A.
Pengertian Air Tanah Airr ta Ai tanah nah ad adal alah ah ai airr ya yang ng be bera rada da di ba bawa wah h pe perm rmuka ukaan an ta tanah nah di didal dalam am mi mint ntaka akatt jenuh(saturation jenuh (saturation Zone) dengan tekanan hidrostatis sama atau lebih besar dari tekanan atmosfer. Kondisi air tanah dipengaruhi oleh iklim, kondisi geologi, geomorfologi dan penutup lahan serta aktivitas manusia.
Kondisi air tanah dapat diketahui dari kondisi akuifer. Akuifer adalah suatu lapisan batuan atau formasi geologi yang mempunyai struktur yang memungkinkan air untuk masuk dan bergerak melaluinya dalam kondisi normal no rmal (Tood, (Tood, 19!" #enurut $uharyadi sebagian air tanah berasal dari air permukaan yang meresap masuk kedalam tanah dan membentuk suatu siklus hidrologi. Air tanah ( ground ground water " air yang terdapat pada suatu lapisan batuan yang menyimpan dan meloloskan air yang disebut akuifer. Air tanah dapat dibedakan kedalam dua jenis yaitu air tanah bebas dan air tanah dalam. (%akri, &!!'". $elain itu dikenal pula air tanah magnetik (ulkanik" yang mempunyai kedalaman sekitar ')* kilometer, air kosmik yang berasal dari meteorit, serta fosil atau connate yakni air yang terper ter perangk angkap ap dal dalam am sua suatu tu +eku +ekunga ngan n dim dimana ana pro proses ses ter terjad jadiny inyaa ber bersam samaan aan deng dengan an pro proses ses terjadinya proses sedimenasi yang berlangsung se+ara alami dalam waktu pembentukan yang +ukup lama. Air tanah merupakan salah satu komponen dari suatu sistem peredaran air di alam yang disebut siklus hidrologi. $iklus hidrologi sendiri adalah suatu proses sikulasi dan perubahan bentuk dari air dialam yang berlangsung se+ara terus menerus, baik air yang berada di laut, di atmosfer maupun yang berada di daratan. roses sirkulasi air di alam dan komponen)komponen yang berpengaruh didalamnya merupakan suatu proses berjalan se+ara alami dan berkesinambungan. -ap air dari permukaan tanah (danau, laut, sungai, kolam" dan transpirasi tumbuhan akan bergerak naik ke atmosfer oleh proses pendinginan dan kondensasi menjadi awan dan embun yang kemudian pada kondisi meteorologi tertentu terjadi proses presipitasi berupa hujan. $ebagian $ebagia n air hujan menguap kembali sebelum men+apai permukaan permukaan tanah dan sebagi sebagian an lainnya tertahan oleh tumbuhan sebagai intersepsi. Air hujan yang jatuh dipermukaan tanah akan meresap ke dalam tanahbatuan sebagai infiltrasi dan perkolasi yang kemudian tersimpan sebagai air tanah atau sebagai aliran bawah permuk permukaan. aan. /leh berbag berbagai ai pros proses es geologi tertentu air tanah atau aliran bawah permukaan tanah tersebut dapat mun+ul ke permukaan dalam bentuk rembesan ataupun sebagai mata air.
$ebagian air hujan yang tidak meresap ke dalam tanahbatuan menjadi air limpasan yang selanjutnya mengisi danau, sungai, laut dan tubuh air permukaan lainnya. $edangkan sebagian air yang berada di dalam tanah pada bagian atas maupun tubuh air permukaan dan tumbuhan akan menguap kembali sebagai evapotraspirasi. ada proses sirkulasi air tersebut, volume air tanah di dalam 0ona penyimpanan akan selalu berubah, karena terjadinya proses pengikisan kembali (recharge) dan pengeluaran kembali (discharge). engisian kembali air tanah berasal dari peresapan air hujan, tubuh air permukaan dan disamping itu dikenal pula pengisian air tanah se+ara buatan. %esar volume pengisian kembali akan tergantung pada luasan daerah pengisian. engeluaran kembali terjadi apabila air tanah mengalir keluar dari 0ona penyimpanan seperti rembesan, mata air, dan pemompaan air tanah. emompaan atau pemanfaatan air tanah untuk berbagai keperluan baik keperluan rumah tangga, industri, pertanian, perikanan dan lain) lainnya menjadi sangat penting oleh karena itu pemenuhan kebutuhan dari sumber air permukaan sifatnya masih relatif terbatas. amun hingga saat ini air tanah untuk keperluan rumah tangga masih lebih besar dibanding pemakai air lainnya.
B.
Penyebaran Air Tanah ada dasarnya potensi air tanah sangat tergantung dari kondisi geologi terutama yang berkaitan dengan konfigurasi akuifer, struktur geologi, geomorfologi dan +urah hujan. 2ari jenis dan sebaran batuan berikut struktur geologi dapat diketahui jenis dan sebaran akuifer yang ada walaupun demikian tidak semua batuan berfungsi sebagai akuifer. ada 0ona tidak jenuh air berpori)pori terisi oleh air dan sebagian lagi terisi sebagai air tanah. Air yang terdapat pada 0ona ini tidak termasuk dalam klasifikasi air tanah. $ebaliknya pada 0ona jenuh air semua pori)pori terisi oleh air dan air yang berada pada 0ona inilah yang disebut sebagai air tanah. %atas kedua 0ona tersebut adalah suatu bidang yang disebut sebagai muka air tanah (water tabel). Keterpadatan air tanah pada suatu daerah ditentukan oleh beberapa faktor yaitu iklimmusim (banyak hujan dan evapotraspirasi"
a.
Kondisi enutup 3ahan ( Land Cover "
b.
Kondisi 4eomorfologi
+.
Kondisi 4eologi
d.
Aktivitas #anusia $ebagian besar air tanah berasal dari air hujan yang meresap masuk kedalam tanah, air tanah tersebut disebut air meteorik. $elain air meteori+ ada air lain yaitu air JuvenileWater yang
dapat diklasifikasikan menurut asalnya yaitu magnetic water, volkanik water yang biasanya panas atau hangat dan mempunyai kandungan sukfur yang tinggi dancosmic berasal dari ruang angkasa bersama dengan meteorit. Rejuvenate water adalah air yang berasal dari proses geologi seperti kompaksi, metamorfosa dan sedimenasi ada dua jenis yaitu etamor! water dan Connate water. Connate water adalah air yang terperangkap dalam endapan sewaktu terjadi proses pengendapan (air biasanya payau sampai asin", ($uyono, 199*".
C.
Sifat Batuan Terhadap Air Tanah #enurut Krusseman (%akri, &!!'" ditinjau dari sifat dan prilaku batuan terhadap air tanah terutama sifat fisik, struktur dan tekstur maka batuan dapat dibedakan kedalam 5 (empat" ma+am 6
a.
Akuifer adalah lapisan batuan yang mempunyai susunan sedemikian rupa sehingga dapat meyimpan dan mengalirkan air tanah yang +ukup berarti seperti batu pasir, dan batugamping
b.
Akuiklud adalah lapisan batuan yang dapat meyimpan air akan tetapi tidak dapat mengalirkan air tanah dalam jumlah yang +ukup berarti seperti lempung, shale, tuf halus
+.
Akuitar adalah lapisan batuan yang dapat menyimpan air tetapi hanya dapat mengalirkan air tanah dalam jumlah yang sangat terbatas seperti basal s+oria, serpih, napal, dan batulempung
d.
Akuiflug adalah lapisan batuan yang tidak dapat menyimpan dan mengalirkan air tanah seperti batuan beku dan batuan metamorf dan kalaupun ada air pada lapisan batuan tersebut hanya terdapat pada kekar atau rekahan batuan saja. Apabila ditinjau dari sifat dan stratigrafi batuan di alam maka lapisan akuifer dapat dibedakan, antara lain 6
a.
"ncon!ined akui!er (Akuifer bebas" adalah suatu akuifer dimana muka air tanah merupakan bidang batas sebelah atas dari 0ona jenuh air. Air tanah yang terdapat pada lapisan akuifer ini disebut air tanah tidak tertekan dimana muka air tanahnya disebut muka air tanah pheartik
b.
Con!ined akui!er (akuifer tertekan" adalah suatu akuifer dimana air tanahnya terletak dibawah lapisan kedap air dan mempunyai tekanan lebih besar dari pada tekanan atmosfer. Air tanah ini dibatasi oleh lapisan kedap air pada bagian atas maupun bagian bawahnya. #uka air tanah artesis oleh karena dilakukan pemboran maka muka air tanah akan bergerak naik ke atas mendekati permukaan tanah atau meman+ar sampai pada keadaan tertentu.
+.
Leakage akui!er (semi +onfined akuifer" adalah suatu lapisan akuifer dimana air tanahnya terletak pada suatu lapisan yang bersifat setengah kedap air dan posisi batuan akuifernya terletak antara akuifer bebas dan akuifer tertekan
d.
#erced a$ui!er (akuifer menggantung" adalah akuifer dimana massa air tanahnya terpisah dari air tanah induk oleh lapisan yang relatife kedap air yang tidak begitu luas dan terletak pada 0ona tidak jenuh air.
D.
Karakteristik Air Tanah $ifat dan karakteristik akuifer memegang peranan penting dalam hal keterpadatan serta dalam upaya untuk memanfaatkan sumberdaya air tanah tersebut . sifat dan karakteristik akuifer sebagai berikut6
1.
Porositas
orositas merupakan semua lubang yang tidak terbatas ukurannya pada suatu massa batuan yang kemungkinannya bisa terisi oleh air. %esaran porositas dinyatakan sebagai rasio atau perbandingan antara seluruh lubang (pori)pori batuan" dengan isi total batuan dalam persen. Kapasitas lapisan pembawa air untuk menyimpan air tanah ditentukan oleh porositas batuannya. $edangkan besarnya pori)pori batuan tergantung dari ukuran bentuk dan susunan fragmen batuan serta tingkat pelarutan maupun retakan batuan. 2.
Konduktifitas Hidrolik
Konduktifitas 7idrolik disebut juga sebagai permeabilitas (K8T2" adalah besarnya aliran air yang dapat disalurkan melewati satu satuan penampang akuifer tegak lurus terhadap arah aliran air dalam satu satuan landaian hidrolika. 2alam ilmu teknik terapan permeabilitas adalah merupakan unit ke+epatan dari kemampuan lapisan batuan untuk meloloskan air. 2engan kata lain bahwa permeabilitas adalah parameter hidrolika yang menyatakan ukuran jumlah air yang dapat diteruskan oleh media porous persatuan luas penampang. Konduktivitas hidrolika dipengaruhi oleh porositas, ukuran butir dan distribusinya. $atuannya dinyatakan dalam +m'detik atau m'hari. 3.
Koefisien keterusan (Transmisivity = T)
%ransmisivit& adalah banyak air yang dapat mengalir melalui suatu lubang vertikal akuifernya dan selebar satu unit panjang dengan landaian hidrolika satu unit dimana satuannya adalah m&jam atau m&hari. $e+ara matematis dirumuskan sebagai berikut T 8 K. 2. pemompaan air tanah dari akuifer yang mempunyai nilai T besar menyebabkan sifat depresi air tanah dangkal
tetapi rediusnya luas sedangkan sebaliknya apabila T ke+il maka depresi air tanah relative lebih dalam namun radiusnya sempit. 4.
Koofisien Daya Siman !ir (storativity = S = " s#!.D)
'torativit& adalah volum air yang dapat disimpan atau dapat dilepaskan oleh suatu akuifer setiap satu satuan luas akuifer pada satu satuan perubahan kedudukan muka air tanah atau bidang pie0ometrik. ilai kisaran $torativity antara 1!)* 1!)'. nilai $ pada akuifer bebas berbeda dengan nilai pada akuifer tertekan sedangkan pada leakage a$ui!er tidak mempunyai dimensi. ada akuifer bebas batasan hasil jenis ('eci!ic &ield) sama dengan koefisien simpanan. $.
Hasil %enis
7asil jenis merupakan koefisien daya simpan air pada akuifer bebas yang mempunyai nilai berkisar anatara 1!)1 sampai dengan 1!)& dirumuskan sebagai 6
a = Sy + Sr 2imana
&.
a 8 orositas $y
8 $pesifi+ yield
$r
8 $pe+ifi+ retention
Kete'alan !kuifer
Ketebalan akuifer merupakan jarak tegak lurus antara bidang yang menjadi batas atas dan bawah dari suatu lapisan batuan yang mengandung air tanah. Ketebalan akuifer dapat ditentukan dari berbagai pengamatan geologi serta penelitian geofisika atau dengan kegiatan pengeboran.
E.
Sifat Listrik Batuan Aliran konduksi arus listrik didalam batuanmineral digolongkan atas tiga ma+am yaitu konduksi dielektrik, konduksi elektrolik dan konduksi elektronik. Konduksi dielektrik terjadi jika batuanmineral bersifat dielektrik terhadap aliran arus listrik (terjadi polarisasi muatan saat bahan dialiri listrik". Konduksi elektrolik terjadi jika batuanmineral bersifat porous dan pori)pori tersebut terisi +airan)+airan elektrolik. ada kondisi ini arus listrik dibawa oleh ion)ion elektronik terjadi jika batuanmineral mempunyai banyak elektron bebas sehingga arus listrik dialirikan dalam batuanmineral oleh elektron bebas ($emester %reak, &!!'". %erdasarkan harga resistiviti listriknya batuanmineral digolongkan menjadi tiga yaitu 6 Konduktor baik
6 1!) : p : ; m
Konduktor buruk
6 1 : p : 1!< ; m
=solator
F.
6 p > 1!< ; m
et!de "e!#istrik 2alam eksplorasi geofisika, metode geolistrik tahanan jenis merupakan metode geolistrik yang mempelajari sifat resistivitas (tahanan jenis" listrik dari lapisan batuan didalam bumi. $ebetulnya terdapat banyak metode eksplorasi geofisika yang menggunakan sifat tahanan sebagai mediaalat untuk mempelajari keadaan geologi bawah permukaan. 2alam metode ?metode geolistrik tahanan jenis dapat dibagi menjadi dua kelompok besar, yaitu6
.
#etode Resistivitas aing #etode ini merupakan metode resistivitas yang bertujuan untuk mempelajari variasi tahanan jenis lapisan bawah permukaan se+ara hori0ontal, oleh karena itu pada metode ini dipergunakan konfigurasi elektroda yang sama untuk semua titik pengamatan bumi. $etelah itu baru dibuat kontur isoresistivitasnya.
*.
#etode Resistivitas 'ounding (drilling) #etode ini juga biasa dikenal sebagai Resistivitas +rilling , Resistivitas robing dan lain) lain. 7al ini terjadi karena pada metode ini bertujuan untuk mempelajari variasi resistivitas batuan dibawah permukaan bumi se+ara verti+al. ada metode ini, pengukuran pada suatu titik sounding dilakukan dengan jalan mengubah)ubah jarak elektroda. erubahan jarak elektroda ini tidak dilakukan se+ara sembarangan, tetapi mulai dari jarak elektroda ke+il kemudian membesar se+ara grundal. @arak elektroda ini sebanding dengan kedalamn lapisan batuan yang dapat diselidiki. ada pengukuran sebenarnya, pembesaran jarak elektroda mungkin dilakukan jika mempunyai suatu alat geolistrik yang memadai. 2alam hal ini alat geolistrik tersebut harus dapat menghasilkan arus listrik yang +ukup besar atau alat tersebut harus +ukup sensitif dalam mendeteksi benda potensial yang ke+il sekali. /leh karena itu, alat geolistrik yang baik adalah alat yang dapat menghasilkan arus listrik +ukup besar dan mempunyai sensitifitas yang +ukup tinggi. engukuran dengan menggunakan metode resistivitas (geolistrik" bertujuan untuk memperoleh struktur resistivitas bumi. $truktur resistivitas bumi adalah variasi harga resistivitas terhadap dari permukaan tanah (Awaluddin, &!!5".
a.
endekatan model pelapisan bumi %umi dapat dianggap terdiri dari beberapa lapisan sejajar (hori-ontal la&ering)yang bersifat homogen isotropik untuk setiap lapisannya. $etiap lapisan (strata" mempunyai nilai
resistivitas (p);m" dan ketebalan (d)meter" tertentu. $truktur resistivitas dapat dikaitkan terhadap strukrtur geologi melalui suatu korelasi. $truktur geologi memberikan gambaran terhadap arah dan susunan serta jenis lapisan batuan. Korelasi antara struktur resistivitas terhadap struktur geologi membutuhkan informasi geologi pada daerah survey. Korelasi tersebut akan menghasilkan suatu pengelompokan harga resistivitas terhadap masing)masing lapisan batuan serta bentuk strukturnya. @adi struktur resistivitas memberikan kontribusi terhadap struktur geologi di suatu daerah se+ara lebih rin+i, hal ini sangat bermanfaat jika informasidata geologi dari daerah survei sangat minim. b.
Akuisasi data di lapangan Kualitas hasil penyelidikan metode geolistrik sangat bergantung terhadap keakuratan dan kebenaran data lapangan yang diambil melalui suatu pengukuran dengan menggunakan peralatan tertentu. Keakuratan dan kebenaran data resistivitas adalah pen+erminan terhadap besarnya simpanan dari nilai resistivitas semu yang diukur terhadap kondisi dan bentuk pelapisan bumi sebenarnya.
+.
enerapan metode geolistrik Keberhasilan penerapan metode ini bergantung kepada besarnya kontras resistivitas dari sistem yang akan dipelajari atau dengan kata lain berapa besar variasi resistivitas yang akan diukur dari obyek atau tujuan pekerjaannya. enerapan utama terhadap metode resistivitas yang telah berhasil 6
1"
-ntuk memperoleh struktur geologi
&"
ksplorasi air tanah
'"
endugaan Beservior panas bumi
".
Dasar $nterpretasi $e+ara teoritis setiap batuan memiliki daya hantar listrik dan harga tahanan jenis masing)
masing. %atuan yang sama belum tentu mempunyai nilai tahanan jenis yang sama. $ebaliknya harga tahanan jenis sama bisa dimiliki oleh batuan)batuan berbeda. Caktor)faktor yang berpengaruh antara lain6 komposisi litologi, kondisi batuan, komposisi mineral yang dikandung, kandungan benda +air dan faktor eksternal lainnya. ($oenarto, &!!'". %eberapa aspek berpengaruh terhadap nilai tahanan jenis suatu batuan bisa sebagai berikut 6
•
%atuan sedimen yang bersifat lepas mempunyai nilai tahanan jenis lebih rendah bila dibanding dengan batuan sedimen padu dan kompak
•
%atuan beku dan batuan metamorf mempunyai nilai tahanan jenis yang tergolong tinggi
•
%atuan yang basah dan mengandung air, nilai tahanan jenisnya rendah dan semakin lebih rendah lagi bila yang dikandungnya bersifat payau atau asin
•
Kandungan logam yang berada di sekitar lokasi pendugaan sangat berpengaruh terhadap nilai tahanan jenis batuan.
•
Caktor luar seperti kabel, tiang listrik dan saluran pipa logam dapat mempengaruhi hasil pengukuran di lapangan.
Tabel 2aftar ilai Besistivitas %erbagai @enis #ineral
%! 1 & ' 5 * < 9 1! 11 1& 1' 15 1* 1 1< 1 19 &! &1
inera# Tanah Air 2alam 3apisan Alluvial Air $umber asi 2an Kerikil Kering asir 2an Kerikil Dang #engandung Air Tawar asir 2an Kerikil Dang #engandung Air Asin Air 3aut apal %atu 4amping %atu asir 3empung %atu asir Kuarsa Tufa 4unung Api 3ava $erpih 4eniss, 4ranit $elingan $erpih #engandung 4rafit 4ranit Air ermukaan Air Tanah Konglomerat
&esisti'itas ( )* 1.!!!)1!.!!! 1!)'! *!)1!! 1.!!!)1!.!!! *!)*!! !.*)* !.& &!)&!! '!!)1!.!!! *!)'!! '!!)1!.!!! !.*)* 1!!)'!! '!!)'.!!! 1!!)1.!!! !.*)* 1.!!!)1!.!!! !)&!! '!)1!! 1!!)*!!
Alluvium ? 2ilivium a. 3apisan $lit 3empung
1!)&!! 1!!)!! 1!!)1.!!!
b. 3apisan asir +. 3apisan asir 2an Kerikil &&
eo)Tersier a. %atu 3umpur b. %atu asir +. Kelompok Andesit d. Kelompok Ehert, $late
&!)&!! *!)*!! 1!!)*!! &!!)&!!!
