analisis pemetaan zonasi resapan air untuk kawasan perlindungan sumberdaya air tanah (groundwater)...

ANALISIS PEMETAAN ZONASI RESAPAN AIR UNTUK KAWASAN PERLINDUNGAN SUMBERDAYA AIR TANAH (GROUNDWATER) PDAM TIRTANADI SIBOLANGIT KABUPATEN DELI SERDANG

PROPINSI SUMATERA UTARA

TESIS

Oleh

M. KHAIRUL RIZAL 077004013/PSL

SEKOLAH PASCASARJANA UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2009

id9296312 pdfMachine by Broadgun Software - a great PDF writer! - a great PDF creator! - http://www.pdfmachine.com http://www.broadgun.com

pdfMachine Is a pdf writer that produces quality PDF files with ease!

Produce quality PDF files in seconds and preserve the integrity of your original documents. Compatible across nearly all Windows platforms, if you can print from a windows application you can use pdfMachine.

Get yours now!

http://www.pdfmachine.com?cl

ANALISIS PEMETAAN ZONASI RESAPAN AIR UNTUK KAWASAN PERLINDUNGAN SUMBERDAYA AIR TANAH (GROUNDWATER) PDAM TIRTANADI SIBOLANGIT KABUPATEN DELI SERDANG

PROPINSI SUMATERA UTARA

TESIS

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Magister Sains dalam Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan

pada Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara

Oleh

M. KHAIRUL RIZAL 077004013/PSL

SEKOLAH PASCASARJANA UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2009



Get yours now!


Judul Tesis : ANALISIS PEMETAAN ZONASI RESAPAN AIR UNTUK KAWASAN PERLINDUNGAN SUMBERDAYA AIR TANAH (GROUND WATER) PDAM TIRTANADI SIBOLANGIT KABUPATEN DELI SERDANG PROPINSI SUMATERA UTARA

Nama Mahasiswa : M. Khairul Rizal Nomor Pokok : 077004013 Program Studi : Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan

Menyetujui : Komisi Pembimbing

(Prof. Ir. Zulkifli Nasution, M.Sc., Ph.D.) Ketua

(Prof. Dr. Alvi Syahrin, SH., M.S.) (Prof. Dr. Retno Widhiastuti, M.S.) Anggota Anggota Ketua Program Studi Direktur (Prof. Dr. Alvi Syahrin, S.H., M.S.) (Prof. Dr. Ir. T. Chairun Nisa B, M.Sc.) Tanggal lulus : 29 Agustus 2009



Get yours now!


Telah diuji pada

Tanggal 29 Agustus 2009

PANITIA PENGUJI TESIS

Ketua : Prof. Ir. Zulkifli Nasution, M.Sc., Ph.D.

Anggota : 1. Prof. Dr. Alvi Syahrin, SH., M.S.

2. Prof. Dr. Retno Widhiastuti, M.S.

3. Ir. Guslim, M.S.

4. Ir. Terunajaya, M.Sc.



Get yours now!


PERNYATAAN

ANALISIS PEMETAAN ZONASI RESAPAN AIR UNTUK KAWASAN PERLINDUNGAN SUMBERDAYA AIR TANAH (GROUNDWATER)

PDAM TIRTANADI SIBOLANGIT KABUPATEN DELI SERDANG PROPINSI SUMATERA UTARA

TESIS

Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam tesis ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.

Medan, 29 Agustus 2009

(M. Khairul Rizal)



Get yours now!


ABSTRAK

Negeri yang berlimpah kekayaan alam, keanekaragaman hayati yang tinggi baik flora maupun fauna dan juga diberkahi banyak mata air baik bersumber dari air tanah dan air tanah dangkal, tidak serta merta membuat Indonesia terbebas dari masalah lingkungan. Berada dalam kondisi yang nyaman seperti ini, membuat masyarakat kurang peduli terhadap masalah lingkungan terutama isu kerusakan daerah tangkapan air. Hal ini terlihat dari tingginya tingkat pemakaian serta pemanfaatan air tanah. PDAM (Perusahaan Daerah Air Minum) Tirtanadi adalah salah satu perusahaan daerah yang memanfaatkan air tanah pada daerah resapan air Sibolangit lebih dari 24 titik pengambilan air (bron) dalam waktu 24 jam, sedangkan PT. Aqua Danone juga berada di hulu (Selatan) dari titik pengambilan PDAM Tirtanadi. Masalah ini menjadi penting bila daerah resapan air tanah kawasan ini terganggu akibat dari ekplorasi air tanah, perencanaan dan penataan ruang yang tidak ramah lingkungan yang berakibat kepada kekurangan air tanah, maka sekitar 4,2 juta jiwa akan kekurangan air minum tiap tahun. Penelitian ini dilakukan untuk menganalisis zonasi resapan air tanah untuk kawasan perlindungan sumberdaya air tanah di Kawasan Sibolangit. Penelitian ini menggunakan metode deskriptif untuk memperoleh data-data secara faktual di lapangan. Populasi dan teknik pengambilan sampel menggunakan metoda purposive sampling dimana lokasi sampel dipilih di daerah-daerah yang berpeluang memberi kontribusi terhadap resapan air tanah di lokasi penelitian. Sebagai bahan pertimbangan dalam penentuan jumlah dan sebaran pengambilan sampel dengan melihat keseragaman Peta Geologi, Jenis Tanah, Topografi, Hidrogeologi, Sistem Lahan dan Tutupan Lahan skala 1:50.000. Pengambilan sampel sebanyak 10 titik lokasi. Analisis zonasi resapan air tanah memakai Sistem Informasi Geografis dengan metoda tumpang susun (over lays) menggunakan data-data dan peta-peta antara lain Peta Topografi, Geologi, Hidrogeologi, Sistem Lahan, Landsat dan Jenis Tanah sehingga terbentuk Zonasi Daerah Resapan Air.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa faktor-faktor Topografi, Geologi dan Hidrogeologi sangat berpengaruh terhadap penentuan zona resapan air pada daerah penelitian, sedangkan faktor-faktor infiltrasi, perkolasi, permeabilitas, kerapatan lindak (bulk density), curah hujan, tutupan lahan dan pengelolaan lahan memberi kontribusi terhadap kuantitas daerah resapan air pada daerah penelitian. Faktor infiltrasi dengan nilai antara 9,93 � 14,16 cm/jam menunjukkan infiltrasi baik. Perkolasi dengan nilai antara 2,35 � 3,43 cm/jam setelah pengamatan 1 jam di lapangan dengan beberapa kedalaman tanah menunjukkan perkolasi baik. Permeabilitas dengan nilai antara 0,35 � 20,54 cm/jam



Get yours now!


hasil uji laboratorium menunjukkan permeabilitas sedang sampai baik. Kerapatan lindak (bulk density) dengan nilai antara 0,37 � 0,82 gr/cm3 hasil uji laboratorium menunjukkan kerapatan lindak sedang sampai baik. Curah hujan antara 1.857 � 4.243,5 mm/tahun berdasarkan data yang diperoleh dari lapangan menunjukkan kuantitas curah hujan yang tinggi. Tutupan lahan dan pengelolaan lahan berdasarkan analisis peta landsat masih baik. Kata Kunci : Analisis Pemetaan, Zonasi Resapan Air, Air Tanah

(Groundwater), PDAM Tirtanadi



Get yours now!


ABSTRACT

This Country has many natural resources, high variety of flora and fauna also benediction much good wellsprings stem from groundwater to skin-deep groundwater, not at moment's notice make Indonesian are free from environment problems. Stay in balmy condition like this, make society less care to environment problem especially the capture issues of water catchments area. It is seen from high of usage level and groundwater utilization. PDAM (Local Government Water Supply Enterprise) Tirtanadi is one of local company that exploit groundwater at area of groundwater diffusion in Sibolangit. More than 24 dot of water intakes (bron) during 24 hour, whereas Aqua Danone Co. Ltd., also exists in part of pate upstream (South) from intake dot PDAM Tirtanadi. This Problem becomes important if the area groundwater diffusion is bothered effect of groundwater exploration, planning and spatial planning inhospitable environment that cause to groundwater insuffiency. Then around 4,2 million souls of drinking water of insuffiency every year. This Research is conducted to zonation analysis of groundwater diffusion for area of groundwater resources protection in Sibolangit area. It uses �descriptive method� for getting the datas in factual at the site. Population and intake technique sampel use �purposive sampling method� where location sampel are selected in area that give contribution to groundwater diffusion in research location. Upon which consideration in amount determination and disseminate intake sampel by see uniformity Geologi Map, Soil Type, Topografi, Hidrogeologi, Land System, and Land Cover scale 1:50.000. Intake sampel 10 location dots. Zonation Analysis of groundwater diffusion wears Geographical Information System with �over lays method� use datas and maps like Map of Topografi, Geology, Hidrogeologi, Land System, Landsat and Soil Type until formed zonation of water diffusion area.

Research result indicates that factors Topografi, Geology and Hidrogeologi has an effect to determination of water diffusion zone at research area, whereas factors infiltrate, perkolasi, permeability, bulk density, precipitation, land cover and land management give contribution to amount of water diffusion area at research place. Factor infiltrate by value between 9,93 � 14,16 cm/hour shows infiltrate good. Perkolasi by value between 2,35 � 3,43 cm/hour after perception 1 hour at the site with some ground deepnesses show good perkolasi. Permeability by value between 0,35 � 20,54 cm/hour of laboratory test result shows permeability till good. Bulk density by value between 0,37 � 0,82 gr/cm3 result of laboratory test shows bulk density till good. Precipitation between 1.857 � 4.243,5 mm/year bases data that obtained from field show high precipitation amount. Land cover and land management base map analysis landsat still good.



Get yours now!


Keyword : Mapping Analysis, Zonation of water diffusion, Groundwater,

PDAM Tirtanadi



Get yours now!


UCAPAN TERIMA KASIH

Segala puji dan syukur saya ucapkan keharibaan Allah SWT, atas limpahan

berkat dan rahmatNya serta karunianya sehingga penulis mampu menyelesaikan tesis

ini. Tesis berjudul �Analisis Pemetaan Zonasi Resapan Air Untuk Kawasan

Perlindungan Sumberdaya Air Tanah (Groundwater) PDAM Tirtanadi Sibolangit

Kabupaten Deli Serdang Propinsi Sumatera Utara� adalah wujud persembahan

penulis atas proses belajar yang dijalani selama di Pascasarjana USU.

Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya

kepada:

1. Ibu Prof. Dr. Ir. T. Chairun Nisa B., M.Sc. selaku Direktur Sekolah Pascasarjana

yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk menimba ilmu di

Sekolah Magister Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan pada Sekolah

Pascasarjana Universitas Sumatera Utara.

2. Bapak Prof. Ir. Zulkifli Nasution, M.Sc., Ph.D. selaku pembimbing utama, Bapak

Prof. Dr. Alvi Syahrin, SH., M.S. dan Ibu Prof. Dr. Retno Widhiastuti, M.S.

selaku pembimbing pendamping yang telah memberikan segala arahan dan

bimbingan mulai dari pelaksanaan penelitian hingga selesainya tesis ini.

3. Bapak Ir. Guslim, M.S. dan Bapak Ir. Terunajaya, M.Sc. selaku dosen penguji

dengan masukan serta pemikiran yang kritis dan berguna bagi penyempurnaan

tesis ini sehingga menjadi lebih baik.

4. Bapak Ir. Mukhlis, M.Si. selaku kepala dan Bapak Rudi selaku Asisten

Laboratorium Riset dan Teknologi Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara

atas fasilitas laboratorium selama analisis sampel.

5. Dr. Russ Dilts sebagai Regional Advisor USAID ESP Sumut yang telah

memberikan rekomendasi dan izin kepada penulis melanjutkan jenjang

pendidikan di Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara, memberikan

dukungan, nasihat serta arahan yang berguna.



Get yours now!


6. Dr. drh. Muhammad Hambal, M.Sc. yang telah memberikan rekomendasi kepada

penulis untuk dapat melanjutkan pendidikan di Sekolah Pascasarjana Universitas

Sumatera Utara serta Bertha Ulina Nababan yang telah memberikan semangat

kepada penulis.

7. Kurniawan Tarigan dan Muhammad Taufiq Purba (masyarakat Desa Doulu) dan

Pasti Ginting dan Sekuta Perdamenta Sembiring (masyarakat Desa Sibolangit)

yang telah bersedia membantu penulis di lapangan untuk pengambilan sampel

tanah.

8. Seluruh rekan-rekan dan staff Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan

Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara yang telah menjadi teman

diskusi, memberikan bantuan, dukungan tenaga dan pemikiran baik dari awal

pengajuan proposal, kolokium, seminar dan hasil penelitian sampai penyelesaian

tesis.

9. Semua pihak yang tidak mungkin disebutkan satu persatu yang telah membantu

proses penyelesaian tesis ini serta memberikan dukungan kepada penulis.

Pada kesempatan yang istimewa ini penulis juga mengucapkan syukur tak

terhingga atas keberadaan Ibunda Ernita dan Ayahanda M. Ali Amin, serta

teristimewa kepada Istriku tercinta Tengku Afriyenni, S.E.Ak yang telah memberikan

dukungan yang tidak ternilai harganya yang terus-menerus menyemangati,

mendo�akan, memberikan perhatian serta nasehat yang berguna kepada penulis.

Penulis berdo�a semoga semua orang yang membaca tesis ini akan tertarik

kepada penelitian yang lebih mendalam tentang daerah resapan air, terinspirasi ide-

ide baru, serta mendapatkan lebih banyak manfaat terkait pengelolaan sumberdaya

alam dan lingkungan pada Kawasan Sibolangit.



Get yours now!


KATA PENGANTAR

Sembah sujud, puji dan syukur saya ucapkan keharibaan Allah SWT, atas

limpahan berkat dan rahmatNya serta karuniaNya sehingga tesis yang berjudul

�Analisis Pemetaan Zonasi Resapan Air Untuk Kawasan Perlindungan Sumberdaya

Air Tanah (Groundwater) PDAM Tirtanadi Sibolangit Kabupaten Deli Serdang

Propinsi Sumatera Utara� dapat selesai dengan sempurna.

Analisis pemetaan zonasi resapan air yang kurang tepat akan mempengaruhi

sistem pengelolaan daerah resapan air tanah yang pada akhirnya juga mempengaruhi

tingkat kuantitas dan kualitas resapan air ke akuifer tanah. Indonesia pada umumnya

dan Sumatera Utara khususnya kurang memperhatikan daerah-daerah resapan air,

sehingga masalah kekurangan air bersih terus meningkat dan seiring dengan itu

kualitas air tanah juga menurun, para ahli memperhitungkan pada tahun 2020

Sumatera Utara khususnya Kota Medan akan mengalami krisis air bersih apabila

daerah-daerah resapan air tidak dikelola dengan baik yang ramah lingkungan.

Dalam penelitian ini diamati selain faktor geologi, hidrogeologi dan topografi

daerah resapan air juga diamati pada faktor-faktor laju infiltrasi, laju perkolasi,

permeabilitas, kerapatan lindak (bulk density), curah hujan, tutupan lahan dan

pengelolaan lahan yang merupakan faktor yang mempengaruhi tingkat resapan air ke

dalam tanah.

Dalam penulisan tesis ini, penulis menyadari sepenuhnya kemampuan penulis

yang masih sangat terbatas, sehingga di dalam penulisan tesis ini kemungkinan masih

banyak kekurangan-kekurangan baik dalam teknis penelitian atau materi tesis, untuk

itu penulis selalu mengharapkan saran dan kritikan yang bersifat membangun guna

perbaikan dan penyempurnaan tesis ini.



Get yours now!


Kiranya hasil penelitian ini dapat bermanfaat bagi penulis khususnya, memberi

kontribusi kepada PDAM Tirtanadi Sibolangit dan kepada para pihak yang

berkepentingan pada umumnya.

Medan, 29 Agustus 2009

Penulis



Get yours now!


RIWAYAT HIDUP

M. KHAIRUL RIZAL, lahir di Medan pada 11 Oktober 1971, merupakan

anak pertama dari tiga bersaudara, putra dari Bapak M. Ali Amin dan Ibu Ernita,

Penulis menyelesaikan pendidikan pada Sekolah Dasar tahun 1984 di SD

Negeri I Matangglumpang Dua, Sekolah Menengah Tingkat Pertama pada tahun 1987

di SMP Negeri 1 Matangglumpang Dua, Sekolah Menengah Tingkat Atas pada tahun

1990 di SMA Negeri 1 Bireuen dan Meraih Gelar Sarjana Strata 1 pada tahun 1996 di

Jurusan Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Universitas Syiah Kuala.

Penulis bekerja sebagai Staff Spatial Planning and Geographical Information

System Specialist pada Environmental Service Program � United States Agency

International Development sejak tahun 2005. Pada September 2007 mengikuti

pendidikan Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara Program Studi

Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan (PSL).



Get yours now!


DAFTAR ISI

Halaman

ABSTRAK ................................................................................................ i ABSTRACT................................................................................................ iii UCAPAN TERIMA KASIH ..................................................................... iv KATA PENGANTAR............................................................................... vi RIWAYAT HIDUP................................................................................... viii DAFTAR ISI............................................................................................. ix DAFTAR TABEL ..................................................................................... xii DAFTAR GAMBAR................................................................................. xiii DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................. xiv I. PENDAHULUAN ................................................................................ 1 1.1. Latar Belakang ........... ..................................................................... 1 1.2. Perumusan Masalah ......................................................................... 4 1.3. Tujuan Penelitian.............................................................................. 4 1.4. Hipotesis Penelitian.......................................................................... 5 1.5. Manfaat Penelitian............................................................................ 5 1.6. Kerangka Konseptual ....................................................................... 6 II. TINJAUAN PUSTAKA.......................................................................... 9 2.1. Landasan Teori ................................................................................ 9 2.2. Kondisi Air Tanah ....................................................................... 10 2.3. Kondisi Air Tanah Dataran Alluvial ............................................ 13 2.4. Kondisi Air Tanah Daerah Karst.................................................. 16 2.4.1. Morfologi Bukit Karst ....................................................... 16 2.4.2. Hidrologi Bukit Karst ........................................................ 18 2.4.2.1. Porositas................................................................ 18 2.4.2.2. Kandungan Air dan Konduktivitas Hidraulik dari Endapan Isian........................................................ 18 2.4.2.3. Aliran Air dan Respon Mata Air ........................... 19 2.4.2.4. Jenis Sumber Air Daerah Karst ............................. 20 2.5. Sifat-sifat Batuan Terhadap Air Tanah ........................................ 20 2.6. Jenis-jenis Akuifer ....................................................................... 23 2.6.1. Akuifer Bebas (Unconfined Aquifer) ................................. 23 2.6.2. Akuifer Tertekan (Confined Aquifer)................................. 23 2.6.3. Akuifer Semi Tertekan (Semi Confined Aquifer) ............... 24 2.6.4. Akuifer Semi Bebas (Semi Unconfined Aquifer) ............... 24 2.7. Perencanaan Penataan Ruang....................................................... 25



Get yours now!


III. METODE PENELITIAN....................................................................... 28 3.1. Tempat dan Waktu Penelitian ........................................................ 28 3.2. Bahan dan Alat-Alat Penelitian...................................................... 28 3.3. Populasi dan Teknik Pengambilan Sampel ................................. 29 3.4. Teknik Pengumpulan Data ............................................................. 29 3.5. Teknik Analisis Data ...................................................................... 30 3.6. Metodologi Penelitian .................................................................... 31 3.6.1. Faktor Infiltrasi (Infiltration)............................................... 32 3.6.2. Faktor Perkolasi (Percolation) ............................................ 37 3.6.3. Faktor Permeabilitas (Permeability) ................................... 40 3.6.4. Faktor Kerapatan Lindak (Bulk Density)............................. 42 3.6.5. Faktor Curah Hujan (Precipitation) .................................... 43 3.6.6. Faktor Tutupan Lahan dan Pengelolaan Lahan ................... 44 VI. GAMBARAN UMUM LOKASI PENELITIAN .................................. 45 4.1. Keadaan Wilayah .......................................................................... 45 4.2. Iklim .............................................................................................. 47 4.3. Deskripsi Tanah di Daerah Resapan Air .................................... 48 4.4. Struktur Geologi dan Hidrogeologi ............................................... 49 4.4.1. Struktur Geologi dan Hidrogeologi Daerah Resapan Air Sibolangit............................................................................ 51 4.5. Deskripsi Akuifer .......................................................................... 53 4.6. Arahan Rencana Tata Ruang Kabupaten Deli Serdang................. 57 V. HASIL DAN PEMBAHASAN............................................................... 58 5.1. Pembentukan Zona Daerah Resapan Air........................................ 58 5.1.1. Deliniasi Zonasi Kawasan .................................................... 59 5.1.1.1. Zona I ...................................................................... 60 5.1.1.2. Zona II ..................................................................... 61 5.1.1.3. Zona III.................................................................... 62 5.2. Analisis Zonasi ........................................................................... 63 5.2.1. Analisis Topografi ............................................................ 63 5.2.2. Analisis Data Geologi .......................................................... 63 5.2.3. Analisis Data Hidrogeologi .................................................. 66 5.3. Faktor-Faktor yang mempengaruhi Resapan Air Tanah ................ 67 5.3.1. Faktor Infiltrasi (Infiltration)............................................... 68 5.3.2. Faktor Perkolasi (Percolation) ............................................ 70 5.3.3. Faktor Permeabilitas (Permeability) ................................... 71 5.3.4. Faktor Kerapatan Lindak (Bulk Density)............................. 72 5.3.5. Faktor Curah Hujan (Precipitation) .................................... 74 5.3.6. Faktor Tutupan Lahan dan Pengelolaan Lahan ................... 78 5.3.6.1. Faktor Tutupan Lahan (Land Cover) ...................... 78 5.3.6.2. Faktor Pengelolaan Lahan....................................... 82



Get yours now!


5.4. Zonasi Daerah Resapan Air Berdasarkan Rencana Tata Ruang Kabupaten Deli Serdang................................................................. 84 VI. KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................. 85 6.1. Kesimpulan.................................................................................... 85 6.2. Saran.............................................................................................. 87 DAFTAR PUSTAKA ................................................................................... 89



Get yours now!


DAFTAR TABEL

Nomor Judul Halaman

1. Porositas dan Permeabilitas Beberapa Tipe Batuan......................... 12 2. Jenis dan Kriteria Penetapan Kawasan Lindung (Peraturan Pemerintah No. 47 tahun 1997) ....................................... 26 3. Nilai Laju Infiltrasi Beberapa Jenis Tanah........................................ 33 4. Faktor Tutupan dan Pengelolaan Lahan............................................ 44 5. Jenis Tanah di Daerah Resapan Air .................................................. 48 6. Deskripsi Jenis Tanah pada Daerah Resapan Air ............................. 49 7. Jenis Batuan yang Terdapat di Areal Penelitian dari yang Tertua ke yang Termuda ................................................................ 53 8. Jenis Batuan Berdasarkan Luas dalam Zonasi ............................... 64 9. Sebaran Jenis Batuan dalam Zonasi Resapan Air Daerah Penelitian ....................................................................................... 65 10. Sebaran Hidrogeologi dalam Zonasi Resapan Air Penelitian ....................................................................................... 66 11. Titik Koordinat Pengambilan Sampel dan Pengamatan Daerah Penelitian ........................................................................................... 68 12. Laju Infiltrasi di Daerah Penelitian................................................ 69 13. Laju Perkolasi di Daerah Penelitian............................................... 70 14. Tingkat Permeabilitas di Daerah Penelitian ................................... 71 15. Tingkat Kerapatan Lindak (Bulk Density) di Daerah Penelitian .... 73 16. Data Curah Hujan Stasiun Tongkoh .............................................. 74 17. Data Curah Hujan Stasiun Pancur Batu ......................................... 75 18. Luasan Masing-Masing Tutupan Lahan dalam Zonasi..................... 80



Get yours now!


DAFTAR GAMBAR Nomor Judul Halaman

1. Bagan alir kerangka konseptual dalam penentuan zonasi resapan air...................................................................................... 8 2. Objek material hidrologi................................................................. 11 3. Gerakan air tanah dan jenis lapisannya. .......................................... 14 4. Macam bukit karst............................................................................. 16 5. Air tanah yang berasal dari infiltrasi................................................. 23 6. Teknik tumpang susun (over lay) untuk menghasilkan Peta Zonasi Resapan Air pada lokasi penelitian ............................... 31 7. Intensitas curah hujan yang berpengaruh terhadap laju infiltrasi ................................................................................... 33 8. Peta Rencana Tata Ruang Kabupaten Deli Serdang ......................... 57 9. Grafik curah hujan tahunan di stasiun Tongkoh dan Pancur Batu dari Januari 1999 sampai Mei 2009 .................................................. 76 10. Peta tutupan lahan daerah penelitian................................................. 79



Get yours now!


DAFTAR LAMPIRAN Nomor Judul Halaman

1. Peta Kontur Kawasan Zonasi Resapan Air PDAM Tirtanadi Sibolangit ........................................................... 93 2. Peta Geologi Kawasan Zonasi Resapan Air PDAM Tirtanadi Sibolangit ........................................................... 94 3. Peta Hidrogeologi Kawasan Zonasi Resapan Air PDAM Tirtanadi Sibolangit ........................................................... 95 4. Peta Sistem Lahan Kawasan Zonasi Resapan Air PDAM Tirtanadi Sibolangit ........................................................... 96 5. Peta Landsat Kawasan Zonasi Resapan Air PDAM Tirtanadi Sibolangit ........................................................... 97 6. Peta Tutupan Lahan Kawasan Zonasi Resapan Air PDAM Tirtanadi Sibolangit ........................................................... 98 7. Peta Jenis Tanah Kawasan Zonasi Resapan Air PDAM Tirtanadi Sibolangit ........................................................... 99 8. Peta DEM Zonasi dan Rekomendasi Sumur Resapan Kawasan Zonasi Resapan Air PDAM Tirtanadi Sibolangit ........... 100



Get yours now!


I. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Air adalah asal muasal dari segala macam bentuk kehidupan di planet bumi

ini. Dari air bermula kehidupan dan karena air peradaban tumbuh dan berkembang.

Logika sederhananya, tanpa air peradaban akan surut dan bahkan kehidupan akan

musnah karena planet bumi akan menjadi sebuah bola batu dan pasir raksasa yang

luar biasa panas, masif, dan mengambang di alam raya menuju kemusnahan. Air

menopang kehidupan manusia, termasuk kehidupan dan kesinambungan rantai

pangan mahluk hidup di bumi. Karena itulah Perserikatan Bangsa Bangsa (PBB)

mendeklarasikan bahwa air merupakan hak azasi manusia; artinya, setiap manusia di

muka bumi ini mempunyai hak dasar yang sama terhadap pemakaian air.

Pemanfaatan air terutama air tanah yang terus meningkat dapat menimbulkan

dampak negatif terhadap air tanah itu sendiri maupun lingkungan di sekitarnya,

diantaranya berkurangnya kuantitas dan kualitas air tanah, penyusupan air laut dan

amblesan tanah. Menurunnya kuantitas dan kualitas air tanah tersebut akan

memberikan dampak sosial, ekonomi, dan lingkungan hidup.

Agar pemanfaatan air tanah dapat optimal tanpa menimbulkan dampak

negatif, maka dalam pelaksanaan kegiatan tersebut diperlukan panduan perencanaan

pendayagunaan air tanah sebagai acuan dalam perencanaan pendayagunaan air tanah

yang berwawasan lingkungan yang meliputi kegiatan penatagunaan, penyediaan,

penggunaan, pengembangan, dan pengusahaan air tanah.



Get yours now!


Namun, inilah yang saat ini menjadi pokok masalah kita, umat manusia. Air

secara sangat cepat menjadi sumberdaya yang makin langka dan tidak ada sumber

penggantinya. Walaupun sekitar 70 persen permukaan bumi ditempati oleh air,

namun 97 persen darinya adalah air asin dan tidak dapat langsung dikonsumsi

manusia. Dari jumlah yang sedikit yang mungkin dapat dimanfaatkan tersebut,

manusia masih menghadapi permasalahan yang amat mendasar. Pertama, adanya

variasi musim dan ketimpangan spasial ketersediaan air. Pada musim hujan,

beberapa bagian dunia mengalami kelimpahan air yang luar biasa besar dibandingkan

dengan bagian lain sehingga berakibat terjadinya banjir dan kerusakan lain yang

ditimbulkannya.

Penggunaan air tanah sebagai sarana kehidupan semakin meningkat di daerah

Propinsi Sumatera Utara, baik untuk kebutuhan domestik maupun untuk industri.

Peningkatan pemanfaatan air ini dapat kita jumpai pada daerah-daerah yang padat

penduduk, daerah pemukiman baru dan daerah-daerah industri.

Sehubungan dengan tingginya pemakaian air tanah di Propinsi Sumatera

Utara maka daerah resapan air tanah tersebut harus di atur sesuai dengan Peraturan

Pemerintah No. 47 Tahun 1997 tentang Kehutanan yang menetapkan jenis dan

kriteria penetapan kawasan lindung termasuk di dalamnya ketentuan untuk kawasan

resapan air dan juga mengacu kepada Undang-Undang No. 26 Tahun 2007 tentang

Penataan Ruang yang sudah mencabut Undang-Undang No. 24 Tahun 1992, dimana

pemerintah propinsi dan kabupaten harus membuat zonasi di beberapa kawasan



Get yours now!


sebagai daerah resapan air untuk keberlangsungan sumber air tanah pada masa yang

akan datang.

Kabupaten Deli Serdang khususnya kawasan Kecamatan Sibolangit

berdasarkan Rancangan Undang-Undang Tata Ruang Propinsi Sumatera Utara,

Peraturan Pemerintah No. 47 Tahun 1997 tentang Kehutanan, Peraturan Daerah

Propinsi Sumatera Utara No. 7 Tahun 2003, Undang-Undang No. 7 Tahun 2004

tentang Sumberdaya Air dan Undang-Undang No. 26 Tahun 2007 dapat menetapkan

kawasan Sibolangit sebagai kawasan yang harus dilindungi dan akan diprioritaskan

untuk kawasan resapan air tanah dalam perencanaan yang berkelanjutan dimana

pemanfaatan air tanah sangat tinggi di kawasan hilir (bagian utara) dari wilayah ini

yaitu Kota Medan.

Kota Medan merupakan daerah di Propinsi Sumatera Utara yang paling tinggi

tingkat penggunaan air tanah terutama untuk kebutuhan air minum dan industri

karena jumlah populasi penduduknya dan pertumbuhan industri yang besar maka

untuk memenuhi kebutuhan air tersebut Kota Medan memerlukan sumberdaya air

yang besar untuk keperluan domestik dan industri tersebut.

Berdasarkan hal tersebut maka perlu dilakukan penelitian khususnya �Analisis

Pemetaan Zonasi Resapan Air Untuk Kawasan Perlindungan Sumberdaya Air Tanah

(Groundwater) PDAM Tirtanadi Sibolangit Kabupaten Deli Serdang Propinsi

Sumatera Utara�. Penelitian tersebut perlu dilakukan dalam upaya mempertahankan

dan melestarikan sumberdaya air yang sangat bermanfaat untuk kelangsungan hidup



Get yours now!


manusia, agar tidak terjadi penurunan kuantitas air tanah dengan membuat batasan-

batasan zonasi pemanfaatan lahan.

1.2. Perumusan Masalah

Permasalahan dalam penelitian ini adalah :

1. Apakah pola sebaran kontur kawasan Sibolangit dapat menjadi acuan terhadap

pemetaan zonasi resapan air untuk kawasan lindung sumberdaya air tanah PDAM

Tirtanadi.

2. Apakah jenis batuan dapat menjadi acuan terhadap pemetaan zonasi resapan air

untuk kawasan lindung sumberdaya air tanah PDAM Tirtanadi.

3. Apakah sebaran vegetasi (tutupan lahan) dapat menjadi acuan terhadap pemetaan

zonasi resapan air untuk kawasan lindung sumberdaya air tanah PDAM Tirtanadi.

1.3. Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah :

1. Untuk mengetahui pengaruh pola sebaran kontur kawasan Sibolangit terhadap


2. Untuk mengetahui pengaruh jenis batuan terhadap zonasi resapan air untuk

kawasan lindung sumberdaya air tanah PDAM Tirtanadi.

3. Untuk mengetahui pengaruh sebaran vegetasi (tutupan lahan) terhadap zonasi

resapan air untuk kawasan lindung sumberdaya air tanah PDAM Tirtanadi.



Get yours now!


1.4. Hipotesis Penelitian

Berdasarkan permasalahan dalam penulisan ini maka dapat dirumuskan

hipotesis penelitian sebagai berikut :

1. Adanya pola sebaran kontur kawasan Sibolangit dapat menjadi acuan terhadap

pemetaan zonasi resapan air untuk kawasan lindung sumberdaya air tanah PDAM

Tirtanadi.

2. Adanya jenis batuan dapat menjadi acuan terhadap pemetaan zonasi resapan air

untuk kawasan lindung sumberdaya air tanah PDAM Tirtanadi.

3. Adanya sebaran vegetasi (tutupan lahan) dapat menjadi acuan terhadap pemetaan


1.5. Manfaat Penelitian

Hasil penelitian ini nantinya diharapkan dapat digunakan sebagai :

1. Dasar pertimbangan bagi Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) dalam

melakukan perencanaan perlindungan kawasan resapan air dan mempertahankan

kuantitas sumberdaya air tanah (mata air) di instalasi PDAM Tirtanadi Sibolangit.

2. Dasar pertimbangan Pemerintah Daerah Kabupaten Deli Serdang dan Kotamadya

Medan untuk pengembangan wilayah yang berkaitan dengan masalah penyediaan

air minum.

3. Dasar pertimbangan PDAM Tirtanadi Sibolangit dalam melaksanakan program

Jasa Lingkungan (Payment Environmental Services) dan CSR (Corporate Sosial

Responsibility).



Get yours now!


1.6. Kerangka Konseptual

Tahapan proses teknis analisis zonasi perlindungan mata air

I. Identifikasi umum peta kawasan perlindungan mata air

I.1. Peta topografi;

I.2. Peta geologi;

I.3. Peta hydrogeologi;

I.4. Data hydrologi; dan

I.5. Peta geologi tata lingkungan (untuk kontrol).

Target hasil analisis adalah Peta umum potensi sumberdaya air.

II. Menentukan kawasan umum mata air

II.1. Peta umum potensi sumberdaya air;

II.2. Data survey lapangan lokasi mata air-mata air;

Target hasil analisis adalah Peta umum kawasan mata air.

III. Menentukan pilihan tingkat prioritas mata air

III.1. Peta umum kawasan mata air;

III.2. Data historikal mata air (data fluktuasi debit);

III.3. Data peruntukan sumberdaya mata air;

III.4. Status kepemilikan mata air;

III.5. Kondisi eksisting tutupan lahan; dan

III.6. Rencana Tata Ruang Wilayah (RTRW).

Target hasil analisis adalah urutan prioritas mata air.



Get yours now!


IV. Deliniasi kawasan mata air prioritas

IV.1. Peta topografi (RBI);

a. Kontur (pola); dan

b. Kelas lereng;

IV.2. Peta geologi (lokal);

a. Jenis batuan;

b. Sifat porisitas dan permeabilitas;

c. Aliran air tanah;

Target hasil analisis adalah Peta zonasi perlindungan mata air.

V. Rekomendasi perlindungan dan perbaikan mata air

V.1. Peta zonasi perlindungan mata air

V.2. Rekomendasi jenis kegiatan

Target hasil analisis adalah rekomendasi jenis kegiatan perlindungan dan

perbaikan kawasan resapan zona perlindungan mata air.

Dari jabaran kerangka konseptual di atas dapat digambarkan ke dalam bagan

alir yang dapat dilihat pada Gambar 1.



Get yours now!


Gambar 1. Bagan alir kerangka konseptual dalam penentuan zonasi resapan air

Analisis Overlay



Get yours now!


II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Landasan Teori

Zonasi dalam konsep perlindungan mata air adalah bertujuan untuk

menentukan batas-batas alami dari suatu kawasan daerah resapan (recharge area)

dari mata air atau air tanah dimana semua aktifitas dan peruntukan lahan didalamnya

akan memberikan pengaruh secara langsung maupun tidak langsung terhadap

sumberdaya mata air atau air tanah tersebut baik secara kuantitas maupun

kualitasnya.

Menurut Herlambang (1996) air tanah adalah air yang bergerak di dalam

tanah yang terdapat di dalam ruang antar butir-butir tanah yang meresap ke dalam

tanah dan bergabung membentuk lapisan tanah yang disebut akuifer. Lapisan yang

mudah dilalui oleh air tanah disebut lapisan permeable, seperti lapisan yang terdapat

pada pasir atau kerikil, sedangkan lapisan yang sulit dilalui air tanah disebut lapisan

impermeable, seperti lapisan lempung atau geluh.

Air tanah adalah semua air yang terdapat di bawah permukaan tanah pada

lajur/zona jenuh air (zone of saturation). Air tanah terbentuk berasal dari air hujan

dan air permukaan, yang meresap (infiltrate) mula-mula ke zona tak jenuh (zone of

aeration) dan kemudian meresap makin dalam (percolate) hingga mencapai zona

jenuh air dan menjadi air tanah.



Get yours now!


Air tanah dan air permukaan saling berkaitan dan berinteraksi. Setiap aksi

(pemompaan, pencemaran dan perlakuan lainnya) terhadap air tanah akan

memberikan reaksi terhadap air permukaan, demikian sebaliknya.

2.2. Kondisi Air Tanah

Air tanah adalah salah satu fase dalam daur hidrologi, yakni suatu peristiwa

yang selalu berulang dari urutan tahap yang dilalui air dari atmosfer ke bumi dan

kembali ke atmosfer, penguapan dari darat atau laut atau air pedalaman,

pengembunan membentuk awan, pencurahan, pelonggokan dalam tanah atau badan

air dan penguapan kembali. Dari daur hidrologi tersebut dapat dipahami bahwa air

tanah berinteraksi dengan air permukaan serta komponen-komponen lain yang terlibat

dalam daur hidrologi termasuk bentuk topografi, jenis batuan penutup, penggunaan

lahan, tumbuhan penutup, serta manusia yang berada di permukaan (Handoyo, 2008).

Objek material hidrologi dapat dilihat pada Gambar 2.



Get yours now!


Sumber: Sunarto (1997) Gambar 2. Objek material hidrologi

Air tanah tidak dijumpai di semua tempat. Keterdapatan air tanah tergantung

dari ada tidaknya lapisan batuan yang dapat mengandung air tanah yang disebut

akuifer. Akuifer adalah formasi batuan yang dapat menyimpan dan melalukan air,

seperti misalnya pasir dan kerikil lepas (Seyhan, 1977; Simoen, 2001; Purnama,

2004). Akuifer ditemukan pada sejumlah lokasi. Deposit glacial, pasir dan kerikil,

kipas alluvial dataran banjir dan deposit delta pasir semuanya merupakan sumber-

sumber air yang sangat baik. Pada suatu akuifer, air tanah menempati lubang batuan

yang dikenal sebagai pori-pori batuan maupun lubang yang besar. Retakan mungkin

terdapat dalam batuan kristalin maupun batuan padat dan mungkin mempunyai

ukuran kapiler maupun subkapiler. Air yang disimpan dalam retakan disebut air

celah dan air retakan. Lubang-lubang yang besar merupakan ciri formasi batu kapur

dan kadang-kadang batuan gunung berapi. Pori-pori merupakan ciri batuan sedimen



Get yours now!


klasik dan bahan butiran lainnya. Kapasitas penyimpanan/cadangan air suatu bahan

ditujukan oleh porositas yang merupakan nisbah volume rongga dengan volume total

batuan (Seyhan, 1993).

Menurut Todd (1980), permeabilitas merupakan suatu ukuran kemudahan

aliran melalui suatu media porous. Perkiraan rata-rata porositas dan permeabilitas

berbagai tipe batuan dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Porositas dan Permeabilitas Beberapa Tipe Batuan Tipe Batuan Porositas (%) Permeabilitas (m/hari)

Lempung 45 0,0004 Pasir 35 41 Kerikil 25 4100 Kerikil dan Pasir 20 410 Batu Pasir 15 4,1 Batu Kapur, Serpih 5 0,041 Kwarsit, Granit 1 0,0004

Sumber: (Todd, 1980)

Jumlah air tanah yang dapat diperoleh di suatu daerah tergantung pada sifat-

sifat akuifer yang ada di daerah tersebut serta pada luas cakupan dan frekwensi

imbuhan. Kapasitas suatu formasi untuk menampung air diukur dengan porositas,

yaitu perbandingan antara volume pori-pori terhadap volume total formasi tersebut

(Todd, 1980).

Pori-pori mempunyai perbedaan ukuran yang beraneka ragam, dari yang

berupa celah-celah submikroskopis pada lempung dan serpih, hingga yang berupa

gua-gua dan terowongan-terowongan pada batu kapur dan lava (Linsley dan Franzini,

1991).



Get yours now!


Dapat menjadi catatan bahwa bahan dengan porositas yang tinggi belum tentu

merupakan akuifer yang baik. Sedimen-sedimen Sungai Missisippi sering

mempunyai porositas 80 sampai 90 persen tetapi permeabilitasnya sedemikian rendah

sehingga hanya sedikit air yang dapat dijumpai dalam sumur-sumur (Bowless, 1986).

2.3. Kondisi Air Tanah Dataran Alluvial

Dataran alluvial merupakan dataran yang terbentuk akibat proses-proses

geomorfologi yang lebih didominasi oleh tenaga eksogen antara lain iklim, curah

hujan, angin, jenis batuan, topografi, suhu, yang semuanya akan mempercepat proses

pelapukan dan erosi. Hasil erosi diendapkan oleh air ke tempat yang lebih rendah

atau mengikuti aliran sungai. Dataran alluvial menempati daerah pantai, daerah antar

gunung, dan dataran lembah sungai. Daerah alluvial ini tertutup oleh bahan hasil

rombakan dari daerah sekitarnya, daerah hulu ataupun dari daerah yang lebih tinggi

letaknya. Potensi air tanah daerah ini ditentukan oleh jenis dan tekstur batuan

(Handoyo, 2008). Gerakan air tanah dan jenis lapisannya dapat dilihat pada

Gambar 3.



Get yours now!


Sumber: Bouwer (1978) dalam Handoyo (2008) Gambar 3. Gerakan air tanah dan jenis lapisannya

Daerah pantai terdapat cukup luas di pantai timur Pulau Sumatera, Pulau Jawa

bagian Utara dan Selatan, Pulau Kalimantan dan Irian Jaya bagian Selatan. Air tanah

daerah dataran pantai selalu terdapat dalam sedimen kuarter dan resen yang

batuannya terdiri dari pasir, kerikil, dan berinteraksi dengan lapisan lempung. Kondisi

air tanah pada lapisan tersebut semuanya dalam keadaan tertekan, mempunyai potensi

yang umumnya besar, namun masih bergantung pada luas dan penyebaran lapisan

batuan dan selalu mendapat ancaman intrusi air laut, apabila pengambilan air tanah

berlebihan.

Dataran antar gunung di pulau Jawa terdapat di Bandung, Garut, Madiun,

Kediri, Nganjuk, dan Bondowoso, daerah ini sebagian besar dibatasi oleh kaki

gunung api. Lapisan batuan terdiri atas bahan klastika hasil rombakan batuan gunung

api sekitarnya. Pengertian susunan litologi dari butir kasar ke halus membentuk suatu



Get yours now!


kondisi air tanah tertekan, cekungan air tanah antar gunung mempunyai potensi yang

cukup besar.

Beberapa bentuk lahan asal fluvial menurut Handoyo (2008) adalah sebagai

berikut:

1. Kipas Alluvial (Alluvial fan)

2. Crevasse-Splays

3. Tanggul Alam (Natural lever)

4. Poin Bar

5. Dataran Banjir

6. Cekungan Fluvial (Flood plain)

7. Teras Alluvial

8. Delta

Volume air tanah dalam dataran alluvial di tentukan oleh tebal dan

penyebaran permeabilitas dari akuifer yang terbentuk dalam aluvium dan dilluvium

yang mengendap dalam dataran. Apabila suatu daerah materi penyusunnya atas

materi halus (liat/berdebu) umumnya permeabilitasnya kecil, sedangkan suatu daerah

yang tersusun atas pasir dan kerikil permeabilitasnya besar. Air tanah yang

mengendap di dataran banjir ditambah langsung dari peresapan air susupan.

Permukaan air tanahnya dangkal sehingga pengambilan air dapat dengan sumur

dangkal (Handoyo, 2008).



Get yours now!


2.4. Kondisi Air Tanah Daerah Karst

2.4.1. Morfologi Bukit Karst

Bukit karst merupakan karakteristik dari karst di daerah tropis, yang terbentuk

akibat dari perkembangan dolin atau lembah (Aref, et al, 1987; Ahnert dan William,

1997). Secara singkat dapat dirangkum bahwa karst berkembang dimulai dari

pelarutan yang terkonsentrasi pada satu titik atau sepanjang kelurusan-kelurusan

kekar atau sesar membentuk cekungan-cekungan tertutup atau lembah-lembah kering.

Cekungan-cekungan dan lembah-lembah tersebut terus berkembang dan melebar,

bergabung satu dengan lainnya meninggalkan bukit-bukit karst dengan bentuk yang

bervariasi. Variasi bentuk bukit sisa karst utama yang telah dikenal adalah bentuk

kerucut (kegelkarst) dan menara (trumkarst, mogote). Karst dengan bentuk bukit sisa

kerucut ditemukan antara lain di Gunung Sewu-Jawa (Lehmann, 1936; Haryono,

2001), Cape dan Transvaal Afrika Selatan (Marker,1989). Bentuk bukit sisa menara

di antaranya ditemukan di Maros Propinsi Sulawesi Selatan (McDonald, 1976;

Sunarto, 1997), Mulu - Sarawak (McDonal, et al, 1985), Guilin - Cina (Sweeting,

1990). Perbedaan antara bukit sisa bentuk kerucut dan menara ditunjukkan pada

Gambar 4.

Sumber: Haryono (2001) Gambar 4. Macam bukit karst



Get yours now!


Terbentuknya bukit kerucut atau menara mensyaratkan lapisan batu gamping

yang tebal dengan sistem kekar yang berkembang baik (White, 1988) dengan proses

karstifikasi yang terus-menerus dalam waktu yang lama (Ahnert dan Williams, 1997)

dan curah hujan yang besar (Verstappen, 1960). Karst menara merupakan

perkembangan dari karst kerucut, yaitu disebabkan oleh perkembangan cekungan-

cekungan atau lembah-lembah yang terus berkembang melebar setelah perkembangan

lembah mendekati atau mencapai base level erosi.

Karst menara dicirikan oleh bukit-bukit sisa yang tersebar di dataran hasil

pelarutan. Beberapa buku (Sweeting, 1972; Trudgill, 1985; White, 1988)

menjelaskan bahwa bukit karst menara harus terjal (70°-90°), sementara buku lain

(Ford dan William, 1989) tidak mensyaratkan kemiringan lereng yang terjal, hal

terpenting dalam pengertian karst menara adalah adanya dataran hasil pelarutan

dengan bukit-bukit sisa yang terpencar.

Bukit-bukit karst kerucut dan menara berkembang baik di Indonesia, sehingga

sebagian besar kawasan karst di Indonesia mempunyai kedua macam bukit tersebut.

Walaupun setiap kawasan karst utama (Sinamar, Kyantan dan Takung di Sumatra;

Kalapanunggal, Karangbolong, Gunung Sewu di Jawa; Maros dan Boneo di

Sulawesi; Doberai, Fak Fak, Kumawa di Irian Jaya), mempunyai dominasi bentuk

tertentu, namun pada umumnya kedua .jenis bukit tersebut setempat-setempat dapat

diketemukan (Haryono, 2001).



Get yours now!


2.4.2. Hidrologis Bukit Karst

2.4.2.1. Porositas

Kedua jenis bukit karst yang telah diuraikan di atas, walaupun berbeda bentuk

mempunyai kesamaan dalam hal proses yang bekerja, yaitu proses pelarutan.

Pelarutan menghasilkan rongga-rongga yang saling berhubungan (protocave)

membentuk porositas sekunder. Pelarutan terbesar terjadi di permukaan yang

berangsur-angsur menurun semakin ke dalam, disebabkan oleh daya larut air yang

semakin menurun dalam perjalanannya ke bawah. Daya larut yang semakin kecil

disebabkan oleh bertambahnya konsentrasi karbonat yang terlarut hingga mencapai

kejenuhan pada kedalaman 30 hingga 50 meter (Haryono, 2001).

Rongga-rongga pelarutan juga mengikuti daya larut air, semakin ke bawah

rongga-rongga semakin berkurang hingga sampai pada batuan gamping yang masif.

Rongga-rongga tersebut sebagian terisi oleh tanah. Rongga-rongga pelarutan, pori-

pori tanah, dan pori-pori antar butir batuan secara bersama-sama berfungsi sebagai

penyimpan air (Haryono, 2001).

2.4.2.2. Kandungan Air dan Konduktivitas Hidraulik dari Endapan Isian

Kandungan air oleh Fetter (1988) didefinisikan sebagai berat air dibagi

dengan total berat tanah. Konduktivitas yang lambat inilah yang merupakan bagian

dari fungsi regulator dari sistem hidrologi kawasan karst. Meskipun porositas

sekunder karena diaklas dan rongga pelarutan besar, akuifer karst tetap mampu

menyisakan air dalam musim kemarau untuk mensuplai sungai-sungai bawah tanah,



Get yours now!


sehingga sebagian besar sungai bawah tanah bersifat perennial (mengalir sepanjang

tahun). Hal ini dapat terjadi karena porositas sekunder sebagian besar terisi oleh

endapan isian. Di samping hal tersebut, air yang tersimpan di endapan isian tidak

bisa teratur dengan cepat ke sistem sungai bawah tanah karena batu gamping yang

belum terlarut di bawah mintakat (zona) epikarst bersifat kedap air. Air hanya bisa

teratur melewati celah-celah batuan (kekar atau sesar). Dengan demikian rongga-

rongga pelarutan dan endapan isian di mintakat dekat permukaan (epikarst) berfungsi

sebagai tandon air.

2.4.2.3. Aliran Air dan Respon Mata Air

Air yang tersimpan di bukit karst dikeluarkan perlahan-lahan baik sebagai

mata air maupun sungai bawah tanah. Perjalanan air hingga ke sistem sungai bawah

tanah atau mata air menurut Gunn (1981) melewati paling tidak enam jalan

yaitu aliran permukaan, troughflow, aliran dekat permukaan (subcutaneous flow),

aliran luweng (shaft flow), aliran vados dan rembesan vados (vadose seepage).

Keenam aliran tersebut menurut Gunn (1981) akan memberikan respon yang

berbeda-beda pada sungai bawah tanah dan mata air. Sungai bawah tanah dan mata

air akan merespon dengan cepat aliran permukaan dan aliran luweng. Pengukuran di

sungai bawah tanah Bribin menunjukkan waktu tunda (time lag) empat jam,

sedangkan aliran subcutanous dan vados akan direspon sekitar satu bulan.



Get yours now!


2.4.2.4. Jenis Sumber Air Daerah Karst

Menurut Fetter (1988) adapun jenis sumber air daerah karst berdasarkan

keberadaannya dibedakan menjadi 2 macam yaitu:

a. Sumber air permukaan, merupakan simpanan air yang berada pada permukaan

tanah. Sumber air ini umumnya terdapat di Sinhole, doline, dan uvala.

b. Sumber air bawah tanah, merupakan simpanan air yang terdapat di dalam tanah

biasanya di dalam gua-gua atau disebut sungai bawah tanah.

Potensi air permukaan karst dilihat dari segi kuantitasnya sangat dipengaruhi

oleh musim, pada musim kemarau jumlah airnya kecil, sedangkan pada musim

penghujan jumlah airnya besar. Adapun potensi dari segi kualitas, air permukaan ini

mudah terkontaminasi oleh kondisi lingkungan dan cara penggunaanya (Anna, 1988

dalam Handoyo, 2008).

2.5. Sifat-sifat Batuan Terhadap Air Tanah

Akuifer sering pula disebut waduk air atau formasi air. Formasi batuan yang

merupakan kebalikan dari akuifer adalah akuifug (Aquifug), seperti misalnya

granit. Akuifug merupakan formasi batuan yang tidak dapat menyimpan dan

melalukan air (Fetter, 1988).

Sifat batuan lain yang berhubungan dengan air tanah adalah akuiklud dan

akuitard. Menurut Walton (1970), akuiklud adalah formasi batuan yang dapat

menyimpan air tetapi tidak dapat melalukannya dalam jumlah yang berarti, misalnya

liat, serpih, tuf halus dan batuan lain yang butirannya berukuran liat, sedangkan



Get yours now!


akuitard adalah formasi batuan dengan susunan sedemikian rupa, sehingga dapat

menyimpan air, tetapi hanya dapat melalukannya dalam jumlah terbatas seperti

misalnya pada rembesan atau kebocoran.

Ada berbagai formasi geologi yang dapat berfungsi sebagai akuifer. Formasi

geologi tersebut adalah endapan aluvial, batu gamping, batuan vulkanik, batu pasir

serta batuan beku dan batuan metamorfose (Todd, 1980). Sekitar 90% air tanah

terdapat pada endapan aluvial yang merupakan bahan lepas seperti pasir dan kerikil.

Ditinjau dari muka air tanah, akuifer dikelompokkan menjadi akuifer bebas

dan akuifer tertekan (Bouwer, 1978). Air tanah yang berasal dari akuifer bebas

umumnya ditemukan pada kedalaman yang relatif dangkal, kurang dari 40 meter.

Tinggi permukaan air dan kemiringannya bervariasi, sedangkan fluktuasi muka air

tanah berhubungan erat dengan volume air dalam akuifer. Kasus khusus dari akuifer

bebas adalah adanya akuifer menggantung (perched aquifer), yang terjadi akibat

terpisahnya air tanah dari tubuh air tanah utama oleh suatu formasi batuan yang

kedap air (Kodoatie, 1996). Lensa-lensa liat pada batuan endapan seringkali

membentuk akuifer menggantung.

Pada akuifer tertekan, air tanah terletak di bawah lapisan kedap air dan

mempunyai tekanan lebih besar daripada tekanan udara. Akuifer jenis ini sering pula

disebut akuifer artesis. Air tanah pada akuifer ini, dibagian atas ditekan oleh lapisan

batuan kedap air, sehingga tekanannya melebihi tekanan atmosfir. Bila sumur

menembus lapisan akuifer ini, air tanah akan naik melebihi lapisan penekannya atau

bahkan muncul di permukaan tanah (Chorley, 1969).



Get yours now!


Disamping kedua jenis akuifer tersebut, ada pula yang disebut akuifer semi

tertekan dan akuifer semi tidak tertekan yang merupakan kombinasi dari kedua jenis

akuifer tersebut (Krussman dan de Ridder, 1970). Akuifer semi tertekan sering

dijumpai di daerah lembah aluvial dan dataran, yang air tanahnya terletak di bawah

lapisan yang setengah kedap.

Selanjutnya, air tanah sebagai salah satu komponen dalam siklus hidrologi,

akan mengalami perubahan komposisi kimia, baik berupa penambahan maupun

pengurangan konsentrasi unsur kimia (Stauffer dan Canfield, 1992). Adapun proses-

proses yang dapat mempengaruhi perubahan komposisi kimia tersebut diantaranya

adalah hujan, evaporasi dan transpirasi, pelarutan air fosil, pertukaran kation,

pelarutan mineral, proses oksidasi-reduksi serta aktivitas manusia. Menurut Wagner,

et al (1992) adanya air tanah asin di daratan merupakan salah satu bentuk pencemaran

air, yang umumnya disebabkan oleh intrusi air laut. Aktivitas manusia merupakan

penyebab utama fenomena ini, terutama akibat eksploitasi air tanah yang berlebihan,

pembangunan permukiman yang sangat pesat di perkotaan, serta usaha tambak udang

dan ikan di pantai. Meskipun demikian, faktor lingkungan alami juga dapat

mempermudah terjadinya intrusi air laut, seperti karakteristik pantai dan batuan

penyusun, kekuatan aliran air tanah ke laut dan fluktuasi air tanah di daerah

pantai.



Get yours now!


2.6. Jenis-jenis Akuifer

Lapisan yang dapat menangkap dan meloloskan air disebut akuifer.

Menurut Krussman dan Ridder (1970) bahwa macam-macam akuifer

sebagai berikut:

2.6.1. Akuifer Bebas (Unconfined Aquifer)

Akuifer bebas adalah lapisan lolos air yang hanya sebagian terisi oleh air dan

berada di atas lapisan kedap air. Permukaan tanah pada akuifer ini disebut

dengan water table (preatik level), yaitu permukaan air yang mempunyai

tekanan hidrostatik sama dengan atmosfer. Air tanah yang berasal dari

infiltrasi dapat dilihat pada Gambar 5.

Sumber: Krussman dan Ridder (1970) Gambar 5. Air tanah yang berasal dari infiltrasi

Sumber Pencemaran air

lainnya

Mata Air

Industri

Sumur

Timbunan Sampah Lahan pertanian

pupuk (nitrat), pestisida

Lapisan Kedap Air

Permukaan air tanah



Get yours now!


2.6.2. Akuifer Tertekan (Confined Aquifer)

Akuifer tertekan adalah akuifer yang seluruh jumlah air yang dibatasi oleh

lapisan kedap air, baik yang di atas maupun di bawah, serta mempunyai

tekanan jenuh lebih besar dari pada tekanan atmosfer.

2.6.3. Akuifer Semi Tertekan (Semi Confined Aquifer)

Akuifer semi tertekan adalah akuifer yang seluruhnya jenuh air, dimana bagian

atasnya dibatasi oleh lapisan semi lolos air dibagian bawahnya merupakan

lapisan kedap air.

2.6.4. Akuifer Semi Bebas (Semi Unconfined Aquifer)

Akuifer semi bebas adalah akuifer yang bagian bawahnya yang merupakan

lapisan kedap air, sedangkan bagian atasnya merupakan material berbutir halus,

sehingga pada lapisan penutupnya masih memungkinkan adanya gerakan air.

Dengan demikian akuifer ini merupakan peralihan antara akuifer bebas dengan

akuifer semi tertekan.

Todd (1980) menyatakan tidak semua formasi litologi dan kondisi

geomorfologi merupakan akuifer yang baik. Berdasarkan pengamatan lapangan,

akuifer dijumpai pada bentuk lahan sebagai berikut:

a. Lintasan air (water course), materialnya terdiri dari aluvium yang mengendap di

sepanjang alur sungai sebagai bentuk lahan dataran banjir serta tanggul alam.

Bahan aluvium itu biasanya berupa pasir dan kerikil.



Get yours now!


b. Lembah yang terkubur (burried valley) atau lembah yang ditinggalkan

(abandoned valley), tersusun oleh materi lepas-lepas yang berupa pasir halus

sampai kasar.

c. Dataran (plain), ialah bentuk lahan berstruktur datar dan tersusun atas bahan

aluvium yang berasal dari berbagai bahan induk sehingga merupakan akuifer

yang baik.

d. Lembah antar pegunungan (intermontane valley), yaitu lembah yang berada

diantara dua pegunungan, materialnya berasal dari hasil erosi dan gerak massa

batuan dari pegunungan di sekitarnya.

e. Batu gamping (limestone), air tanah terperangkap dalam retakan-retakan atau

diaklas-diaklas. Porositas batu gamping ini bersifat sekunder.

Batuan vulkanik, terutama yang bersifat basal. Sewaktu aliran basal ini

mengalir, ia mengeluarkan gas-gas. Bekas-bekas gas keluar itulah yang merupakan

lubang atau pori-pori dapat terisi air (Todd, 1980).

2.7. Perencanaan Penataan Ruang

Perencanaan tata ruang adalah proses penyusunan rencana tata ruang untuk

meningkatkan mutu lingkungan hidup dan pemanfaatannya. Rencana tata ruang yang

dihasilkan harus merupakan perpaduan antara tata guna tanah, air, udara dan tata

guna sumberdaya lainnya dan dilengkapi dengan peta tata ruang. Peta tersebut harus

menunjukkan pembagian ruang, misalnya letak dan batas hutan lindung, hutan



Get yours now!


produksi, lahan pertanian dan perkebunan, lokasi perkembangan jalan raya, dan

lokasi perkembangan pemukiman (CIFOR, Agustus 2002, No. 5).

Menurut Peraturan Pemerintah No. 47 Tahun 1997 yang menetapkan jenis dan

kriteria penetapan kawasan lindung termasuk didalamnya kawasan resapan air, dapat

dilihat pada Tabel 2.

Tabel 2. Jenis dan Kriteria Penetapan Kawasan Lindung (Peraturan Pemerinta No. 47 Tahun 1997)

Jenis Kawasan Lindung Kriteria Penetapan Kawasan Hutan Lindung (HL) Faktor lereng, jenis tanah, intensitas curah hujan,

lereng lebih dari 40% dan ketinggian di atas 2.000 m

Kawasan bergambut Tebal gambut lebih dari 3 m, terletak di hulu atau rawa

Kawasan resapan air Hujan tinggi, tanah mudah diresapi air, bentuk yang memudahkan peresapan air banyak

Sempadan sungai 5 m sebelah luar tanggul sungai, bila tidak ada tanggul ditetapkan pejabat yang berwenang

Sempadan pantai 100 m dari titik pasang tertinggi sepanjang pantai

Kawasan sekitar danau/waduk 50 - 100 m dari tepi danau waktu pasang Kawasan sekitar mata air 200 m sekeliling mata air Kawasan terbuka hijau kota/hutan kota Kawasan Suaka Alam (KSA) Ditunjuk karena alasan keanekaragaman jenis Taman Nasional (TN) Ditetapkan luas yang cukup untuk menjamin

kelangsungan proses ekologis secara alami, ada sumberdaya alam khas, alam asli dan mendukung upaya pelestarian sumberdaya alam

Taman Hutan Raya (Tahura), Taman Wisata Alam (TWA)

Ada ciri khas, indah, cukup luas, daya tarik khusus, lingkungan luar mendukung

Cagar Budaya Bernilai budaya tinggi, situs purbakala Kawasan rawan bencana Sering dan berpotensi mengalami bencana alam Taman Buru (TB), cagar biosfir, kawasan perlindungan plasma nutfah, kawasan pengungsian satwa, kawasan pantai berhutan bakau

Ditetapkan berdasarkan kriteria khusus

Sumber : Departemen Kehutanan, 1997

Menurut Undang-Undang No. 7 Tahun 2004 tentang Sumberdaya Air bahwa

dalam menghadapi ketidakseimbangan antara ketersediaan air yang cenderung



Get yours now!


menurun dan kebutuhan air yang semakin meningkat, sumberdaya air wajib dikelola

dengan memperhatikan fungsi sosial, lingkungan hidup dan ekonomi secara selaras

dan pengelolaan sumberdaya air perlu diarahkan untuk mewujudkan sinergi dan

keterpaduan yang harmonis antar wilayah, antar sektor dan antar generasi.

Menurut Undang-Undang No. 26 Tahun 2007 tentang Penataan Ruang untuk

Nasional, Pulau dan Pulau-pulau Kecil, Propinsi dan Kabupaten, Rencana Tata

Ruang Nasional menjadi acuan dan pedoman bagi seluruh program pembangunan

baik di pusat maupun di daerah. Demikian pula, Rencana Tata Ruang Propinsi yang

dijabarkan dari rencana nasional merupakan acuan dan pedoman bagi penyusunan

program pembangunan di Kabupaten. Rencana Tata Ruang Kabupaten dijabarkan

dari rencana propinsi dan menetapkan lokasi dari kawasan yang harus dilindungi dan

dibudidayakan serta wilayah yang akan diprioritaskan pengembangannya dalam

jangka waktu perencanaan yaitu 10 tahun.



Get yours now!


III. METODE PENELITIAN

3.1. Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan pada daerah kawasan sumber air tanah (ground

water) PDAM Tirtanadi Sibolangit Kabupaten Deli Serdang Propinsi Sumatera Utara

yang lokasinya berjarak 30 - 65 km dari Kota Medan. Waktu penelitian dilakukan

mulai bulan Februari sampai April tahun 2009.

Adapun pemilihan lokasi ini berdasarkan atas pertimbangan bahwa kawasan

ini merupakan daerah resapan air untuk mata air-mata air yang dimanfaatkan PDAM

Tirtanadi Sibolangit dimana pada kawasan ini memiliki sumur-sumur pengambilan

mata air sebanyak 24 titik (bron).

3.2. Bahan dan Alat-alat Penelitian

Alat yang dipergunakan selama penelitian lapangan adalah : GPS (Global

Positioning System), peta lokasi penelitian dari Peta Rupa Bumi Indonesia 1998

lembar Sibolangit, Peta Topografi, Peta Geologi, Peta Hidrogeologi, Peta Sistem

Lahan, Peta Tutupan Lahan, Peta Landsat dan Peta Jenis Tanah, alat pengambilan

sampel tanah, infiltrometer, kompas dan meteran.



Get yours now!


3.3. Populasi dan Teknik Pengambilan Sampel

Penelitian ini mengambil populasi pada kawasan resapan air PDAM Tirtanadi

Sibolangit yaitu pada kawasan yang berada di bagian hulu (atas) dari titik

pengambilan sumber air PDAM Tirtanadi Sibolangit dengan mengikuti pola sebaran

kontur.

Penentuan lokasi pengambilan sampel dilakukan dengan metoda Purposive

Sampling (Nasir, 1988). Sesuai keperluan penelitian lokasi sampel dipilih di daerah-

daerah yang berpeluang memberi kontribusi terhadap resapan air dan sebagai bahan

pertimbangan dalam penentuan jumlah dan sebarannya adalah dengan melihat

keseragaman Peta Geologi, Peta Jenis Tanah, Peta Kontur, Peta Hidrogeologi, Peta

Sistem Lahan dan Peta Tutupan Lahan yang berskala 1:50.000. Jumlah sampel

sebanyak 10 titik dengan disebar pada keseragaman formasi geologi, keseragaman

jenis tanah, formasi kontur, formasi hidrologi, keseragaman sistem lahan dan

keseragaman tutupan lahan.

3.4. Teknik Pengumpulan Data

Data primer dikumpulkan secara observasi/pengukuran di lapangan yang

menyangkut parameter : jarak dan koordinat, infiltrasi (infiltration), perkolasi

(percolation), tutupan lahan dan pengelolaan lahan (land cover and land use),

sedangkan data permeabilitas (permeability) dan kerapatan lindak (bulk density)



Get yours now!


didapat dari hasil uji analisis laboratorium yang mencakup parameter tingkat

permeabilitas (permebility) dan kerapatan lindak (bulk density).

Data sekunder meliputi analisa terhadap peta-peta yang terdiri dari : Peta

Topografi, Peta Geologi, Peta Hidrogeologi, Peta Sistem Lahan, Peta Jenis Tanah,

Peta Penggunaan Lahan dan Peta Landsat dengan menggunakan metode penomoran

analisis GIS (Geographical Information System), sedangkan data curah hujan

(precipitation) untuk memperkuat analisis tangkapan air dan resapan air di kawasan

penelitian.

3.5. Teknik Analisis Data

Penelitian ini pada dasarnya bersifat penelitian deskritif analisis dengan teknik

survei lapangan, pengambilan sample tanah, pemeriksaan laboratorium dan

melakukan upaya mendeskripsikan zonasi resapan air tanah dengan menggunakan

beberapa data dan peta-peta yang menggunakan aplikasi SIG (Sistem Informasi

Geografik) dengan teknik tumpang susun (over lay) sehingga menghasilkan peta

analisis zonasi resapan air tanah, dapat dilihat pada Gambar 6 berikut.



Get yours now!


Gambar 6. Teknik tumpang susun (over lay) untuk menghasilkan Peta Zonasi Resapan Air pada lokasi penelitian

Analisis peta-peta yang memiliki skala peta yang berbeda dapat diproyeksikan

ke skala lebih besar dengan menambah informasi dalam peta tersebut. Selanjutnya

peta dikonversi dan dikoreksi dengan menggunakan skala yang lebih besar (skala

1:25.000) serta memasukkan data-data primer dari hasil survey lapangan

(groundtruth) dimana skala peta-peta yang lebih kecil (1:250.000) dapat ditambah

informasinya.

3.6. Metodologi Penelitian

Penelitian dilakukan dengan metoda deskriptif. Secara harafiah dimaksudkan

untuk membuat gambaran mengenai situasi, kondisi, atau kejadian, sehingga lebih

mengarah menghimpun data dasar. Metoda ini secara lebih umum sering disebut

sebagai metoda survei. Penelitian dilakukan untuk memperoleh fakta dari gejala-

gejala yang ada secara faktual (Nasir, 1988).

Peta Geologi

Peta Sistem Lahan

Peta Fungsi Hutan

Peta Landsat

Peta DAS dan Administrasi

Peta Penggunaan Lahan



Get yours now!


Kajian dalam penelitian ini memberi gambaran mengenai situasi yang

berkaitan dengan bentang alam (land scape) berdasarkan peta topografi wilayah

untuk menentukan batas-batas alami dari suatu kawasan daerah resapan (recharge

area), sebaran batuan berdasarkan peta geologi dan sebaran vegetasi (tutupan lahan)

berdasarkan peta landsat yang diperkirakan dapat memberi kontribusi atau pengaruh

terhadap resapan air tanah.

Penentuan besaran resapan air tanah juga dapat ditentukan berdasarkan faktor-

faktor infiltrasi (infiltration), perkolasi (percolation), permeabilitas (permeability),

kerapatan lindak (bulk density), curah hujan (precipitation), tutupan lahan dan

pengelolaan lahan (land cover and land use). Lokasi titik-titik pengukuran dipetakan

dengan menggunakan alat GPS untuk diplot pada peta dasar yang dikutip dari Peta

Rupa Bumi Indonesia (1998) lembar Sibolangit skala 1:50.000.

3.6.1. Faktor Infiltrasi (Infiltration)

Infiltasi adalah pergerakan air dari atas permukaan tanah ke dalam permukaan

air tanah (water table) yang disebabkan oleh gaya gravitasi dan kapilaritas, air yang

menginfiltrasi itu mula-mula diserap untuk meningkatkan kelembaban tanah, dan

selebihnya akan turun ke dalam tanah melalui proses perkolasi mengalir kesamping

(secara harizontal).

Faktor-faktor yang mempengaruhi infiltrasi pada suatu bentang alam adalah :

1. Dalamnya genangan air di atas permukaan tanah

2. Kadar air dalam tanah



Get yours now!


3. Tebal lapisan yang jenuh

4. Pemapatan oleh curah hujan

5. Penyumbatan oleh bahan-bahan halus

6. Pemapatan oleh manusia dan hewan

7. Tumbuh-tumbuhan

Laju infiltrasi (f) ≤ kapasitas infiltrasi (fp). Hal ini dipengaruhi oleh intensitas

curah hujan. Jika intensitas hujan < kapasitas infiltrasi maka laju infiltrasi akan <

kapasitas infiltrasi, dan jika intensitas curah hujan > maka laju infiltrasi akan =

kapasitas infiltrasi, dapat dilihat laju infiltrasi pada Gambar 7.

Gambar 7. Intensitas curah hujan yang berpengaruh terhadap laju infiltrasi (Horton, 1935)

Nilai laju infiltrasi pada beberapa jenis tanah dapat dilihat pada Tabel 3.

Tabel 3. Nilai Laju Infiltrasi Beberapa Jenis Tanah Jenis Tanah Laju Infiltrasi (mm/menit)

Tanah ringan (sandy soils) 0,02 Tanah sedang (loam clay, loam silt) 0,05 Tanah berat (clays, clay loam) 0,21

Sumber: (Horton, 1935)

I > fp I < fp

fc

f0

Laj

u In

filt

rasi

(c

m/j

am)

Waktu (menit)



Get yours now!


Laju infiltrasi ini dapat di ukur dengan metoda Horton (1935) dengan

persamaan;

fp = fc + (f0 � fc) e(-kt)

Dimana; fp = Kapasitas infiltrasi pada waktu t

fc = Laju infiltrasi pada saat konstan

f0 = Laju infiltrasi awal

k = Konstanta (0,0697)

t = Waktu

Kapasitas infiltrasi juga dapat diukur dengan infiltrometer silinder ganda pada

kondisi apa adanya (existing), tanpa perlakuan. Pengukuran dilakukan dengan

infiltrometer silinder ganda berukuran silinder dalam diameter 30 cm dan silinder luar

diameter 50 cm. Kedua silinder tersebut dibenamkan ke dalam tanah dengan

kedalaman antara 5 cm sampai 15 cm. Air dimasukkan ke dalam kedua silinder

tersebut dengan ketinggian 1 cm sampai 2 cm di atas permukaan, dan terus

dipertahankan dengan cara mengalirkan air ke dalam silinder tersebut dari suatu

bejana yang diketahui volumenya. Dilakukan pencatatan terhadap waktu yang

diperlukan untuk meresapkan sejumlah volume tertentu dari air yang dituangkan ke

dalam silinder. Pengukuran dilakukan terhadap penurunan air pada silinder yang lebih

kecil, air pada silinder yang besar berfungsi sebagai penyangga untuk menurunkan

efek batas yang timbul oleh adanya silinder (Suharta, et al, 2008).



Get yours now!


Koreksi terhadap pengaruh evaporasi (penguapan) dilakukan pengukuran

penguapan dengan panci evaporasi. Prosedur pengukuran adalah dengan menuangkan

1.000 cc air bersih (sama dengan air yang digunakan dalam infiltrometer) dengan cara

mengucurkan air ke dalam panci seperti mengucurkan dalam infiltrometer.

Didiamkan selama satu jam, kemudian volume air sisa diukur kembali. Persentase

penguapan adalah volume air yang menguap dalam panci dibagi dengan volume air

yang dituangkan (1.000 cc) dikalikan 100%. Dengan asumsi penguapan yang terjadi

di dalam infiltrometer sama dengan penguapan yang terjadi pada panci penguapan,

maka volume air yang meresap dalam infiltrometer dikoreksi dengan persentase

penguapan dari panci evaporasi. Laju infiltrasi (Linf) adalah volume air yang

dituangkan dikalikan faktor evaporasi dibagi waktu yang dibutuhkan untuk

peresapan. Linf diplot ke dalam grafik terhadap waktu (T). Harga konstan dari Linf

yang didapat dari grafik merupakan kapasitas infiltrasi (Cinf) (Suharta, et al, 2008).

Laju infiltrasi (Linf) adalah volume air yang yang dituangkan dikurangi faktor

(koreksi) evaporasi dibagi dengan luas silinder kecil dari infiltrometer dan waktu

yang dibutuhkan untuk peresapan, dihitung dengan persamaan sebagai berikut

(Sosrodarsono dan Takeda, 1985):

(1 � E0) V0 Linf =

(Ainf x T)

Dimana ; Linf = Laju infiltrasi,

E0 = faktor (koreksi) evaporasi,



Get yours now!


V0 = volume air yang dituangkan ke silinder kecil infiltrometer,

Ainf = luas silinder kecil infiltrometer,

T = waktu peresapan.

Menurut Sosrodarsono dan Takeda (1985), pada saat yang bersamaan dengan

pengukuran infiltrasi juga dilakukan pengukuran terhadap evaporasi. Koreksi

terhadap volume air dalam infiltrometer yang disebabkan oleh evaporasi, dilakukan

pengukuran penguapan dengan panci evaporasi. Persentase penguapan adalah volume

air yang menguap dalam panci evaporasi dibagi dengan volume air yang dituangkan

(1.000 cc) dan waktu untuk penguapan kali 100% dihitung dengan persamaan :

(V0 � Vi) E0 = x 100%

(V0 x t)

Dimana ; E0 = Koreksi evaporasi (%/jam),

V0 = volume awal air dituangkan (ml),

Vi = volume akhir air setelah satu jam (ml),

t = selang waktu pengukuran (jam).

Untuk penelitian ini, persamaan yang dipakai adalah persamaan ini dimana

pengambilan sampel dan pengamatan langsung di lapangan.



Get yours now!


3.6.2. Faktor Perkolasi (Percolation)

Perkolasi (percolation) adalah pergerakan air ke bawah dari profil tanah,

melalui lapisan air tanah (groundwater) dan masuk ke lapisan akuifer. Jika kapasitas

perkolasi kapasitas infiltrasi maka lapisan di bawah lapisan permukaan tidak akan

jenuh air dan laju infiltrasi ditentukan oleh infiltrasi dan jika kapasitas perkolasi

kapasitas infiltrasi maka lapisan bawah akan jenuh air dan laju infiltrasi ditentukan

oleh laju perkolasi.

Dasar perhitungan besarnya resapan air ke dalam tanah ditentukan oleh angka

perkolasi dengan menggunakan alat uji perkolasi. Waktu perkolasi adalah waktu

dalam satuan menit yang diperlukan oleh air untuk turun sedalam 2,54 cm (1 inchi).

Satuan waktu perkolasi dinyatakan dalam menit (inchi), hubungan waktu perkolasi

dengan luas tanah absorbsi dinyatakan dengan dalil �makin lama waktu perkolasi

makin luas tanah absorbsi yang diperlukan� (Hardjowigeno, 1995).

Kapasitas perkolasi diukur dengan infiltrometer yang sama tetapi dilakukan

dengan menggali sumuran untuk menghilangkan tanah penutup. Pengukuran

dilakukan dengan infiltrometer silinder ganda berukuran silinder dalam diameter 30

cm dan silinder luar diameter 50 cm. Kedua silinder tersebut dibenamkan ke dalam

tanah dengan kedalaman antara 5 cm sampai 15 cm dimana bagian permukaan tanah

digali sampai sekitar 40 � 100 cm untuk menghilangkan pengaruh kepadatan dan

penyumbatan pori oleh lumpur. Air dimasukkan ke dalam kedua silinder tersebut

dengan ketinggian satu sampai dua cm di atas permukaan, dan terus dipertahankan



Get yours now!


dengan cara mengalirkan air ke dalam silinder tersebut dari suatu bejana yang

diketahui volumenya. Dilakukan pencatatan terhadap waktu yang diperlukan untuk

meresapkan sejumlah volume tertentu dari air yang dituangkan ke dalam silinder.

Pengukuran dilakukan terhadap penurunan air pada silinder yang lebih kecil, air pada

silinder yang besar berfungsi sebagai penyangga untuk menurunkan efek batas yang

timbul oleh adanya silinder (Suharta, et al, 2008).

Koreksi terhadap pengaruh evaporasi (penguapan) dilakukan pengukuran

penguapan dengan panci evaporasi. Prosedur pengukuran adalah dengan menuangkan

1.000 cc air bersih (sama dengan air yang digunakan dalam infiltrometer) dengan cara

mengucurkan air ke dalam panci seperti mengucurkan dalam infiltrometer.

Didiamkan selama satu jam, kemudian volume air sisa diukur kembali. Persentase

penguapan adalah volume air yang menguap dalam panci dibagi dengan volume air

yang dituangkan (1.000 cc) dikalikan 100 %. Dengan asumsi penguapan yang terjadi

di dalam infiltrometer sama dengan penguapan yang terjadi pada panci penguapan,

maka volume air yang meresap dalam infiltrometer dikoreksi dengan persentase

penguapan dari panci evaporasi. Laju perkolasi (Lp) adalah volume air yang

dituangkan dikalikan faktor evaporasi dibagi waktu yang dibutuhkan untuk

peresapan. Lp diplot ke dalam grafik terhadap waktu (T). Harga konstan dari Lp yang

didapat dari grafik merupakan kapasitas perkolasi (Cp) (Suharta, et al, 2008).



Get yours now!


Menurut Sosrodarsono dan Takeda (1985), laju perkolasi (Lp) adalah volume

air yang yang dituangkan dikurangi faktor (koreksi) evaporasi dibagi dengan luas

silinder kecil dari infiltrometer dan waktu yang dibutuhkan untuk peresapan, dihitung

dengan persamaan sebagai berikut :

(1 � E0) V0 Lp =

(Ainf x T)

Dimana ; Lp = Laju perkolasi,

E0 = faktor (koreksi) evaporasi,

V0 = volume air yang dituangkan ke silinder kecil infiltrometer,

Ainf = luas silinder kecil infiltrometer,

T = waktu peresapan.

Untuk perkolasi, bagian permukaan tanah digali sampai sekitar 40 � 100 cm yang

dimaksud untuk menghilangkan pengaruh kepadatan dan penyumbatan pori-pori

tanah oleh lumpur yang dapat mengurangi kapasitas perkolasi.

Pada saat yang bersamaan dengan pengukuran perkolasi juga dilakukan

pengukuran terhadap evaporasi dimana bagian permukaan tanah digali sampai sekitar

40 � 100 cm. Koreksi terhadap volume air dalam infiltrometer yang disebabkan oleh

evaporasi, dilakukan pengukuran penguapan dengan panci evaporasi. Persentase

penguapan adalah volume air yang menguap dalam panci evaporasi dibagi dengan

volume air yang dituangkan (1.000 cc) dan waktu untuk penguapan kali 100%

dihitung dengan persamaan ;



Get yours now!


(V0 � Vi) E0 = x 100%

(V0 x t)

Dimana ; E0 = Koreksi evaporasi (%/jam),

V0 = volume awal air dituangkan (ml),

Vi = volume akhir air setelah satu jam (ml),

t = selang waktu pengukuran (jam).

Untuk penelitian ini, persamaan yang dipakai adalah persamaan di atas,

dimana pengambilan sampel dan pengamatan langsung di lapangan.

3.6.3. Faktor Permeabilitas (Permeability)

Permeabilitas adalah kemampuan butiran tanah untuk meloloskan air.

Kuantitas aliran air yang melewati batuan kedap mungkin begitu kecil untuk dilewati

aliran air tersebut karena evaporasi mencegah akumulasi air di atas permukaan yang

terbuka. Di lain pihak, lapisan berisi butiran kecil dalam satu dinding lembah dapat

mengalirkan air tanah dengan cepat untuk menciptakan mata air (air terjun kecil)

(Sosrodarsono dan Takeda, 1985).

Untuk aliran air satu dimensi pada lapisan tanah jenuh sempurna digunakan

humus empiris Darcy :

q = Aki

atau, q

v = = ki A



Get yours now!


Dimana ; q = volume aliran air per satuan waktu

A = luas penampang tanah yang dilewati air

k = koefisien permeabilitas

I = gradien hidrolik

V = kecepatan aliran (discharge velocity)

satuan koefisien permeabilitas sama dengan satuan kecepatan, yaitu m/detik.

Koefisien permeabilitas terutama tergantung pada ukuran rata-rata pori yang

dipengaruhi oleh distribusi ukuran partikel, bentuk partikel dan struktur tanah.

Koefisien permeabilitas juga bervariasi tergantung pada suhu (viskositas air juga

tergantung pada suhu) (Sosrodarsono dan Takeda, 1985). Kalau harga k diambil

100% pada suhu 20°C, maka nilainya pada 10°C dan 0°C berturut-turut adalah 77%

dan 56%. Menurut Sosrodarsono dan Takeda (1985), koefisien permeabilitas dapat

juga dinyatakan dengan rumus :

Yw k = = K

n Dimana ; Yw = berat isi air,

n = viskositas air,

K = koefisien absolut yang tergantung hanya pada karakteristik

kerangka partikel tanah (satuannya m2).



Get yours now!


3.6.4. Faktor Kerapatan Lindak (Bulk Density)

Bulk density menunjukkan perbandingan antara berat tanah kering dengan

volume tanah termasuk volume pori-pori tanah. Bulk density dapat diukur dengan

persamaan;

Bulk density merupakan petunjuk kepadatan tanah. Makin padat suatu tanah

makin tinggi bulk density, yang berarti makin sulit meneruskan air atau ditembus akar

tanaman. Pada umumnya bulk density berkisar antara 1,1 � 1,6 gr/cc. Beberapa jenis

tanah mempunyai bulk density kurang dari 0,90 gr/cc (misalnya tanah Andosol),

bahkan ada yang kurang dari 0.10 gr/cc (misalnya tanah gambut).

Tanah mineral mempunyai particle density = 2,65 gr/cm3. Dengan

mengetahui besarnya bulk density dan particle density maka dapat dihitung

banyaknya (%) pori-pori total tanah sebagai berikut :

% pori-pori total tanah = 100% - % bahan padat tanah.

Dengan rumus ;

berat tanah kering (gr)

volume tanah (cc) Bulk Density =

Bulk density

Particle density x 100% = % bahan padat tanah

Ruang pori total (%) = (1 - Bulk density

Particle density ) x 100%



Get yours now!


Pori-pori tanah dapat menentukan besar kecilnya porositas tanah. Pori-pori

tanah adalah bagian yang tidak terisi bahan padat tanah (terisi oleh udara dan air).

Pori-pori tanah dapat dibedakan menjadi pori-pori kasar (macro pore) dan pori-pori

halus (micro pore). Pori-pori kasar berisi udara atau air atau air gravitasi (air yang

mudah hilang karena gaya gravitasi), sedang pori-pori halus berisi air kapiler atau

udara. Tanah-tanah pasir mempunyai pori-pori kasar lebih banyak dari pada tanah

liat. Tanah dengan banyak pori-pori kasar sulit menahan air sehingga tanaman

mudah kekeringan. Tanah-tanah liat mempunyai pori-pori total (jumlah pori-pori

makro + mikro), lebih tinggi daripada tanah pasir (Hardjowigeno, 1995).

Porositas tanah dipengaruhi oleh kandungan bahan organik, struktur tanah dan

tekstur tanah. Porositas tanah tinggi kalau bahan organik tinggi. Tanah-tanah dengan

struktur granuler atau remah, mempunyai porositas yang lebih tinggi daripada tanah-

tanah dengan struktur massive (pejal). Tanah dengan tekstur pasir banyak

mempunyai pori-pori makro sehingga sulit menahan air.

3.6.5. Faktor Curah Hujan (Precipitation)

Hujan (precipitation), merupakan salah satu masukan daripada sistem

tampungan. Hujan ini pertama kali akan mengisi tampungan interception canopy.

Bila tampungan ini telah terisi, banyaknya air yang selebihnya akan tersedia untuk

infiltrasi dan perkolasi. Hal ini dapat diperhitungkan dengan perkiraan curah hujan

bulanan dalam 10 tahun terakhir.



Get yours now!


3.6.6. Faktor Tutupan Lahan dan Pengelolaan Lahan

Faktor tutupan lahan dan pengelolaan lahan dapat dihitung berdasarkan peta

tutupan lahan yang ada atau bisa diturunkan dari interpretasi citra satelit dengan

metode tumpang susun (over lay) dari data citra satelit. Berdasarkan klasifikasi

tutupan yang sudah diterapkan di Indonesia pada skala 1:50.000 maka nilai faktor

tutupan lahan dan pengelolaan lahan dimodifikasi seperti dalam Tabel 4.

Tabel 4. Faktor Tutupan dan Pengelolaan Lahan Tutupan Lahan Nilai C

Belukar Danau Hutan lahan basah Hutan lahan kering Sungai Rawa Ladang/tegalan Lahan terbuka Permukiman

0,300 0,000 0,001 0,005 0,000 0,000 0,500 1,000 0,000

Sumber: (Hardjowigeno, 1995)



Get yours now!


IV. GAMBARAN UMUM LOKASI PENELITIAN

4.1. Keadaan Wilayah

Lokasi penelitian berada pada bagian hulu dari DAS Deli, secara astronomis

terletak pada 03°13'55,89" - 03°20'22,45" LU dan 98°30'59,06" - 98°35'25,47" BT

dengan topografi termasuk datar sampai bergunung dan sedikit curam di daerah

batuan, dengan ketinggian 325 m dpl � 1.850 m dpl. Di tinjau dari letak geografis

dan batas ekosistem DAS antara lain sebelah Utara berbatasan dengan laut (Selat

Malaka), sebelah Selatan dengan DAS Wampu, sebelah Timur dengan DAS Percut

dan sebelah Barat berbatasan dengan DAS Belawan, dan secara administrasi

pemerintahan termasuk dalam Pemerintahan Kecamatan Berastagi dan Kecamatan

Merdeka Kabupaten Karo dan Kecamatan Sibolangit Kabupaten Deli Serdang.

Di lihat dari luasannya, sebagian besar lokasi penelitian berada pada

administrasi Pemerintahan Kecamatan Sibolangit Kabupaten Deli Serdang yaitu Desa

Bandar Baru, Desa Suka Makmur, Desa Rumah Pil-pil, Desa Batu Layang, Desa

Sibolangit, Desa Derek, Desa Durin Sirugun, Desa Betimus Baru, Desa Betimus

Dekah, Desa Rumah Kinangkong, Desa Raja Berneh, Desa Puangaja dan Desa

Rumah Sumbul dan sebagian kecil lokasi penelitian berada pada administrasi

Pemerintahan Kabupaten Karo yaitu Desa Semangat Gunung Kecamatan Merdeka

dan Desa Doulu Kecamatan Berastagi.



Get yours now!


Ibukota Kecamatan Sibolangit terletak di Desa Bandar Baru yang berjarak 76

km dari Ibukota Kabupaten Deli Serdang (Lubuk Pakam) dan 56 km dari Ibukota

Propinsi Sumatera Utara (Kota Medan). Jarak ibukota kecamatan dengan ibukota

kabupaten dapat ditempuh dalam waktu 2 jam dan jarak ibukota kecamatan dengan

ibukota propinsi dapat ditempuh dalam waktu 1,5 jam menggunakan kendaraan

bermotor.

Kecamatan Sibolangit terbagi dalam 30 desa. Wilayah keseluruhan seluas

179,96 ha berupa daerah yang berbukit-bukit dengan wilayah datar sampai berombak

20%, berombak sampai berbukit 55% dan wilayah berbukit sampai bergunung 25%.

Luas wilayah ini terdiri dari 35,99 ha sawah dan 98,98 ha areal lahan kering.

Daerah penelitian yang juga daerah tangkapan air DAS Deli dijumpai adanya

Kawasan Pelestarian Alam (KPA) yaitu Taman Hutan Raya (Tahura) Bukit Barisan

dan Taman Wisata Alam (TWA) Sibolangit dan Kawasan Suaka Alam (KSA) yaitu

Cagar Alam (CA) Sibolangit. Tahura Bukit Barisan berada pada daerah hulu dari

DAS Deli dan berbatasan dengan KPA Taman Nasional Gunung Leuser. Tahura

Bukit Barisan ditetapkan sebagai KPA Tahura Bukit Barisan pada 29 Nopember 1988

melalui Surat Keputusan Presiden RI No. 48 Tahun 1988 dengan luas keseluruhan

51.600 Ha. TWA Sibolangit dan CA Sibolangit berada pada daerah tengah dari DAS

Deli. Untuk TWA ditetapkan sebagai KPA TWA Sibolangit pada 2 September 1980

melalui Keputusan Menteri Pertanian No. 636/Kpts/Um/5/1980 dengan luas 24,85

Ha. Cagar alam ini ada sejak zaman Belanda, dahulu Kebun Raya Sibolangit. Kebun

ini dibuat pada tahun 1914 oleh JA. Lorzing atas prakarsa Dr. J.C. Koningsberger



Get yours now!


sebagai cabang Kebun Raya Bogor, CA Sibolangit ini ditetapkan sebagai KSA CA

Sibolangit melalui surat ZB.No.37/PK pada 10 Maret 1938 dengan luas 95,15 Ha.

Di hulu DAS Deli ini, pemukiman dan lahan usaha tani penduduk juga

dijumpai pada KPA Tahura Bukit Barisan. Penduduk mulai menempati wilayah ini

mulai tahun 1938 akibat dari kekalahan pada masa perang dengan Belanda. Penduduk

yang menempati kawasan ini adalah veteran perang kemerdekaan dari kabupaten

sekitar kawasan ini.

4.2. Iklim

Daerah bagian hulu DAS Deli ini dicakup oleh kawasan dengan curah hujan

yang tinggi pada kisaran 3.000 mm/tahun sampai lebih dari 4.000 mm/tahun yang

dilingkupi oleh struktur tata guna lahan hutan primer, kebun campuran, sawah dan

permukiman.

Curah hujan pada bagian tengah DAS Deli ini pada kisaran 3.000 � 4.500

mm/tahun dan dilingkup oleh struktur tata guna lahan yang terdiri dari tegalan, kebun

campuran, hutan belukar, sawah, permukiman dan jalan raya.

Daerah penelitian mempunyai iklim tropis yang dapat dibedakan antara

musim hujan dan kemarau. Hal ini menunjukkan bahwa daerah ini masih mendapat

pengaruh dari angin moonson dimana musim hujan terjadi pada bulan November

sampai dengan bulan April dan musim kemarau pada bulan Mei sampai bulan

Oktober.



Get yours now!


Faktor iklim yang sangat besar pengaruhnya terhadap besaran air resapan

adalah curah hujan. Air resapan semakin besar bila intensitas dan lama hujan tinggi

dan faktor pengendali resapan air lainnya tetap. Di Daerah Resapan Air dijumpai ada

2 stasiun iklim, yaitu di Tongkoh dan Pancur Batu.

4.4. Deskripsi Tanah di Daerah Resapan Air

Jenis tanah di daerah resapan air yang menjadi kajian dalam studi ini

berdasarkan taksonomi tanah pusat Penelitian Tanah Bogor (1983) di kelompokkan

menjadi 6 (enam) golongan yang dapat dilihat pada Tabel 5 yaitu :

Tabel 5. Jenis Tanah di Daerah Resapan Air Taksonomi Tanah (PPT 1983) Taksonomi Tanah (USDA, 1975)

Litosol, Regosol, Podsolik Entisol Litosol, Regosol Entisol Andosol Coklat Inceptisol

Podsolik Coklat Kekuningan Alfisol Sumber : Puslittanag, 1983

Sebaran keruangan dari masing-masing golongan (order) tanah tersebut di

daerah kajian dapat dicermati pada Peta Jenis Tanah terlampir dan deskripsi pada

DAS Deli yang dapat dicermati pada Tabel 6. Deskripsi Jenis Tanah pada Daerah

Resapan Air (Hulu dan Tengah) sebagai berikut :



Get yours now!


Tabel 6. Deskripsi Jenis Tanah pada Daerah Resapan Air DAS Deli Komponen Deskripsi

Hulu Tengah Jenis Tanah (Puslittan, 1983)

Litosol, Regosol, Podsolik. Podsolik Coklat Kekuningan

Podsolik Coklat Kekuningan

Tekstur Geluh Lempung pasiran Geluh Lempungan Lempung Kedalaman Tanah (Cm) < 30 30-60

60-90 Litologi (batuan dasar) Lava, Piroklastik Piroklastik (pasir dan debu

gunung api) Bentang alam Pegunungan Perbukitan Ketinggian (m) >2000

1500-2000 1000-1500 500-1000

100-500

Kemiringan (%) >40 15-40 2-15

15-40 2-15

Tataguna lahan Hutan, Tegalan, Kebun campuran, Belukar, Permukiman

Kebun campuran, Tegalan, Sawah, Permukiman

Curah hujan (mm/tahun) 2500-3000 3000-4000 >4000

3000-4000

Sumber : Puslittannak, 1983

4.4. Struktur Geologi dan Hidrogeologi

Struktur geologi yang berkembang di Daerah Resapan Air (DRA) Sibolangit

yang menjadi objek kajian adalah struktur patahan dan rekahan. Struktur patahan

tersebut umumnya berarah barat laut-tenggara dan berarah timur laut-barat daya,

tetapi beberapa diantaranya memiliki arah utara-selatan. Umumnya struktur patahan

yang berkembang adalah struktur patahan normal atau patahan turun, panjang segmen

patahan antara 1-15 km memotong hampir semua lapisan batuan yang terdapat di

DRA.



Get yours now!


Struktur patahan tersebut terkonsentrasi pada bahagian tengah DRA dan antara

satu DAS dengan DAS yang lainnya memiliki intensitas ataupun tingkat kerapatan

yang hampir sama terkecuali pada DAS Belawan yang lebih rendah intensitas

patahannya.

Struktur rekahan dan retakan terutama dijumpai pada daerah Sibolangit di

daerah sumber air PDAM Tirtanadi di kawasan Lau Kaban, Lau Bengklewang dan

Lau Rumah Sumbul. Kehadiran atau terdapatnya struktur patahan dan struktur

retakan pada batuan di satu sisi memperkaya sifat atau kemampuan meresapkan air ke

dalam batuan, tetapi pada sisi lain menempatkan daerah yang dilalui jalur patahan

pada kondisi yang tidak stabil. Selain struktur patahan yang lurus dan memanjang di

DRA terdapat pula struktur patahan yang melingkar yang terdapat pada daerah

puncak Gunung Sibayak.

Struktur geologi baik berupa patahan maupun rekahan terbentuk sebelum

maupun sesudah kehadiran Gunung Sibayak. Struktur patahan yang terbentuk

sebelum kehadiran Gunung Sibayak berkaitan dengan keterdapatan batuan-batuan

pra-kwarter yaitu : serpih dan batu pasir dari Formasi Kuala (MTk), batu pasir dan

konglomerat Formasi Bruksah (Tob), batu lumpur Formasi Bampo, batu gamping

Formasi Belumai (Tmpb). (Tlb), batu lumpur dan batu pasir Formasi Baong (Tmb).

Kedudukan batuan-batuan berumur pra-kwarter dalam tatanan keadaan bentang

alam dan topografi sekarang ini dipengaruhi dan dikendalikan oleh proses

terbentuknya struktur geologi sebelum maupun pada saat dan setelah berlangsungnya

perkembagan kegiatan gugus gunung api Gunung Sibayak.



Get yours now!


Batuan lainnya yang berumur kwarter yang merupakan produk dari evolusi

gugus gunung api Gunung Sibayak tertata secara struktural mengikuti pola topografi

dan bentang alam bentukan aktivitas gunung api tiper �strato volcano�.

4.4.1. Struktur Geologi dan Hidrogeologi Daerah Resapan Air Sibolangit

Sungai Deli yang di hulu bercabang 2 (dua) yaitu Sungai Betimus dan Sungai

Petani berhulu pada lingkungan Gunung Sibayak (2.212 m). Sungai Deli melintasi

berbagai jenis batuan. Dibahagian hulu DAS Deli batuannya adalah gabungan batuan

piroklastik, lava andesit dan dasit (Qvbj), tufa yang bergabung dengan lava andesit,

dasit dan mikrodiorit dari Satuan Singkut (Qvbs) dan tufa batu apung dari Satuan

Mentar (QTvm). Dibahagian tengah DAS Deli ditempati oleh tufa batu apung Satuan

Mentar, tufa Toba dan tufa dari Satuan Singkut dan di bahagian hilir ditempati oleh

tufa Toba dan endapan kerikil, pasir, lempung dari Formasi Medan (Qpme). Endapan

sungai mengisi sepanjang alur Sungai Deli dari hulu ke hilir. Karakteristik fisik dari

setiap unit batuan diperkirakan sebagai berikut :

Batuan piroklastik dari Satuan Singkut (Qvbs) menempati kawasan bahagian

hulu DAS Deli sebagaimana dapat dicermati di lintasan Sibolangit pada km 37 � km

42. Batuan piroklastik berupa tufa tidak berlapis ini berbutir halus-kasar,

mengandung fragmen batu apung padat dengan retakan-retakan, berwarna abu-abu

cerah, porositas dan permeabilitas sedang�baik. Batuan ini juga menempati kawasan

bagian tengah dan hilir DAS Deli. Ke arah hilir dari Sembahe ke kawasan

Sukamulia, batuan berikutnya yang menempati DAS Deli bahagian hulu adalah tufa



Get yours now!


batu apung dari Satuan Mentar (QTvm), berwarna abu-abu cerah, berbutir halus�

kasar dengan kandungan fragmen-fragmen batu apung dengan prosentase bervariasi

dari 10% - 80%, rapuh, porositas dan permeabilitas sangat baik. Singkapan tufa batu

apung dari Satuan Singkut di DAS Deli bahagian hulu ini dapat di cermati di daerah

Bekukul, Tianglayar, dan Rimomungkur.

Tufa Toba menempati kawasan bahagian tengah hingga kawasan bahagian

hilir dari DAS Deli, mulai dari Namorambe hingga ke Deli Tua terutama pada

belahan bahagian timur Sungai Deli. Tufa Toba pada DAS Deli ini berwarna abu-

abu, abu-abu kecoklatan dan kemerah-merahan, berbutir halus-kasar, memiliki

porositas dan permeabilitas sedang-baik.

Endapan kerikil, pasir dan lempung dari Formasi Medan (Qpme) menempati

daerah sekitar alur Sungai Deli di sekitar Deli Tua. Batuan ini belum terkonsolidasi

secara sempurna dan merupakan akuifer yang sangat baik. Endapan sungai (Qh)

mengisi alur Sungai Deli pada bahagian hulu hingga ke bahagian hilir DAS Deli.

Akumulasi endapan terdapat di segmen Namolandur hingga ke Deli Tua. Data yang

diperoleh dari beberapa jenis batuan yang terdapat di areal penelitian dari yang tertua

sampai termuda dapat dilihat pada Tabel 7 sebagai berikut :



Get yours now!


Tabel 7. Jenis Batuan yang Terdapat di Areal Penelitian dari yang Tertua ke yang Termuda

Jenis batuan dan assosiasi (simbol) Formasi/Satuan Umur (tahun) Piroklastik batu apung (Qtvm) Mentar Pleistosen (2,5jt) Tufa (Qvt) Toba Pleistosen (2,0jt) Andesit, dasit, mikrodiorit, tufa (Qvbs) Singkut Plestosen (2,0jt) Breksi aliran (Qvbj) Binjai Plestosen (2,0jt) Andesit, dasit piroklastik (Qvba) Sibayak Plestosen (2,0jt) Krikil, pasir, lanau (Qpme) Medan Holosen (5000) Endapan sungai (Qh) Resen (Sekarang)

Sumber : Pusat Penelitian Geologi Tata Lingkungan, 1990

4.5. Deskripsi Akuifer

Akuifer yang menempati ruang Daerah Resapan Air dalam kajian ini

membentang dari Gunung Sibayak (2.212 m) ke kawasan Deli Tua pada arah barat

daya - timur laut. Akuifer yang menempati ruang DAS Deli terdiri dari 3 (tiga) tipe

yaitu : akuifer dengan aliran melalui ruang antar bukit, akuifer intergranular dengan

rekahan dan akuifer dengan aliran melalui celahan (fissures) rongga-rongga dan

saluran (channel). Ruang DAS Deli bahagian hulu dari kawasan Gunung Sibayak

hingga ke kawasan Sibolangit dan sekitarnya di tempati oleh akuifer dengan aliran

melalui celahan, rongga maupun saluran yang di bentuk oleh lava andesit dan dasit

yang terbreaksiasikan berupa bongkahan-bongkahan yang tersusun secara acak dari

lava. Satuan Sibayak (Qvba) sebagaimana dapat di cermati di kawasan Gunung

Sibayak hingga ke daerah Bandar Baru. Susunan bongkah-bongkah lava yang acak

menciptakan ruang antar bongkah berupa celah-celah yang tidak diatur, selain itu

pada tubuh lava juga terdapat rongga-rongga dan saluran-saluran.



Get yours now!


Pada posisi topografis dan stratigrafis, di bawah akuifer dari Satuan Sibayak

(Qvba) tersebut terletak akuifer intergranular dari breksi aliran Satuan Binjai (Qvbj)

dan tufa Satuan Singkut (Qvbs). Breksi aliran dari Satuan Binjai (Qvbj) merupakan

aliran lahar yang padat dan kompak dengan permeabilitas yang rendah. Akuifer

intergranular yang diberntuk oleh breksi aliran ini memiliki potensi penyimpanan

(cadangan) air yang rendah <5 l/d. Selanjutnya pada posisi stratigrafis dan topografi

dibawah breksi aliran Satuan Binjai (Qvbj) terletak tufa dari Satuan Singkut (Qvbs).

Akuifer interanular ini dibangun oleh endapan tufa (Qvbs) berwarna abu-abu

cerah, dalam keadaan lapuk berwarna coklat dan ungu, sebagaimana dapat dicermati

di Bumi Perkemahan Pramuka Desa Suka Makmur Kecamatan Sibolangit. Di daerah

komplek mata air PDAM Tirtanadi di Lau Kaban, Lau Bengklewang, Lau Rumah

Sumbul, Sibolangit, tufa (Qvbs) ini berwarna abu-abu cerah, berbintik-bintik hitam

pada beberapa tempat berwarna putih susu, berbutir halus sampai kasar, terdapat

perulangan gradasi ukuran butir dari ukuran kasar ke halus balik ke arah lateral

maupun ke arah vertikal. Massa dasar atau matrik penyusun batuan tersebut adalah

debu gunung api (volkanic ash) hasil letusan Gunung Sibayak, susunan

mineraloginya adalah kwarsa, plagioklas, biotit, muskovit, selain itu pada massa

dasar terdapat pula fragmen-fragmen batu apung dan batuan beku dalam ukuran dan

prosentasi kandungan yang bervariasi tetapi lebih kecil dari 10%. Kandungan

fragmen-fragmen batu apung pada tufa dari Satuan Singkut sebagaimana dapat di

cermati pada penampang tegak di Lau Bengklewang semakin banyak di bahagian

bawah dibandingkan dengan penampang di bahagian tengah dan bahagian atas.



Get yours now!


Derajat kesarangan, kelulusan dan keterusan air dari tufa (Qvbs) ini adalah

sedang sampai baik, hambatan permeabilitas pada arah vertikal dan lateral pada tubuh

akuifer terdapat pada sisipan tufa berbutir halus sampai sangat halus. Tebal tubuh

akuifer mencapai lebih dari 100m dengan kapasitas produksi dapat mencapai 10 l/d

pada akuifer intergranular. Kapasitas produksi akuifer intergranular dari tufa (Qvbs)

ini meningkat secara drastis pada daerah dimana struktur rekahan berkembang

intensif seperti di daerah sumber mata air Lau Kaban, Lau Bengklewang, Lau Rumah

Sumbul dengan produksi 200 l/d pada masing-masing sumber mata air atau total 600

l/d dari ketiga sumber mata air tersebut dan pada mata air di desa Tambunen debit

mata air sekitar 100 l/d. Akuifer lainnya pada bagian hulu DAS Deli ini adalah tufa

batu apung dari Satuan Mentar (QTvm) yang menyebar di kawasan Sembahe dan

sekitarnya, dicirikan oleh warna abu-abu cerah, berbutir halus hingga kasar,

umumnya di dominasi oleh butiran yang kasar, dengan kandungan fragmen batu

apung yang melimpah dengan derajat kesarangan, derajat kelulusan dan keterusan air

yang tinggi.

Curah hujan yang turun dikawasan bahagian hulu ini diresapkan ke dalam

tubuh-tubuh akuifer yang berbeda derajat kelulusan dan kelulusannya merupakan

sumber air aliran tetap dari Sungai Deli di bahagian hulu. Limpahan dari akuifer

muncul sebagai rembesan dan mata air pada tebing-tebing sungai dan bidang

topografi yang curam dan mengalir dan memasok segmen-segmen sungai yang

terdapat di hulu yaitu Sungai Betimus dan Sungai Petani yang merupakan cabang

utama dari Sungai Deli.



Get yours now!


Ruang bahagian tengah DAS Deli pada rentang jarak antara Sembahe ke

Namorambe di tempati oleh akuifer dimana air di dalam batuan mengalir selain

melalui ruang antar butiran penyusun batuan juga pada ruang antar rekahan. Akuifer

tersebut dibangun oleh tufa batu apung dari Satuan Mentar (QTvm) sebagaimana

dapat dicermati di daerah Sembahe, Bintang Meriah, Sugau, Durinpitu, Tianglayar,

Rimomungkur, Bekukul dan Sukamulia, dicirikan oleh warna abu-abu cerah, abu-abu

kekuningan, matrik tufa berukuran sedang-kasar, terpilah sedang sampai baik

mengandung fragmen-fragmen batu apung antara 20% sampai 80% berukuran 1 cm

sampai 3 cm, beberapa di antaranya mencapai 10 cm tertanam dengan kemas terbuka.

Kesarangan, kelulusan dan keterusan dari tufa batu apung (QTvm) pada bagian

tengah DAS Deli ini adalah baik sampai sangat baik. Pengaruh struktur patahan yang

intensif di bahagian tengah DAS Deli ini meningkatkan karakteristik hidrogeologis

dari tubuh akuifer dalam meresapkan, menyimpan dan meluahkan air. Tebal satuan

tufa batu apung (QTvm) di bahagian tengah ini mencapai 100 m.

Curah hujan yang turun di kawasan ini dengan intensitas tersebut diresapkan

ke dalam tubuh akuifer, tersimpan sebagai air bawah tanah dan dilepaskan sebagai

aliran tetap bagi Sungai Deli dengan cabang-cabangnya Sungai Simei-mei, Sungai

Kelumat, Sungai Simantri dan Sungai Bekusah. Kapasitas produksi melalui sumur

berkisar 5-10 l/d. Luahan dari akuifer muncul sebagai rembesan dan mata air pada

tebing lembah sungai dan pada bagian ujung punggung perbukitan.



Get yours now!


Arahan PengembanganKabupaten Deli Serdang

Pusat Pembangkit Ekonomi

Pusat Industri/Manufaktur

Pusat Perdagangan dan Jasa

Pusat Pariwisata berwawasan Lingkungan

Pusat Pertanian/Perkebunan/Agrobisnis

Arahan PengembanganKabupaten Deli Serdang

Pusat Pembangkit Ekonomi

Pusat Industri/Manufaktur

Pusat Perdagangan dan Jasa

Pusat Pariwisata berwawasan Lingkungan

Pusat Pertanian/Perkebunan/Agrobisnis

4.4. Arahan Rencana Tata Ruang Kabupaten Deli Serdang

Dari data Bapeda Kabupaten Deli Serdang, Rencana Tata Ruang Kabupaten

untuk kawasan penelitian (Kecamatan Sibolangit) merupakan peruntukan untuk

daerah pengembangan Pusat Pariwisata Berwawasan Lingkungan yang nantinya akan

di perkuat dengan Peraturan Presiden yang masih dalam draft. Adapun kawasan

tersebut dapat dilihat pada Gambar 8 berikut:

Gambar 8. Peta Rencana Tata Ruang Kabupaten Deli Serdang



Get yours now!


V. HASIL DAN PEMBAHASAN

5.1. Pembentukan Zonasi Daerah Resapan Air

Zonasi merupakan pengelompokan dari suatu kawasan yang memiliki satu

kesamaan atau keseragaman. Zonasi dalam ilmu bentang alam (land scape) adalah

pembentukan zona atau wilayah yang memiliki keseragaman tertentu di suatu

kawasan dengan pembatasan wilayah atau bentukan topografi.

Teknik zonasi ini juga digunakan untuk menjaga kualitas air dan menjaga

debit produktifitas air disuatu kawasan, dengan menentukan luas daerah wilayah dan

mengkaji daya serap tanah dengan teknik peresapan air melalui penanaman tumbuhan

yang tepat dan pembangunan sumur-sumur resapan. Zonasi juga terkait erat dengan

perilaku masyarakat sekitar daerah zonasi, apakah sebuah wilayah zona tertentu akan

dijaga atau dialih-fungsikan.

Untuk menentukan zonasi perlindungan sumberdaya air atau mata air perlu

dilakukan analisis zonasi dimana akan ditentukan zona I, II, III dan seterusnya

dengan pembatasan wilayah atau bentukan topografi. Wilayah-wilayah ini kemudian

diberikan peraturan atau rekomendasi perlakuan bagi fungsi-fungsi yang dapat

diberlakukan pada tanah baik pengelolaan maupun tutupan lahan dalam wilayah

tersebut.



Get yours now!

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Produktifitas_air&action=edit&redlink=1


5.1.1. Deliniasi Zonasi Kawasan

Dalam konsep perlindungan sumberdaya air atau mata air ini adalah

menentukan zonasi dari kawasan daerah resapan yang telah ditentukan batas-batas

alaminya (delineasi). Setelah dilakukannya dilineasi zonasi daerah resapan air

dengan proses Sistem Informasi Geografis dengan metoda tumpang susun (over lay)

yang menggunakan data-data dan peta-peta (peta tapografi, peta geologi, peta

hidrogeologi, peta sistem lahan, peta jenis tanah, peta landsat dan peta penggunaan

lahan), maka terbentuknya peta arahan zonasi.

Pembagian dan banyaknya zonasi dari sebuah daerah resapan mata air

tersebut sangat tergantung kepada sifat dan karakteristik dari kawasan daerah resapan

itu sendiri, misalnya jenis dan karakteristik batuan penyusun kawasan, penggunaan

dan peruntukan lahan daerah resapan, kondisi topografi dan lainnya.

Di Indonesia dan khususnya di kalangan PDAM, dikenal dengan pembagian

zonasi kawasan daerah resapan dalam 3 (tiga) zona, yaitu zona I, zona II dan zona III.

Pembagian ke dalam tiga zona tersebut lebih mempertimbangkan kepada aspek

mobilitas dan daya tahan hidup bakteri dalam aliran air tanah (air bawah permukaan),

dimana asumsinya bahwa bakteri akan dapat bertahan hidup didalam tanah dalam

aliran air selama kurang lebih 30 hari, dimana secara umum dianggap bahwa

kecepatan aliran air tanah adalah sekitar 2 meter per harinya, sehingga disimpulkan

bahwa diperlukan jarak sekitar 60 meter sejak bakteri masuk pertama kali kedalam

tanah dan diharapkan akan mati pada saat keluar terbawa oleh air dari mata air setelah

melewati jarak dalam tanah sekitar 60 meter, sehingga PDAM membuat pedoman



Get yours now!


batasan untuk zona I adalah sekitar 60 s/d 70 meter dari lokasi dimana mata air keluar

dari dalam tanah.

Secara teknis model pembagian zona seperti tersebut, maka pembagian zona

dapat dibagi ke dalam beberapa zona yang dapat disesuaikan dengan kompleksitas

dan kondisi dilapangan juga disesuaikan dengan tujuan dilakukannya pembagian

zonasi tersebut.

Berdasarkan kompilasi data dan peta, kondisi dan data-data dilapangan juga

berdasarkan hasil diskusi dan kesepakatan dengan pihak-pihak yang berkepentingan,

maka dalam proses pembuatan model zonasi ini dibuat ke dalam 3 (tiga) zonasi,

antara lain :

5.1.1.1. Zona I

Suatu kawasan yang berada dibagian hulu (atas) dari lokasi keluarnya mata air

atau kolam penampungan alami. Tidak ada batasan luas area dan jarak mendatar,

adapun dalam penentuan batasan dilapangan sangat tergantung kepada kondisi

topografi dan geologi (jenis batuan) serta penggunaan lahan.

Zona I ini berada dan berbatasan langsung dengan kolam penampungan alami

dari suatu mata air, maka penggunaan lahan untuk zona ini hanya diperuntukan

sebagai kawasan konservasi dan kawasan lindung dengan penggunaan lahan sebagai

hutan, tidak boleh ada kegiatan pengolahan dan penggunaan lahan secara

konvensional, pemukiman, kandang ternak, lokasi penimbunan sampah dan sumber-

sumber potensi polutan lainnya.



Get yours now!


Pada zona I ini tidak boleh ada aliran air permukaan (run-off) yang dapat

masuk kedalam kolam penampungan alami, untuk menghindari adanya berbagai

material polutan yang terbawa oleh aliran air permukaan sehingga akan menurunkan

kualitas sumberdaya air tersebut, sehingga pada umumnya PDAM melakukan

pembangunan kolam dan bangunan penampungan sumberdaya air yang keluar dari

mata air tersebut.

5.1.1.2. Zona II

Zona II adalah kawasan yang berada lebih ke arah hulu dan berbatasan

langsung dengan zona I, tetapi tidak ada batasan jarak secara mendatar dan batasan

luas. Beberapa kondisi dalam menentukan jarak mendatar dan luas zona II ini adalah

penggunaan dan peruntukan lahan, jenis batuan dan geologi, kondisi topografi dan

kelerengan.

Pada zona II ini mulai diperbolehkan melakukan beberapa penggunaan dan

pengolahan lahan secara sangat terbatas. Kegiatan pada area zona II ini tidak akan

secara langsung mempengaruhi kondisi kualitas sumberdaya air, akan tetapi masih

sangat besar pengaruhnya terhadap potensi sumberdaya air dari mata air tersebut.

Pada area zona II ini diperbolehkan terdapatnya aktifitas pemukiman dengan

batasan-batasan yang secara ekologi, tidak diperbolehkan terdapatnya aktifitas

penimbunan sampah atau tempat pembuangan sampah akhir (TPS/TPA), lokasi

penimbunan bahan kimia, kandang ternak dan peternakan serta kegiatan yang

berpotensi menimbulkan pencemaran seperti perbengkelan dan industri. Akan tetapi



Get yours now!


pada area zona II ini masih diperbolehkan beberapa kegiatan budidaya pertanian

kering, seperti ladang, kebun dengan tanaman keras dan tumpangsari dan pertanian

dengan menggunakan pupuk organik dan memperhatikan kaidah-kaidah ekologi

kawasan.

5.1.1.3. Zona III

Zona III adalah suatu kawasan yang berada pada bagian hulu diatas kawasan

zona II, tidak terdapat batasan jarak mendatar dan besarnya luas. Dalam menentukan

batasan zona III ini sangat ditentukan oleh kondisi dilapangan sehingga dalam proses

analisis dan penentuan zonasi diperlukan data primer yang langsung diamati

dilapangan dan juga verifikasi data pada saat penentuan batas zonasi. Beberapa aspek

yang mempengaruhi zona III ini adalah aspek topografi dan kelerengan, tata guna dan

peruntukan lahan serta geologi dan jenis batuan.

Di dalam zona III ini tidak diperbolehkan ada kegiatan pengolahan dan

aktifitas masyarakat, karena kawasan ini merupakan Kawasan Pelestarian Alam

lindung (Tahura Bukit Barisan) dan juga kawasan lindung untuk kawasan zona II, di

luar kawasan lindung kegiatan pertanian diperbolehkan dengan batasan-batasan yang

harus mengacu kepada konservasi tanah dan air dan penggunaan pupuk organik,

pemukiman penduduk skala kecil (bukan komplek perumahan yang besar) yang

sangat tergantung pada aspek jenis dan sifat batuan penyusun daerah tersebut dan

lain-lain.



Get yours now!


5.2. Analisis Zonasi

5.2.1. Analisis Topografi

Analisis topografi menggunakan peta kontur skala 1:50.000 dari Peta Rupa

Bumi Indonesia yang dideliniasi menjadi zonasi resapan dengan melihat karaketristik

dan keseragaman sebaran kontur diperoleh luas 3.796,78 ha dengan pembagian 3

zona dengan rincian zona I memiliki luas 656,80 ha, zona II memiliki luas 2.005,16

ha dan zona III memiliki luas 1.134,82 ha.

Hasil analisis topografi menunjukkan bahwa zona II lebih datar dibandingkan

dengan zona I dan zona III sehingga kuantitas air lebih besar meresap ke dalam tanah.

5.2.2. Analisis Data Geologi

Lokasi penelitian yang telah di deliniasi dan di over lay dengan data dan Peta

Geologi diperoleh luasan untuk satuan jenis batuan di dalam zonasi dapat dijabarkan

sebagai berikut. Untuk QTvm seluas 415,72 ha (10,95% dari luas zona), Qvbs seluas

2.459,83 ha (64,79% dari luas zona), Qvbj seluas 448,45 ha (11,81% dari luas zona),

Qvba seluas 468,13 ha (12,33% dari luas zona) dan Qh seluas 4,65 ha (0,12% dari

luas zona) dapat dilihat pada Tabel 8.



Get yours now!


Tabel 8. Jenis Batuan Berdasarkan Luas dalam Zonasi

Simbol Deskripsi Luas Jenis Batuan (ha) Prosentase per Jenis Batuan (%)

QTvm PLIO-PLEISTOCENE 415,72 10,95

Qvbs PLEISTOCENE 2.459,83 64,79

Qvbj PLEISTOCENE 448,45 11,81

Qvba UPPER PLEISTOCENE 468,13 12,33

Qh MIDDLE MIOCENE 4,65 0,12

Jumlah 3.796,78 100,00

Sumber : Hasil Over lay Peta Geologi dengan Zonasi data dari Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, 2004

Pada ketiga zona ini terdapat perbedaan sebaran sifat batuan yang dapat

menentukan tingkat stabilitas dan kapasitas resap air. Dari sifat batuan tersebut zona

I memiliki jenis batuan Gunung Api dengan Satuan Mentar (piroklastika batu apung

bersusunan andesit sampai dasit), Mentar Unit : andesitic sampai dacitic pumiceous

pyroclastics dengan deskripsi plio-pleistocene (dengan simbol QTvm) seluas 238,80

ha (36,36% dari luas zona I) dan Satuan Singkut (andesit, dasit mikrodiorit, tufa),

Singkut Unit : Andesites, dacites, microdiorites, tuffs dengan deskripsi pleistocene

(dengan simbol Qvbs) seluas 418 ha (63,64% dari luas zona I).

Kawasan zona II memiliki jenis batuan yang sama dengan zona I yaitu

Gunung Api dengan Satuan Mentar (piroklastika batu apung bersusunan andesit

sampai dasit), Mentar Unit : andesitic sampai dacitic pumiceous pyroclastics dengan

deskripsi plio-pleistocene (dengan simbol QTvm) seluas 176,93 ha (8,82% dari luas

zona II) dan Satuan Singkut (andesit, dasit mikrodiorit, tufa), Singkut Unit :

Andesites, dacites, microdiorites, tuffs dengan deskripsi pleistocene (dengan simbol

Qvbs) seluas 1.828,23 ha (91,18% dari luas zona II).



Get yours now!


Zona III memiliki jenis batuan Gunung Api dengan Satuan Binjai (breksi

aliran bersusun andesit sampai dasit), Binjai Unit : andesitic sampai dacitic breccia

flows dengan deskripsi pleistocene (dengan simbol Qvbj) seluas 448,45 ha (39,52%

dari luas zona III), Satuan Singkut (andesit, dasit mikrodiorit, tufa), Singkut Unit :

Andesites, dacites, microdiorites, tuffs dengan deskripsi pleistocene (dengan simbol

Qvbs) seluas 213,60 ha (18,82% dari luas zona III), Satuan Sibayak (andesit, dasit

dan piroklastika), Sibayak Unit : Andesites, dacites, piroclastics dengan deskripsi

upper pleistocene (dengan simbol Qvba) seluas 468,13 ha (41,25% dari luas zona III),

dan jenis batuan Sedimen dan Metasedimen dengan Alluvium (kerikil, pasir dan

lempung) dengan deskripsi middle miocene (dengan Simbol Qh) seluas 4,65 ha

(0,41% dari luas zona III) dapat dilihat pada Tabel 9 berikut.

Tabel 9. Sebaran Jenis Batuan dalam Zonasi Resapan Air Daerah Penelitian

Zonasi Simbol Deskripsi Total Luas

Zona (ha)

Luas (ha)

Prosentase per Zona

(%) Zona I QTvm PLIO-PLEISTOCENE 238,80 36,36

Qvbs PLEISTOCENE 656,80

418,00 63,64

Zona II QTvm PLIO-PLEISTOCENE 176,93 8,82

Qvbs PLEISTOCENE 2.005,16

1.828,23 91,18

Zona III Qvbj PLEISTOCENE 448,45 39,52

Qvbs PLEISTOCENE 213,60 18,82

Qvba UPPER PLEISTOCENE 468,13 41,25

Qh MIDDLE MIOCENE

1.134,82

4,65 0,41

Jumlah 3.796,78

Sumber : Hasil Over lay Peta Geologi dengan Zonasi data dari Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, 2004



Get yours now!


Hasil analisis geologi juga menunjukkan zona II merupakan zona yang

potensial untuk peresapan air ke dalam tanah lebih besar dibandingkan zona I dan

zona III dilihat dari susunan dan struktur batuan yang terdapat pada daerah penelitian.

5.2.3. Analisis Data Hidrogeologi

Sebaran data dan peta hidrologi di daerah penelitian diperoleh berdasarkan

luas pada masing-masing zona yang dapat dilihat pada Tabel 10.

Tabel 10. Sebaran Hidrogeologi dalam Zonasi Resapan Air Daerah Penelitian

Zonasi Hidrogeologi Luas (ha)

Prosentase Luas (%)

Zona I Akuifer dengan produktivitas sedang dan penyebaran luas

656,80 17,30

Zona II Akuifer dengan produktivitas sedang dan penyebaran luas

1.648,83 43,43

Setempat akuifer produktif 356,32 9,38 Zona III Daerah air tanah langka 248,90 6,56

Setempat akuifer produktif 885,93 23,33 Jumlah 3.796,78 100,00

Sumber : Hasil Over lay Peta Hidrogeologi dengan Zonasi Data dari Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, 2004

Hasil over lay peta zonasi daerah resapan air dengan data dan peta

hidogeologi maka zona II merupakan kawasan yang sangat potensial untuk kawasan

resapan air yang memiliki kawasan akuifer dengan produktivitas sedang dan

penyebaran luas dimana akuifer dengan keterusan sangat beragam; kedalaman muka

air tanah beragam; debit mata air beragam, dapat mencapai 200 l/det; debit sumur

umumnya kurang dari 5 l/det dengan luas 1.648,83 ha (43,43% dari luas keseluruhan

zonasi) dan kawasan setempat akuifer produktif dimana akuifer dengan keterusan

sangat beragam; umumnya air tanah tidak dimanfaatkan karena dalamnya muka air



Get yours now!


tanah; setempat mata air dapat diturap dengan luas 356,32 ha (9,38% dari luas

keseluruhan zonasi).

Pada zona I merupakan zona inti peresapan air tanah yang memiliki kawasan

akuifer dengan produktivitas sedang dan penyebaran luas dimana akuifer dengan

keterusan sangat beragam; kedalaman muka air tanah beragam; debit mata air

beragam, dapat mencapai 200 l/det; debit sumur umumnya kurang dari 5 l/det dengan

luas 656,80 ha (17,30% dari luas keseluruhan zonasi). Sedangkan zona III memiliki

kawasan daerah air tanah langka dimana permukaan air tanah sangat dalam dengan

luas 248,90 ha (6,56% dari luas keseluruhan zonasi) dan kawasan setempat akuifer

produktif dimana akuifer dengan keterusan sangat beragam; umumnya air tanah tidak

dimanfaatkan karena dalamnya muka air tanah; setempat mata air dapat diturap

dengan luas 885,93 ha (23,33% dari luas keseluruhan zonasi).

5.3. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Resapan Air Tanah

Penelitian ini mengambil 10 titik lokasi pengambilan sampel yang mewakili

daerah-daerah yang berpeluang memberi kontribusi terhadap resapan air, koordinat

pengambilan sampel dapat dilihat pada tabel 11 sebegai berikut.



Get yours now!


Tabel 11. Titik Koordinat Pengambilan Sampel dan Pengamatan Daerah Penelitian Lokasi

Sampel dan Pengamatan Bujur Timur (Longitude)

Lintang Utara (Latitude)

Ttitk 1 98° 31' 17,38" 03° 15' 00,14" Titik 2 98° 31' 56,41" 03° 14' 03,77" Titik 3 98° 32' 00,29" 03° 14' 55,09" Titik 4 98° 32' 06,21" 03° 15' 58,20" Titik 5 98° 33' 01,51" 03° 16' 56,04" Titik 6 98° 33' 05,62" 03° 16' 05,63" Titik 7 98° 33' 39,37" 03° 17' 48,19" Titik 8 98° 34' 41,04" 03° 18' 21,46" Titik 9 98° 34' 26,16" 03° 19' 11,31" Titik 10 98° 33' 59,95" 03° 18' 38,61"

Sumber : Hasil Pengamatan Lapangan, Maret 2009

Daerah pengambilan sampel daerah resapan air juga dipengaruhi oleh

beberapa faktor antara lain:

5.3.1. Faktor Infiltrasi (Infiltration)

Infiltrasi pada kawasan penelitian diperoleh 9,93 cm/jam sampai 14,16

cm/jam setelah pengamatan 1 jam di lapangan, dapat dilihat pada Tabel 12 sebagai

berikut.



Get yours now!


Tabel 12. Laju Infiltrasi di Daerah Penelitian

Kode Sampel Jenis Tanah Taksonomi Tanah (USDA 1975) Laju Infiltrasi (cm/jam)

Linf 1 Entisol 9,93 Linf 2 Entisol 10,50 Linf 3 Entisol 12,14 Linf 4 Entisol 14,10 Linf 5 Inceptisol 14,16 Linf 6 Inceptisol 13,21 Linf 7 Inceptisol 12,51 Linf 8 Alfisol 12,79 Linf 9 Alfisol 13,95 Linf 10 Alfisol 13,29


Laju infiltrasi pada daerah penelitian relatif tinggi dengan sampel tanah Linf 4

dan Linf 5, hal ini dipengaruhi oleh kondisi struktur tanah dan tutupan lahan yang

masih alami, daerah hulu atau Linf 1 dan Linf 2 laju infiltrasi relatif sedang disebabkan

oleh jenis tanah yang mengandung liat dan struktur geologi yang sulit meloloskan air.

Dari hasil pengamatan infiltrasi di lapangan diperoleh titik jenuh pada 1 jam dengan

rata-rata 12,66 cm/jam.

Menurut Asdak (2004), proses infiltrasi dipengaruhi beberapa faktor, antara

lain, tekstur dan struktur tanah, persediaan air awal (kelembaban awal), kegiatan

biologi tanah dan unsur organik, jenis dan kedalaman serasah dan tumbuhan bawah

atau tajuk penutup tanah lainnya. Laju infiltrasi ditentukan oleh:

(a) Jumlah air yang tersedia di permukaan tanah.

(b) Sifat permukaan tanah.

(c) Kemampuan tanah untuk mengosongkan air di atas permukaan tanah.



Get yours now!


Menurut Philip (1954), laju infiltrasi dipengaruhi oleh tiap jenis tanah dengan

ciri-ciri fisika, kimia, biologi dan mineral yang berdeda-beda yang memerlukan

perhitungan kebutuhan air yang berbeda-beda dalam tujuan pemberian air. Di daerah

penelitian pada umumnya memiliki jenis tanah dan struktur geologi yang mendukung

untuk laju infiltrasi yang tinggi.

5.3.2. Faktor Perkolasi (Percolation)

Perkolasi pada kawasan penelitian diperoleh 2,35 cm/jam sampai 3,43 cm/jam

setelah pengamatan 1 jam di lapangan dengan beberapa kedalaman tanah, dapat

dilihat pada Tabel 13 sebagai berikut.

Tabel 13. Laju Perkolasi di Daerah Penelitian Kode Sampel Laju Perkolasi (cm/jam) Kedalaman Galian (cm)

Lp 1 2,35 Liat (55) Lp 2 2,39 Liat (55) Lp 3 2,65 Lempung (85) Lp 4 2,43 Lempung (80) Lp 5 3,17 Lempung (125) Lp 6 3,29 Lempung (120) Lp 7 2,93 Lempung (90) Lp 8 2,86 Lempung (110) Lp 9 3,43 Lempung Berpasir (150) Lp 10 3,37 Lempung Berpasir (140)


Laju perkolasi pada daerah penelitian relatif tinggi pada Lp9 atau zona I, Lp10,

Lp6 dan Lp5 pada zona II, hal ini dipengaruhi oleh struktur tanah yang masih alami

dan sususnan batuan dalam yang relatif masih dapat meloloskan air. Dari hasil



Get yours now!


pengamatan perkolasi dilapangan diperoleh titik jenuh pada 1 jam dengan rata-rata

2,89 cm/jam.

Menurut Philip (1954), laju perkolasi sama dengan laju infiltrasi, perkolasi

sangat dipengaruhi oleh struktur tanah dalam dan bahan pembentuk tanah (sifat

geologi) dari tiap-tiap jenis tanah dengan ciri-ciri fisika, kimia dan mineral yang

berdeda-beda yang memerlukan perhitungan kebutuhan air yang berbeda-beda dalam

tujuan pemberian air. Di daerah penelitian pada umumnya memiliki jenis tanah dan

struktur geologi yang mendukung untuk laju perkolasi yang tinggi.

5.3.3. Faktor Permeabilitas (Permeability)

Data Permeabilitas yang diperoleh pada daerah penelitian setelah dilakukan

tes di laboratorium adalah 0,35 cm/jam sampai 20,54 cm/jam yang dilakukan dengan

tes laboratorium, dapat dilihat pada Tabel 14 berikut.

Tabel 14. Tingkat Permeabilitas di Daerah Penelitian Kode Sampel Permeabilitas (cm/jam)

T1b 0,36 T2b 0,35 T3b 2,45 T4b 1,82 T5b 19,36 T6b 13,35 T7b 0,35 T8b 0,38 T9b 20,54 T10b 5,21

Sumber : Hasil tes laboratorium Ilmu Tanah Fakultas Pertanian USU



Get yours now!


Dari hasil yang diperoleh permeabilitas pada daerah penelitian relatif baik

pada T9b atau zona I, T5b dan T6b pada zona II, hal ini dipengaruhi oleh struktur

tanah yang masih alami yang relatif masih dapat meloloskan air. Sedangkan

permeabilitas di T1b, T2b atau zona III kurang baik karena dipengaruhi oleh struktur

tanah dan T7b, T8b atau zona II kurang baik karena dipengaruhi oleh pengelolaan

lahan yang tidak ramah lingkungan.

Menurut Horton (1935), permeabilitas dapat dipengaruhi oleh beberapa

faktor, antara lain geologi, sifat fisik dan morfologi tanah. Di daerah penelitian pada

umumnya permeabilitas dipengaruhi oleh sifat fisik tanah dan struktur geologi

pembentukan tanah, makin besar nilai permealilitas tanah maka tanah makin mudah

meloloskan air kedalam tanah yang akhirnya terbentuk air tanah.

5.3.4. Faktor Kerapatan Lindak (Bulk Density)

Kerapatan Lindak (Bulk Density) pada daerah penelitian diperoleh 0,37 gr/cm3

sampai 0,82 gr/cm3 yang dilakukan dengan tes laboratorium, dapat dilihat pada Tabel

15 berikut.



Get yours now!


Tabel 15. Tingkat Kerapatan Lindak (Bulk Density) di Daerah Penelitian Kode Sampel Kerapatan Lindak (gr/cm3)

T1a 0,82 T2a 0,68 T3a 0,42 T4a 0,37 T5a 0,45 T6a 0,57 T7a 0,48 T8a 0,55 T9a 0,61 T10a 0,66

Sumber : Hasil tes laboratorium Ilmu Tanah Fakultas Pertanian USU

Dari hasil yang diperoleh kerapatan lindak (bulk density) pada daerah

penelitian relatif baik terdapat pada T4a atau zona III, hal ini dipengaruhi oleh

tutupan lahan dan struktur tanah yang masih alami yang relatif masih dapat

meloloskan air. Sedangkan kerapatan lindak di T1a, T2a atau zona III kurang baik

karena dipengaruhi oleh struktur tanah dan jenis tanah yang liat.

Menurut Arsyad (2000), pada umumnya bulk density berkisar antara 1,1 �

1,6 gr/cc. Beberapa jenis tanah mempunyai bulk density kurang dari 0,90 gr/cc

(misalnya tanah Andosol), bahkan ada yang kurang dari 0.10 gr/cc (misalnya tanah

gambut), tanah mineral mempunyai particle density = 2,65 gr/cm3. Pada aderah

penelitin kerapatan lindak (bulk density) adalah 0,37 gr/cm3 sampai 0,82 gr/cm3, hal

ini menunjukkan bahwa pada daerah penelitian mempunya jenis tanah yang sesuai

yaitu Andosol dan Latosol. Makin besar nilai kerapatan lindak (bulk density) maka

tanah makin sukar meloloskan air.



Get yours now!


5.3.5. Faktor Curah Hujan (Precipitation)

Di wilayah studi dalam konservasi dan pengelolaan Daerah Resapan Air

PDAM Tirtanadi Sibolangit ini, diperlukan data-data curah hujan untuk perhitungan

ketersediaan air.

Perlu digarisbawahi disini dipakai data curah hujan yang representatif dengan

data-data observasi yang ada. Di wilayah studi konservasi dan pengelolaan daerah

resapan air PDAM Tirtanadi ini, dipakai data aktual 10 tahunan dari Januari 1999

sampai Mei 2009, dimana data-data tersebut berkorelasi positif dengan data-data

debit observasi yang ada.

Di daerah penelitian didapat data curah hujan yang diperoleh dari stasiun

Curah Hujan Tongkoh dan Pancur Batu. Adapun data curah hujan untuk stasiun

Tongkoh dan Pancur batu dapat dilihat pada Tabel 16 dan Tabel 17 sebagai berikut:

Tabel 16. Data Curah Hujan Stasiun Tongkoh B U L A N

TAHUN JAN PEB MAR APR MEI JUN JUL AGT SEP OKT NOP DES

Total

1999 297 136 226 134 195 88 51 349 396 450 151 151 2.624,0

2000 180 199 288 114 70 38 96 164 347 78 202 202 1.978,0

2001 386 207 83 228 62 115 53 63 295 213 235 235 2.175,0

2002 262 193 374 378 212 172 102 61 168 277 292 292 2.783,0

2003 213 352 284 370 151 146 141 209 147 115 356 356 2.840,0

2004 149 217 215 371 204 97 253 48 409 286 501 501 3.251,0

2005 220 89 186 225 125 37 58 128 101 246 221 221 1.857,0

2006 203.5 347 126 347 234 134 65 165 191 354 284 284 2.734,5

2007 187 198 161 268 315 83.5 106 119.5 197 198 186 186 2.205,0

2008 167 215 537 294 51 164 216 231 170 484 241 241 3.011,0

2009 372 96 287 323 153 1.231,0

Sumber : BMG Stasiun Tongkoh, 2009



Get yours now!


Tabel 17. Data Curah Hujan Stasiun Pancur Batu B U L A N

TAHUN JAN PEB MAR APR MEI JUN JUL AGT SEP OKT NOP DES

Total

1999 285 214 212 463 321 293 95 210 695 241 238 432 3.699,0

2000 92 186 387 195 229 159 159 292 658 447 128 197 3.129,0

2001 344 130 247 86 245.5 231 239 356 420 821 656 468 4.243,5

2002 173 94 125 42 262 28 217 144 570 431 204 154 2.444,0

2003 219 301 136 175 220.5 324 267 305 558.5 450 249 318 3.523,0

2004 103 108 288 170 179 228 317 231 547 460 192 221 3.044,0

2005 423 46 95 86 319 192 189 123 223 190 157 230.5 2.273,5

2006 306 50.5 142 223.5 305 383 260 250 300.5 330.5 246.5 240 3.037,5

2007 189 55 260 163 372 122 203 220 378 471 336 293 3.062,0

2008 163 134.5 188 214.5 224 119 154 179 538 275 209 210 2.608,0

2009 205 94 332 197 238 1.066,0

Sumber : BMG Stasiun Pancur Batu, 2009

Untuk stasiun curah hujan Tongkoh, curah hujan sepuluh tahunan yang

tercatat dari Januari 1999 � Mei 2009 menunjukkan curah hujan pada wilayah Daerah

Resapan Air berkisar dari 1.857 mm sampai dengan 3.251 mm per tahun. Untuk

stasiun curah hujan Pancur Batu, curah hujan sepuluh tahunan yang tercatat dari

Januari 1999 � Mei 2009 menunjukkan curah hujan pada wilayah Daerah Resapan

Air berkisar dari 2.273,5 mm sampai dengan 4.243,5 mm per tahun dapat dilihat pada

Gambar 9 yang mengacu kepada data curah hujan di atas.



Get yours now!


Gambar 9. Grafik Curah Hujan Tahunan di Stasiun Tongkoh dan Pancur Batu dari

Januari 1999 sampai Mei 2009

Menurut Schmidth Fergusson (1951), data curah hujan dapat di golongkan

menjadi tipe-tipe curah hujan dengan rumusan :

Dimana ; Q = Nilai penentuan tipe Curah Hujan,

BK = Bulan Kering (< 60 mm),

BB = Bulan Basah (>100 mm),

Menurut Schmidth Fergusson (1951), tipe-tipe curah hujan dapat digolongkan

kedalam 8 tipe curah hujan yaitu tipe A (<0,143), tipe B (0,143 � 0,333), tipe C

(0,333 � 0,666), tipe D (0,666 � 1,000), tipe E (1,000 � 1,677), tipe F (1,677 � 3,000),

tipe G (3,000 � 7,000) dan tipe H (>7,000). Dari data curah hujan di dua stasiun

Jumlah BK (mm)

Jumlah BB (mm) Q =

0.00

500.00

1,000.00

1,500.00

2,000.00

2,500.00

3,000.00

3,500.00

4,000.00

4,500.00C

ura

h H

uja

n T

ahu

nan

(m

m)

1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 Mei 2009Tahun

Stasiun Tongkoh

Stasiun Pancur Batu



Get yours now!


tersebut diatas dapat disimpulkan bahwa curah hujan rata-rata di daerah penelitian

digolongkan ke dalam curah hujan tipe A, dengan perhitungan untuk stasiun curah

hujan Tongkoh dan Pancur Batu diperoleh nilai 0,0. Hal ini memungkinkan

terjaganya kuantitas air yang akan diresapkan ke dalam tanah dengan asumsi

perhitungan (dengan mengabaikan faktor resapan oleh serasah, kanopi daun,

evaporasi, transpirasi dan run-off);

Q = C x I x A

Dimana ; Q = Jumlah air larian (jumlah air yang dapat diresapkan),

C = Koefisien air larian (0,02 dengan asumsi semak belukar),

I = Intensitas curah hujan rata-rata di 2 stasiun,

A = Luas areal (zona II dan III)

maka asumsi air yang dapat diserap pada zonasi II dan III adalah:

Q = C x I x A

= 0,02 x 2.826,10 mm/tahun x 2.661,96 ha

= 0,02 x 2,82610 m/tahun x 26.619.600 m2

= 1.504.593,031 m3/tahun.

maka air yang dapat dimasukkan kedalam tanah lebih kurang 1.504.593,031

m3/tahun, dengan asumsi tidak mempertimbangkan faktor-faktor pembatas yang lain.

Menurut Horton (1919), besar intersepsi oleh tumbuhan adalah sekitar 0,5 mm hingga

1,8 mm, dalam perhitungan ini, besarnya evaporasi selama terjadinya hujan dapat

diabaikan.



Get yours now!


5.3.6. Faktor Tutupan Lahan dan Pengelolaan Lahan

5.3.6.1. Faktor Tutupan Lahan (Land Cover)

Jenis tanaman yang dibudidayakan di daerah penelitian adalah tanaman

palawija (padi dan jagung), hortikultura (sayuran dan buah-buahan), tanaman

perkebunan (karet, kakao, kemiri dan aren) dan tanaman kehutanan (mahoni dan

ingul). Jenis tanaman, pola tanam ataupun teknik bercocok tanam mempunyai

peranan penting dalam upaya konservasi tanah dan air untuk suatu Daerah Resapan

Air.

Kebun campuran yang di kembangkan di lahan kering terdiri dari berbagai

jenis tanaman tahunan. Tanaman tahunan ini ditanam dalam pola yang acak dalam

artian tidak tertata sedemikian rupa dan tidak mengacu pada kaidah-kaidah

pengawetan tanah. Demikian pula pola tanam dari tanaman semusim yang

diusahakan belum secara terarah menerapkan prinsip konservasi seperti pola tanam

budidaya lorong, mengikuti kontur/topografi, saluran penyalur air, mulsa dan lain

sebagainya.

Dari hasil analisis faktor tutupan lahan yang dihitung berdasarkan peta

tutupan lahan yang ada bisa diturunkan dari interpretasi citra satelit dengan metode

tumpang susun (over lay) dari data citra satelit, maka diperoleh tutupan lahan, dapat

dilihat pada Gambar 10 dan luasan masing-masing tutupan lahan dalam zonasi pada

Tabel 18. Berdasarkan klasifikasi tutupan yang sudah diterapkan di Indonesia pada

peta skala 1:50.000.



Get yours now!


Gambar 10. Peta Tutupan Lahan Daerah Penelitian



Get yours now!


Tabel 18. Luasan Masing-Masing Tutupan Lahan dalam Zonasi

Zonasi Jenis Tutupan Lahan Luasan

(ha)

Luasan Zona (ha)

Prosentase per Zona

(%)

Prosentase Zonasi (%)

Kebun Campuran dan Hutan Masyarakat (Community Forest)

181,79 27,68 4,79

Lahan Terlantar dan Semak 73,69 11,22 1,94 Ladang (Cultivation) 152,23 23,18 4,01

Zona I

Hutan (Cagar Alam dan Taman Wisata Alam Sibolangit)

249,09

656,80

37,92 6,56

Kebun Campuran dan Hutan Masyarakat (Community Forest)

940,77 46,92 24,78

Kebun Campuran (Kemiri) 19,48 0,97 0,51 Lahan Terlantar dan Semak 533,39 26,60 14,05 Ladang (Cultivation) dan Sawah 22,70 1,13 0,60 Hutan (Cagar Alam dan Taman Wisata Alam Sibolangit)

102,08 5,09 2,69

Hutan (Tahura Bukit Barisan) 17,25 0,86 0,45

Zona II

Pemukiman (Settelment) 369,49

2.005,16

18,43 9,73 Lahan Terlantar dan Semak 103,62 9,13 2,73 Hutan (Tahura Bukit Barisan) 1.000,77 88,19 26,36

Zona III

Pemukiman (Settelment) 30,43 1.134,82

2,68 0,80 Jumlah 3.796,78 100,00

Sumber : Hasil Interpretasi Peta Landsat, 2008

Dari data hasil interpretasi peta landsat diperoleh peta tutupan lahan dan data

luasan dari masing-masing zona menunjukkan bahwa setiap zona masih memiliki

kawasan hutan yang masih luas. Zona I memiliki kawasan hutan (Cagar Alam dan

Taman Wisata Alam Sibolangit) dengan luas 249,09 ha (37,92% dari luas zona I atau

6,56% dari luas zonasi), zona II memiliki kawasan Kebun Campuran dan Hutan

Masyarakat (Community Forest) dengan luas 940,77 ha (46,92% dari luas zona II

atau 24,78% dari luas zonasi), Kebun campuran berupa kemiri dengan luas 19,48 ha

(0,97% dari luas zona II atau 0,51% dari luas zonasi), Hutan (Cagar Alam dan Taman

Wisata Alam Sibolangit) dengan luas 102,08 ha (5,09% dari luas zona II atau 2,69%

dari luas zonasi) dan Hutan (Tahura Bukit Barisan) dengan luas 17,25 ha (0,86% dari

luas zon II atau 0,45% dari luas zonasi) dan zona III memiliki kawasan Hutan



Get yours now!


(Tahura Bukit Barisan) dengan luas 1.000,77 ha (88,19% dari luas zona III atau

26,36% dari luas zonasi). Dengan demikian setiap zona masih memiliki kawasan

yang potensial untuk daerah resapan air.

Cara vegetatif mempertimbangkan bahwa aktivitas utama program konservasi

tanah dengan cara vegetatif bertumpu pada penanaman vegetasi maka hal-hal yang

berkaitan dengan kegiatan tanam-menanam perlu dipersiapkan dengan seksama. Hal-

hal tersebut berkaitan dengan teknik- teknik silvikultur, pengetahuan tentang iklim,

tanah dan tidak kalah pentingnya adalah pengaruh manusia terhadap keberhasilan

atau kegagalan kegiatan penanaman vegetasi tersebut (Asdak, 2002).

Menurut Asdak (2002), secara umum, keberhasilan penanaman vegetasi untuk

tujuan konservasi tanah akan ditentukan oleh keadaan sebagai berikut :

(a) Tanah (kedalaman dan kesuburan) dan curah hujan harus cukup memadai untuk

menjamin kelangsungan tumbuh vegetasi. Curah hujan yang lebih tinggi di

daerah dengan tipe tanah lempung (clay) umumnya lebih menjamin pertumbuhan

tanaman daripada tanah dengan tipe pasir.

(b) Jenis tanaman yang mudah beradaptasi dengan lingkungan setempat atau jenis

spesies vegetasi lokal harus diprioritaskan penanamannya.

(c) Jumlah biji vegetasi yang akan ditanam harus cukup, disiapkan dengan baik dan

ditanam dengan kedalam yang memadai. Biji kecil ditanam lebih dangkal

daripada biji yang besar. Penanaman biji juga harus dilakukan pada saat

kelembaban tanah cukup tersedia. Sementara menunggu pertumbuhan lebih



Get yours now!


lanjut, biji-biji tersebut harus dijaga dari gangguan binatang dan faktor-faktor

eksternal yang dapat mengganggu pertumbuhan biji.

(d) Persiapan lapangan secara mekanis seringkali diperlukan untuk lebih menjamin

keberhasilan tanaman. Tetapi pada banyak kasus tidak dilakukan karena

pertimbangan ekonomis dan waktu.

5.3.6.2. Faktor Pengelolaan Lahan

Pengelolaan tanah terutama pada kawasan daerah resapan air yang melingkupi

suatu DAS berpengaruh terhadap kesetimbangan hidrologis DAS tersebut.

Pengelolaan tanah pada dasarnya meliputi 2 (dua) hal pokok yaitu jenis tanaman yang

dibudidayakan dan teknik atau metoda pengolahan tanah yang diterapkan.

Kombinasi keduanya ataupun secara tersendiri berpengaruh terhadap komponen

hidrologi seperti run-off dan infiltrasi yang menentukan perilaku hidrologi DAS.

Di daerah penelitian usaha tani atau budidaya pertanian di mulai dengan

pembukaan lahan, pembersihan lahan, pengolahan tanah, pembibitan, penanaman,

pemupukan, pemeliharaan tanaman dan panen. Pengolahan tanah ataupun perlakuan

terhadap tanah dilakukan secara tradisional seperti tebang bakar pada pembukaan

lahan hutan oleh peladang berpindah-pindah, secara manual dengan peralatan

pertanian semi konvensional seperti pacul, bajak kerbau dan tenaga manusia,

sedangkan secara mekanis dengan peralatan mesin-mesin pertanian seperti traktor,

buldozer dan lain sebagainya. Masing-masing teknik ataupun metoda pengolahan

tanah tersebut memiliki dampak kepada kelestarian tanah. Dalam pengolahan tanah



Get yours now!


hal yang terpenting adalah menghindarkan kerusakan tanah karena hilangnya unsur

hara yang dapat mengganggu bahkan menghambat pertumbuhan tanaman yang

merupakan komponen penting dalam sistem tata air dan upaya mengurangi secara

signifikan laju erosi dan run-off.

Pengolahan tanah yang salah dapat memadatkan tanah baik pemadatan di

permukaan maupun pada horizon-horizon di bawahnya yang akan menciptakan

horizon kedap air (impervious layer) pada tanah dengan konsekuensinya penurunan

infiltrasi dan perkolasi, meningkatkan kerapatan lindak (buld density), peningkatan

run off dan laju erosi.

Menurut Asdak (2002), pencegahan erosi dengan cara mekanik bertumpu

pada pembuatan bangunan pencegah erosi. Mempertimbangkan bahwa usaha

konservasi cara mekanik termasuk mahal, maka cara ini dapat dianjurkan apabila :

(a) Air larian dan sedimen yang berasal dari daerah hulu akan mengancam fasilitas-

fasilitas penting di daerah hilir.

(b) Reklamasi di daerah hulu tersebut dianggap penting bagi kehidupan orang-orang

di daerah tersebut.

(c) Hasil produksi (pertanian, kehutanan dan sumberdaya air) di daerah tersebut

paling tidak sama atau bahkan lebih besar daripada biaya yang akan dikeluarkan

untuk pembuatan bangunan pencegah erosi.



Get yours now!


5.4. Zonasi Daerah Resapan Air Berdasarkan Rencana Tata Ruang Kabupaten Deli Serdang

Berdasarkan Rencana Tata Ruang Kabupaten Deli Serdang, kawasan

penelitian yaitu zona II daerah resapan air (Kecamatan Sibolangit) akan

diperuntukkan untuk daerah pengembangan Pusat Pariwisata Berwawasan

Lingkungan, dimana pengembangan kawasan ini harus memperhatikan dan

mempertimbangkan perubahan dari peruntukan lahan dan keseimbangan ekologi

kawasan mengingat daerah ini merupakan daerah resapan air untuk PDAM dan untuk

kebutuhan ketersediaan air dimasa yang akan datang.

Menurut Undang-Undang No. 26 Tahun 2007 tentang Penataan Ruang untuk

Nasional, Pulau dan Pulau-pulau Kecil, Propinsi dan Kabupaten, Rencana Tata

Ruang Nasional menjadi acuan dan pedoman bagi seluruh program pembangunan

baik di pusat maupun di daerah. Demikian pula, Rencana Tata Ruang Propinsi yang

dijabarkan dari rencana nasional merupakan acuan dan pedoman bagi penyusunan

program pembangunan di Kabupaten, maka daerah penelitian merupakan kawasan

lindung untuk daerah resapan air dan konservasi sumberdaya air tanah untuk

Kabupaten Deli Serdang dan Kota Medan.

Pengembangan kawasan ini harus diperkuat dengan analisis-analisis yang

lebih mendalam tentang ekosistem dan sifat-sifat geologi kawasan dan pola-pola

penggunaan lahan yang selama ini tidak diperhitungkan bahwa kawasan ini

merupakan kawasan daerah resapan air yang sangat potensial.



Get yours now!


VI. KESIMPULAN DAN SARAN

6.1. Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat diambil dari penelitian ini adalah sebagai berikut:

a. Hasil analisis topografi menggunakan peta kontur skala 1:50.000 dari Peta Rupa

Bumi Indonesia yang dideliniasi menjadi zonasi resapan dengan melihat

karaketristik dan keseragaman sebaran kontur diperoleh luas 3.796,78 ha dengan

pembagian 3 zona dengan rincian zona I memiliki luas 656,80 ha, zona II

memiliki luas 2.005,16 ha dan zona III memiliki luas 1.134,82 ha.

b. Dari hasil analisis Sistem Informasi Geografis, luas struktur geologi yang terdapat

di dalam zonasi resapan air, maka struktur geologi terluas terdapat pada zona II

dengan Satuan Singkut simbol Qvbs sebesar 1.828,23 ha (91,18% dari luas zona

II) atau 2.459,83 ha (64,79% dari luas keseluruhan zonasi) dan tersempit pada

zona III dengan jenis batuan sedimen dan metasedimen dengan alluvium simbol

Qh sebesar 4,65 ha (0,41% dari luas zona III) atau 4,65 ha (0,12% dari luas


c. Dari hasil analisis Sistem Informasi Geografis, luas struktur hidrogeologi yang

terdapat di dalam zonasi resapan air, maka luas struktur hidrogeologi terluas

terdapat pada zona II dengan akuifer produktifitas sedang dan penyebaran luas

dimana akuifer dengan keterusan sangat beragam; kedalaman muka air tanah

beragam; debit mata air beragam, dapat mencapai 200 l/det; debit sumur

umumnya kurang dari 5 l/det dengan luas 1.648,83 ha (43,43% dari luas



Get yours now!


keseluruhan zonasi) dan tersempit pada zona III dengan daerah air tanah langka

dimana permukaan air tanah sangat dalam dengan luas 248,90 ha (6,56% dari luas


d. Dari hasil pengamatan dilapangan selama satu jam untuk laju infiltrasi, maka nilai

tertinggi terdapat pada zona II titik Linf 5 sebesar 14,16 cm/jam di daearah Desa

Derek dan terendah pada zona III titik Linf 1 sebesar 9,93 cm/jam di daerah Utara

Desa Bandar Baru.

e. Dari hasil pengamatan dilapangan selama satu jam untuk laju perkolasi, maka

nilai tertinggi terdapat pada zona I titik Lp 9 sebesar 3,43 cm/jam di daearah Desa

Puangaja dan terendah pada zona III titik Lp 1 sebesar 2,35 cm/jam di daerah

Utara Desa Bandar Baru.

f. Dari hasil analisis permeabilitas, maka nilai tertinggi terdapat pada zona I titik

T9b sebesar 20,54 cm/jam di daearah Desa Puangaja dan terendah pada zona III

titik T2b dan zona II titik T7b sebesar 0,35 cm/jam di daerah Desa Doulu dan

Desa Betimus.

g. Dari hasil analisis kerapatan lindak, maka nilai tertinggi terdapat pada zona III

titik T1a sebesar 0,82 gr/cm3 di daearah Utara Desa Bandar Baru dan terendah

pada zona III titik T4a sebesar 0,37 gr/cm3 di daerah Desa Bandar Baru.

h. Dari hasil analisis peta landsat melalui Sistem Informasi Geografis, maka tutupan

lahan di daerah penelitian masih baik, pada zona I (hutan, ladang, lahan terlantar

dan semak serta kebun campuran dan hutan masyarakat), zona II (hutan, ladang,

lahan terlantar dan semak, kebun campuran dan hutan masyarakat serta



Get yours now!


pemukiman) dan zona III (hutan, lahan terlantar dan semak serta pemukiman).

Hasil interpretasi peta landsat diperoleh peta tutupan lahan dan data luasan dari

masing-masing zona menunjukkan bahwa setiap zona masih memiliki kawasan

resapan air yang masih baik berupa kawasan hutan yang masih luas dimana, zona

I memiliki kawasan hutan (Cagar Alam dan Taman Wisata Alam Sibolangit)

dengan luas 249,09 ha (37,92% dari luas zona I atau 6,56% dari luas zonasi), zona

II memiliki kawasan hutan (Tahura Bukit Barisan, Cagar Alam dan Taman

Wisata Alam Sibolangit) dengan luas 119,33 ha (5,95% dari luas zona II atau

3,14% dari luas zonasi) dan zona III memiliki kawasan hutan (Tahura Bukit

Barisan) dengan luas 1.000,77 ha (88,19% dari luas zona III atau 26,36% dari luas

zonasi).

i. Hasil dari pengolahan data curah hujan untuk 2 stasiun diperoleh rata-rata curah

hujan 2.826,10 mm/tahun dengan asumsi air yang tersedia dan dapat diresapkan

kedalam tanah 1.504.593,031 m3/tahun untuk zona II dan III.

6.2. Saran

Saran-saran yang dapat disampaikan dalam penelitian ini adalah :

a. Disarankan kepada PDAM Tirtanadi untuk membuat daerah kantung-kantung

resapan air mengingat kawasan resapan air pada zona II dan zona III sudah mulai

menurun kuantitas resapan akibat dari pembangunan yang tidak ramah

lingkungan, penebangan hutan dan pertanian yang konvensional.



Get yours now!


b. Disarankan kepada Pemerintah Daerah Kabupaten Deli Serdang agar

mempertimbangkan kembali Rencana Tata Ruang Kabupaten Deli Serdang yang

memperuntukkan kawasan ini tepatnya di zona II sebagai Pusat Pariwisata

Berwawasan Lingkungan, mengingat kawasan ini merupakan kawasan potensial

untuk daerah resapan air PDAM Tirtanadi dan kebutuhan akan air minum untuk

keberlangsungan hidup yang akan datang.

c. Disarankan kepada PDAM Tirtanadi agar membuat perlakuan sivil teknis berupa

sumur-sumur resapan, biopori-biopori dan hempangan-hempangan air larian pada

zona II agar air dari curah hujan dapat meresap ke dalam tanah.

d. Dari hasil penelitian perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk melihat

pengaruh pembukaan kawasan hutan untuk pertanian pada zona II dan zona III

dan pembangunan Pusat Pariwisata Berwawasan Lingkungan di zona II terhadap

penurunan resapan air tanah.

e. Perlu dilakukan penelitian lebih terperinci mengenai pengaruh musim hujan dan

kemarau terhadap fluktuasi debit air pada beberapa titik mata air yang

dimanfaatkan oleh PDAM Tirtanadi.



Get yours now!


DAFTAR PUSTAKA Ahnert, F.A. and Williams, P.W. 1997. Karst Landform Development in a

Threedimensional Theoretical Model. Z. Geonlorph. N.F, Suppl. Bd108, 63 - 80.

Aref, El.M.M.; Kadrah, A.M.A. and Lotfy Z.H. 1987. Karst Topography and

Karstification Processes in the Eocene Limestone Plateau of El Bahariya. Z. Geonlorph, N. (31)1, 45-64.

Arsyad, S. 2000. Konservasi Tanah dan Air. IPB Press. Bogor. Asdak, C. 2002. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Yogyakarta:

Gajah Mada University Press. Badan Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika. 2009. Data Curah Hujan Periodik

Januari 1999 � Mei 2009. Stasiun Medan Bouwer, H. 1978. Ground Water Hydrology. McGraw-Hill Book Company., New

York. Bowless, J.E. 1986. Sifat-sifat Fisis dan Geoteknis Tanah. Erlangga. Jakarta. CIFOR, 2002, Warta Kebijakan, Ford Foundation and ADB. Chorley. 1969. Introduction to Physical Hydrology. Barnes and Noble Inc., New

York. Departemen Permukiman dan Prasarana Wilayah. 2003. Direktorat Jendral Sumber

Daya Air. FAO. 2002. Crops and Drops: Making the Best Use of Water for Agriculture. Fetter, C.W. 1988. Applied Hydrogeology. Second edition. MacMillan, New York. Ford, D.C. and Williams, P.W. 1989. Karst Geomorphology and Hydrology.

Chapman and Hall, London. Gunn, J. 1981. Hydrological Processes in Karst Depression. Z. Geomorph. N.F.,

(25) 3, 313-331.



Get yours now!


Handoyo, B. 2008. http://www.malang.ac.id/e-Learning/FMIPA/BudiHandoyo/ geografi.htm. tanggal 5 Mei 2008.

Hardjowigeno, S. 1995. Ilmu Tanah. Akademika Pressindo, Jakarta. Haryono, E.; Hadi, M.P.; Suprojo, S.W. dan Sunarto. 2000. Kajian Mintakat

Epikarst Gunung Kidul untuk Penyediaan Air Bersih. Laporan PHB VIll, LIT-UGM, Yogyakarta.

Herlambang, A. 1996. Kualitas Air tanah Dangkal di Kabupaten Bekasi. Program

Pascasarjana, IPB. Bogor. Horton, R.E. 1935. Surface Runof Phenomena: Part I Analysis of the Hydrograph.

Horton Hydrol. Lab. Pub. 101. Ann Arbor, M.I; Edward Bros. Huntoon, P.W. 1992. Exploration and Development of Groundwater from the Stone

Forest Aquifer in South China. Ground Water, 30. 324-330. Kodoatie, R.J. 1996. Pengantar Hidrogeologi. Penerbit Andi, Yogyakarta. Krussman, G.P. and Ridder, N.A.de. 1970. Analysis and Evaluation of Pumping

Test Data. International Institute for Land Reclamation and Improvement, Wageningen.

Linhua, S. 1996. Mechanism of Karst Depression Evolution and HydrologIcal

Evolution, ActaGeographica Sinica, 41. 41-50. Linsley, R.K. and Franzini, J.B. 1986. Teknik Sumber Daya Air. edisi ke dua,

Erlangga. MacDonald and Partners. 1984. Greater Yogyakarta, Ground Water Resources Study

Volume III : Ground Water. Overseas Development Administration, London, Directorate General of Water Development. Ground Water Development Project (P2AT) Indonesia.

MacDonald and Patners. 1984. Greater Yogyakarta, Groundwater Resources Study,

Volume 8. Directorat General of Water Resources Development. Marker, M.E. 1989. Cone karst in South Africa. Z. Geomorph. N.F., Suppl Bd 75,

83-93.



Get yours now!

http://www.malang.ac.id/e-Learning/FMIPA/BudiHandoyo/ geografi.htm

http://www.malang.ac.id/e-Learning/FMIPA/BudiHandoyo/


Mati, B.M.; Morgan, R.P.C.; Gichuki, F.N.; Quinton, J.N.; Brewer, T.R. and Liniger, H.P. 2000. Assessment of rosion hazard with the USLE and GIS - A case study of the upper ewaso Ng'iro North basin of Kenya. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation. Vol. 2 Issue 2. p 78 - 86.

Nasir, M. 1988. Metoda Penelitian. Darussalam: Ghalia Indonesia. Philip, J.R. 1954. An Infiltration Equation with Physical Significance. Soil Sci. Purnama, S. 2004. Infiltrasi Tanah di Kecamatan Nguter, Kabupaten Sukoharjo,

Propinsi Jawa Tengah. Majalah Geografi Indonesia 18 (1) : 1-14. Purnama, S. 2006. Model Konservasi Air Tanah di Dataran Pantai Kota Semarang.

Forum Geografi 20 (2) : 35-47. Seyhan, E. 1977. Fundamentals of Hydrology. Geografisch Institut der Rijks-

Universiteit te Utrecht, Utrecht. Simoen, S. 2001. Sistem Akuifer di Lereng Gunung Api Merapi bagian Timur

dan Tenggara : studi kasus di kompleks Mataair Sungsang Boyolali Jawa Tengah. Majalah Geografi Indonesia 15 (1) : 141-152.

Sosrodarsono, S. and Takeda, K. 1985. Hidrologi Untuk Pengairan. Pradnya

Paramita, Cetakan ke lima, Jakarta. Stauffer, R.E and Canfield, D.E. 1992. Hydrology and Alkalinity Regulation of Soft

Flourida Waters: an Integrated Asessment. Water Resources Research 28 (6) : 1901- 1923.

Suharta, K.; Merit, N. dan Sunarta, N. 2008. Studi Peresapan Air Hujan di Kota

Denpasar. Journal Ecotropic 3 (2) : 49 - 54. Sunarto. 1997. Paleogeomorfologi dalam Analisis Perubahan Lingkungan

Kompleks Gua Karst Maros. Majalah Geogafi Indonesia, (11) 19,31-52. Sweeting, M.M. 1990. The Guilin Karst. Z. Geomorph N.F, SuppL Bd 77, 47-65. Todd, D.K. 1980. Ground Water Hydrology. John Wiley and Sons Inc., New York. Todd, D. K. 1980. Ground Water Hydrology. Mc Graw � Hill Book Company., New

York. Trudgill, S. 1985. Limestone Geomorphology. Longman. London.



Get yours now!


Verstappen, H.Th. 1960. Some Observations on Karst Development in the Malay

Archipelago. Journal of Tropical Geography, 14, 1-10. Wagner, J.M.; Shamir, U. and Nemati, H.R. 1992. Ground Water Quality

Management Under Urcertainty : Stochastic Programming Approach and the Value of Information. Water Resources Research 28 (5) : 1511-1530.

Walton, W.C. 1970. Ground Water Resources Evaluation. John Wiley and Sons

Inc., New York.



Get yours now!


analisis pemetaan zonasi resapan air untuk kawasan perlindungan sumberdaya air tanah (groundwater)...

Documents