pengisian air tanah

Download Pengisian Air Tanah

If you can't read please download the document

Post on 13-Jul-2016

18 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Aliran Air Tanah

TRANSCRIPT

  • 44

    BAB 5 PENGISIAN AIR TANAH BUATAN (ARTIFICIAL RECHARGE OF GROUNDWATER) 5.1 Pengertian

    Meningkatnya penggunaaan air tanah dan di lain pihak jumlah air

    hujan yang meresap ke dalam tanah berkurang akibat meningkatnya koefisien limpasan (runoff). Meningkatnya koefisien limpasan (runoff) tersebut disebabkan karena perubahan tata guna lahan serta pertumbuhan perkotaan sehingga banyak area resapan tertutup oleh bangunan. Hal ini telah menyebabkan ketidak-seimbangan antara jumlah pemakaian air tanah dan jumlah air hujan yang meresap (recharge).

    Dalam rangka menjaga kelestarian air tanah, salah satu cara yang dapat dilakukan adalah mengembangkan dan memasyarakatkan teknologi peresapan atau pengisian air tanah buatan (artificial recharge of ground water), yaitu teknik meresapkan air hujan atau air permukaan kedalam tanah agar jumlah air tanah menjadi bertambah.

    Secara sederhana, artificial recharge adalah sebuah proses dimana air hujan atau kelebihan air permukaan diresapkan atau dimasukkan ke dalam tanah, baik dengan menyebarkannya di permukaan, dengan menggunakan sumur resapan, atau dengan mengubah kondisi alami untuk meningkatkan infiltrasi yang bertujuan untuk mengisi kembali aquifer. Hal ini mengacu pada pergerakan air melalui sistem buatan manusia dari permukaan bumi ke lapisan akuifer di bawah tanah dimana air hujan pada saat musim hujan dapat disimpan di dalam tanah (akuifer) agar dapat digunakan pada saat musim kemarau atau untuk penggunaan di waktu yang akan datang. Resapan buatan atau pengiasian air tanah buatan sering juga disebut planned recharge adalah suatu cara untuk menyimpan air di bawah tanah pada saat surplus, untuk memenuhi kebutuhan pada saat kekurangan air (NRC, 1994). 5.2 Manfaat Pengisian Air Tanah Buatan (Artificial Recharge)

    Beberapa keuntungan dari pengisian air tanah buatan antara lain adalah :

  • 45

    Tidak dibutuhkan struktur penyimpanan yang besar untuk menyimpan air. Struktur yang dibutuhkan kecil dan hemat biaya.

    Meningkatkan cadangan air tanah atau meningkatkan permukaan air tanah.

    Kerugian dapat diabaikan jika dibandingkan dengan kerugian pada penyimpanan air di permukaan tanah.

    Meningkatkan kualitas air tanah akibat pengenceran bahan kimia/garam berbahaya.

    Tidak ada efek samping seperti penggenangan daerah permukaan yang luas dan kehilangan atau kerusakan tanaman.

    Tidak ada pemindahan penduduk setempat.

    Pengurangan biaya energi untuk mengankat atau memompa air tanah terutama pada tempat dimana kenaikan permukaan air tanah cukup besar.

    Memanfaatkan kelebihan limpasan air permukaan, sehingga air hujan tidak terbuang secara sia sia.

    5.3 Identifikasi Area Resapan

    Langkah pertama dalam merencanakan skema resapan buatan adalah ini adalah membatasi luas daerah resapan. Daerah tersebut sedapat mungkin, berupa daerah aliran sungai mikro (micro-watershed) (2.000-4.000ha) atau minimal (20-50ha). Namun, skema lokal juga dapat digunakan untuk kepentingan sebuah dusun tunggal atau desa. Dalam kedua kasus, pembatasan daerah harus didasarkan pada kriteria berikut:

    Dimana permukaan air tanah menurun akibat eksploitasi berlebihan.

    Dimana bagian substansial dari akuifer telah di-desaturasi, yaitu regenerasi air dalam sumur dan pompa tangan yang lambat setelah air diambil.

    Dimana ketersediaan air tanah atau air sumur tidak mencukupi terutama selama bulan-bulan kering.

    Dimana kualitas air tanah buruk dan tidak ada alternative sumber air lain.

  • 46

    5.4 Sumber Air untuk Resapan

    Sebelum melakukan skema pengisian air tanah buatan, penting untuk terlebih dahulu dilakuakn pengkajian ketersediaan air untuk peresapan. Beberapa hal yang perlu diperhatikan antara lain :

    Curah hujan di daerah yang di daerah resapan.

    Luas atap dimana air hujan dapat dikumpulkan dan dialihkan untuk pengisian air tanah buatan..

    Kanal dari waduk besar dimana air tersedia untuk pengisian air tanah buatan.

    Sungai alami yang mana kelebihan airnya bisa dialihkan untuk pengisian air tanah tanpa melanggar hak pengguna lain.

    Air limbah perkotaan dan industri yang diolah dengan baik. Air ini hanya dapat digunakan setelah kualitasnya dipastikan sudah mememenuhi persyaratan sesuai peraturan yang berlaku..

    Curah hujan lokal di daerah resapan kemungkinan jumlahnya tidak memadai untuk pengisian air tanah buatan. Dalam kasus-kasus seperti itu, air dari sumber lain dapat ditransmisikan ke area resapan. Pengkajian sumber air yang yang akan digunakan untuk pengisian air tanah buatan memerlukan pertimbangan beberapa faktor berikut antara lain :

    Kuantitas air yang tersedia.

    Perioda waktu dimana sumber air tersebut dapat digunakan untuk pengiasian air tanah buatan.

    Kualitas sumber air dan pengolahan awal yang diperlukan.

    Sistem pengaliran air yang dibutuhkan untuk membawa air ke tempat resapan.

    5.5 Kapasitas Infiltrasi Tanah Kapasitas infiltrasi tanah memegang peranan penting yang menentukan besar kecilnya air yang dapat masuk ke dalam tanah. Infiltrasi menjadi bagian yang penting dalam siklus hidrologi. Jika air hujan meresap kedalam tanah maka air tersebut akan bermanfaat baik bagi tanaman, maupun sebagai sumber air tanah. Jika laju infiltrasi pada suatu area resapan tinggi, maka air hujan yang akan menjadi runoff/limpasan di atas permukaan tanah menjadi sedikit, hal ini juga akan dapat bermanfaat terhadap pengurangan erosi. Menurut Arsyad (2006), infiltrasi adalah peristiwa masuknya air ke dalam tanah, yang pada umumnya melalui

  • 47

    permukaan tanah dan secara vertikal. Jika cukup air, maka air infiltrasi akan bergerak terus ke bawah yaitu ke dalam profil tanah. Gerakan air ke bawah di dalam profil tanah disebut perkolasi. Istilah perkolasi dalam digunakan, untuk menunjukkan perkolasi air jauh ke bawah daerah perakaran tanaman yang normal (3).

    Laju infiltrasi adalah banyaknya air persatuan waktu yang masuk melalui permukaan tanah. Laju infiltrasi biasanya dinyatakan dalam mm/jam atau cm/jam. Pada saat tanah masih kering, laju infiltrasi tinggi, akan tetapi setelah tanah menjadi jenuh, maka laju infiltrasi akan menurun dan menjadi konstan. Kemampuan tanah untuk menyerap air infiltrasi pada suatu saat dinamai kapasitas infiltrasi tanah.

    Pergerakan air ke tanah melalui infiltrasi bisa dibatasi oleh hambatan terhadap aliran dari air melalui profil tanah. Walaupun hambatan ini sering terjadi di permukaan tanah, namun di beberapa tempat aliran air dalam profil tanah berada pada kisaran rendah. Kecepatan infiltrasi sangat berkaitan dengan karakter fisik tanah dan penutupan permukaan tanah, sedangkan faktor dari luar meliputi kelembaban tanah, suhu dan intensitas curah.

    Ada dua parameter penting berkaitan dengan infiltrasi yaitu laju infiltrasi dan kapasitas infiltrasi. Laju infiltrasi (f) menurut Sinukaban adalah kecepatan masuknya air ke dalam tanah pada waktu tertentu. Laju infiltrasi dinyatakan dalam mm/jam atau cm/jam. Pada saat tanah kering laju infiltrasi tinggi, setelah tanah menjadi jenuh air maka laju infiltrasi akan menurun dan menjadi konstan. Parameter infiltrasi lainnya adalah kapasitas infiltrasi (fp), didefinisikan sebagai kemampuan tanah untuk menyerap air infiltrasi pada suatu waktu tertentu. Infiltrasi dibatasi oleh karakteristik tanah dan ketersediaan air (R) untuk infiltrasi, bila ketersediaan air R< fp maka f=R; ffp maka f=fp; R>f.

    Sri Harto (1993) mengilustrasikan keterkaitan antara infiltrasi dengan perkolasi dalam suatu sketsa hubungan antara infiltrasi dan perkolasi pada suatu profil tanah pada Gambar 5.1. Pada kondisi antara laju infiltrasi dan perkolasi yang tidak seimbang. Kondisi semacam ini sama-sama tidak menguntungkan terutama untuk masuknya air sebagai sumber air tanah. Gambar 5.1.a. profil tanah lapisan atas mempunyai laju infiltrasi kecil tapi lapisan bawah mempunyai laju perkolasi tinggi, sebaliknya pada gambar 5.1.b, lapisan atas dengan laju infiltrasi tinggi sedangkan laju perkolasi pada lapisan bawah rendah. Pada Gambar 5.1.a, meski laju perkolasi tinggi tapi laju infiltrasi yang memberikan masukan air terbatas. Dalam keadaan seimbang kedua kenyataan ini ditentukan oleh

  • 48

    laju infiltrasi. Sebaliknya pada Gambar 5.1.b. laju perkolasi yang rendah menentukan keadaan seluruhnya. Dalam kenyataannya, proses yang terjadi tidak sesederhana itu, karena adanya kemungkinan aliran antara (4).

    (a) (b)

    Gambar 5.1 : Skema Infiltrasi Dan Perkolasi Pada Dua Lapisan Tanah. A. Infiltrasi Kecil Dan Perkolasi Besar B. Infiltrasi Besar Dan Perkolasi Kecil.

    Infiltrasi ke dalam tanah yang pada mulanya dalam keadaan tanah

    tidak jenuh, terjadi dibawah pengaruh sedotan matriks dan gaya gravitasi. Jika infiltrasi terus terjadi, maka semakin banyak air infiltrasi yang masuk tanah dan lebih dalam profil tanah yang basah, maka sedotan matriks akan berkurang. Berkurangnya sedotan matrik disebabkan karena dengan semakin jauhnya jarak antara bagian tanah yang kering dan yang basah. Jika proses infiltrasi terus berjalan dan seluruh lapisan tanah menjadi basah, maka sedotan matrik menjadi dapat diabaikan, sehingga gerakan air ke bawah di dalam profil tanah hanya disebabkan oleh gaya gravitasi. Kejadian inilah yang menjelaskan mengapa laju infiltrasi air ke dalam tanah akan semakin berkurang sesuai dengan bertambahnya waktu (lamanya) hujan. Ilustrasi keadaan tersebut dapat dijelaskan seperti yang terlihat dalam Gambar 5.2.

  • 49

    Gambar 5.2 : Laju Infiltrasi Sebagai Fungsi Waktu Pada Kondisi Tanah

    Basah Dan Kering.

    5.6 Kesesuaian Akuifer

    Lapisan akuifer yang cocok untuk peresapan air hujan buatan tergantung pada