hasil analisis potensi energi dapat dilihat pada Gambar 2. Berdasarkan Gambar 2 terlihat bahwa pengaliran sistem gravitasi
dapat dilakukan jika digunakan diameter pipa pengaliran minimum 3”. Hal ini karena energi yang tersedia lebih besar daripada energi yang dibutuhkan oleh pipa untuk mengalirkan air. Pipa diameter 3” dapat mengalirkan air sejauh lebih kurang 6,5 km (lihat titik potong grafik kebutuhan dan ketersediaan energi) dari sumber
Gambar 2. Potensi energi pengaliran mata air ISSN. 1411-9250 Jurnal Pembangunan Pedesaan Vol. V No. 3, Desember 2005: 178-184
184 digunakan jika sisa energi yang ada sebesar 65 m untuk pipa dari PVC dan 80 m untuk pipa besi (Kimpraswil, 2002). Berdasarkan potensi energi yang ada, BPT ditempatkan pada jarak 5 km dari sumber mata air ke arah hilir jika digunakan pipa diameter 4” dan jika digunakan pipa diameter 3” tidak diperlukan BPT. KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan 1. Kualitas air mata air layak digunakan sebagai sumber air bersih maupun air minum pedesaan. 2. Debit mata air adalah sebesar 4,07 l/det dan mampu memenuhi kebutuhan air bersih penduduk Sumampir yang belum terlayani PDAM selama lebih kurang 16 tahun (100% penduduk), 27 tahun (75 % penduduk), dan 37 tahun (60% penduduk). 3. Berdasarkan potensi energi yang ada, sistem pengaliran gravitasi (alami) dapat dilakukan jika digunakan diameter pipa pengaliran minimum 3” sejauh 6,5 km dari sumber air ke arah hilir. Saran Sebaiknya pengukuran debit dilakukan sepanjang tahun untuk mendapatkan data debit yang akurat. DAFTAR PUSTAKA Bapelitbangda
Banyumas
dan
UGM.
2002. Laporan Akhir: Studi Neraca Sumberdaya Lahan Kawasan Baturraden. Purwokerto. BPS Banyumas. 2003. Kecamatan Purwokerto Utara dalam Angka. Purwokerto. Budi, U. dan Sulastoro. 1999. Rekayasa Penyehatan. UNS, Surakarta. Featherstone, R. and C. Nalluri. 1995. Civil Engineering Hydraulics. Blackwell Science, USA. Kimpraswil. 2002. Air Minum Pedesaan: Sistem Penyediaan Air Minum Pedesaan. Petunjuk Teknik dan Manual, BPP Kimpraswil, Jakarta. Kompas. 31 Maret 2003. 2.103 Mata Air di Banyumas Rusak. Nastain dan Purwanto B.S. 2003. Pengaruh Alih Fungsi Lahan Kawasan Baturraden terhadap Debit Air Sungai Banjaran. Jurnal Ilmiah Unsoed XXX (1): hal. 7584. P e r a t u r a n M e n k e s N o . 416/MENKES/PER/ IX/1990. Daftar Persyaratan Air Minum. Jakarta. Suara Merdeka. 19 April 2004. 40% Mata Air di Banyumas Kritis. Suharyanto. 2004. “Konservasi Sumberdaya Air”. Makalah Seminar Pengelolaan Sumberdaya Air, DPSDA Jateng, Semarang. Triatmodjo, B. 1995. Hidraulika I. Beta Offset, Yogyakarta. Zusfahair dan T. Setyaningtyas. 2004. Uji Escherichia Coli pada Sumur yang Digunakan sebagai Sumber Air Minum di Kelurahan Grendeng dan Karangwangkal Kecamatan
Potensi Sumberdaya Mata Air ... (Nastain & P. Hardini)
