166 Jurnal Teknik Pengairan, Volume 5, Nomor 2, Desember 2014, hlm 166–171

166

MODEL SPASIAL DAN FAKTOR PENGONTROL AKUIFERAIRTANAH DANGKAL UNTUK PENENTUAN ZONA KONSERVASI

AIRTANAH DI KELURAHAN OEBUFU KOTA KUPANG

Dolly Willy KarelsMahasiswi Ilmu Lingkungan Program Pascasarjana Universitas Nusa Cendana

dollykarels@gmail.com

Abstrak: Kelurahan Oebufu secara geologi tersusun oleh batugamping sehingga hidrologi yang berkembangdi daerah ini seharusnya adalah hidrologi karst, tetapi di lokasi ini terdapat airtanah dangkal yang ditemukanpada sumur gali dengan kedalaman 5,63 m hingga 25,26 m, yang tidak lazim ditemukan di daerah karst. Sebabitu, penelitian ini bertujuan untuk mengetahui model spasial airtanah dangkal di lokasi penelitian dan faktorpengontrolnya. Alat geolistrik digunakan untuk mengetahui keberadaan akuifer, perangkat lunak IPI2WINdan RES2DINV digunakan untuk menganalisis hasil geolistrik, serta perangkat lunak Surfer digunakan untukmembuat model spasial akuifer airtanah dangkal. Hasil penelitian memberikan keluaran berupa model spasialakuifer airtanah dangkal, faktor pengontrol airtanah dangkalnya yaitu: (a) litologi, berupa batugamping yangmudah larut dan membentuk porositas sekunder; (b) batuan terekspos, ketebalan batuan terekspos menentukankedalaman muka akuifer; (c) sistem hidrologi, merupakan sistem hidrologi yang berbeda antara punggung dankaki bukit, serta zona konservasi airtanah yang mencakup seluruh lokasi penelitian. Pembuatan tangki septikyang kedap air untuk menampung limbah domestik, merupakan upaya pengendalian pencemaran airtanah diKelurahan Oebufu yang formasi geologinya berupa batugamping.

Kata kunci: Model spasial, faktor pengontrol, airtanah dangkal, zona konservasi, Kelurahan Oebufu

Abstract: The Oebufu Village geologically composed of limestones that hydrological growing in this areashould be karst hydrology, but at this location, shallow groundwater are found in dig well at 5.63 m to 25.26 mdepth, that are not commonly found in karst area. Therefore, the study aims to determine the spatial model ofshallow groundwater in the study area and its controlling factors. Geoelectric equipment used to determinethe presence of aquifer, IPI2WIN and RES2DINV software used to analyze the results of geoelectric, while theSurfer software used to create the shallow groundwater aquifer spatial model. The results of the study providethe output of the spatial model of shallow groundwater; controlling factors of the shallow groundwater are: (a)lithology, a soluble form of limestone and formed the secondary porosity; (b) the rock exposed, exposed rockthickness determines the depth of the aquifer; (c) hydrological system, is different hydrological systembetween the back and the foothills; and groundwater conservation zones covering the entire study site.Making watertight septic tank to accommodate domestic waste is a groundwater pollution control efforts inOebufu Village, that its geological formation were limestone.

Key word: Spatial model, controlling factor, shallow groundwater, conservation zone, Oebufu Village

Penduduk Kota Kupang yang terus bertambahjumlahnya menyebabkan kebutuhan akan air bersihterus meningkat pula. Kebutuhan ini tidak dapat ter-penuhi dari air permukaan saja karena minimnya po-tensi tersebut, sehingga airtanah menjadi pilihan.Hampir 90% pelayanan air bersih di Kota Kupangmemanfaatkan airtanah (Dinas Pertambangan danEnergi Kota Kupang, 2007). Kota Kupang memiliki

enam cekungan airtanah yang dapat dimanfaatkan,salah satunya cekungan airtanah Oebufu–Oebobo,(Banunaek, 2002). Airtanah yang dapat dieksplorasiadalah airtanah yang terakumulasi dalam cekunganairtanah atau akuifer.

Aliran airtanah dipengaruhi oleh topografi, ka-rakteristik geologi (litologi) seperti jenis tanah danbatuan, serta struktur dan stratifikasi batuan (Chuang

Karels, Model Spasial dan Faktor Pengontrol Akuifer Airtanah Dangkal untuk Penentuan Zona Konservasi Airtanah 167

dkk. 2003). Dengan demikian maka akan lebih mudahuntuk mendapatkan airtanah di tempat dengan elevasiyang lebih rendah, kecuali jika terdapat sesar (fault)sehingga aliran airtanah berubah arah, atau ada per-bedaan formasi geologi (Williams dkk, 2001; Man-heim dkk, 2004).

Di Kelurahan Oebufu, airtanah lebih mudah di-peroleh di bagian puncak dan punggung bukit, dansebaliknya airtanah sukar diperoleh di bagian kakibukit. Hal ini terlihat dari kedalaman sumur gali dilokasi tersebut. Belum diketahui apa faktor pengon-trolnya, apakah karena formasi geologinya ataukahkarena kondisi geohidrologinya. Sebab itu perlu di-ketahui stratifikasi bawah permukaan tanah untukmelihat litologi dan sistem hidrologinya, agar dapatdibuat model spasial akuifer airtanah dan untuk me-ngetahui faktor pengontrolnya. Untuk menjawabfenomena tersebut di atas, maka dilakukan penelitianini.

Berdasarkan uraian permasalahan yang telahdiidentifikasi maka perumusan masalah tersebutmenimbulkan pertanyaan penelitian: (a) Bagaimanamodel spasial akuifer airtanah dangkal di KelurahanOebufu. Kota Kupang? (b) Faktor apa yang menjadipengontrol akuifer airtanah dangkal di KelurahanOebufu, Kota Kupang? (c) Di mana zona konservasiairtanah dan tipe konservasi apa yang sesuai untukKelurahan Oebufu, Kota Kupang?

BAHAN DAN METODEBahan dan alat yang digunakan dalam penelitian

ini adalah: (a) 1 set alat resistivitimeter (geolistrik);(b) 1 buah Global Positioning System (GPS); (c) 1buah meter rol; (d) 8 rol sumbu kompor; (e) 1 buahpemberat

Pengambilan sampel untuk sounding menggu-nakan metode stratified purposive sampling, ber-dasarkan pada tingkatan atau strata topografi. Selainitu lintasan sounding juga dipilih berdasarkan kriteriasebagai berikut: (a) Panjang lintasan 410 m. (b)Lintasan berbentuk lurus, tidak berkelok.

Terdapat 12 lintasan sounding yang pengukuranparameternya akan menggunakan konfigurasiSchlumberger, untuk mengetahui variasi resistivitasbawah permukaan ke arah vertikal. Di masing-masinglintasan akan dibuat 3 titik sounding untuk peng-ukuran dengan jarak elektroda arus 20 m, 30 m, 40m, 50 m, 60 m, 70 m, 80 m, 90 m, 100 m dan 110 m,sedangkan jarak elektroda potensialnya 10 m.

Pengambilan sampel untuk profiling mengguna-kan metode stratified purposive sampling, berda-

sarkan pada tingkatan atau strata topografi. Selainitu lintasan profiling juga dipilih berdasarkan kriteria:(a) Panjang lintasan 200 m. (b) Lintasan berbentuklurus, tidak berkelok. (c) Lintasan-lintasan profilingsaling sejajar, masing-masing terletak di bagian pun-cak bukit, punggung bukit dan kaki bukit. Jadi padapenelitian ini ditentukan 3 lintasan untuk pengukuranprofiling.

HASIL DAN PEMBAHASANStratifikasi Bawah Permukaan

Hasil pengukuran sounding dianalisis denganmenggunakan perangkat lunak (software) IPI2WIN,sedangkan hasil pengukuran profiling dianalisis de-ngan menggunakan perangkat lunak (software)RES2DINV untuk mengetahui stratifikasi bawah per-mukaan di daerah penelitian.

Stratifikasi bawah permukaan berdasarkan hasilsounding dapat dilihat pada Gambar 1 sampai denganGambar 12 berikut.

Gambar 3. Stratifikasi tanah Lintasan IV.

Gambar 1. Stratifikasi tanah Lintasan I.

Gambar 2. Stratifikasi tanah Lintasan II.

168 Jurnal Teknik Pengairan, Volume 5, Nomor 2, Desember 2014, hlm 166–171

Gambar 8. Stratifikasi tanah Lintasan X.

Gambar 12. Stratifikasi tanah Lintasan XV.

Gambar 1 sampai dengan Gambar 12 menun-jukkan keberadaan airtanah dangkal, yang resume-nya dapat dilihat pada Tabel 1.

Stratifikasi bawah permukaan berdasarkan hasilprofiling dapat dilihat pada Gambar 13 sampai de-ngan Gambar 15 berikut.

Gambar 4. Stratifikasi tanah Lintasan V.

Gambar 5. Stratifikasi tanah Lintasan VI.

Gambar 6. Stratifikasi tanah Lintasan VII.

Gambar 7. Stratifikasi tanah Lintasan VIII.

Gambar 9. Stratifikasi tanah Lintasan XI.

Gambar 10. Stratifikasi tanah Lintasan XII.

Gambar 11. Stratifikasi tanah Lintasan XIII.

Karels, Model Spasial dan Faktor Pengontrol Akuifer Airtanah Dangkal untuk Penentuan Zona Konservasi Airtanah 169

Tabel 1. Keberadaan akuifer airtanah.

Gambar 13. Stratifikasi tanah Lintasan III.

Gambar 13 menunjukkan adanya airtanah se-tempat-setempat, yaitu pada jarak: (a) 55 m – 60 mairtanah ada di kedalaman 1,25 m – 4,50 m; (b) 70 m– 75 m airtanah ada di kedalaman 1,25 m – 7,80 m;(c) 90 m – 95 m airtanah ada di kedalaman 1,25 m –9,25 m; (d) 145 m – 153 m airtanah ada di kedalaman1,25 m – 9,25 m; (e) 162 m – 190 m airtanah ada dikedalaman 1,25 m – 2,75 m.

Gambar 14. Stratifikasi tanah Lintasan IX.

Keberadaan airtanah di lintasan IX berdasarkannilai resistivitasnya dapat dilihat pada Gambar 14.Pada jarak 12,5 m sampai 45 m terdapat rekahan(fracture) yang mengandung airtanah dan beradapada kedalaman rata-rata 3,75 m. Diduga lapisan dibawahnya berupa aquitard yang memungkinkanterjadinya rembesan (diffuse) melalui rekahan (frac-ture), sehingga ada airtanah yang terjebak di jarak57 m. Sesar terjadi pada jarak 130 m, 150 m dan 155m yang membuat berubahnya aliran airtanah.

Pada jarak 70 m, 75 m, 90 m, 95 m, 145 m dan153 m ada struktur yang mengontrol aliran airtanahdi daerah ini, diduga ada struktur kedap air (imper-meable) yang mengakibatkan airtanah terkumpul didalamnya. Dugaan lainnya terjadi sesar (fault) yangdapat mengakibatkan berubahnya arah aliran airtanahtersebut.

Pada jarak 162 m – 190 m diduga terdapat re-kahan (fracture) yang mengandung airtanah, denganlapisan di bawahnya bersifat kedap air (imperme-able).

Gambar 15. Stratifikasi tanah Lintasan XIV.

Keberadaan airtanah di lintasan XIV berdasar-kan nilai resistivitasnya dapat dilihat pada Gambar15. Cekungan airtanah dapat dijumpai di jarak 60 –75 m dan pada jarak 115 – 155 m. Sesar terjadi dijarak 60 m dan 170 m. Aliran airtanah tidak menerustetapi terhambat oleh struktur yang memisahkannya,yang diduga merupakan lapisan kedap air.

170 Jurnal Teknik Pengairan, Volume 5, Nomor 2, Desember 2014, hlm 166–171

mengakibatkan pelarutan batugamping tersebut.Celah yang kecil akan membesar menjadi rekahan,memungkinkan terjadinya porositas sekunder. De-ngan demikian maka arah aliran airtanah akan meng-ikuti pola rekahan (fracture) batugamping. (b) Batuanterekspos. Makin tebal batuan terekspos, makindalam muka akuifernya, sebaliknya makin tipis batuanterekspos, makin rendah muka akuifernya. Sebab itu,sumur yang berada di lintasan XII dan lintasan XIII,yang batuan tereksposnya tebal, muka airnya jauhlebih dalam dibanding kedalaman muka air sumur dilintasan III yang batuan tereksposnya lebih tipis. (c)Sistem hidrologi. Lokasi penelitian mempunyai ben-tang alam berbukit, yang mana dari hasil penelitianmenunjukkan puncak dan punggung bukit mempunyaisistem hidrologi yang sama, sedangkan kaki bukitmempunyai sistem hidrologi yang berbeda. (d) Kon-servasi Airtanah. Formasi batuan di KelurahanOebufu didominasi oleh batugamping (limestones)yang mempunyai permeabilitas tinggi, sehingga padamusim hujan muka airtanah akan cepat naik karenalaju infiltrasi yang tinggi. Tetapi muka airtanah iniakan cepat turun karena airtanah tersebut mengalirke tempat lain melalui celahan (fissure) dan rekahan(fracture) batugamping. Sebab itu daerah ini kurangcocok dijadikan sebagai daerah imbuhan (recharge),karena air yang terinfiltrasi akan cepat mengalir ketempat lain, sehigga reservoir airtanah tidak akan ber-tambah volumenya.

Selain itu, daerah ini akan sangat rentan terhadappencemaran airtanah karena Kelurahan Oebufu ter-masuk dalam BWK (bagian wilayah kota) V KotaKupang, yang diperuntukkan bagi kawasan pemu-kiman kepadatan sedang serta kawasan perdagangandan jasa. Dampak yang dapat ditimbulkan antara lainpenurunan muka airtanah dangkal yang disebabkankarena eksploitasi yang berlebihan serta pencemaranairtanah oleh limbah domestik dari kawasan ini. Lim-bah cair dari toilet, dapur, restauran dan tempat usahalainnya akan mudah diserap oleh batugamping. Sebabitu diperlukan upaya konservasi airtanah dengan carapengendalian pencemaran airtanah. Masyarakatdisarankan untuk membuat tanki septik kedap air un-tuk menampung limbah cair dari toilet dan air bekascucian, sebagai upaya pencegahan pencemaran air-tanah. Zona konservasi adalah seluruh lokasi peneli-tian ini, karena formasi batuannya sama berupa batu-gamping. Zona konservasi airtanah dangkal di Kelu-rahan Oebufu dapat dilihat pada Gambar 17.

KESIMPULANKesimpulan yang didapat dari penelitian ini

adalah: (a) Model spasial akuifer airtanah dangkal di

Model Spasial Akuifer Airtanah Dangkal diKelurahan Oebufu

Model spasial akuifer airtanah dangkal diKelurahan Oebufu yang didapat dari hasil sound-ing dan profiling bawah permukaan dapat dilihatpada Gambar 16.

Gambar 16. Model spasial akuifer airtanah dangkaldi Kelurahan Oebufu.

Faktor Pengontrol Akuifer Airtanah Dangkaldi Kelurahan Oebufu

Hasil profiling menggambarkan pola aliran air-tanah di daerah ini. Pada awalnya airtanah merembesmelalui rekahan (fracture) atau terdifusi melalui for-masi batugamping (diffuse darcian flow) menujuke saluran (conduit), kemudian mengalir sebagai alir-an saluran (turbulent conduit flow). Adanya sesar(fault) dan lapisan kedap air dapat merubah arahaliran.

Hasil sounding menunjukkan adanya perbedaanstratifikasi bawah permukaan tanah di puncak, pung-gung dan kaki bukit. Di puncak bukit, keberadaanakuifer tidak terlalu dalam tetapi cukup tebal lapis-annya, sebaliknya di kaki bukit tidak dijumpai akuiferairtanah dangkal. Kedalaman akuifer airtanah ber-variasi, sebagai contoh, pada elevasi 111 m, akuiferberada di kedalaman 7,42 m; pada elevasi 106 m,akuifer berada di kedalaman 2,77 m; dan pada ele-vasi 98 m, akuifer berada di kedalaman 4,11 m.

Dengan demikian dapat dikatakan bahwa akui-fer airtanah dangkal di Kelurahan Oebufu tidak di-kontrol oleh morfologi dan topografinya, melainkandikontrol oleh faktor-faktor. (a) Litologi. Formasi geo-logi Kelurahan Oebufu tersusun oleh batugamping(limestones) yang mudah dilewati air (permeable)sehingga dapat berperan sebagai akuifer yang berupacelahan (fissure) dan rekahan (fracture). Celahanbatugamping (yang tersusun dari karbonat) yang di-lewati air akan mengalami proses kimiawi yang

Karels, Model Spasial dan Faktor Pengontrol Akuifer Airtanah Dangkal untuk Penentuan Zona Konservasi Airtanah 171

airtanah dangkal ini sebagai acuan ketika akan mem-buat sumur gali. (b) Melakukan konservasi airtanahdengan cara: (1) Memanfaatkan airtanah seefisienmungkin. (2) Membuat tangki septik kedap air untukmengelola limbah domestik sebagai upaya pengen-dalian pencemaran airtanah.

DAFTAR PUSTAKABanunaek, Noni. 2002. Potensi dan Dampak Pemanfaatan

Airtanah Terhadap Masyarakat Kota Kupang. Semi-nar Pengembangan dan pemberdayaan KonsumenJasa Konstruksi. Kupang, 3 April 2002. YPPKJI. 32 -38

Chuang, Frank C., Edwin H. McKee, and Keith A. Howard.2003. Hydrogelogic Factors that Influence GroundWater Movement in the Desert Southwest UnitedStates. Open-file Report 03-294. U.S. Geological Sur-vey: California

Dinas Pertambangan dan Energi Kota Kupang. 2007. La-poran Penelitian: Potensi Pengembangan Pengelolaandan Zonasi Air Tanah Kota Kupang. Dinas Pertam-bangan dan Energi Kota Kupang: Kupang

Manheim, Frank T., David E. Krantz, and John F. Bratton.2004. Studying Ground Water under DelmarvaCoastal Bays Using Electrical Resistivity. GroundWater. Vol. 42. No. 7, pp: 1052 - 1068

Williams, Lester J., and Marcel Belaval. 2001. Use of Two-Dimensional Direct-Current-Resistivity Profiling toDetect Fracture Zones in a Crystalline Rock AquiferNear Lawrenceville, Georgia. Proceedings of the 2001Georgia Water Resources Conference at The Uni-versity of Georgia. March 26 – 27, 2001. 317 -326.

Gambar 17. Zona konservasi airtanah dangkaldi Kelurahan Oebufu.

Kelurahan Oebufu seperti terlihat pada Gambar 16di atas. (b) Faktor pengontrol akuifer airtanah dangkaldi daerah ini adalah: (1) Litologi, didominasi olehformasi batugamping yang mudah larut sehinggamemperbesar nilai porositas dan permeabilitasnya.Arah aliran airtanah mengikuti pola rekahan (frac-ture) batugamping. (2) Batuan terekspos, makin tebalbatuan terekspos, makin dalam muka akuifernya, se-baliknya makin tipis batuan terekspos, makin rendahmuka akuifernya. (3) Sistem hidrologi unit, yang ber-beda antara punggung dan kaki bukit. (c) Zona kon-servasi airtanah mencakup seluruh lokasi penelitian,seperti terlihat pada Gambar 17.

Berdasarkan litologi dan model spasial akuiferairtanah dangkal di Kelurahan Oebufu, maka disa-rankan kepada masayarakat dan pelaku usaha di dae-rah ini agar: (a) Menggunakan model spasial akuifer