BAB 1PENDAHULUAN

1.1. Latar BelakangAir merupakan unsur yang sangat penting bagi keberlangsungan kehidupan di muka bumi ini. Walaupun merupakan sumber daya yang terbarukan, air terkadang dirasakan langka. Di beberapa bagian dunia yang sering dilanda kekeringan, air bahkan merupakan sesuatu yang mahal dan berharga. Jumlah penduduk yang semakin meningkat seiring dengan kemajuan di berbagai sektor kehidupan, mendorong dilakukannya eksploitasi air tanah. Air tanah (groundwater) adalah air yang berada di bawah permukaan tanah pada zona jenuh air, dengan tekanan hidrostatik yang sama atau lebih besar daripada tekanan udara (Todd & Mays, 2005). Air tanah berasal dari siklus hidrologi yang berawal dari penguapan air laut dan air-air yang tertampung di permukaan bumi. Proses penguapan kemudian menurunkan air hujan ke permukaan bumi yang sebagian mengalir di permukaan bumi sebagai aliran permukaan (run off) dan sebagian lagi merembes ke dalam lapisan-lapisan tanah atau batuan. Air yang merembes melalui lapisan-lapisan tanah atau batuan tersebut kemudian akan berhenti pada suatu formasi geologi tertentu yang bersifat kedap air lalu mengalir sebagai aliran bawah tanah. Daerah aliran air tanah disebut cekungan air tanah (CAT) atau groundwater basin (bdk. UU nomor 7 Tahun 2004). Cekungan Air Tanah adalah suatu wilayah yang dibatasi oleh batas hidrogeologis seperti proses pengimbuhan, pengaliran dan pelepasan air tanah berlangsung (Kodoatie, 2012). Berdasarkan pengertian di atas, maka CAT dapat dikatakan merupakan suatu daerah yang memiliki luasan dan terdiri atas beberapa komponen penyusun. Komponen-komponen penyusun CAT meliputi akuifer (aquifer), akuiklud (aquiclude) dan akuitar (aquitard) (Kodoatie, 2012).Menurut Todd dan Mays (2005), akuifer adalah suatu formasi yang mengandung material-material yang cukup permeabel untuk dapat menghasilkan air dalam jumlah yang signifikan bagi sumur dan mata air. Sifat akuifer untuk dapat menyimpan air tanah disebut porositas (porosity) sedangkan sifat akuifer untuk dapat meloloskan air disebut permeabilitas (permeability) (Purwoarminta, 2005). Akuifer sendiri dapat dibedakan atas 3 yakni akuifer bebas (unconfined aquifer), akuifer semi tertekan (leaky aquifer) dan akuifer tertekan (confined aquifer). Ketiga jenis akuifer ini akan berpengaruh terhadap potensi dan karakteristik air tanah yang dikandungnya (Todd, 2005).Pembentukan akuifer merupakan proses yang berlangsung cukup lama, seiring dengan proses geologis yang menyusun dan membentuk morfologi suatu daerah. Oleh karena itu karakteristik batuan penyusun suatu daerah sangat berpengaruh terhadap proses pembentukan dan tipe akuifer. Penelitian terhadap karakteristik batuan penyusun akuifer dapat memberikan pengetahuan mengenai potensi akuifer di daerah penelitian dan lebih jauh lagi bagi cara pengelolaan dan pemanfaatan air tanah yang berwawasan lingkungan. 1.1.1. Perumusan MasalahCekungan airtanah Yogyakarta berada di bagian selatan lereng Gunungapi Merapi yang dibatasi oleh dua sungai utama yaitu Sungai Opak di bagian timur dan Sungai Progo di bagian barat. Bagian selatan cekungan ini dibatasi oleh Samudera Hindia. Secara morfologis rangkaian perbukitan Kulon Progo di bagian barat laut dan rangkaian Perbukitan Baturagung di bagian tenggara juga membatasi cekungan Yogyakarta. Secara geologis, cekungan Yogyakarta dibatasi oleh sesar utama yaitu, sesar sepanjang Kali Opak di bagian timur dan sepanjang Kali Progo di bagian barat. Selain itu, di dalam cekungan Yogyakarta terdapat juga beberapa sesar turun yang berpasangan, antara lain yang membentuk Graben Bantul dan Graben Yogyakarta (Mac Donald and Partner, 1984).Sistem Akuifer yang membentuk cekungan air tanah Yogyakarta umumnya merupakan perkembangan dari deposit gunung Merapi muda dan terbagi atas dua formasi akuifer yakni formasi Sleman dan formasi Yogyakarta (MacDonald & Partners, 1984). Sistem hidrogeologi yang dibentuk oleh Formasi Yogyakarta dan Formasi Sleman dalam cekungan Yogyakarta membentuk tatanan akuifer yang disebut Sistem Akuifer Merapi (SAM). SAM secara hidrologis membentuk satu sistem akuifer, terdiri atas akuifer berlapis banyak (multilayer aquifer) yang memiliki sifat-sifat hidrolika relatif sama dan saling berhubungan antara satu dengan yang lainnya.Perbedaan karakteristik lapisan batuan penyusun SAM, mengakibatkan adanya keragaman dalam kemampuan akuifernya untuk menyimpan dan meloloskan air. Di sisi lain penambahan jumlah penduduk dan aktivitas lainnya yang memerlukan eksploitasi air tanah dapat membawa dampak pada tingkat kekritisan air tanah di CAT Yogyakarta. Berdasarkan uraian di atas, penulis mencoba merumuskan beberapa masalah yang berhubungan dengan penelitian penulis, antara lain:1. bagaimana karakteristik akuifer di CAT Yogyakarta?2. bagaimana potensi akuifer CAT Yogyakarta?3. bagaimana tingkat kekritisan air tanah di CAT Yogyakarta?

1.1.2. Keaslian PenelitianPenelitian mengenai potensi akuifer dan metode-metode penelitiannya sudah banyak dilakukan. Namun penelitian mengenai CAT Yogyakarta masih sedikit dilakukan, apalagi dalam hubungannya dengan tingkat kekritisan air tanahnya. Sebagai pembanding, berikut penulis paparkan beberapa penelitian yang berkaitan dengan potensi akuifer pada tabel 1.1.

Tabel 1.1 Hasil Penelitian TerdahuluNo.Nama Peneliti dan Tahun PenelitianJenis PenelitianLokasi PenelitianJudul PenelitianTujuan PenelitianMetode PenelitianHasil Penelitian

1.Agus Santoso, 1999

Karya Tulis Ilmiah, UPN Veteran YogyakartaKecamatan Borobudur, Kabupaten Magelang

Penelitian Kedalaman Air Tanah Berdasar Metode Geolistrik Daerah Hotel Amanjiwo Kecamatan Borobudur Magelang

Meneliti kedalaman muka air tanah Mengetahui resistivitas batuan. Menghitung potensi air tanah

Geolistrik

2. Agus Santoso, 2000Karya Tulis Ilmiah, UPN Veteran YogyakartaKecamatan Wonosari DIYPenelitian Kedalaman Air Tanah Berdasar Metode Geolistrik Daerah Nitikan, Kecamatan Wonosari Daerah Istimewa Yogyakarta Meneliti kedalaman muka air tanah Mengetahui resistivitas batuan. Menghitung potensi air tanah

Geolistrik

3. Bambang Triwibowo dan Poncomoyono K., 1992Karya Tulis Ilmiah, UPN Veteran YogyakartaKabupaten KlatenKualitas & Kuantitas Air Tanah Daerah Geblekan dan sekitarnya Kecamatan Kalikotes, Kabupaten Klaten Jawa Tengah

Mengetahui kandungan kimiawi air tanah Menghitung potensi air tanah KimiawiGeolistrik

4. Ananta Purwoarminta, 2005Skripsi, Universitas Gadjah MadaKabupaten Gunung KidulPotensi Akuifer di Seba-gian Cekungan Wonosari Kabupaten Gunung Kidul Mengetahui karak-teristik akuifer Mengetahui potensi akuifer dan keterse-diaan air tanah se-bagai sumber air bersih di daerah pe-nelitian

StatisDinamis Terdapat dua jenis akuifer yakni akuifer tertekan dan semi tertekan Potensi air tanah sedang dan rendah Air tanah di desa Ngipak sangat berlimpah dan mencukupi.

5. Petrus D.R. Soge, 2014Skripsi, UPN Veteran YogyakartaKecamatan Ngemplak, Kabupaten SlemanAnalisis Potensi Akuifer di Sebagian Cekungan Air Tanah Yogyakarta Mengetahui karakteristik akuifer Mengetahui sifat hidraulik batuan penyusun akuifer Mengetahui tingkat kekritisan air tanah

GeolistrikPemetaan Kontur Air Tanah Peta Kontur air tanah Perbandingan tingkat kekritisan air tanah Potensi akuifer

1.2. 1.3. Maksud, Tujuan dan Manfaat Penelitian1.3.1. Maksud Penelitian1. Mempelajari potensi akuifer di sebagian CAT Yogyakarta.2. Melatih kemampuan mahasiswa dalam melakukan penelitian berdasarkan ilmu yang diperoleh selama belajar di Program Studi Teknik Lingkungan Kebumian Universitas Pembangunan Nasional Veteran Yogyakarta.3. Memenuhi syarat menempuh ujian akhir untuk mendapatkan gelar kesarjanaan strata-1 (S1) pada Jurusan Teknik Lingkungan, Fakultas Teknologi Mineral, Universitas Pembangunan Nasional Veteran Yogyakarta.1.3.2. Tujuan Penelitian1. Mengetahui karakteristik akuifer di daerah penelitian.2.Mengetahui sifat hidraulik dan batuan penyusun akuifer di daerah penelitian3. Mengetahui tingkat kekritisan air tanah di daerah penelitian berdasarkan kondisi karakteristik akuifer.1.3.3. Manfaat Penelitian1. Memberikan informasi mengenai karakteristik akuifer di daerah penelitian.2. Memberikan informasi atau gambaran mengenai tingkat kekritisan air tanah di daerah penelitian.3.Memberikan informasi mengenai kondisi air tanah di daerah penelitian 4.Dapat digunakan sebagai referensi bagi penelitian-penelitian selanjutnya

1.4. Peraturan

No.JudulUraian singkat makna atau kaitan pasal dengan penelitian

1Peraturan Pemerintah No. 43 Tahun 2008Peraturan pemerintah ini berisi definisi tentang air tanah, akuifer dan cekungan air tanah serta batas-batas cekungan air tanah. Peraturan pemerintah ini berguna dalam penentuan batas-batas definitif dari daerah penelitian yakni cekungan air tanah Yogyakarta.

2Undang-undang No. 7 Tahun 2004Undang-undang ini berhubungan dengan penggunaan sumber daya air dan ppengelolaan ha katas air. Mengingat air tanah berada di kawasan yang kadang-kadang melampaui batas-batas daerah, maka penggunaan sumber daya air ini harus memperhatikan kepentingan antar daerah dan pengelolaannya harus diatur sedemikian rupa agar tidak menimbulkan konflik. Untuk itu diperlukan suatu pengelolaan yang dapat mencukupi kebutuhan air bagi penduduk di tiap daerah sambil tetap memperhatikan kelestarian air tanah.

3Keputusan Presiden No. 26 Tahun 2011Keputusan Presiden ini berhubungan dengan penetapan batas-batas cekungan air tanah. Hal ini berguna dalam penentuan batas-batas daerah penelitian.

4Peraturan Menteri ESDM No. 15 Tahun 2012Peraturan ini berhubungan dengan penghematan penggunaan air tanah.

5Keputusan Menteri Energi Dan Sumber Daya Mineral Nomor : 3261 K/40/MFM/2011Kepmen ini berhubungan dengan perizinan pemakaian air tanah dan izin pengusahaan air tanah pada cekungan air tanah lintas provinsi dan Negara.

6Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 42 Tahun 2008Peraturan pemerintah ini berhubungan pengelolaan sumber daya air. Pemanfaatan sumber daya air terutama berhubungan dalam penelitian ini dengan penggunaan air tanah oleh penduduk di lokasi penelitian.

7.Keputusan Presiden Tahun 26 Tahun 2011 Tentang Penetapan Cekungan Air Tanah (Lampiran)Keputusan Presiden Tahun 26 Tahun 2011 Tentang Penetapan Cekungan Air Tanah (Lampiran)

Tabel 1.2. Peraturan

1.4. Tinjauan Pustaka1.4.1. Air TanahMenurut UU Nomor 7 Tahun 1994 tentang Sumber Daya Air, air tanah adalah air yang terdapat dalam lapisan tanah atau batuan di bawah permukaan tanah. Selain itu, terdapat pula pengertian lain mengenai air tanah. Menurut Bouwer (1978); Freeze dan Cherry (1979); Kodoatie (1996) air tanah adalah sejumlah air di bawah permukaan bumi yang dapat dikumpulkan dengan sumur-sumur, terowongan atau sistem drainase atau dengan pemompaan. Dapat juga disebut aliran yang secara alami mengalir ke permukaan tanah melalui pancaran atau rembesan. Selain itu, menurut Soemarto (Kodoatie, 2012), air tanah adalah air yang menempati rongga-rongga dalam lapisan geologi. Lapisan tanah yang terletak di bawah permukaan tanah dinamakan daerah jenuh. 1.4.1.1. Pembentukan dan Usia Air TanahKeberadaan dan sifat dinamis dari air yang berada di bumi, terkait erat dengan siklus hidrologi. Hampir semua air tanah dapat dikatakan berasal dari siklus hidrologi, termasuk air permukaan dan air atmosferik (meteorik) (Toddd & Mays, 2005). Dalam siklus hidrologi air mengalami berbagai tahap yang berlangsung terus-menerus dalam kurun waktu tertentu. Salah satu proses dalam siklus hidrologi yang sangat mempengaruhi kuantitas air tanah adalah infiltrasi. Infiltrasi merupakan proses masuknya air permukaan dan atau air hujan ke dalam tanah. Menurut Asdak (2007), infiltrasi merupakan aliran air masuk ke dalam tanah sebagai akibat gaya kapiler (gerakan air ke arah lateral) dan gravitasi (gerakan air ke arah vertikal). Selain adanya gaya gravitasi, terdapat faktor lain yang turut menentukan besaran dan kecepatan infiltrasi, yakni porositas dan permeabilitas tanah dan atau batuan (Kusumayudha, 2007). Setelah melalui proses infiltrasi, air kemudian masuk melalui pori-pori tanah hingga mencapai suatu lapisan yang jenuh air. Bagian atas dari zona yang jenuh air ini sering disebut dengan muka air tanah (water table), yang sering diketahui dari ketinggian muka air sumur (Asdak, 2007).Menurut Todd & Mays (2005), air yang tidak pernah mengalami kontak dengan atmosfer dalam kurun waktu geologis yang cukup lama, disebut air connate (connate water). Pada dasarnya, air ini terdiri atas air dari celah-celah fosil yang telah berpindah dari lokasi asalnya. Air ini dapat berasal dari laut atau sumber-sumber air tawar dan pada umumnya memiliki kandungan mineral yang sangat tinggi. Air magmatik (magmatic water) adalah air yang berasal dari magma. Jika berasal dari lokasi yang dalam, disebut air plutonik (plutonic water) sedangkan jika berasal dari tempat yang relatif dangkal (3-5 km), maka disebut air volkanik (volcanic water). Air baru, baik magmatik maupun yang berasal dari luar angkasa (kosmik) yang tidak pernah menjadi bagian dari hidrosfer, disebut air juvenil (juvenile water). Akhirnya, air metamorfik (metamorphic water) merupakan air yang berasal atau terkandung di dalam batuan selama proses metamorfisme.Sedangkan menurut Kusumayudha (2007), air tanah dibedakan menjadi:a. Air Soil yaitu air yang membasahi tanah, yang berada di antara pori-pori tanah yang tidak jenuh.b. Air Meteorik yaitu air yang berasal dari hujan, masuk ke dalam tanah, kemudian bergerak ke bawah karena gravitasi.c. Air magmatis, air ini asal dan keberadaannya berkaitan dengan proses-proses magmatis. Pada saat magma berada pada fase pembekuan, baik di permukaan maupun di bawah permukaan, di dalam magma tersebut terjadi proses diferensiasi. d. Air Jouvenil, merupakan semua jenis air yang berada di lingkungan gunung berapi. e. Air Kosmis (Cosmic water), adalah air yang berasal dari luar angkasa. Air tersebut berada di bumi karena terbawa oleh benda-benda ruang angkasa, seperti meteorit ketika jatuh ke bumi. Keberadaan air kosmis hanyalah berdasarkan dugaan saja, karena asal dan genetikanya sulit dijelaskan sebagai fakta ilmiah.f. Air Connate, air formasi, atau air fosil, adalah jenis air yang pada umumnya banyak terdapat di lapangan-lapangan minyak bumi. Air ini secara genetik terbentuk bersamaan dengan pembentukan sedimen yang mengandungnya. Air connate pada umumnya mempunyai kandungan garam yang sangat tinggi, bahkan kandungan garamnya melebihi kandungan kadar garam air laut pada umumnya.g. Air rejuvenasi: yaitu air formasi yang dipermudakan kembali, yang terlepas dari batuan yang mengandungnya karena proses metamorfisme atau proses kompaksi. Apabila air rejuvenasi mengalami ekstraksi dari bawah permukaan, maka ia akan dapat terlibat kembali di dalam daur hidrologi.1.4.1.2. Waktu Tinggal Air Bawah TanahWaktu tinggal air di bawah permukaan tanah selama ini masih merupakan suatu topik yang didasarkan atas spekulasi saja. Namun dengan adanya radioisotop (Todd & Mays, 2005), penentuan usia air tanah dapat dilakukan. Hidrogen-3 (tritium) dan karbon-14 adalah dua jenis isotop yang terbukti sangat berguna. Tritium yang memiliki waktu paruh 12,33 tahun dan berasal dari lapisan atas atmosfer, dihasilkan melalui radiasi kosmik dan terbawa ke permukaan bumi melalui hujan. Selanjutnya pada saat berada di bawah permukaan bumi, secara alamiah tritium mulai mengalami penguraian dalam fungsi waktu, sebagai berikut:

di mana A adalah nilai radioaktivitas yang dicari, Ao aktivitas awal pada saat air memasuki akuifer, adalah konstanta pembusukan dan t adalah usia air. Karbon-14 memiliki waktu paruh 5730 tahun dan juga dihasilkan pada level yang konstan di atmosfer. Isotop ini terkandung dalam air tanah sebagai bikarbonat terlarut yang berasal dari lapisan tanah yang memiliki aktivitas makhluk hidup di mana CO2 dihasilkan dari pernapasan akar dan pembusukan sisa-sisa makhluk hidup. Tritium dapat dipakai untuk memperkirakan waktu keberadaan air tanah hingga 50 tahun, sementara karbon-14 mencapai usia dalam kurun waktu beberapa ratus hingga 50000 tahun.1.4.1.3. Pengaruh Karakteristik Batuan Terhadap Air Tanaha. AkuiferAir tanah terdapat dalam berbagai macam tipe formasi geologi. Namun yang paling penting adalah yang dikenal dengan sebutan akuifer. Akuifer didefinisikan sebagai formasi (geologi) yang mengandung material jenuh yang cukup permeabel untuk dapat menghasilkan air dalam jumlah yang berarti (Todd & Mays, 2005). Secara tidak langsung ini berarti akuifer juga memiliki kemampuan untuk menyimpan dan meloloskan air. Akuifer sering disebut juga dengan reservoir (groundwater reservoir) dan formasi pembawa air (waterbearing formation). Menurut Todd (Setyawan Purnama, Suyono dan Budi Sulaswono, 2007) 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 metamorf. Sekitar 90% airtanah terdapat pada endapan aluvial yang merupakan bahan lepas seperti pasir dan kerikil.Akuifer tersebar di suatu daerah secara dominan dan biasanya dibatasi oleh lapisan pembatas (confining bed) di atasnya atau di bawahnya. Lapisan pembatas ini didefinisikan sebagai material-material yang secara relatif kedap air dan terhubung ke beberapa akuifer dalam lapisan-lapisan. Beberapa tipe lapisan pembatas (confining bed) yang sering diketemukan adalah:a. akuiklud (aquiclude) yaitu formasi yang mungkin mengandung air (kadang-kadang dalam jumlah besar) tetapi tidak dapat mengalirkan air dalam jumlah yang signifikan di bawah kondisi biasa. Contoh material penyusunnya ialah lempung (clay).

b. akuifug (aquifuge) yaitu formasi batuan yang tidak dapat menyimpan maupun meloloskan air. Contoh material penyusunnya adalah Granit.c. akuitar (aquitard) yaitu lapisan batuan yang sedikit lulus air dan tidak mampu melepaskan air dalam arah mendatar, tetapi mampu melepaskan air dalam jumlah yang cukup berarti ke arah vertikal. Contoh material penyusunnya adalah lempung pasiran (Danaryanto, 2005).b. Porositas Bagian-bagian dari batuan yang tidak terisi oleh mineral-mineral padat, dapat diisi oleh air tanah. Bagian-bagian tersebut biasa dikenal dengan sebutan Ruang antarbutir (voids), celah (interstices), pori-pori (pores) atau ruang pori (pore space) (Todd & Mays, 2005). Ruang-ruang tersebut dibedakan berdasarkan ukuran, bentuk, ketidakteraturan dan distribusinya. Ruang antarbutir yang asli berasal dari proses-proses geologis yang membentuk formasi geologis dan sering ditemukan pada batuan sedimen dan batuan beku. Ruang antarbutir sekunder terbentuk setelah batuan terbentuk. Contoh Ruang antarbutir sekunder ialah kekar, patahan, bukaan akibat pelarutan dan bukaan-bukaan yang disebabkan oleh tumbuhan dan hewan.Berdasarkan ukurannya, ruang antarbutir dibedakan atas kapiler, superkapiler dan subkapiler. Celah kapiler berukuran cukup kecil sehingga gaya-gaya tekanan permukaan akan menyimpan air di dalamnya. Celah superkapiler berukuran lebih besar dari celah kapiler sedangkan celah subkapiler berukuran sangat kecil sehingga air umumnya tersimpan oleh gaya adhesi. Berdasarkan hubungan antar ruang, ruang antarbutir dibedakan lagi atas saling berhubungan atau terpisah (Todd & Mays, 2005).Porositas batuan atau tanah adalah ukuran perbandingan volume ruang antarbutir dengan volume seluruhnya (Todd & Mays, 2005). Sedangkan menurut Kodoatie (2012), porositas adalah perbandingan isi ruang antar butiran (voids) dibagi total isi suatu material tanah. Porositas efektif merupakan perbandingan antara jumlah ruang antarbutir yang saling berhubungan dengan total volume batuan atau tanah. Porositas efektif sering disebut juga dengan spesific yield (Kodoatie, 2012)c. Klasifikasi TanahMaterial-material geologis yang bersifat lepas seperti tanah, pada umumnya diklasifikasikan menurut ukuran butir dan penyebarannya. Ada beberapa klasifikasi tanah yang sering digunakan antara lain:1. Klasifikasi Tanah berdasarkan ukuran partikel menurut Morris dan Johnson (Todd & Mays, 2005) hal. 412. Klasifikasi tanah berdasarkan diameter butiran menurut Julien (1995) (Kodoatie, 2012) hal 113Tekstur tanah didefinisikan berdasarkan hubungan antara pasir, lanau, dan lempung yang hadir dalam analisis ukuran butir (Todd & Mays, 2005). Hal ini dapat dilihat pada segitiga tekstur tanah berikut. Hal 42. Todd & Mays1.4.1.4. Distribusi Vertikal Air Tanah Air di bawah permukaan bumi terbagi ke dalam dua zona, yakni zona aerasi (zones of aeration) dan zona saturasi (zones of saturation). Zona aerasi terdiri atas ruang-ruang antarbutir yang sebagiannya terisi oleh air dan sebagiannya lagi oleh udara. Sedangkan zona saturasi atau sering disebut zona jenuh air merupakan zona di mana semua ruang antarbutirnya terisi oleh air di bawah tekanan hidrostatik (Todd & Mays, 2005). Zona aerasi terletak di atas zona saturasi hingga permukaan tanah. Pada zona aerasi terdapat pula air vados (vadose water). Zona ini dapat dibagi lagi ke dalam beberapa subbagian antara lain zona air tanah (soil water zone), zona peralihan (intermediate vadose zone) dan zona kapiler (capillary zone). Menurut Kusumayudha (2007), Zona aerasi atau zona tak jenuh (unsaturated zone / zones of aeration) yaitu zona di bawah permukaan, yang hanya sebagian ruang pori-porinya terisi air, sedangkan sebagian lainnya beiri udara. Zona ini masih dapat dibagi lagi menjadi soil zone dan intermediate zone. Di dalam zona ini, air pada umumnya secara leluasa dapat bergerak ke arah vertikal di bawah kendali gaya gravitasi Zona saturasi dimulai dari permukaan daerah jenuh air hingga ke batuan kedap air di bawahnya. Jika di atasnya tidak terdapat lapisan kedap air sebagai pembatasnya, maka muka air tanah atau permukaan freatik (phreatic surface) menjadi batas atas dari zona ini. Permukaan tersebut dapat didefinisikan sebagai lokasi di mana terjadi tekanan atmosfer dan dapat ditentukan dengan permukaan air pada sumur (Todd & Mays, 2005). Sedangkan menurut Kusumayudha (2007), zona saturasi atau zona jenuh (saturated zone / zones of saturation) yaitu zona yang seluruh pori-pori dan rongga-rongganya sepenuhnya terisi oleh air. Zona ini berada di bawah zona tak jenuh. Di dalam zona ini, air tanah mulai bergerak secara lateral di bawah kendali gradien hidrolika. Proses perkolasi, terjadi pada zona ini.

(GAMBAR hal.46 Groundwater Hydrology)1. Zona Aerasi (Zones of Aeration)a. Zona Air Tanah (Soil Water Zone)Zona air tanah mencakup secara vertikal dari permukaan tanah hingga ke daerah perakaran. Ketebalannya bervariasi, tergantung pada jenis tanah dan vegetasi di atas permukaan tanah. Air pada zona ini sebagian besar digunakan untuk pertanian. Daerah ini juga merupakan sumber air untuk tanaman. Jumlah air pada zona ini bergantung pada tingkat kelembaban tanahnya (Todd & Mays, 2005). Air pada zona ini akan hilang karena proses-proses transpirasi tanaman, evaporasi dan perkolasi.Menurut Driscoll (1987), pada zona ini keterdapatan air lebih disebabkan karena adanya gerakan antar molekul-molekul, daya kapilaritas yang melawan gaya gravitasi. Gerakan molekul cenderung mengisi air tanah pada lapisan permukaan darimasing-masing partikel tanah. Daya kapilaritas mengisi air pada ruang-ruang kecil di antara partikel-partikel tanah. Ketika kapasitas air tanah sudah penuh, maka air mulai mengalami perkolasi karena adanya gaya gravitasi (Kodoatie, 2012).b. Zona Tengah (Intermediate Vadose Zone)Zona tengah ini membentang dari tepi bawah zona air tanah (soil water zone) hingga ke batas atas zona kapiler (capillary zone). Ketebalan zona ini bervariasi mulai dari nol, di mana zona pembatasnya bersatu dengan muka air tanah yang mencapai permukaan tanah, hingga lebih dari 100 meter pada kondisi di mana muka air tanahnya sangat dalam. Zona ini berfungsi terutama sebagai daerah penghubung antara daerah dekat permukaan tanah dengan daerah dekat muka air tanah di mana aliran air secara vertikal harus melaluinya (Todd & Mays, 2005)..Menurut Kodoatie (2012), meskipun sebagian besar air pada zona ini bergerak ke bawah, namun sebagian ada yang tertahan tetapi tidak dapat diambil. Pada daerah lembab (basah), zona ini sangat sedikit atau bahkan tidak ada. Kemungkinan kecil air mengalir semuanya melalui zona tengah pada daerah kering dan sebagian kecil air mencapai muka air tanah karena perkolasi aliran dari air tanah (soil water).c. Zona Kapiler (Capillary Zone)Zona kapiler membentang dari muka air tanah ke atas hingga batas kenaikan air secara kapiler (Todd & Mays, 2005). Besarnya pipa kapiler tergantung dari rata-rata ukuran butir material dari zona ini (Driscoll, 1987). Menurut Asdak (2007), zona kapiler yaitu suatu zona di dalam tanah ketika air yang berasal dari zona jenuh, ditarik oleh gaya kapiler ke dalam zona aerasi. Sedangkan menurut Kusumayudha, pada zona kapiler molekul-molekul air yang berada pada bidang permukaan air tanah dapat melakukan gerakan-gerakan ke atas melalui ruang-ruang pipa kapiler di antara butir-butir batuan yang diameternya kurang dari 1 mm. Ketebalan zona kapiler bervariasi dan berbanding terbalik dengan ukuran pori-pori tanah atau batuan.2. Zona Saturasi (Zone of Saturation)a. Spesific Retention (SR)Spesific retention dari batuan atau tanah merupakan perbandingan volume air yang akan ditampung tanah atau batuan tersebut setelah jenuh air terhadap gaya gravitasi volumnya sendiri (Todd & Mays, 2005). Pengertian lainnya menurut Karanth (1987), spesific retention merupakan kapasitas jenuh batuan untuk menahan air setelah drainase, di mana volume air tertahan merupakan persentase dari total volume batuan. Jumlah air yang akan dibuang dari batuan tergantung pada durasi drainase, temperatur, kandungan kimia dan sifat fisik batuan (Kodoatie, 2012).

b. Spesific Yield (Sy)Spesific yield dari tanah atau batuan adalah perbandingan volume air yang, setelah jenuh, dapat dikeluarkan secara gravitasi dari volume tanah atau batuan itu sendiri (Todd & Mays, 2005). Nilai spesific yield bergantung pada ukuran butir, bentuk dan penyebaran pori-pori, kepadatan lapisan dan waktu drainase. Spesific yield dapat diukur dengan berbagai metode termasuk laboratorium, lapangan dan perkiraan. Pengukuran yang paling dapat diandalkan ialah metode yang berdasarkan tes pemompaan.

Gambar 1.2. Sistem airtanah pada akuifer menurut Heath (1987) (Kusumayudha & Suyono, 2007)1.4.2. AkuiferAkuifer dapat dikelompokkan berdasarkan keterdapatan atau kondisi muka air tanahnya (water table). Todd & Mays (2005) mengelompokkan akuifer menjadi 4 yaitu akuifer bebas (unconfined aquifer), akuifer tertekan (confined aquifer), akuifer semitertekan/bocor (leaky aquifer) dan akuifer ideal (idealize aquifer). Sedangkan menurut Kodoatie (2012), berdasarkan sistem terbentuk dan lokasinya, akuifer bebas dapat dibagi lagi atas 3 jenis yaitu akuifer lembah (valley aquifer), akuifer bertengger (perched aquifer) dan akuifer aluvial (alluvial aquifer).

1.4.2.1. Akuifer Bebas (Unconfined Aquifer)Akuifer bebas merupakan akuifer yang jenuh air (saturated). Lapisan pembatasnya, yang merupakan akuitar, hanya pada bagian bawahnya dan tidak ada pembatas akuitar di lapisan atasnya. Batas lapisan atas berupa muka air tanah. Dengan kata lain, merupakan akuifer yang mempunyai muka air tanah (Kodoatie, 1996). Muka air tanah pada akuifer tidak tertekan bersifat bebas untuk naik turun tergantung pada musim. Air tanah yang terdapat pada akuifer ini disebut sebagai air tanah bebas. Menurut Kashef (1986), akuifer bebas terjadi ketika muka air tanah bertemu pada bagian yang rendah, air akan mengalir ke samping, kolam, rawa, danau pinggir laut dan rembesan air di atas mata air. Pada akuifer bebas, air tanah muncul di bawah dan di atas muka air laut (Kodoatie, 2012).Akuifer bebas terbagi lagi atas beberapa akuifer berdasarkan sistem terbentuk dan lokasinya, yakni:a. Akuifer lembah (valley aquifer), yakni akuifer yang terdapat pada suatu lembah dengan sungai sebagai batasnya (inlet atau outletnya). Jenis-jenis akuifer ini dapat dibedakan berdasakan lokasinya yaitu di daerah yang banyak curah hujannya (humid zone) dan daerah dengan curah hujan sedikit (arid zone).b. Akuifer bertengger (Perched Aquifer), yakni akuifer yang biasanya terletak bebas di suatu struktur tanah dan tidak berhubungan dengan sungai, serta terletak di atas suatu lapisan formasi geologi kedap air (Kodoatie, 2012). Akuifer ini, menurut Fetter (1994) merupakan akuifer di mana aliran air lateral di atas lapisan permeabel sampai pada tepi muka air atau terbentuk mata air. Akuifer ini terletak di atas lapisan tanah jenuh air. Biasanya akuifer ini tidak begitu luas, suplai airnya hanya cukup untuk keperluan rumah tangga (Todd & Mays, 2005).c. Alluvial Aquifer, yakni akuifer yang terbentuk sebagai hasil pemampatan sedimen di daerah gunung api. Kapasitas air di akuifer ini menjadi besar dan umumnya volume air tanah seimbang dengan yang ada di sungai. Pengisian akuifer ini umumnya terjadi di daerah hulu karena muka air tanahnya yang relatif lebih tinggi dari dasar sungai. Hal ini mengakibatkan terjadinya aliran dasar (baseflow) yang terjadi sepanjang tahun. Menurut Kodoatie (2012), ditinjau dari kuantitas kandungan air yang dimilikinya, maka akuifer ini merupakan akuifer yang paling baik jika dibandingkan dengan akuifer jenis lain.1.4.2.2. Akuifer Tertekan (Confined Aquifer)Akuifer tertekan terjadi ketika air tanah ditekan oleh tekanan yang lebih besar dari tekanan atmosfir oleh suatu lapisan impermeabel di atasnya (Todd & Mays, 2005). Menurut Kodoatie (1996), akuifer tertekan merupakan akuifer jenuh air yang dibatasi oleh akuiklud pada lapisan atas dan bawahnya dan tekanan airnya lebih besar daripada tekanan atmosfir. Pada lapisan pembatasnya tidak ada air yang mengalir.Akuifer tertekan terisi penuh oleh air tanah dan tidak mempunyai muka air tanah yang bersifat bebas, sehingga pengeboran yang menembus akuifer ini akan menyebabkan naiknya muka air tanah di dalam sumur bor yang melebihi kedudukan semula (Kodoatie, 2012). 1.4.2.3. Akuifer Semi-tertekan / Bocor (Leaky aquifer)Merupakan akuifer jenuh air yang dibatasi oleh lapisan atas berupa akuitar dan lapisan bawahnya berupa akuiklud. Pada lapisan pembatas di bagian atasnya, karena bersifat akuitar, maka masih ada air yang mengalir ke akuifer tersebut walaupun konduktivitas hidrauliknya jauh lebih kecil dibandingkan dengan konduktivitas hidraulik akuifernya. Tekanan air pada akuifernya lebih besar daripada tekanan atmosfir (Kodoatie, 1996). Air yang keluar dari sumur pada akuifer ini mengalir dalam dua arah yakni aliran horizontal di dalam akuifernya dan vertikal, melalui lapisan akuitar menuju ke atas akuifer (Todd & Mays, 2005).(GAMBAR)1.4.3. Potensi AkuiferPotensi akuifer merupakan kemampuan akuifer untuk menyimpan dan meloloskan air (Purwoarminta, 2005). Penyelidikan potensi akuifer dapat dilakukan melalui pemetaan kontur air tanah untuk mengetahui aliran air tanah, tes pemompaan (pumping test) untuk mengetahui permeabilitas air tanah dan pengukuran geolistrik resistivitas (tahanan jenis) untuk mengetahui ketebalan lapisan batuan. Selain itu, penyelidikan potensi akuifer secara spesifik bertujuan untuk mengetahui sifat-sifat batuan penyusun akuifer, luas akuifer (ketebalan dan kedalamannya), ketersediaan air tanah pada akuifer yang diselidiki.Menurut Todd dan Mays (2005), penyelidikan air tanah di permukaan tanah dapat dilakukan dengan beberapa metode yakni metode geologi (geologic methods), penginderaan jauh (remote sensing), eksplorasi geofisika (geophysical exploration). metode resistivitas elektrik (electrical resistivity method), metode pantulan seismik (seismic refraction method) dan metode gravitasi dan magnetis (gravity and magnetic methods). 1.4.3.1. Metode Geologi (Geologic Methods)Metode ini diawali dengan pengumpulan, analisis dan interpretasi hidrogeologi terhadap peta topografi yang ada, foto-foto udara, peta dan bahan-bahan geologi yang berhubungan. Semua ini biasanya dilengkapi juga dengan penelitian di lapangan, evaluasi terhadap data hidrologis dari aliran permukaan dan mata air, jumlah air yang bisa dihasilkan dari sumur, pengisian air tanah air tanah, pelepasan air tanah, elevasi muka air tanah dan kualitas air tanah. Metode ini merupakan langkah awal yang sangat membantu dalam metode penyelidikan air bawah permukaan lainnya karena tidak memerlukan peralatan yang mahal. Selain itu, informasi mengenai struktur dan komposisi geologis merupakan hal yang penting bagi metode-metode penyelidikan lainnya (Todd & Mays, 2005).1.4.3.2. Penginderaan Jauh (Remote Sensing)Penginderaan jauh merupakan metode yang bekerja dengan cara mengumpulkan data tentang objek, permukaan atau material tanpa kontak langsung dan tanpa jarak pemisah antara pengobservasi dan alam. Pencitraan yang diperoleh melalui pesawat atau satelit dalam panjang gelombang elektromagnetis tertentu, dapat menghasilkan informasi yang sangat berguna berkenaan dengan kondisi-kondisi air tanah. Gelombang elektromagnetik yang digunakan ialah infra merah. Infra merah dapat memberikan informasi mengenai suhu, kandungan tanah, sirkulasi air tanah hingga patahan yang mengarah pada penemuan akuifer (Todd & Mays, 2005).1.4.3.3. Eksplorasi Geofisika (Geophysical Exploration)Eksplorasi geofisika merupakan pengukuran ilmiah terhadap kerak bumi untuk meneliti keberadaan mineral-mineral atau struktur geologi (Todd & Mays, 2005). Metode-metode geofisika bekerja dengan cara mendeteksi perbedaan-perbedaan, atau keganjilan-keganjilan yang terjadi pada sifat-sifat fisik kulit bumi. Densitas, sifat magnetis, elastisitas dan resistivitas merupakan sifat yang paling sering diukur. Data-data tersebut kemudian diinterpretasikan lebih lanjut menjadi data struktur geologis, tipe batuan dan porositas, kandungan yang terdapat dalam air dan kualitas air. 1.4.4.4.Metode Resistivitas Elektrik (Electrical Resistivity Method)Metode ini meliputi pengukuran permukaan material bumi untuk mengendalikan aliran yang ada dengan konduksi ionik (Kodoatie, 2012). Formasi batuan yang ada di bawah permukaan bumi memiliki resistivitas tertentu jika dialiri arus listrik dengan tegangan yang berbeda-beda. Menurut Todd dan Mays (2005), jika suatu material dengan tahanan R memiliki penampang melintang A dan panjang L, maka resistivitasnya dapat dirumuskan sebagai:

Satuan resistivitas adalah ohm-m2/m, atau ohm-m.Nilai resistivitas dari setiap formasi batuan bervariasi pada jarak tertentu bergantung pada material, kepadatan, porositas, ukuran dan bentuk butir, kandungan dan kualitas air tanah dan suhutidak ada nilai yang tepat untuk resistivitas setiap batuan. Sebagai contoh batuan beku dan metamorf memiliki nilai resistivitas yang berkisar pada 102-108 ohm-m. pada formasi-formasi batuan yang bersifat porous (menyerap air), nilai resistivitasnya lebih banyak dipengaruhi oleh kandungan dan kualitas air tanahnya dibandingkan resistivitas batuannya. Pada akuifer-akuifer yang terdiri atas material yang tidak padat (unconsolidated), nilai resistivitasnya menurun seiring dengan tingkat kejenuhan dan salinitas air tanahnya. berikut dipaparkan tabel nilai resistivitas dari masing-masing formasi batuan:(GAMBAR)Resistivitas aktual (actual resistivity) ditentukan dari resistivitas semu (apparent resistivity) yang diperoleh dari hasil komputasi pengukuran beda arus dan potensial antara tiap elektroda yang diletakkan di permukaan tanah. Prinsip kerja metode geolistrik meliputi pengukuran beda potensial antara dua pasang elektroda yang dipasang sejajar dalam jarak tertentu yakni elektroda potensial dan elektroda arus. Elektroda potensial terletak di bagian tengah diapit oleh elektroda arus. Jika resistivitas di bawah permukaan seragam, maka akan terbentuk jaringan ortogonal berupa pancaran-pancaran melingkar yang berasal dari arus dan garis ekuipotensial. Beda potensial yang terukur adalah nilai tahanan dari daerah di bawah permukaan yang dikontrol oleh jaringan yang terbentuk. Dengan demikian, arus dan beda potensial yang terukur menampilkan nilai resistivitas semu (apparent resistivity) dari suatu kedalaman tertentu. Jika jarak antara elektroda-elektroda tersebut diperpanjang, maka akan terjadi penetrasi arus yang lebih dalam sehingga diperoleh nilai resistivitas semu yang berbeda lagi. Pada umumnya, nilai resistivitas aktual bergantung pada kedalaman; oleh karena itu, resistivitas semu akan berubah ketika jarak elektroda diubah, namun tidak dengan cara yang sama. Karena perubahan resistivitas pada daerah yang sangat dalam hanya sedikit berpengaruh terhadap perubahan nilai resistivitas semu dibandingkan dengan daerah yang dangkal, metode ini kurang efektif untuk menentukan resistivitas aktual di bawah beberapa ratus meter.Menurut Asra (2012), umumnya lapisan batuan tidak mempunyai sifat homogen sempurna, seperti yang dipersyaratkan pada pengukuran geolistrik. Posisi lapisan batuan yang terletak dekat dengan permukaan tanah akan sangat berpengaruh terhadap hasil pengukuran tegangan dan ini akan membuat data geolistrik menjadi menyimpang dari nilai sebenarnya. Hal yang dapat mempengaruhi homogenitas lapisan batuan adalah fragmen batuan lain yang menyisip pada lapisan, faktor ketidakseragaman dari pelapukan batuan induk, material yang terkandung pada jalan, genangan air setempat, perpisahan dari bahan logam yang dapat menghantar arus listrik, pagar kawat yang terhubung ke tanah dan sebagainya.Dalam praktiknya, terdapat beberapa konfigurasi jarak elektroda; yang paling sering digunakan ialah konfigurasi Wenner dan Schlumberger.a. Konfigurasi Wenner Konfigurasi Wenner memiliki elektroda potensial yang diatur dengan jarak 1/3 dari elektroda arus (Todd & Mays, 2005). Menurut Damtoro (2007), jarak elektroda potensial pada konfigurasi Wenner selalu sepertiga dari jarak elektroda arus. Bila jarak elektroda arus diperbesar, maka jarak elektroda potensial juga harus diubah sehingga jarak elektroda potensial tetap sepertiga jarak AB (Asra, 2012). Rumus resistivitas semu (apparent resistivity) untu konfigurasi Wenner adalah

Di mana a adalah jarak antara elektrodaaa-elektroda yang berdekatan, V adalah perbedaan tegangan antara elektroda potensial dan I adalah besar arus yang dialirkan (Todd & Mays, 2005).Keunggulan dari konfigurasi Wenner ini adalah ketelitian pembacaan tegangan pada elektroda potensial yang relatif dekat dengan elektroda arus. Sedangkan kelemahannya adalah tidak dapat mendeteksi homogenitas batuan di dekat permukaan yang dapat berpengaruh terhadap hasil perhitungan (Asra, 2012).(GAMBAR)b. Konfigurasi SchlumbergerPada Konfigurasi Schlumberger, elektroda potensial dipasang secara berdekatan. Rumus untuk perhitungan resistivitas semu (apparent resistivity) dengan konfigurasi ini yaitu:

(gambar)di mana L dan b adalah jarak antara elektroda arus dan elektroda potensial. Secara teori L b, namun untuk aplikasi praktis, hasil yang terbaik sering diperoleh jika L 5b (Todd & Mays, 2005). 1.4.4.5 Metode Pantulan Seismik (Seismic Refraction Method)Metode ini dilakukan dengan cara memberikan tumbukan alat berat atau ledakan kecil, kemudian diukur waktu yang dibutuhkan sampai terdengar suara, atau besarnya cepat rambat gelombang yang dihasilkan. Metode ini menginformasikan struktur geologi hingga ribuan meter di bawah permukaan. Waktu tempuh gelombang seismik bergantung pada media yang dilalui gelombang tersebut. Cepat rembat gelombang terbesar tercapai pada saat melalui batuan beku, sedangkan cepat rambat gelombang terendah terjadi saat melalui material lepas (unconsolidated materials) (Todd & Mays, 2005).1.4.4.6. Metode Gravitasi dan Magnetik (Gravity and Magnetic Methods)Metode gravitasi dilakukan dengan cara mengukur perbedaan kepadatan di permukaan bumi yang mengindikasikan adanya struktur geologi tertentu. Metode ini jarang dipakai dalam penelitian terhadap air bawah tanah karena mahal dan juga karena perbedaan kandungan air di bawah permukaan jarang mencakup perbedaan berat jenis yang dapat diukur di permukaan (Todd & Mays, 2005).Metode magnetik merupakan metode yang dapat memetakan medan-medan magnetik yang ada di bumi. Metode ini berguna dalam pengukuran-pengukuran yang tidak berhubungan langsung dengan studi air tanah, seperti penentuan dike sebagai pembatas akuifer.1.4.4. Cekungan Air Tanah (Groundwater Basin)Cekungan air tanah adalah unit hidrogeologis yang terdiri atas satu atau beberapa akuifer besar yang tergabung dan saling berhubungan (Todd & Mays, 2005). Sedangkan menurut Peraturan Daerah Provinsi Daerah Istimewa Yogyakarta Nomor 5 Tahun 2012 Tentang Pengelolaan Air Tanah, cekungan air tanah adalah suatu wilayah yang dibatasi oleh batas hidrogeologis, tempat semua kejadian hidrogeologis seperti proses pengimbuhan, pengaliran, dan pelepasan air tanah berlangsung. Kriteria cekungan air tanah menurut Peraturan Pemerintah Nomor 43 Tahun 2008 adalah:a. Mempunyai batas hidrogeologis yang dikontrol oleh kondisi geologis dan/atau kondisi hidraulik air tanah. Batas hidrogeologis adalah batas fisik wilayah pengelolaan air tanah. Batas hidrogeologis dapat berupa batas antara batuan lulus dan tidak lulus air, batas pemisah air tanah dan batas yang terbentuk oleh struktur geologi yang meliputi antara lain, kemiringan lapisan batuan, patahan dan lipatan.b. Mempunyai daerah imbuhan dan daerah lepasan air tanah dalam suatu sistem pembentukan air tanah. Daerah imbuhan air tanah merupakan kawasan lindung air tanah, di daerah tersebut air tanah tidak untuk didayagunakan, sedangkan daerah lepasan air tanah secara umum dapat didayagunakan, dapat dinyatakan sebagai kawasan budi daya air tanah.c. Memiliki satu kesatuan sistem akuifer: yaitu kesatuan susunan akuifer, termasuk lapisan batuan kedap air yang berada di dalamnya. Akuifer dapat berada pada kondisi tidak tertekan atau bebas (unconfined) dan/atau tertekan (confined).

1.4.5. Batas Cekungan Air TanahSeperti disebutkan dalam peraturan pemerintah, maka batas-batas hidrogeologis cekungan air tanah yakni berupa batas dua batuan, yaitu batuan lolos air (permeable) dan tidak lolos air (impermeable), batas pemisah air tanah dan batas yang terbentuk karena struktur geologi, antara lain kemiringan lapisan batuan, lipatan dan patahan.Cekungan air tanah juga dibatasi oleh satu atau lebih batas daerah alirannya. Menurut Toth (1990) dan Kupper (1990) kondisi batas dan kondisi awal cekungan air tanah dapat dijelaskan dalam beberapa kondisi (Kodoatie, 2012).1. Batas Ketinggian yang Diketahui (Prescribed Head Boundary)Batas ini merupakan batas ketinggian (H) yang konstan, misalnya muka air laut, muka air danau dan muka air sungai. Batas ini disesuaikan dengan datum yang ada.2. Batas Aliran yang Diketahui (Prescribed Flux Boundary)Pada batas ini, besarnya aliran sudah diketahui. Aliran ini secara konstan memberikan distribusi debit yang tetap namun bila tidak ada aliran dan h = konstan maka disebut batas ketinggian konstan (constant head boundary).3. Batas Muka AirBatas ini merupakan batas muka air yang diketahui. Secara aplikatif batas ini berarti aliran air akan berbias melalui batas yang konstruktif (muka air yang diketahui) namun besarnya debit akan selalu konstan.4. Batas Kedap AirMerupakan suatu daerah yang kedap air (impermeable) sehingga aliran air tidak dapat melewatinya. Sering disebut juga batas tanpa aliran (no flow boundary).Selain itu, menurut Boonstra dan de Ridder (1981), batas cekungan air tanah dibedakan atas 4 (Kodoatie, 2012) yakni:1. Batas Tanpa AliranBatas tanpa aliran merupakan batas cekungan air tanah, dengan kondisi hidraulik pada batas tersebut menunjukkan tidak terjadi aliran air tanah atau alirannya tidak beraarti jika dibandingkan dengan aliran pada akuifer utama (zero-flow boundaries/ non-flow boundaries/barier boundaries).Menurut Danaryanto dkk. (2005), batas tanpa aliran ini dibedakan menjai tiga tipe sebagai berikut (Kodoatie, 2012):a. batas tanpa aliran eksternal (external zero-flow boundary), yaitu batas yang merupakan kontak atau persinggungan antara akuifer dan bukan akuifer (akuiklud atau akuifug) pada arah lateral atau mendatar.b. batas tanpa aliran internal (internal zero flow boundary), yaitu batas yang merupakan kontak antara akuifer dan bukan akuifer pada arah vertikal atau tegak. Batas tersebut merupakan batas vertikal bagian bawah cekungan air tanah.c. batas pemisah air tanah (groundwater divide), yaitu batas pada arah lateral yang memisahkan dua aliran air tanah dengan arah berlawanan.2. Batas Muka Air Permukaan (head controlled boundaries)Batas muka air permukaan merupakan batas cekungan air tanah di mana pada bagian atasnya dapat diketahui tekanan hidrauliknya. Batas tersebut dapat bersifat tetap atau berubah terhadap waktu. Batas muka air permukaan dapat dibedakan menjadi dua tipe:a. batas muka air permukaan eksternal (external head controlled boundary), yaitu batas muka air permukaan yang bersifat tetap misalnya muka air laut dan muka air danau. Batas tersebut ditetapkan sebagai batas lateral cekungan air tanah jika akuifer utama pada cekungan itu bersifat tak tertekan. Jika akuifer utama merupakan akuifer tertekan, batas cekungan itu dapat beada di daerah lepas pantai.b. batas muka air permukaan internal (internal head controlled boundary), yaitu batas muka air permukaan yang berubah terhadap waktu, misalnya sungai dan kanal, yang ditetapkan sebagai batas cekungan air tanah pada arah vertikal.3. Batas Aliran Air TanahBatas aliran air tanah (flow controlled boundaries) atau batas imbuhan air tanah (recharge boundary) merupakan batas cekungan air tanah di mana pada batas tersebut volume air tanah per satuan waktu yang masuk ke dalam cekungan tersebut berasal dari lapisan batuan yang tidak diketahui tekanan hidraulik atau keterusannya.Berdasarkan arah alirannya, batas aliran air tanah dibedakan menjadi dua tipe sebagai berikut:a. batas aliran air tanah masuk (inflow boundary), yaitu batas cekungan air tanah dengan arah aliran menuju ke dalam cekungan tersebut.b. batas aliran air tanah ke luar (outflow boundary), yaitu batas cekungan air tanah dengan arah aliran menuju ke luar cekungan tersebut.Kedua batas aliran air tanah ini ditetapkan sebagai cekungan air tanah pada arah lateral.4. Batas Muka Air Tanah Bebas (Free Surface Boundary)Batas muka air tanah bebas, merupakan batas cekungan air tanah di mana pada batas tersebut diketahui tekanan hidrauliknya yakni sebesar tekanan udara luar. Muka air tanah bebas, atau muka freatik, merupakan batas vertikal bagian atas cekungan air tanah.

1.4.6. Cekungan Air Tanah YogyakartaMenurut Mc.Donalds (1984), cekungan air tanah Yogyakarta di lereng selatan gunung Merapi dibatasi oleh dua sungai utama yaitu Kali Opak di bagian timur dan Kali Progo di bagian barat. Di bagian selatan cekungan ini dibatasi oleh pantai laut selatan. Perbukitan yang membatasi CAT Yogyakarta secara morfologis adalah merupakan rangkaian perbukitan Kulon Progo dan rangkaian perbukitan Baturagung. Secara geologis cekungan Yogyakarta dibatasi oleh dua sesar utama, yaitu sesar sepanjang Kali Opak di timur dan sesar turun berpasangan yang membentuk graben Bantul dan graben Yogyakarta.

BAB IIRUANG LINGKUP PENELITIAN

2.1. Lingkup Kegiatan PenelitianPenelitian ini merupakan suatu analisis mengenai potensi akuifer dalam hubungannya dengan tingkat kekritisan air tanah di sebagian cekungan air tanah Daerah Istimewa Yogyakarta. Analisis mengenai potensi akuifer pada dasarnya merupakan analisis kuantitatif terhadap air tanah. Air tanah yang terdapat pada suatu cekungan air tanah dengan komposisi akuifer tertentu merupakan sumber daya yang sangat berharga dalam menunjang kelangsungan aktivitas makhluk hidup di suatu daerah. Dengan demikian jenis penelitian ini merupakan analisis terhadap hubungan antara ketersediaan air tanah yang terdapat dalam komposisi akuifer tertentu dengan tingkat kebutuhan makhluk hidup di atasnya.Komponen lingkungan yang termasuk dalam penelitian ini meliputi komponen-komponen yang berpengaruh terhadap potensi akuifer dan tingkat ketersediaan air tanah. Untuk penelitian mengenai potensi akuifer, komponen lingkungan yang dilibatkan ialah komponen geofisik berupa kondisi litologi, curah hujan dan bentuklahan daerah penelitian. Kondisi litologi diperlukan untuk mengetahui karakteristik batuan penyusun akuifer, ketebalan akuifer, nilai permeabilitas, kedudukan dan kualitas air tanah. Sedangkan curah hujan dan bentuklahan diperlukan dalam analisis mengenai nilai konduktivitas hidrolik, transmisivitas, daya tampung dan debit akuifer serta penentuan batas-batas cekungan air tanah di daerah penelitian. Komponen lainnya yang juga dilibatkan dalam penelitian ini meliputi komponen lingkungan sosial budaya yang berhubungan dengan tingkat kebutuhan air pada masyarakat di daerah penelitian yang kemudian berhubungan dengan analisis mengenai tingkat kekritisan air tanah. 2.2. Kerangka Alur Pikir Penelitian

Latar BelakangCekungan air tanah merupakan penyedia air tanah bagi pemenuhan kebutuhan makhluk hidup akan air bersih. Peningkatan jumlah penduduk dapat berpotensi menurunkan debit maupun kualitas air tanah. Faktor yang berperan dalam menjaga kuantitas maupun kualitas air tanah yaitu kondisi akuifer pada suatu cekungan air tanah.Perumusan Masalah1. Bagaimana karakteristik akuifer di daerah penelitian?2. Bagaimana potensi akuifer di daerah penelitian?3. Bagaimana tingkat kekritisan air tanah di daerah penelitian?

Tujuan Penelitian1. Mengetahui karakteristik akuifer di daerah penelitian2. Mengetahui potensi akuifer dan ketersediaan air tanah sebagai sumber air bersih di daerah penelitian 3. Mengetahui tingkat kekritisan air tanah di daerah penelitianKegunaan Penelitian1. Memberikan informasi mengenai karakteristik dan potensi akuifer di daerah penelitian. 2. Memberikan informasi atau gambaran mengenai tingkat kekritisan air tanah 3. Dapat digunakan sebagai referensi untuk penelitian-penelitian selanjutnya.Kajian Teori1. Pengertian mengenai cekungan air tanah, air tanah dan hal-hal yang berkaitan dengan air tanah dan akuifer dalam undang-undang, keputusan menteri dan peraturan pemerintah.2. Penelitian terdahulu mengenai potensi akuifer di beberapa daerah cekungan air tanah di Pulau Jawa.3. Metode-metode yang dipakai dalam pengujian akuifer dan penelitian air tanahMetode Penelitian1. Geolistrik metode Schlumberger.2. Survey dan wawancara3. Pemetaan kontur air tanahHasil Penelitian1. Peta karakteristik akuifer2. Peta kontur air tanah3. Peta tingkat kekritisan air tanah

Gambar 2.1. Kerangka Alur Pikir Penelitian

2.3. Lingkup Daerah Penelitian2.3.1. Lokasi Daerah PenelitianSecara administratif, lokasi penelitian berada di kecamatan Ngemplak, Desa Widodomartani, Kabupaten Sleman Provinsi Daerah Istimewa Yogyakarta. Lokasi penelitian terletak 15 km ke arah utara Yogyakarta dan dapat ditempuh kurang lebih dalam waktu 15-30 menit dengan menggunakan kendaraan bermotor.Batas administrasi Desa Widodomartani ialah sebagai berikut:Sebelah Utara: Kecamatan Pakem dan Kecamatan CangkringanSebelah Timur: Desa BimomartaniSebelah Selatan: Kecamatan KalasanSebelah Barat: Desa Umbulmartani dan Kecamatan Ngaglik2.3.2. Batas Daerah PenelitianMengingat cekungan air tanah Yogyakarta tersebar di sepanjang lereng selatan gunung Merapi hingga ke pantai selatan, maka batas permasalahan penelitian dilakukan dengan mengacu pada batas-batas administratif daerah penelitian yang direncanakan. Diharapkan penelitian pada daerah penelitian ini dapat memberikan sedikit gambaran mengenai kondisi akuifer di cekungan air tanah Yogyakarta dan tingkat kekritisan air tanah di daerah penelitian. Lingkup daerah penelitian dilakukan denngan mempertimbangkan batas-batas sebagai berikut:a. batas kegiatanBatas kegiatan penelitian dilakukan dengan mempertimbangkan kondisi geomorfologi dan kepadatan penduduk di daerah penelitian.b. batas ekologisBatas ekologis pada penelitian ini berhubungan dengan tingkat kekritisan air tanah akibat eksploitasi untuk kebutuhan makhluk hidup di atasnya. Maka batasan ekologis penelitian ini berhubungan dengan jumlah dan tingkat kebutuhan air tanah bagi keperluan sehari-hari makhluk hidup di daerah penelitian.c. batas administrasiBatas administrasi pada penelitian ini berhubungan dengan batas-batas administrasi wilayah pemerintahan kecamatan dan kelurahan. Lokasi penelitian terletak di Kelurahan Widodomartani, kecamatan Ngemplak, kabupaten Sleman, provinsi Daerah Istimewa Yogyakarta.2.4. Rona Lingkungan HidupRona lingkungan hidup meliputi komponen aspek geofisik-kimia, biotis, sosial (demografi), ekonomi, budaya, kesehatan masyarakat, dan penggunaan lahan di lokasi penelitian.2.4.1. Komponen Geofisik-Kimiaa. IklimWilayah-wilayah di Kabupaten Sleman pada umumnya beriklim tropis basah dengan musim hujan antara bulan Nopember-April dan musim kemarau antara bulan Mei-Oktober. Pada tahun 2012, banyaknya hari hujan di kecamatan Ngemplak ialah sebanyak 22 hari pada bulan Januari. Curah hujan maksimum terjadi pada bulan Januari yakni 113 mm, sedangkan curah hujan minimum terjadi di bulan Juli hingga September yakni sebesar 0 mm. Pada tahun 2012, suhu udara wilayah-wilayah di Kabupaten Sleman berkisar antara 16,40-34,40 derajat Celsius. Daerah-daerah di daerah utara memiliki suhu udara yang lebih dingin dibandingkan dengan daerah selatan karena terletak lebih dekat dengan kaki gunung Merapi. Kelembaban udara minimum terjadi pada bulan September yakni 19,9 % sedangkan kelembaban udara maksimum terjadi pada bulan Oktober yakni sebesar 100,0%.b. Bentuk LahanKetinggian wilayah Kabupaten Sleman berkisar antara < 100 sd >1000 m dari permukaan laut. Ketinggian tanahnya dapat dibagi menjadi tiga kelas yaitu ketinggian < 100 m, 100 499 m, 500 999 m dan > 1000 m dari permukaan laut. Ketinggian < 100 m dari permukaan laut seluas 6.203 ha atau 10,79 % dari luas wilayah terdapat di Kecamatan Moyudan, Minggir, Godean, Prambanan, Gamping dan Berbah. Ketinggian > 100 499 m dari permukaan laut seluas 43.246 ha atau 75,32 % dari luas wilayah, terdapat di 17 Kecamatan. Ketinggian > 500 999 m dari permukaan laut meliputi luas 6.538 ha atau 11,38 % dari luas wilayah, meliputi Kecamatan Tempel, Turi, Pakem dan Cangkringan. Ketinggian > 1000 m dari permukaan laut seluas 1.495 ha atau 2,60 % dari luas wilayah meliputi Kecamatan Turi, Pakem, dan Cangkringan. Kecamatan Ngemplak terletak pada ketinggian 275 m dari permukaan laut. Bentang alam kecamatan Ngemplak memiliki kemiringan lereng antara 1 hingga 5 derajat. Menurut pembagian yang dilakukan oleh Suratman (1974) daerah ini dapat digolongkan ke dalam satuan bentuk lahan dataran kaki gunung api. Daerah di sebelah utara kecamatan Ngemplak memiliki kemiringan yang lebih besar daripada daerah di selatan karena berada lebih dekat dengan lereng gunung Merapi. Seperti daerah-daerah di Kabupaten Sleman pada umumnya, kecamatan Ngemplak merupakan daerah yang cocok untuk pengembangan pertanian dan permukiman. c. TanahJenis tanah merupakan faktor utama yang berpengaruh terhadap terjadinya peresapan air ke bawah (infiltrasi), di samping beberapa faktor lain yang berpengaruh seperti lereng, vegetasi penutup, kejenuhan dan lainnya. Menurut Dames (1955), secara keseluruhan jenis tanah di Yogyakarta dan Sleman termasuk jenis tanah abu vulkanis muda hasil pelapukan erupsi Gunung Api Merapi.Jenis tanah dominan di kecamatan Ngemplak adalah Regosol. Tanah Regosol adalah tanah berbutir kasar dan berasal dari material gunung api. Tanah regosol berupa tanah alluvial yang baru diendapkan dan tanah pasir. Material jenis tanah ini ialah berupa tanah regosol, abu vulkan, napal dan pasir vulkan (Saraswati, 2013). d. Penggunaan LahanBerdasarkan data penggunaan lahan di kecamatan Ngemplak tahun 2012, penggunaan lahan di kecamatan Ngemplak terdiri atas industri dan pergudangan, jasa dan perdagangan, pendidikan tinggi, permukiman kota, permukiman desa, bendungan, lapangan, kebun campur, tegalan, sawah padi, sawah diselingi palawija, dan waduk atau embung. Pemanfaatan lahan terbesar di Kecamatan Ngemplak ialah lahan sawah diselingi palawija sebesar 31,52% atau 1.156,51 ha. Penggunaan yang termasuk besar lainnya adalah kebun campur yang memiliki luasan 23,22% atau 852,09 ha dan sawah padi sebesar 22,08% atau 810,22 ha. Pemanfaatan yang paling sedikit ialah bendungan dan kolam. e. Satuan BatuanKecamatan Ngemplak tergolong ke dalam satuan bentuk lahan dataran kaki gunung api. Daerah ini tersusun atas material tuff, fragmen-fragmen breksi, aglomerat, kerakal, kerikil, pasir dan lempung yang merupakan hasil endapan aluvial rombakan gunung api. Proses yang dominan pada daerah ini ialah erosi dan pengendapan (Santoso, 1999). Secara umum, satuan batuan di daerah kecamatan Ngemplak dapat dibedakan atas dua yakni satuan batupasir dengan satuan alluvial di mana berdasarkan stratigrafi regional merupakan endapan vulkanik Merapi Muda formasi Sleman (Santoso, 1999).f. Hidrologi1). Air PermukaanKondisi hidrologi Kabupaten Sleman merupakan bagian dari dataran kaki fluvio vulkanik Merapi yang surplus airtanah dan air permukaan. Termasuk daerah aliran sungai (DAS) Winongo, Code dan Opak Hulu. Air tanah mengalir lewat akuifer lereng Merapi-Graben Bantul. Kedalaman air tanah antara 0,5-20 meter, semakin ke selatan muka air tanah semakin dangkal sekaligus tercemar. Pencemaran air tanah akibat praktek-praktek sanitasi yang buruk, baik dari limbah domestik (rumah tangga) maupun non-domestik (industri, hotel atau rumah sakit). Indikasi pencemaran adalah kandungan Nitrat (NH3) dan bakteri Coli yang cukup tinggi pada bagian hilir atau selatan. Berdasarkan data sumber air di desa Widodomartani pada tahun 2012, air bersih cukup mudah diperoleh. Hal ini dipengaruhi oleh kondisi kecamatan Ngemplak yang dilalui oleh beberapa sungai yakni sungai Kuning, sungai Endong, sungai Opak dan sungai Gendol. Sumber air pada umumnya diperoleh melalui air ledeng, sumur pompa dan sumur bor.2). Air TanahAkuifer di kecamatan Ngemplak tergabung pada cekungan air tanah Yogyakarta. Secara hidrogeologis, cekungan air tanah Yogyakarta dibatasi oleh dua sungai yakni sungai Opak di bagian timur dan sungai Progo di bagian barat. Di bagian selatan cekungan ini dibatasi oleh pantai laut selatan. Dengan demikian dapat dikatakan bahwa air tanah di daerah Ngemplak cukup berlimpah mengingat lokasinya yang berada di bagian tengah cekungan air tanah Yogyakarta. Lapisan pembawa air kemungkinan dapat ditemukan di daerah ini mengingat litologi penyusunnya yang terdiri atas batupasir. Pemanfaatan air tanah di kecamatan Ngemplak secara umum untuk kebutuhan domestik seperti mandi cuci dan kakus. Hal ini dapat dilihat dari penggunaan sumur bor yang hanya terdapat sebanyak 12 sumur (BPS, 2012). 2.4.2. Komponen Biotisa. FloraDaerah kecamatan Ngemplak kelurahan Widodomartani merupakan daerah yang subur. Di daerah ini terdapat beberapa jenis tumbuhan yang merupakan tumbuhan khas di daerah beriklim tropis. Tanaman yang dapat ditemukan pada daerah ini cukup bervariasi dari tanaman tingkat tinggi hingga rumput-rumputan. Beberapa jenis tanaman tingkat tinggi antara lain pisang (Musa Paradisiaca), bambu (Bambosa Variegata), nangka (Artocarpus Integra), dan kelapa (Cocos Nucifera). Jenis tanaman rendah antara lain rumput-rumputan (Paunicum Caudiglum), putri malu (Mimosa Pudica) dan alang-alang (Impperata Cilindrica). Jenis tanaman lainnya ialah tanaman pertanian seperti padi (Oryza Sativa), tebu (Saccharum Officinarum), palawija ( dan singkong (Manihot Utilissima).b. FaunaBerdasarkan pengamatan yang dilakukan di kecamatan Ngemplak khususnya desa Widodomartani, jenis hewan yang terdapat pada umumnya terdiri atas hewan peliharaan yang diternakan seperti ayam, sapi, kerbau dan kambing. 2.4.3. Komponen Sosiala. DemografiBerdasarkan konsep bps, yang dimaksud dengan penduduk Indonesia mencakup warga negara indonesia (wni) maupun warga negara asing (wna) yang tinggal dalam wilayah geografis indonesia, baik yang bertempat tinggal tetap maupun yang bertempat tinggal tidak tetap (seperti tuna wisma, pengungsi, awak kapal berbendera Indonesia, masyarakat terpencil/terasing, dan penghuni perahu/rumah apung). Perkembangan jumlah penduduk kecamatan ngemplak pada tahun 1990, 2000 dan 2010 menunjukkan trend peningkatan. Dalam kurun waktu tersebut jumlah penduduk kecamatan Ngemplak tumbuh sekitar 2,35 persen per tahun. Pertumbuhan penduduk yang meningkat ini disebabkan oleh karena Ngemplak juga merupakan salah satu daerah tujuan migrasi penduduk. Hal ini terlihat dari munculnya perumahan-perumahan baru dan kost di wilayah ini. Menurut data Badan Pusat Statistik tahun 2012, jumlah penduduk di desa Widodomartani pada tahun 2012 tercatat sebanyak 7701, dengan persentase penduduk laki-laki sebanyak 48,89% dan perempuan sebanyak 51,11%. Kepadatan penduduk di desa Widodomartani adalah 13 jiwa perkilometer persegi dengan jumlah keluarga sebanyak 2388 dan rata-rata jiwa per rumah tangga sebanyak 3 jiwa.b. EkonomiMenurut pendataan program perlindungan sosial yang dilakukan oleh Badan Pusat Statistik tahun 2008, jumlah rumah tangga miskin di kecamatan Ngemplak selama tahun 2005-2008 mengalami penurunan sebesar 37,54 persen dari 2.906 rumah tangga pada tahun 2005 menjadi 1.815 rumah tangga pada tahun 2008. Data lain yang berhubungan dengan tingkat kesejahteraan penduduk adalah jumlah penerima beras miskin (raskin) dan penerima gakin. Dari data yang tercatat di kecamatan Ngemplak, penerima raskin Juni 2012 mengalami peningkatan sebanyak 20,77 persen dibanding penerima raskin mei 2012. sedangkan penerima gakin mengalami penurunan pada tahun 2011 sebanyak 23,07 persen dari tahun 2010 sebanyak 3.194 rumah tangga.Mengingat sedikitnya tempat rekreasi maupun lokasi industri yang mendukung kemajuan ekonomi kecamatan Ngemplak, maka salah satu parameter kemajuan perekonomian di kecamatan Ngemplak adalah sektor peternakan. Data yang tercatat pada subdinas peternakan kabupaten Sleman, peternakan yang terdapat di kecamatan Ngemplak adalah sapi potong, kambing, domba, ayam, dan itik.Selain sektor peternakan, sektor pertanian di kecamatan ngemplak juga mempunyai peranan yang sangat penting, di mana hasilnya mampu menyumbang sekitar 22,53 persen untuk pdrb kabupaten Sleman. Kecamatan Ngemplak berpotensi untuk menghasilkan tanaman padi sawah karena luas panennya lebih dari 3.690 hektar.

No.Jenis PekerjaanLaki-lakiPerempuan Jumlah (orang)

1.Petani5125001012

2. Buruh tani368340708

3.Buruh migran perempuan24446

4.Buruh migran laki-laki90292

5.Pegawai negeri sipil195140335

6.Pengrajin industri rumah tangga112132

7. Pedagang keliling131427

8. Peternak 202

9.Nelayan101

10.Montir808

11.Dokter swasta246

12.Bidan swasta022

13.Perawat swasta088

14.Pembantu rumah tangga12728

15.TNI40040

16.Polri44145

17.Pengusaha kecil dan menengah202

18.Pengacara202

19.Notaris 145

20.Jasa pengobatan alternatif101

21.Dosen swasta12113

22.Arsitek 101

23.Seniman303

24.Karyawan perusahaan swasta403878

25.Karyawan perusahaan pemerintah181129

TOTAL2526

c. Sosial BudayaKecamatan Ngemplak merupakan daerah yang berkembang karena merupakan daerah penyangga bagi kota Yogyakarta. Mengingat kabupaten Sleman, merupakan daerah tujuan pendidikan dan wisata budaya, maka tidak heran jika setiap tahunnya selalu saja banyak orang yang datang ke Sleman untuk liburan atau sekolah dan bekerja di wilayah ini. Hal tersebut juga terjadi di kecamatan Ngemplak di mana kedatangan penduduk baru adalah hal yang biasa. Di kecamatan Ngemplak muncul banyak perumahan baru untuk menampung kebutuhan perumahan bagi penduduk migran. Kedatangan dan kepindahan penduduk ini tentu saja mempengaruhi perkembangan jumlah penduduk suatu wilayah, termasuk kecamatan Ngemplak. pada tahun 2010, kedatangan penduduk masuk ke dalam kecamatan ngemplak tercatat sebanyak 1.070 orang, sedangkan pada tahun 2012 tercatat 1.182 orang. hal ini menunjukkan bahwa kedatangan di kecamatan Ngemplak pada tahun 2010-2012 mengalami kenaikan. Sedangkan penduduk yang pindah meninggalkan kecamatan ngemplak pada tahun 2010 sebesar 602 dan tahun 2012 sebanyak 759. Variasi penduduk di kecamatan Ngemplak dapat dilihat juga dari jumlah pemeluk agama yang ada di daerah ini. Menurut data distribusi penduduk kecamatan Ngemplak berdasarkan agama yang dianut, pada tahun 2012 penduduk yang memeluk agama Islam merupakan mayoritas dengan jumlah sebanyak 52.507 orang atau 94,42 persen dari total penduduk. Kemudian pemeluk agama Kristen Protestan sebanyak 818 orang atau 1,47 persen, pemeluk agama Kristen Katholik sebanyak 2.189 orang atau 3,94 persen, pemeluk agama Hindu sebanyak 76 orang atau 0,14 persen dan pemeluk agama Budha sebanyak 19 orang atau 0,03 persen. 2.5. Isu PokokDaerah kecamatan Ngemplak terletak di kaki gunung Merapi dan merupakan salah satu daerah imbuhan air tanah bagi daerah Yogyakarta dan sekitarnya. Selain itu di kecamatan Ngemplak juga mengalir beberapa sungai yakni sungai Kuning, sungai Gajah Wong, sungai Opak dan sungai Endong. Namun erupsi gunung Merapi beberapa waktu belakangan membawa masalah yang masih terasa hingga sekarang yakni tercemarnya aliran sungai dengan belerang sehingga di beberapa sumber air masih tercium aroma belerang yang cukup kuat.Selain itu akibat erupsi Merapi terjadi pula perubahan pola mata air akibat adanya endapan material vulkanik terutama di sekitar aliran sungai Kuning, sungai Gendol dan sungai Woro. Hal ini dapat membawa dampak pada berkurangnya suplai air untuk kawasan Yogyakarta dan sekitarnya. Untuk itu perlu dilakukan kajian potensi kerentanan air tanah bebas pencemaran.

BAB IIICARA PENELITIAN

3.1. Metode Penelitian dan Parameter Yang DigunakanMetode penelitian dalam analisis potensi akuifer dan tingkat kekritisan air tanah di sebagian cekungan air tanah Yogyakarta ini terdiri atas beberapa metode. Untuk memperoleh data primer, penulis menggunakan metode geolistrik tahanan jenis konfigurasi Schlumberger, metode survey dan wawancara dan pemetaan air tanah. Metode lain yang digunakan adalah metode analisis yang diterapkan di studio, untuk menginterpretasi data-data primer dan sekunder.3.1.1. Metode GeolistrikPemakaian metode geolistrik dalam penelitian ini diperlukan untuk mengetahui karakteristik batuan penyusun akuifer, kedalaman air tanah dan jenis perlapisan batuan pada akuifer. Selanjutnya data-data yang diperoleh dari hasil pengukuran akan diolah menggunakan software IP2iwin untuk mendapatkan gambaran mengenai jumlah perlapisan akuifer, nilai tahanan jenis aktual dari setiap material penyusun lapisan dan kedalaman lapisan (Purwoarminta, 2005). Konfigurasi yang digunakan ialah konfigurasi Schlumberger.3.1.2. Metode survey dan wawancaraMetode ini merupakan metode yang digunakan untuk mendapatkan data lapangan dengan cara pengamatan, pengukuran, pencatatan secara sistematik pada fenomena yang diteliti. Metode ini dilakukan dengan menggunakan alat seperti GPS (global pisitioning system), meteran maupun kuesioner. Metode survey yang dilakukan dalam penelitian ini, digunakan untuk mengumpulkan data-data primer dan sekunder mengenai kebutuhan air tanah, pemetaan kontur air tanah dan data-data primer maupun sekunder lainnya yang berhubungan dengan penelitian.3.1.3. Metode Statis dan DinamisMetode ini digunakan untuk menghitung ketersediaan air tanah. Perhitungan dalam metode ini dilakukan berdasarkan kondisi air tanah yang statis maupun dinamis. Metode statis menggunakan faktor volume dan spesific yield sedangkan metode dinamis menggunakan faktor debit, infiltrasi dan luasan. Dengan mengetahui tingkat ketersediaan air tanah maka diharapkan dapat diketahui pula tingkat kekritisan air tanah.

NoKriteria AkuiferParameter Yang Dibutuhkan

1.Material penyusun tertentu1. Jenis batuan dan perlapisannya2. Karakteristik batuan3. Nilai Resistivitas dan Permeabilitas batuan4. Volume akuifer5. Struktur geologi yang terdapat pada akuifer: kemiringan lapisan batuan, patahan, lipatan, dsb.

2.

Mampu menampung dan menyalurkan air tanah1. Jenis akuifer2. Kedalaman muka air tanah3. Batas pemisah air tanah4. Arah aliran air tanah

3.Mengandung air tanah 1. Debit air tanah2. Nilai infiltrasi3. Curah hujan

4.Bernilai ekonomis1. Penggunaan lahan2. Sumur dan mata air3. Kebutuhan air tanah4. Ketersediaan air tanah

Tabel 3.1. Parameter yang dipakai dalam penelitian potensi akuifer3.2. Teknik dan Penentuan Lokasi SamplingDalam penelitian ini, pengambilan sampel dengan metode geolistrik dilakukan dengan menggunakan teknik random sampling. Hal ini dilakukan dengan asumsi bahwa kondisi batuan penyusun di lokasi penelitian adalah seragam, sehingga diharapkan pengambilan sampel di beberapa titik saja dapat memberikan gambaran secara keseluruhan mengenai kondisi akuifer di daerah penelitian. Sedangkan untuk penyelidikan air tanah, teknik sampling yang digunakan adalah dengan mengukur kedalaman sumur-sumur gali yang ada di sekitar lokasi penelitian untuk mengetahui ketinggian muka air tanah dan arah alirannya.Lokasi pengambilan sampel direncanakan dilakukan di desa Widodomartani Kecamatan Ngemplak. Penentuan titik-titik pendugaan geolistrik di daerah penelitian dilakukan dengan menyesuaikan keadaan di lokasi antara lain tidak berdekatan dengan hal-hal yang bisa mengganggu akurasi pendugaan tersebut seperti tiang listrik, pipa air dan sebagainya. Untuk itu, titik penelitian akan dilakukan di daerah dengan tanah yang datar dan lapang.3.3. Perlengkapan PenelitianBahan dan alat yang diperlukan dalam penelitian ini dapat dilihat pada tabel berikut.NoPerlengkapan PenelitianKegunaan

Hasil

1.Bahan

a. Peta RBI, skala 1 : 25.000 lembar PakemTafsiran batas daerah pene-litianPeta dasar

b. Peta Geologi, skala 1 : 100.000

2.

Alat

a. GPSMenentukan titik koodinat pada petaData pembuatan peta tematik

b. Pita ukurMengukur kedalaman sumurData pembuatan peta arah aliran air tanah

c. Alat geolistrik SchlumbergerMengukur nilai tahanan jenisData analisis ketebalan akuifer dan karakteristik batuan

d. KameraDokumentasiGambar lokasi penelitian dan kegiatan penelitian

3Studio

a. Alat tulisDokumentasiKarya tulis ilmiah hasil pene-litian

b. KomputerInterpretasi data

Tabel 3.2. Perlengkapan Penelitian, Kegunaan dan Hasil yang diperoleh

3.4. Tahapan PenelitianData untuk penelitian ini, baik data primer maupun sekunder, diperoleh melalui beberapa tahapan penelitian. Secara garis besar tahap-tahap penelitian dapat dikelompokkan menjadi 4 tahapan meliputi: tahap persiapan, tahap kerja lapangan, tahap analisis data dan tahap penulisan laporan. 3.4.1. Tahap PersiapanTahap persiapan merupakan tahap awal dari kegiatan penelitian. Pada tahap persiapan ini, tahapan yang dilakukan meliputi :a. Studi pustakaStudi pustaka, dilakukan untuk mendapatkan informasi yang berkaitan dengan penelitian yang akan dilakukan. Studi pustaka mencakup studi mengenai literatur-literatur, jurnal ilmiah, hasil penelitian terdahulu, buku, maupun peta-peta tematik.b. AdministrasiMenyelesaikan persyaratan administrasi dengan pihak akademik maupun instansi-instansi terkait merupakan tahapan dari proses persiapan. Hal ini bertujuan untuk mendapatkan ijin dan dukungan dari akademik serta instansi tersebut guna kelancaran proses penelitian.c. Data SekunderData sekunder diperoleh dari instansi pemerintah melalui prosedur surat ijin yang telah disetujui pihak Program Studi. Jenis data sekunder dapat dilihat pada Tabel 3.2 di bawah ini:

NoData SekunderParameterSumber Data

1. Data Geofisik:

a. Iklim1. Data Curah HujanBPS Yogyakarta

2. Data AnginBPS Yogyakarta

3. Data Suhu UdaraBPS Yogyakarta

4. Data Tipe IklimBPS Yogyakarta

b. Hidrologi1. Data Lokasi Sumur Bor

2. Data Pengambilan Air Tanah

3. Data Muka Air Tanah

4. Data Log Bor

c. Tanah1. Data Jenis & Tekstur Tanah

2. Data Porositas Tanah

3. Topografi

d. Batuan1. Data Satuan Batuan

2. Data Pumping Test

2.Data Biotis

Flora dan FaunaData Jenis Tumbuhan dan He-wan

3.Data Sosekbud

Demografi1. Data Kepadatan PendudukBPS Yogyakarta

2. Data Kebutuhan Air BersihBPS Yogyakarta

3. Data Tataguna LahanBPS Yogyakarta

4. Data Mata PencaharianBPS Yogyakarta

5. Data Penyebaran PendudukBPS Yogyakarta

6. Data Kesehatan MasyarakatBPS Yogyakarta

Tabel 3.2. Data Sekunder, Parameter dan Sumber Datad. Penyiapan perlengkapanPenyiapan perlengkapan merupakan faktor pendukung untuk berjalannya penelitian. Penyiapan perlengkapan meliputi persiapan alat dan bahan penelitian baik di lapangan, laboratorium maupun di studio.e. Observasi lapangan Observasi lapangan perlu dilakukan untuk mengetahui kondisi lingkungan dan permasalahan daerah penelitian, selain itu observasi dilakukan untuk memperoleh data sekunder sebagai pendukung dalam penelitian.f. Pembuatan peta tentatifPeta tentatif merupakan peta sekunder yang dibutuhkan untuk memulai penelitian dengan fungsi sebagai peta dasar untuk mengetahui daerah penelitian.

3.4.2. Tahap Kerja Lapangan Tahap kerja lapangan merupakan tahap pengumpulan data primer. Data primer yang diperoleh merupakan data yang beraal dari pengukuran geolistrik dan pengukuran kedalaman muka air tanah pada sumur-sumur di lokasi penelitian. Untuk itu diperlukan suatu teknik sampling yang dapat menghasilkan data yang sahih dan dapat dipercaya.Dalam penelitian ini, teknik sampling yang digunakan ialah random sampling yang merupakan suatu teknik pengambilan sampel di titik-titik yang telah ditentukan secara acak. Teknik ini digunakan untuk pendugaan geolistrik. Alasan penulis menggunakan teknik ini ialah berdasarkan peta geologi daerah penelitian yang terdiri atas batuan yang hampir seragam yaitu batupasir (sandstone) yang merupakan batuan dominan di sistem akuifer Merapi. Pengukuran geolistrik terhadap akuifer di daerah penelitian menggunakan konfigurasi Schlumberger. Titik pendugaan akan dilakukan pada beberapa titik, dengan menyesuaikan pada topografi wilayah penelitian. Banyaknya titik pendugaan yang direncanakan ialah sebanyak 14 titik. Pendugaan dilaksanakan dengan membentangkan dua jenis elektroda pada alat pendugaan geolistrik tersebut sejauh beberapa meter. Hasil pembacaan nilai tahanan jenis pada konfigurasi Schlumberger bergantung juga pada jarak antarelektroda yang diterapkan. Semakin jauh jarak antarelektroda maka hasil pembacaan nilai tahanan jenis batuannya akan semakin dalam. Hasil pembacaan kemudian dapat digunakan untuk menganalis karakteristik akuifer di daerah penelitian.Selain pendugaan geolistrik, pada tahap ini juga dilakukan pengukuran kedalaman muka air tanah dengan cara mengukur kedalaman muka air pada sumur-sumur di sekitar lokasi penelitian. Data-data yang diperoleh akan dipergunakan untuk membuat peta aliran air tanah sehingga dapat diketahui arah aliran air tanah.Data lainnya yang dapat diperoleh pada tahap ini antara lain data-data sekunder yang belum dilengkapi seperti data bor, data curah hujan dan data demografi seperti kebutuhan air bagi penduduk di lokasi penelitian. Parameter data primer yang ingin dikumpulkan beserta karakteristiknya dapat dilihat pada tabel 3.3.NoParameter Yang DibutuhkanKarakteristiknya

1.Batuan pembentuk akuifer1. Jenis batuan, ketebalan dan perlapisannya2. Jenis akuifer3. Nilai Resistivitas dan Permeabilitas4. Struktur geologi yang terdapat pada akuifer: kemiringan lapisan batuan, patahan, lipatan, dsb.

2.

Air Tanah1. Jumlah Sumur2. Kedalaman muka air tanah3. Ketersediaan air tanah4. Debit air tanah

3.Tanah1. Sifat Fisik Tanah2. Horizon Tanah3. Ketebalan Tanah

3.Demografi 1. Kebutuhan air bersih2. Jumlah Penduduk3. Penggunaan Lahan4. Jumlah Sumur

Tabel 3.3. Parameter Data Primer dan Karakteristiknya

3.4.3. Tahap Pengolahan dan Analisis DataSetelah dilakukan pengukuran dan penelitian di lapangan, maka tahapan penelitian selanjutnya ialah tahap pengolahan dan analisis data. Pada tahap ini data-data primer maupun sekunder disatukan dan dianalisis sesuai dengan nilai parameter yang dibutuhkan. Selain menggunakan cara analisis dan perhitungan hasil-hasil penelitian sebelumnya, tahap ini juga dikerjakan dengan bantuan software maupun beberapa metode matematis yang berhubungan dengan proses analisis data.Pengolahan data dilakukan dengan menyatukan hasil-hasil perhitungan dan pengukuran di lapangan. Data-data yang diolah pada tahap ini ialah data resistivitas batuan hasil pendugaan geolistrik, data kedalaman muka air tanah, data ketersediaan air tanah, data kebutuhan air tanah dan nilai permeabilitas batuan. Data-data tersebut merupakan data primer maupun sekunder yang diperoleh selain dari pengukuran atau wawancara langsung di lapangan, namun juga dari instansi-instansi terkait.Selanjutnya, analisis data pada tahap ini meliputi analisis data muka air tanah, analisis hidrostratigrafi, analisis sifat fisik hidrolik dan analisis deskriptif-komparatif yang terdiri atas analisis karakteristik akuifer, analisis potensi air tanah dan analisis ketersediaan dan kebutuhan air tanah.a. Analisis Muka Air TanahAnalisis muka air tanah dilakukan dengan menginterpolasi titik-titik kedalaman muka air tanah pada sumur-sumur yang terdapat di lokasi penelitian. Hasil interpolasi tersebut menghasilkan peta kontur aliran air tanah yang dapat digunakan bersama data resistivitas batuan untuk membuat suatu model hidrostratigrafi. Model hidrostratigrafi kemudian digunakan untuk menggambarkan struktur atau susunan geologis penyusun akuifer secara vertikal.b. Analisis Hidrostratigrafi Analisis hidrostratigrafi dilakukan berdasarkan data pendugaan geolistrik yang dilakukan. Data hasil pendugaan geolistrik sebelumnya dianalisis dahulu dengan bantuansoftware IPI2Win. Hasil analisis ini akan menunjukkan jumlah perlapisan akuifer, nilai resistivitas material setiappenyusun lapisan dan kedalaman lapisan. Berdasarkan analisis kemudian dapat dibuat model stratigrafinya, yaitu susunan atau struktur material/batuan secara vertikal, baik kedalaman maupun ketebalan setiap lapisan.

c. Analisis Sifat Fisik HidrolikAnalisis ini dilakukan dengan menggunakan data log sumur untuk memperkirakan nilai porositas, permeabilitas dan transmisivitas. Data log untuk analisis sifat fisik hidrolik ini, diperoleh dari instansi pemerintah yang berhubungan dengan penelitian air tanah sehingga termasuk data sekunder. Analisis data-data tersebut menggunakan beberapa rumus matematis.d. Analisis deskriptif-komparatifAnalisis ini terdiri atas analisis karakteristik akuifer, analisis potensi air tanah dan analisis ketersediaan dan tingkat kebutuhan air tanah. Analisis karakteristik akuifer dilakukan berdasarkan perbandingan antara hasil interpretasi pendugaan geolistrik dan data hidrostratigrafi. Analisis ini menghasilkan deskripsi jenis akuifer di lokasi penelitian. Analisis potensi air tanah dilakukan dengan melakukan perbandingan antara peta kontur air tanah, model hidrostratigrafi dan data konduktivitas hidrolika. Sedangkan analisis ketersediaan dan kebutuhan air tanah dilakukan dengan menganalisis data-data sekunder berupa data curah hujan, data log sumur dan wawancara.3.5. Tahap Penulisan dan Penyusunan LaporanTahap ini merupakan tahap yang mencakup seluruh tahapan penelitian. Tahap ini bukanlah suatu tahap yang berdiri sendiri namun merupakan tahap yang dilakukan di sepanjang proses penulisan laporan hasil penelitian. Penekanan pada tahap ini ialah mengenai kaidah penulisan maupun bahasa yang digunakan agar sesuai dan mempunyai bobot ilmiah yang diwajibkan bagi karya skripsi ini. Dalam tahap ini penulis mengikuti pedoman penulisan yang ditentukan dalam Buku Panduan Penulisan Skripsi Program Studi Teknik Lingkungan, Fakultas Teknologi Mineral, UPN Veteran Yogyakarta.Data KependudukanStudi LiteraturPengumpulan Data SekunderPeta HidrogeologiPeta Geologi

Peta RBI DI Yogyakarta

Data dan Peta lainnya yang mendukung penelitian, yakni:1. Data Curah Hujan2. Data Bor (Stratigrafi Batuan)3. Penggunaan lahan4. Peta Tanah5. Peta Satuan Batuan

Kebutuhan Air Tanah:1. Air Minum2. Mandi3. Mencuci4. Masak5. Lainnya

Penyusunan Batas Daerah Penelitian sebagai Peta Dasar

Penyusunan Data Survey dan Wawancara

Penyusunan Proposal Penelitian

Random Sampling

Pendugaan Geolistrik

Survey dan Wawancara

Data Bor

Pengukuran Kedalaman Muka Air Tanah

Nilai Resistivitas Batuan

Evaluasi Tingkat Kekritisan Air Tanah

Analisis Debit Air Tanah

Analisis Karakteristik Akuifer

Analisis Resistivitas Batuan

Nilai Konduktivitas Hidrolik Akuifer

Peta Kontur Air Tanah

Data Ketersediaan Air Tanah

Analisis Potensi Air Tanah

Peta Kelompok Akuifer

Mendekati Kritis

Keadaan Kritis Kritis

Telah Kritis

Peta Tingkat Kekritisan Air Tanah

InputHasilProsesAnalisis

Tahap Persiapan

Tahap Kerja Lapangan

Tahap Analisis Data

Keterangan:

Gambar 3.1. Diagram Alir Penelitian3.4.4. Jadwal PenelitianKegiatanBulan ke IBulan ke IIBulan ke IIIBulan ke IV

1234123412341234

1. Tahap Persiapan

1. Tahap Kerja Lapangan

1. Tahap Kerja Studio

0. Pembuatan Peta Tematik

0. Analisis data dan evaluasi

c. Penulisan laporan

1. Pengecekan lapangan bersama pem-bimbing

1. Konsultasi draft skripsi

1. Kolokium

1. Perbaikan draft skripsi hasil kolo-kium

1. Ujian Tugas Akhir (Pendadaran)

1. Perbaikan draft hasil ujian akhir

1. Pengumpulan dokumen final skripsi

DAFTAR PUSTAKAAsdak, C. (2010). Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.Hartono. (1994). Studi Hidrogeologi di Daerah Majalengka dan Sekitarnya. Yogyakarta: UPN "Veteran".Kodoatie, R. J. (2012). Tata Ruang Air Tanah. Yogyakarta: Andi.Kodoatie, R. J. (2012). Tata Ruang Air Tanah. Yogyakarta: Andi.Purwoarminta, A. (2005). Potensi Akuifer di Sebagian Cekungan Wonosari Kabupaten Gunung Kidul. Yogyakarta: Fakultas Geografi UGM.Santoso, A. (1999). Penelitian Kedalaman Air Tanah Berdasar Metode Geolistrik Kecamatan Ngemplak DI Yogyakarta. Yogyakarta: UPN "Veteran".Santoso, A. (1999). Penelitian Kedalaman Air Tanah Berdasarkan Metode Geolistrik Daerah Hotel Amanjiwo Kecamatan Borobudur. Yogyakarta: UPN "Veteran".Santoso, A. (1999). Penyelidikan Geolistrik Daerah Perumahan Regency Semarang. Yogyakarta: UPN "Veteran".Sutedjo, B. (1995). Potensi Umum Sumber Daya Airtanah Pada DAS OPAK dan DAS Progo Yogyakarta. Yogyakarta: UPN "Veteran".Todd, D. K., & Mays, L. W. (2005). Groundwater Hydrology (3rd ed.). New York: John Wiley & Sons.Triwibowo, B., & Poncomoyono, K. (1992). Kualitas dan Kuantitas Air Tanah Daerah Gemblekan dan Sekitarnya Kecamatan Kalikotes, Kabupaten Klaten Jawa Tengah. Yogyakarta: UPN "Veteran".