STUDI PENYEBAB DAN IDENTIFIKASI DAMPAK PENURUNAN TANAH DI WILAYAH SEMARANG. Oleh

STUDI PENYEBAB DAN IDENTIFIKASI DAMPAK PENURUNAN TANAH DI WILAYAH SEMARANG

TUGAS AKHIR

Karya ilmiah sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik

Oleh RIKO MAIYUDI NIM. 151 08 077

PROGRAM STUDI TEKNIK GEODESI DAN GEOMATIKA FAKULTAS ILMU DAN TEKNOLOGI KEBUMIAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2012

LEMBAR PENGESAHAN Tugas Akhir Sarjana

STUDI PENYEBAB DAN IDENTIFIKASI DAMPAK PENURUNAN TANAH DI WILAYAH SEMARANG

Adalah benar dibuat oleh saya sendiri dan belum pernah dibuat dan diserahkan sebelumnya baik sebagian maupun seluruhnya, baik oleh saya maupun oleh orang lain, baik di ITB maupun di instansi pendidikan lainnya.

Bandung, April 2012

Riko Maiyudi NIM. 151 08 077

Bandung, Juni 2012 Pembimbing

Pembimbing 1

Pembimbing 2

Prof. Dr. Ir. Hasanuddin Z. Abidin, M.Sc. NIP. 19600808 1986011 001

Irwan Gumilar, S.T, M.si. NIP. 19780329 201012 1 004

Disahkan Oleh : Ketua Program Studi Teknik Geodesi dan Geomatika Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian Institut Teknologi Bandung

Dr.Ir. Kosasih Prijatna, M.Sc NIP. 19600702 198810 1 001 i

KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala berkah dan karuniaNya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul “Studi Penurunan Muka Tanah dan Identifikasi Faktor Penyebab Akibat Penurunan Muka Tanah di Wilayah Semarang ”. Tugas Akhir ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana pada Program Studi Teknik Geodesi dan Geomatika, Institut Teknologi Bandung. Pada Tugas Akhir ini penulis membahas tentang penurunan muka tanah di Semarang yang diketahui dari pengukuran GPS beberapa periode dan faktor penyebab terjadinya penurunan muka tanah di Semarang. Pada kesempatan ini, penulis ingin mengucapkan terima kasih dan penghargaan kepada : 1. Prof. Dr. Ir. Hasanuddin Z. Abidin, M.Sc. selaku pembimbing I atas segala ilmu dan kesempatan waktu yang diberikan selama penulis menyelesaikan Tugas Akhir ini. 2. Irwan Gumilar, ST, M.Si., selaku pembimbing II yang selalu meluangkan waktunya untuk membimbing dengan segala kesabaran selama penyusunan Tugas Akhir ini. 3. Dr. Ir. Kosasih Prijatna, M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik Geodesi dan Geomatika. 4. Heri Andreas, S.T., M.T., Teguh Purnama Sidiq, S.T., M.T., Dhota Pradipta, S.T., M.T., M. Gamal, BE, Teh Tanti, dan seluruh Tim GPS Subsidence Semarang atas segala bantuannya selama pengambilan dan pengolahan data. 5. Seluruh dosen di lingkungan Program Studi Teknik Geodesi dan Geomatika yang telah memberikan ilmunya dan seluruh karyawan yang telah banyak membantu.

ii

Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu kritik dan saran sangat penulis harapkan untuk perbaikan di masa mendatang. Akhir kata semoga Tugas Akhir ini bermanfaat untuk kita semua. Bandung, April 2012

Penulis

iii

LEMBAR PENGHARGAAN Penghargaan dan penghormatan penulis sampaikan kepada semua yang telah berjasa dan menginspirasi, tidak hanya dalam proses pengerjaan Tugas Akhir ini, melainkan dalam kehidupan penulis sehari-hari: 1. Allah SWT atas segala nikmat, karunia, dan izin-Nya yang telah diberikan dan juga kepada kekasih-Nya, Rasulullah Muhammad SAW. 2. Kedua orang tuaku dan keluargaku tercinta. Ibundaku, Rosmawati; Ayahandaku, Alamuri; akan kupersembahkan yang terbaik. Kakakku, Niria, Dayul, Nirini, Mas Tumadi, Nirina dan Nirita; berikan yang terbaik untuk kedua orang tua kita. 3. Prof. Dr. Ir. Hasanuddin Z. Abidin, M.Sc, dosen pembimbing I, untuk segala kesabaran, bimbingan, dan pembelajarannya. 4. Irwan Gumilar, ST, M.Si.,, dosen pembimbing II, juga untuk segala bimbingan dan pembelajarannya, 5. Pak Bambang Subekti, dosen wali, terimakasih Pak untuk semua arahan, saran-saran, dan diskusi mengenai akademik dan pembangunan pola pikirnya. 6. Pak Dr. Ir. Kosasih Prijatna, M.T, dosen sekaligus ketua Prodi, terimakasih untuk segala pembelajarannya Pak. 7. Ketua Kelompok Keahlian Geodesi ITB, Prod. Dr. Hasnuddin Z. Abidin, M.Sc. 8. Pak Heri Andreas, S.T., M.T., bang Teguh Purnama Sidiq dan Ibu Dina A. Sarsito sebagai dosen penguji. Terimakasih untuk saran-saran dan koreksinya pada saat sidang. 9. Dosen-dosenku di Prodi Teknik Geodesi dan Geomatika yang telah memberikan pelajaran-pelajaran berharga selama hampir 4 tahun ini. 10. Segenap staf Tata Usaha Prodi Teknik Geodesi dan Geomatika, Pak Dudung, Pak Dudi, Pak Ujum, Pak Dadang, serta Bu Siti Perpus GD, Pak Jaja, dan semuanya. 11. Teman-teman S2 yang telah membimbing dan memberikan motivasi, Pak Dadan, Pak Yofri, Teh Alia, Pak Kapten Ainun dan Pak Budi. 12. Guru-guruku di TK Beringin Sakti dan SDN 21 dan SDN 03 Tanjuang Alam, serta guru-guruku di SLTPN 1 Salimpaung dan di SMAN 3 Batusangkar, atas pendidikan dan pengajaran yang telah mengantarkan saya hingga bisa lanjut kuliah di salah satu institut terbaik bangsa. 13. Kepada caca Ady Fisika 2006 yang telah bersedia mengkoreksi dan mengajarkan cara seminar dan sidang yang baik. 14. Saudaraku GD’08 yang tidak dapat disebutkan satu persatu, aku rindu dengan kebersamaan kita. 15. Kakak-kakak dan adik-adik GD yang tentunya tidak dapat disebutkan satu persatu, tetap jaga silaturahim ya. 16. Kepada IMG, KSE ITB, UKM, dan Comlabs Dka yang telah memberikan wadah dalam pembelajaran kehidupan. 17. Semua pihak yang telah membantu dan tentunya tidak dapat disebutkan satu persatu, terimakasih semuanya.

iv

ABSTRAK Wilayah Semarang merupakan salah satu kota pesisir yang secara umum terbentuk dari endapan aluvial. Adapun karakteristik dari endapan aluvial ini adalah tanahnya masih mengalami proses konsolidasi. Proses konsolidasi ini mengakibatkan terjadinya penurunan muka tanah pada daerah tersebut. Selain itu, pengambilan airtanah dan pengaruh beban permukaan juga berkontribusi dalam terjadinya penurunan muka tanah di Semarang. Dengan adanya fenomena ini, maka dilakukanlah pengukuran penurunan muka tanah di wilayah Semarang. Pengukuran penurunan muka tanah Semarang dilakukan dengan metode survey GPS. Data pengamatan didapat dari pengukuran lapangan tahun 2008,2009,2010 dan 2011. Data tersebut diolah dengan menggunakan software Bernesse 5.0 sehingga didapat besarnya penurunan muka tanah di wilayah Semarang selama 3 periode yaitu 2008-2009, 2009-2010 dan 2010-2011. Hasil pengolahan data ini kemudian dikorelasikan dengan penurunan muka airtanah (MAT), peta geologi dan tutupan lahan kota Semarang. Hasil dari pengolahan data menunjukkan adanya terjadinya penurunan muka tanah di beberapa titik pemantauan GPS yang tersebar di wilayah Semarang mulai dari 0.7 cm sampai 11.2 cm pertahun dan adanya hubungan antara penurunan muka tanah dengan penurunan muka airtanah (MAT) kota Semarang, kondisi geologi dan tutupan lahan kota Semarang. Dengan melihat fenomena penurunan muka tanah yang terjadi di wilayah Semarang, maka perlu pemantauan dan pengkajian lebih lanjut mengenai karakteristik dan faktor faktor penyebab terjadinya penurunan muka tanah di Semarang. Penelitian pemantauan terhadap penurunan muka tanah di wilayah Semarang ini diharapkan dapat bermanfaat dan berguna dalam pengaturan pengambilan airtanah, pengendalian banjir, konservasi lingkungan, serta pengambilan keputusan dalam pembangunan infrastruktur. Kata kunci : Penurunan Muka Tanah, GPS, faktor Penyebab, Semarang

v

ABSTRACT Semarang is one area of the coastal city that is generally formed by alluvial deposits. The characteristics of the alluvial deposits is the consolidation process still occur on the soil.. The consolidation process has led to land subsidence in the area. Not only consolidation process, land subsidence in semarang also caused by taking the groundwater and the land cover. Respond to this phenomenon, we conducted measurements of land sucsidence in Semarang. Observation land subsidence in Semarang using GPS survey methods. Observational data obtained from the field measurements in 2008,2009,2010 and 2011. The data is processed using software Bernesse 5.0 and it gives the land subsidence data during three periods, 2008-2009, 2009-2010 and 2010-2011.Then the processed data will be correalatedwith the decreasing of the groundwater surface (MAT), geology and land cover map of Semarang. The results of data processing showed a land subsidence occur at some points in GPS which is spread over an area in Seamarang with range from 0.7 cm up to 11.2 cm per year and the relationship between the land subsidence with the groundwater surface (MAT) reduction in Semarang, geological condition and land cover of Semarang. The land subsidence phenomenon that occured in Semarang requires further monitoring and assessment for the characteristic and factors which is contributing in the land subsidience phenomenon. Research on land subsidience monitoring in Semarang is expected to be useful and helpful in making arrangements of groundwater utilization, flood control, environmental conservation, as well as decision making in infrastructure development.

Key words: Land subsidence , GPS, cause factors, Semarang

vi

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN ...................................................................................................... i KATA PENGANTAR ............................................................................................................. ii LEMBAR PENGHARGAAN ................................................................................................. iv ABSTRAK ............................................................................................................................... v ABSTRACT ............................................................................................................................ vi DAFTAR ISI .......................................................................................................................... vii DAFTAR GAMBAR .............................................................................................................. ix DAFTAR TABEL ................................................................................................................... xi BAB 1 PENDAHULUAN ....................................................................................................... 1 1.1. Latar Belakang ............................................................................................................. 1 1.2. Ruang Lingkup ............................................................................................................. 4 1.3. Maksud dan Tujuan ...................................................................................................... 5 1.4. Metodologi Penelitian .................................................................................................. 5 1.5. Sistematika Penulisan .................................................................................................. 7 BAB 2 WILAYAH SEMARANG DAN KARAKTERISTIKNYA ........................................ 8 2.1. Letak Geografis ........................................................................................................... 8 2.2. Geologi Umum ............................................................................................................ 9 2.2.1. Morfologi ................................................................................................................. 9 2.2.2. Batuan Dasar............................................................................................................ 9 2.3. Hidrogeologi .............................................................................................................. 10 2.3.1. Sistem Akuifer ....................................................................................................... 10 2.4. Tata Guna Lahan ........................................................................................................ 14 2.4.1. Pemukiman ............................................................................................................ 15 2.4.2. Perkantoran, Perdagangan dan Jasa ....................................................................... 15 2.4.3. Kawasan Transportasi............................................................................................ 15 2.5. Penurunan Muka Tanah ............................................................................................. 15 2.5.1. Faktor Penyebab Terjadinya Penurunan Muka Tanah .......................................... 15 2.5.2. Dampak Penurunan Muka Tanah ......................................................................... 17 BAB 3 PEMANTAUAN PENURUNAN MUKA TANAH DENGAN METODE SURVEY GPS ......................................................................................................... 20 vii

3.1. GPS (Global Positioning System) .............................................................................. 20 3.2. Penentuan Tinggi Dengan GPS .................................................................................. 21 3.3. Metoda GPS Yang Digunakan Dalam Pemantauan Penurunan Tanah ...................... 22 3.4. Pelaksanaan Survey GPS Untuk Pemantauan Penurunan Tanah Semarang .............. 23 BAB 4 PENGOLAHAN DATA DAN ANALISIS .............................................................. 28 4.1. Pengolahan Data Hasil Survey GPS .......................................................................... 28 4.2. Perangkat Lunak Bernese 5.0 ..................................................................................... 28 4.3. Hasil Pengolahan ........................................................................................................ 32 4.4. Peta Kontur dan Zona Penurunan Muka Tanah di Semarang .................................... 38 4.5. Analisis Korelasi Hasil Pengolahan Data .................................................................. 48 4.5.1. Analisis Korelasi Penurunan Tanah dengan Kondisi Geologi .............................. 48 4.5.2. Analisis Korelasi Penurunan Tanah dengan Penurunan Muka Airtanah .............. 50 4.5.3. Korelasi Penurunan Tanah Dengan Beban Bangunan ........................................... 56 4.5.4. Analisis Dampak Penurunan Tanah Semarang ..................................................... 59 4.5.4.1.

Keretakan Pada Struktur Buatan Manusia ................................................ 60

4.5.4.2.

Penurunan muka tanah Pada Struktur Buatan Manusia ............................ 60

4.5.4.3.

Kerusakan Jalan ........................................................................................ 61

4.5.4.4.

Rob ............................................................................................................ 62

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................................. 63 5.1. Kesimpulan ................................................................................................................ 63 5.2. Saran ........................................................................................................................... 64 DAFTAR REFERENSI ......................................................................................................... 65 Lampiran ................................................................................................................................ 65

viii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Peta administrasi kota Semarang (Citra Ikonos , 2012) ...................................... 8 Gambar 2.2. Peta geologi lembar Magelang dan Semarang, Jawa. Skala 1: 100.000 ........... 10 Gambar 2.3. Penampang Hidrogeologi Ungaran-Semarang (Taufiq, 2010) ......................... 12 Gambar 4.1. Skema pengolahan data dengan Software Bernese 5.0 ..................................... 29 Gambar 4.2. Peta kontur penurunan tanah Semarang berdasarkan data pengamatan GPS periode 2008 – 2009 ....................................................................................... 38 Gambar 4.3. Peta kontur penurunan tanah Semarang berdasarkan data pengamatan GPS periode 2009 – 2010 ....................................................................................... 39 Gambar 4.4. Peta kontur penurunan tanah Semarang berdasarkan data pengamatan GPS periode 2010 – 2011 ....................................................................................... 40 Gambar 4.5. Peta kontur rata-rata penurunan tanah Semarang pengamatan GPS periode 2008 -2011 ...................................................................................................... 41 Gambar 4.6. Peta kontur total Penurunan tanah Semarang periode 2008 -2011 dengan kecepatan penurunan tanah total maksimum = 36 cm.................................. 42 Gambar 4.7. Peta zona penurunan tanah Semarang berdasarkan data pengamatan GPS periode 2008 -2009 ......................................................................................... 43 Gambar 4.8. Peta zona penurunan tanah Semarang berdasarkan data pengamatan GPS periode 2009 -2010 ......................................................................................... 44 Gambar 4.9. Peta zona penurunan tanah Semarang berdasarkan data pengamatan GPS periode 2010 -2011 ......................................................................................... 45 Gambar 4.10. Peta zona rata-rata penurunan tanah Semarang berdasarkan data pengamatan GPS periode 2008 -2011 ............................................................ 46 Gambar 4.11. Peta zona total penurunan tanah Semarang berdasarkan data pengamatan GPS periode 2008 -2011 ................................................................................ 47 Gambar 4.12. Peta lokasi penyebaran sumur bor dan GPS pengamatan di Semarang ........ 50 Gambar 4.13. Grafik hubungan antara sumut bor 14 dengan titik PMAS ............................. 52 Gambar 4.14. Grafik hubungan antara sumur bor 15 dengan titik ISLA ............................... 52 Gambar 4.15. Grafik hubungan antara sumur bor 8 dengan titik 1106.................................. 53 Gambar 4.16. Grafik hubungan antara sumur bor 1 dengan titik 1124.................................. 53 ix

Gambar 4.17. Grafik hubungan antara sumur bor 3 dengan titik PBR1 ................................ 54 Gambar 4.18. Grafik hubungan antara sumur bor 5 dengan titik PBR1 ................................ 54 Gambar 4.19. Grafik hubungan antara sumur bor 12 dengan titik K370 ............................... 55 Gambar 4.20. Grafik hubungan antara sumur bor 13 dengan titik QBLT ............................. 55 Gambar 4.21. Kondisi penggunaan lahan pada daerah sekitar Station CTRM ..................... 56 Gambar 4.22. Kondisi penggunaan lahan pada daerah sekitar Station ISLA ....................... 57 Gambar 4.23. Kondisi penggunaan lahan pada daerah sekitar Station 1303 ........................ 57 Gambar 4.24. Kondisi penggunaan lahan pada daerah sekitar Station BTBR...................... 58 gambar 4.25. Peta Lokasi penyebaran kerusakan akibat penurunan muka tanah di Semarang ........................................................................................................ 59 Gambar 4.26. Keretakan pada struktur buatan manusia ........................................................ 60 Gambar 4.27. Penurunan muka tanah pada struktur buatan manusia .................................... 61 Gambar 4.28. Kerusakan jalan raya ....................................................................................... 61 Gambar 4.29. ROB................................................................................................................. 62

x

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Jumlah sumur bor dan laju pengambilan airtanah ............................................... 25 Tabel 3.1. Survey GPS untuk pemantauan penurunan tanah Semarang ................................ 24 Tabel 3.2. Lokasi titik GPS penurunan tanah periode 2008-2009 di Semarang .................... 25 Tabel 4.1. Strategi metode pemecahan ambiguitas fase pada Bernese 5.0 ............................ 32 Tabel 4.2. Parameter pengolahan data GPS ........................................................................... 32 Tabel 4.3. Koordinat UTM titik pantau penurunan tanah Semarang 2008 ............................ 33 Tabel 4.4. Koordinat UTM titik pantau penurunan tanah Semarang 2009 ............................ 34 Tabel 4.5. Koordinat UTM titik pantau penurunan tanah Semarang 2010 ............................ 35 Tabel 4.6. Koordinat UTM titik pantau penurunan tanah Semarang 2011 ............................ 36 Tabel 4.7. Besar dan laju penurunan tanah GPS .................................................................. 39 Tabel 4.8.Laju penurunan Muka Air Tanah (2000-2010) pada sumur bor aquifer sedang Penurunan Muka Tanah periode (2008-2011) ..................................................... 53

xi