i

LAPORAN AKHIR PENELITIAN DOSEN PEMULA

JUDUL PENELITIAN

STUDI AKIFER BEBAS PADA DATARAN ALUVIAL SUNGAI DAN PANTAI MANGGAR

Totok Sulistyo, S.T., M.T, / NIDN: 0002097208 Ali Abrar, S.Si., M.T/ NIDN: 1103027702

POLITEKNIK NEGERI BALIKPAPAN AGUSTUS 2015

Kode/Nama Rumpun Ilmu**: 421/TEKNIK SIPIL

ii

HALAMAN PENGESAHAN PENELITIAN DOSEN PEMULA

Judul Penelitian : Studi Akifer Bebas pada Dataran Aluvial Sungai

dan Pantai Manggar Pelaksana : Ketua Peneliti a. Nama Lengkap : Totok Sulistyo, ST., M.T. b. NIDN : 0002097208 c. Jabatan Fungsional : Lektor d. Program Studi : Teknik Sipil e. Nomor HP : 081253360781 f. Alamat surel (e-mail) : Totok.sulistyo@poltekba.ac.id Anggota Peneliti 1 a. Nama Lengkap : Ali Abrar, S.Si., M.T b. NIDN : 1103027702 c. Perguruan Tinggi : Politeknik Negeri Balikpapan Anggota Peneliti 2 a. Nama Lengkap : b. NIDN : c. Perguruan Tinggi : Biaya Penelitian : - didanai oleh DIKTI Rp 11.792.500,00 - dana internal PT Rp --- - dana institusi lain Rp --- - inkind, sebutkan Rp ---

Mengetahui, Kepala P3M

Totok Sulistyo, S.T., M.T. NIP. 19720902 200012 1 003

Balikpapan, 29 April 2015

Ketua Peneliti,

Totok Sulistyo, S.T., M.T. NIP. 19720902 200012 1 003

iii

DAFTAR ISI Halaman

HALAMAN JUDUL …………………………………………………………….. i

HALAMAN PENGESAHAN …………………………………………………… ii

DAFTAR ISI …………………………………………………………………….. iii

DAFTAR TABEL ……………………………………………………………….. iv

DAFTAR GAMBAR ……………………………………..................................... v

DAFTAR LAMPIRAN ………………………………………………………….. vi

RINGKASAN …………………………………………........................................ vii

BAB 1. PENDAHULUAN …………………………………………………… 1 1.1. Latar Belakang ………………………………………………. 1 1.2. Permasalahan …….. …………………………………………. 2 1.3. Batasan Permasalahan ………………………………………. 2 1.4. Lokasi Penelitian …………………………………………….. 2

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA …………………………………………….. 4 2.1. Dasar Teori ……..……………………………………………... 4 2.1.1 Tinjauan Geologi …………………………………………….... 4 2.1.2 Tinjauan Hidrogeologi ………………………………………... 5 2.2. Capaian Penelitian Terdahulu ………………………………… 9

BAB 3. TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN .......................................... 10 3.1. Maksud dan Tujuan.................................................................... 10 3.2. Manfaaat Penelitian ................................................................... 10

BAB 4. METODE PENELITIAN ..................................................................... 11 4.1. Metode Penelitian …………………………………………….. 11 4.2. Waktu Penelitian …………..………………………………… 11

BAB 5. HASIL DAN LUARAN YANG TELAH DICAPAI ....................... 13 5.1. Hasil Penelitian ....................................................................... 13 5.2. Luaran yang Telah Dicapai ..................................................... 34

BAB 6. RENCANA TAHAPAN BERIKUTNYA............................................... 35 6.1. Rencana Tahapan Berikutnya ................................................... 35 6.2. Rencana Penelitian Lanjutan .................................................... 35

BAB 7. KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................... 36 7.1. Kesimpulan ............................................................................... 36 7.2. Saran .......................................................................................... 36

DAFTAR PUSTAKA …………………………………………………………. 38

LAMPIRAN-LAMPIRAN …………………………………………………….. 39

iv

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1. Stratigrafi Daerah Penelitian ……………..........………………….. 4

Tabel 5.1. Tinggi Muka Air Tanah Dinamis Daerah penelitian ……………... 14

Tabel 5.2. Nilai koefisien Permeabilitas (k) hasil pengujian Tinggi Jatuh ….. 20

v

DAFTAR GAMBAR

Halaman Gambar 1.1. Batas Geohidrologi Daerah Penelitian ………………………… 3

Gambar 2.1. Peta Geologi Kota Balikpapan (Sumber BAPPEDA Kota Balikpapan, 2002) ……………………………………………...

5

Gambar 2.2. Jenis Jenis Akuifer : akuifer tertekan, akifer bebas, akifer setengah terttekan, Kruseman and de Ridder, 1990 ……………..

6

Gambar 2.3. Aliran tunak melalui akifer bebas (Fetter, 1994) ……………… 7

Gambar 2.4. Penentuan Koefisien rembesan dari suatu lubang auger (Das, 1985) …………………………………………………………..

8

Gambar 2.5. Diagram Piper (sumber: Fetter, 1994) ………………………… 9

Gambar 4.1. Metodologi Penelitian …………………………………………. 12

Gambar 5.1. Pengukuran Elevasi titik control dan elevasi sumur. ………….. 14 Gambar 5.2. Titik pengukuran elevasi sebagai titik control DWL ………….. 15 Gambar 5.3. Garis Equipotensial Aquifer Bebas Dataran Aluvial Manggar

dengan interval 0.2 m. ………………………………………….

16 Gambar 5.4. Garis Aliran yang menunjukan arah aliran dari air tanah ……... 16

Gambar 5.5. Gambaran 3 dimensi overlay muka air tanah dan arah aliran pada daerah penelitian ………………………………………….

17

Gambar 5.6. Peta Geologi Daerah Penelitian (Hasil revisi oleh Penulis berdasarkan kondisi lapangan) …………………………………

17

Gambar 5.7. Penampang Morfologi dan Muka Air Tanah H:V = 1:50……….. 17

Gambar 5.8. Warna Air dari a) dari S3 ke S6 daratan kearah pantai, b) dari S9 ke S12 dari bagian tepi sungai manggar kearah daratan. ……….

19

Gambar 5.9. Foto dan skema pengujian Tinggi Jatuh. ………………………. 20

Gambar 5.10. Perhitungan Jarak antara dua koordinat menggunakan hukum Pitagoras. ……………………………………………………….

22

Gambar 5.11. Penentuan jarak dari titik A ke titik B menggunakan GIS …….. 24 Gambar 5.12. Hubungan k, i, dan k pada Lokasi T1, T2, T3 dan T4 ……….. 26 Gambar 5.13 Hasil Plot Sample S3 dan S6 pada Diagram Piper …………… 31

Gambar 5.14 Peta Penggunaan Lahan Daerah Penelitian…………………… 33

Gambar 5.15 Pencampuran antara akuifer dengan air laut………………….. 32

Gambar 5.16 Koversi Rawa dan Hutan Bakau menjadi kawasan pemukiman di RT.42 dan Ruko di Jl. Mulawarman. ……………………….

34

Gambar 5.17. Lahan pemukiman di dataran banjir bagian hilir Sungai Manggar Besar ……………………………………………………………

27

vi

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1 Foto Foto Kegiatan dan Kondisi Daerah Penelitian ................ 39

Lampiran 2 Hasil Pengujian Lab Air ...................................................…….. 43

vii

RINGKASAN

Jumlah penduduk Kota Balikpapan yang semakin meningkat dari tahun ketahun sehingga membutuhkan sumberdaya air bersih yang semakin meningkat pula, saat ini penduduk sepanjang dataran aluvial sungai dan pantai manggar lebih banyak mengandalkan air tanah untuk kebutuhan MCK, mengingat kapasitas produksi PDAM yang belum memcukupi, dan ketika musim kemarau air baku PDAM umumnya juga berkurang. Secara geologi litologi bagian atas dari dataran sungai dan pantai Manggar adalah aluvial yang terletak secara tidak selaras menyudut diatas Formasi Kampung Baru. Dari letak dan kondisinya maka alluvial yang terletak pada dataran sungai dan pantai manggar merupakan akifer bebas. Karena akifer ini merupakan tumpuan bagi penduduk yang tinggal diatasnya maka diperlukan kajian terkait dengan koefisien rembesan, gradien hidrolika, serta transmisibiltasnya. Dari hasil survey kedalaman sumur gali maka dapat dibuat peta ekuipotensial dan arah aliran air tanah, dan diketahui bahwa system hidrogeologi alluvial manggar dibatasi oleh batas alami berupa sungai manggar, sumangai manggar kecil, perbukitan dan pantai manggar, air mengalir secara radial dari dengan hulu daerah selili dan sekiranya menuju ke segala arah. Sedangkan hasil analisis dari sampel tanahdari arah daratan menuju ke pantai meunjukan nilai koefisien permabilitas yang semakin meningkat, dari perhitungan kecepatan aliran air tanah juga air tanah mengarlir semakin cepat kearah pantai. Dengan pengetahuan tentang karakteristik dari akifer dataran aluvial manggar maka akan dapat membantu dalam pengelolaan sumberdaya air bagi pemerintah dan warga masyarakat. Dan juga dapat memberikan gambaran awal guna studi lebih lanjut tentang hidrologi dan geohidrologi pada daerah tersebut serta interaksinya dengan sistem hidrogeologi atau akifer yang berada pada Cekungan Kutai. Kata Kunci : Akifer Bebas, Aluvial, Equipotensial

1

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Jumlah penduduk di kecamatan Balikpapan Timur pada tahun 2012 adalah berkisar

59.959 (sumber KPU, 2012), tentunya jumlah penduduk sebenarnya jauh lebih banyak

mengingat laju pertumbuhan penduduk baik karena natalitas maupun faktor migrasi

penduduk mengingat beberapa faktor yang dimiliki oleh Kota Balikpapan yang

menjadi daya tarik penduduk bermigrasi ke Kota Balikpapan seperti, faktor ekonomi

dan beberapa predikat dan prestasi Kota Balikpapan baik pada tingkat nasional maupun

internasional.

Jumlah pendududuk Kota Balikpapan yang semakin meningkat akan menuntut daya

dukung kehidupan berupa air bersih apabila kita hitung berdasarkan data jumlah

penduduk tahun 2012 dengan rata-rata kebutuhan air per orang perhari adalah 130 liter,

maka paling sedikit dibutuh air 7.794.670 liter perhari. Dimana saat ini air bersih yang

diproduksi oleh PDAM untuk Balikpapan timur masih mengandalkan beberapa sumur

pada akifer dalam yang berlokasi di Manggar dan Teritip, dan kemampuan memenuhi

kebutuhan air bersih penduduk masih sangat terbatas. Sehingga penduduk yang tinggal

di didataran aluvial sungai manggar lebih banyak memanfaatkan air tanah akifer bebas

melalui sumur gali serta air hujan untuk kebutuhan MCK.

Kebutuhan air melalui sumur gali semakin meningkat ketika pada musim kemarau

dimana pada umumnya produksi air bersih PDAM akan menurun dan cadangan air

penduduk dari air hujan kosong sehingga tumpuan terakhir untuk memenuhi kebutuhan

air MCK pendududuk adalah air tanah melalui sumur gali. Air tanah dari sumur gali

mempunyai kualitas fisik yang tidak layak dimana air umumnya berwarna kekuningan

berbau dan berasa.

Secara geologi akifer bebas merupakan endapan aluvial yang mempunyai sebaran

sepanjang Sungai Manggar dan pantai di Balikpapan Timur dimana pada bagian barat

berbatasan dengan kontak tidak tidak selaras dengan Formasi Kampung Baru yang

merupakan dan bagian timur dibatasi pantai, diamana aluvial ini terpotong oleh

beberapa sungai mulai dari wilayah Sepinggan sampai dengan Lamaru.

2

1.2.Permasalahan

Dari latar belakang yang ada maka dapat dirumuskan permasalah sebagai berikut :

a) Berapakah koefisien rembesan, transimibilitas akifer bebas yang merupakan

endapan aluvial?.

b) Darimana dan kearah mana aliran air tanah pada akifer bebas?

c) Bagaimana hubungan kandungan kimia Air tanah dengan kondisi geologi dan

aktivitas manusia yang ada?.

1.3. Batasan Permasalahan

Permasalahan dan penelitian ini mempunyai batasan sebagai berikut :

a. Penelitian dilakukan di alluvial sungai dan Pantai Manggar yang secara

hidrogeologi dibatasi oleh sebelah utara perbukitan, sebelah selatan oleh selat

makasar, sebelah timur oleh Sungai Manggar dan sebelah selatan oleh Sungai

manggar kecil (lihat gambar1.1).

b. Pengukuran muka air tanah dilakukan pada Tanggal 16 Juli 2016, ada

kemungkinan ketika musim hujan aka nada kenaikan muka air tanah dan waktu

kemarau akan terjadi penurunan muka tanah.

1.4.Lokasi Daerah Penelitian

Penelitian dilakukan Secara Administratif masuk dalam Kota Balikpapan, Kecamatan

Balikpapan Timur yang meliputi Kelurahan Manggar Baru dan Kelurahan Manggar

dengan Kelurahan Manggar dan Kelurahan Manggar Baru. Lokasi pengamatan berada

di Jl. Mulawarman, Jalan Selili, Tanjung Kelor, Perumahan Nelayan Kawasan Asrama

Haji dan Patok Merah. Secara geografi terletak pada koordinat 493562 mT sampai

dengan 497110 mT dan 9863263 mU sampai dengan 9865639 mU (UTM Zona 50)

lihat Gambar 1.1.

3

Gambar 1.1. Batas Geohidrologi Daerah Penelitian

#Y

#Y

#

#

#

#

#

#

Manggar

Manggar Baru

S. M

angg

ar

S. Manggar Kecil

PERBUKITANMANGGAR

S E L A

T M

A K

A S

A R

300 0 300 600 Meters

Skala 1 : 20.000

N

Daerah Penelitian

49 5 0 0 0

49 5 0 0 0

49 6 0 0 0

49 6 0 0 0

49 7 0 0 0

49 7 0 0 0

4 9 8 0 0 0

4 9 8 0 0 0

9863000

9863000

9864000

9864000

9865000

9865000

9866000

9866000

4

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Dasar Teori

2.1.1. Tinjauan Geologi

Tinjauan geologi dari hasil kajian geologi BAPPEDA Kota Balikpapan tahun 2002

menyatakan bahwa wilayah Kota Balikpapan secara fisiografi terletak pada Cekungan

Kutai dengan susunan stratigrafi yang terdiri dari batuan mulai yang berumur tua ke

muda, Formasi Balikpapan yang berumur miosen awal dengan litologi didominasi

batupasir, Formasi Pulaubalang berumur miosen tengah dan didominasi litologi patu

pasir kasar, Formasi Kampung Baru diendapkan pada miosen akhir dengan litologi

didominasi oleh batulempung dan endapan termuda berada diatas bidang erosi yang

merupakan endapan aluvial yang berumur holosen. Aluvial tersebut merupakan hasil

endapan sungai serta gelombang pasang surut pantai, yang menempati sepanjang pantai

Manggar, aliran Sungai Wain dan Pantai Manggar. Struktur Geologi yang ditemui

berupa antiklin, sinklin yang berporos N 045o E, struktur geologi lainnya yang

ditemukan adalah sesar dan kekar.

Sedangkan geologi pada lokasi penelitian merupakan sayap tenggara antiklin dengan

kemiringan atau dip antara 13o sampai dengan 30o dan endapan alluvial yang

merupakan endapan resent memiliki kemiringan lapisan mendakati 0o hubungan antara

endapan alluvial dengan formasi yang berada dibawahnya adalah ketidak selarasan

menyudut (lihat Tabel 2.1).

Tabel 2.1. Stratigrafi daerah Penelitian

Simbol Formasi Umur

Endapan Alluvial Holosen

Kampung Baru Miosen akhir

Balikpapan Miosen awal

Bidang Erosi

5

Gambar 2.1. Peta Geologi Manggar dan Sekitarnya

2.1.2. Tinjuan Hidrogeologi

a) Akuifer

Menurut Kruseman dan de Reider, 1990 Sebuah akuifer didefinisikan sebagai suatu

satuan geologi permeable yang jenuh yang meloloskan air ke dalam sumur dengan

jumlah yang cukup ekonomis. Akifer yang paling umum adalah pasair dan kerikil yang

tidak terkonsolidasi, tetapi sedimen yang permeable sperti batupasir dan batu gamping,

batuan vulkanik dan kristalin yang penuh retakan atau lapuk juga dapat diklasifikasikan

sebagai akuifer.

Akifer dapat dikelompokan menjadi beberapa jenis yaitu :

- Akifer tertekan

#Y

#Y

#Y

#Y

#Y

#Y

#Y

#Y

#Y

#Y

#Y

#Y

#Y

#Y

#Y

#Y

#Y

#Y

#Y#Y

#Y

#Y

#Y

#Y

#Y

#Y

#Y

#

#

#

#

#

#

##

#

Damai

Lamaru

Manggar

Prapatan

Sepinggan

Baru Ullu

Kariangau

Baru Ilir

Batu Ampar

Gn.BahagiaMarga Sari

Mekar Sari

Karang JatiKarang Rejo

Baru Tengah

Telaga Sari

Sumber Rejo

Margo Mulyo

Muara Rapak

Karang Joang

Manggar Baru

Gn.Sari Ilir

Klandasan Ulu

Klandasan Ilir

Gunung Sari Ulu

Gunung Samarinda

76

86

80

85

83

7276

86

75

72

60

78

75

83

68

90

1210

4

8

21

8

13

13 8

10

31

12

15

12

5

12

12

13

20

15

20

U

470000

470000

475000

475000

480000

480000

485000

485000

490000

490000

495000

495000

500000

500000

9860

000 9860000

9865

000 9865000

9870

000 9870000

9875

000 9875000

9880

000 9880000

9885

000 9885000

PETA GEOLOGI

BAPPEDAKOTA BALIKPAPAN

Skala 1: 50.000

P. BenawaKecil

P. BenawaBesar

KABUPATENKUTAI

KABUPATENKUTAI

KABUPATENPASIR

KABUPATENPASIR

P. Kwangan

P. BalangT

ELU

K B

ALI

KP

AP

AN

S E L A

T M

A K

A S

A R

Sumber :- Peta Topografi Lembar Balikpapan, DITTOP TNI-AD, 1994- Peta Geologi Lembar Balikpapan, PPPG, 1994- Hasil Analisis dan Uji Lapangan tahun 2002

FAKULTAS TEKNOLOGI MINERALUPN "VETERAN" YOGYAKARTA

o 1 2

'116 42'o

117 00'oo

1 1

5'

0 1 2 3 4 Kilometers

8

75

#

SinklinAntiklin

Mata air

Sesar diperkirakanJurus & kemiringan kekar

Jurus & kemiringan lapisan

KORELASI SATUAN PETA :

Bidang Erosi

LITHOSTRATIGRAFISIMBOLUMUR

MiosenAwal

MiosenTengah-Akhir

MiosenAkhir

Holosen

Waduk

SungaiJalan

Kota

Batas Kelurahan/DesaBatas KecamatanBatas Kota Balikpapan

#Y

KETERANGAN :

Kontur indeks

Formasi Balikpapan

Formasi Pulaubalang

Formasi Kampungbaru

Endapan Alluvial

A

B

AB

PENAMPANG GEOLOGISKALA HORISONTAL 1 : 50.000

SKALA VERTIKAL 1 : 50.000

6

Akifer tertekan berada diatas dan dibawah lapisan impermeable, dengan

tekanan air umumnya lebih besar dari tekanan atmosfer. Sehingga jika sumur

memotong akuifer permukaan air berada diatas akuifer bahkan kadang diatas

permukaan tanah

- Akifer bebas

Dibatasi lapisan impermeable pada bagaian bawah tetapi tidak dibatasi pada

bagaian atas sehingga muka air tanah bebas naik dan turun dimana tekanan air

sama dengan tekanan atmosfer.

- Akifer setengah tertekan

Akifer setengah tertekan atau dikenal akifer semi tertekan dimana pada bagian

atas dan bawah dibatasi oleh lapisan semi permeable atau salah satu bagian atas

atau bagian bawah dibatasi oleh lapisan semi impermeable.

Gambar 2.2. Jenis Jenis Akuifer : akuifer tertekan, akifer bebas, akifer setengah

terttekan, Kruseman and de Ridder, 1990

b) Parameter Akuifer

Tinjauan hidrogeologi terhadap air tanah secara umum dinyatakan bahwa kehilangan

energi (Δh) antara dua titik A dan B ditulis dengan :

Δh = hA - hB………………………………………….(1.1)

Dan apabila panjang media tanah yang dilalui air adalah L, maka gradien hidrolik (i)

antara jarak A dan B dapat ditentukan sebagai berikut :

=∆

………………………………………………(1.2)

7

Dimana kecepatan air yang mengalir pada tanah jenuh air dengan aliran laminer

menurut Darcy, 1856 adalah sebagai berikut:

v=k.i ………………………………………………(1.3)

dimana k adalah koefisien rembesan, apabila A adalah luas penampang tanah adalah

A sehingga jumlah air dalam satuan waktu (q) dapat ditentukan sebagai berikut :

q =v.A ………………………………………………(1.4)

Menurut Fetter, 1994 debit air (q) pada akifer bebas pada aliran tunak juga dapat

ditentukan sebagai berikut :

= ………………………………….(1.5)

Gambar 2.3. Aliran tunak melalui akifer bebas (Fetter, 1994)

sedangkan volume air yang terkumpul (Q) dalam waktu tertentu (t) yang melalui akifer

dapat ditentukan dengan formula sebgagai berikut:

Q = v.A.t ………………………………………………….(1.6)

Sedangkan apabila b adalah tebal akifer, maka transmisibilitas (T) dapat didapatkan

dari :

T = k.b…………………………………………………… .(1.7)

Melalui uji pemompaan sumur dengan memperhatikan debit pompa (Q) dan kerucut

penurunan (Δs) maka T dapat ditentukan dengan metode Cooper-Jacob dengan

formula sebagai berikut :

=,

∆ …………………………………………………(1.8)

Muka air tanah

.h1

.h2 .h

L

x

8

Menurut Dunn, Anderson, dan Kiefer dalam Das, 1985) koefisien rembesan (k)

dilapangan juga dapat ditentuka menggunakan lubang auger dengan kedalam L

dibawah muka air tanah:

=( )

∆

∆ ………………………………………….(1.9)

Gambar 2.4 . Penentuan Koefisien rembesan dari suatu lubang auger (Das, 1985)

c) Garis aliran dan Jaring Aliran

Garis aliran adalah garis imaginer yang merupakan jejak partikel air tanah akan

mengalir. Garis aliran akan sangat membantu dalam memvisualisasikan pergerakan air

tanah. Dalam akifer isotropik pembuatan jaring aliran dapat digambar sedemikian

rupa :

- Garis ekuipotensial memotong tegak lurus garis aliran

- Elemen – elemen aliran dibuat kira-kira mendekati bentuk bujur sangkar

Metoda penggambaran jaring aliran didasarkan pada asumsi berikut :

- Akifer adalah homogen

- Akifer jenuh sepenuhnya

- Akifer isotropik

- Tidak ada perubahan potensi sepanjang waktu

- Tanah dan air tidak dapat di tekan volumenya

- Aliran laminar, sehingga hukum Darcy akan valid.

- Semua kondisi batas diketahui.

L

2r

y

Δy

9

Tinjauan Kimia Air tanah, secara umum kandungan spesies ion utama air alam adala

Na+, K+, Ca2+,Mg2+ , Cl- , CO32- , HCO3

- , dan SO42-. Diagram Piper yang merupakan

diagram linier dapat menunjukan presentasi komposisi kimia dari tiga ion. Dengan

mengelompokan Na+ dan K+ bersama kation utama dapat ditampilkan dalam trilinier,

demikian juga pengelompokan CO32- dan HCO3

- bersama menjadikan tiga kelompok

anion.

Gambar 2.5. Diagram Piper (sumber: Fetter, 1994)

Berdasarakan diagram piper maka kation air dapat dikelompokan menjadi :

- Type kalsium

- Type Magnesium

- Type Pothasic

- Dan Type Seimbang

Demikian juga anion dari air dapat dikategorikan sebagai :

- Type Bicarbonat

- Type Sulfat

- Type Klorida

- Dan Type Seimbang

10

2.2. Capaian Penelitian terdahulu.

Penelitian tentang air tanah untuk berbagai kepentingan di Kota Balikpapan masih

sangat minim, maka BAPPEDA Kota Balikpapan pada tahun 2002 membuat kajian

geologi untuk evaluasi penataan wilayah dan pengembngan wilayah Kota Balikpapan.

Data sekunder untuk kajian air tanah terutama tentang pumping test sumur-sumur

dalam juga masih sangat minim banyak pembuatan sumur bor tidak dilengkapi dengan

pumping test. Pumping test sumur dalam atau akifer pada umumnya dilakukan tanpa

sumur pengamat tanpa sumur pengamat.

11

BAB 3. TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN

3.1.Maksud dan Tujuan

Maksud dari penelitian ini adalah untuk membuat peta equipotensial dari air tanah pada

akifer bebas dan menentukan koefisian rembesan dari akifer bebas pada aluvial sungai

dan pantai Manggar.

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah untuk menentukan karakteristik akifer bebas

pada daerah Dataran Aluvial Sungai dan Pantai Manggar yang meliputi :

a. Arah aliran air tanah.

b. Jumlah air yang dapat mengalir persatuan waktu dalam akifer

c. Recharge area

d. Serta hubungan Akifer dengan Daerah Aliran Sungai Manggar

e. Memberikan Rekomendasi pemanfaatan air tanah.

3.2. Manfaat Penelitian

Manfaat penelitian ini antara lain adalah:

a. Memperkaya bahan ajar Mekanikan Tanah dan Hidtogeologi di Politeknik

Negeri Balikpapan.

b. informasi awal untuk penelitian lebih lanjut tentang system hidrogeologi di

Kota Balikpapan

c. Bermanfaat bagi masyarakat disekitar daerah penelitian untuk mengetahui

potensi serta kualitas air tanah pada akifer bebas.

d. Bermanfaat bagi pemerintah dan legislator dalam upaya mengetahui potensi

sumber air tanah alternative dan sebagai masukan dalam membuat regulasi

konservasi lingkungan terkait dengan pencemaran bakteri e-colli dan

meminimalisir intrusi air asin kedalam system akuifer.

12

BAB IV. METODE PENELITIAN

4.1. Metode Penelitian

4.1.1. Studi Literatur/ Desk Study

Kegiatan pertama dalam penelitian ini adalah studi literatur, yang meliputi studi dari

Handbook, dan studi tentang hasil-hasil penelitian terkini yang terkait dengan air tanah

melalui jurnal ilmiah dan laporan penelitian serta informasi terkini melalui internet.

4.1.2. Kegiatan Lapangan

Kegiatan lapangan yang dilakukan adalah pemetaan lokasi sumur gali dan tinggi muka

air tanah dinamis (dinamic water level) dengan mengukur elevasi berupa poligon

terbuka terikat sepihak dengan titik ikat permukaan air laut, atau garis pantai rata-rata

dan koordinat GPS, pengukuran lebih ditekanan untuk lebih mendekati keakuratan

maka pengukuran dilakukan dengan Total Station Topcon ES 105. Kegiatan lapangan

lainnya adalah pengambilan sample tanah penentuan koefisien rembesan menggunakan

pengujian metoda tinggi jatuh fall head dari sample tanah yang diambil sepanjang

penampang section dari daratan kaearah pantai atau sebaliknya. Pengamatan air tanah

secara fisik dilakukan dari warna atau kekeruhan, bau dan rasa. Pengambilan sample

air tanah juga dilakukan untuk keperluan uji kimia air.

4.1.3. Kegiatan Laboratorium

Uji laboratorium akan dilakukan untuk menentukan koefisien rembesan dengan metoda

uji tinggi jatuh terhadap sampel tanah akifer yang telah diambil. Uji laboratorium juga

dilakukan untuk menentukan kimia air tanah dengan parameter air baku dan juga untuk

menentukan kandungan ion dan kation utama.

4.1.4. Kegiatan Studio

Adalah kegiatan untuk melakukan pengambaran peta geologi daerah penelitian, cross

section geologi, Penggambaran garis ekuipotensial dan garis aliran serta pembuatan

peta lokasi pengambilan sample. Ploting data dalam diagram piper.

4.1.5. Analisis dan Penarikan kesimpulan

Analisis dilakukan terhadap peta penampang geologi untuk menentukan akifer tanah

bebas, dan analisis juga dilakukan terhadap peta ekuipotensial dan peta aliran, analisis

13

koefisien permebiltas tanah, kecepatan aliran tanah, transmisibilitas serta perubahan

kimia air dari recharge area menuju ke discharge area.

Gambar 4.1. Metodologi Penelitian

4.2. Waktu Penelitian

Penelitian dilakukan dengan kegiatan berupa pengumpulan data sekunder dilakukan

pada bulan Juni 2016, sedangan pengambilan data primer dilakukan pada bulan Juli

dan Agustus 2016, pekerjaan studio dilaksanakan pada akhir bulan juli sampai bulan

agustus. Sedangkan rencana publikasi dan pelaporan akhir akan dilakukan bulan

September sampai dengan Oktober 2016.

Lapangan : Penentuan Lokasi Sumur, Pengukuran DWL Pengambilan Sample Air Pengukuran k

Studi Pustaka : Handbook & Jurnal Penelitian Penyusunan Hipotesis

Uji Laboratirum : Pengkuran k, Penentuan Kimia Air dan Kation dan Anion Utama

Studio: Validasi Data, Cross Section, Peta Ekipotensial, Ploting Diagram Piper

Penarikan Kesimpulan dan Pelaporan

14

BAB 5. HASIL DAN LUARAN YANG TELAH DICAPAI

5.1. Hasil Penelitian

5.1.1. Muka Air Tanah Dinamis (Dinamic Water Level)

Muka Air tanah akifer bebas, dihasilkan dari pengukuran menggunakan alat ukur Total

Station Topcon EZ 105 untuk menentukan elevasi. Titik-titik atau stasiun pengukuran

Total Station ini merupakan titik kontrol yang mengikat koordinat dan elevasi dari satu

sumur ke sumur lainnya. Setiap sumur yang dijumpai sepanjang lintasan dan disekitar

lintasan pengukuran Total Station diukur kedalaman permukaan airnya. Setelah

koordinat, elevasi dan kedalaman sumur dari permukaan tanah diketahui, maka

selanjutnya tingi muka air tanah dinamis dynamic water level (DWL) dapat diketahui

melalui perhitungan dengan mengunakan formula sederhana sebagai berikut :

DWL = H – D …………………………………………….. 5.1.

Dimana :

H adalah elevasi sumur

D adalah kedalaman sumur

Dari pengukuran dan perhitungan Dynamic Water Level yang tersebar di daerah

penelitian dapat diketahui DWL sebagaimana tertera dalam Tabel 5.1. berikut:

Gambar 5.1. Pengukuran Elevasi titik control dan elevasi sumur.

15

Tabel 5.1. Tinggi Muka Air Tanah Dinamis Daerah penelitian

KODE

Koordinat UTM Kedalaman

m DWL Easting m Northing m Elevasi m

POL2 (S1) 495868.68 9865151.73 2.431 0.87 1.561

POLC31(S2) 496039.201 9865203.519 4.555 1.4 3.155

POLC41(S3) 496111.012 9865066.703 4.385 0.79 3.595

POLC81(S4) 496356.018 9864846.759 3.253 0.85 2.403

POLC91(S5) 496455.211 9864754.242 2.608 0.35 2.258

POLC101(S6) 496667.96 9864627.339 2.332 0.92 1.412

POL111(S7) 496663.923 9864536.94 2.157 1.07 1.087

POLCC721(S8) 496467.615 9865275.247 3.074 0.99 2.084

POLC73 (R1) 496623.492 9865356.542 2.495 1.41 1.085

POLC75 (S9) 496827.592 9865570.332 2.576 1.41 1.166

POLCC621(S10) 496005.369 9864758.483 3.788 0.99 2.798

POLCC651(S11) 495765.732 9864408.139 3.588 0.84 2.748

POLC68 (S12) 495365.887 9864564.009 3.296 0.7 2.596

Catatan ; hasil pengukuran tanggal 16 Juli 2016

3

Gambar 5.2. Titik pengukuran elevasi sebagai titik control DWL

16

Gambar 5.3. Garis Equipotensial Aquifer Bebas Dataran Aluvial Manggar dengan

interval 0.2 m.

Gambar 5.4. Garis Aliran yang menunjukan arah aliran dari air tanah

S E L A

T

M A

K A

S A R

Sung

ai Man

ggar

l

Jl. M

ulawarm

an

Manggar

Manggar Baru

4 9 4 5 0 0

4 9 4 5 0 0

4 9 5 0 0 0

4 9 5 0 0 0

49 5 5 0 0

49 5 5 0 0

49 6 0 0 0

49 6 0 0 0

49 6 5 0 0

49 6 5 0 0

49 7 0 0 0

49 7 0 0 0

4 9 7 5 0 0

4 9 7 5 0 0

9863500

9863500

9864000

9864000

9864500

9864500

9865000

9865000

9865500

9865500

N

200 0 200 400 Meters

Jalanmanggar

Batas Administrasi

KonturGaris Ekuipotensial (DWL)

Keterangan :

Manggar Baru

Jl. M

ulaw

arman

Sunga

i Man

ggar

S E L A

T

M A

K A

S A R

4 9 5 0 0 0

4 9 5 0 0 0

4 9 5 5 0 0

4 9 5 5 0 0

4 9 6 0 0 0

4 9 6 0 0 0

4 9 6 5 0 0

4 9 6 5 0 0

4 9 7 0 0 0

4 9 7 0 0 0

4 9 7 5 0 0

4 9 7 5 0 0

9863500

9863500

9864000

9864000

9864500

9864500

9865000

9865000

9865500

9865500

200 0 200 400 Meters

N

JalanBatas AdministrasiKonturGaris Aliran

Keterangan:

17

Gambar 5.5. Gambaran 3 dimensi overlay muka air tanah dan arah aliran pada daerah

penelitian

Gambar 5.6. Peta Geologi Daerah Penelitian (Hasil revisi oleh Penulis berdasarkan

kondisi lapangan)

#Y

#Y

#

#

#

#

##

#

#

#

#

#

#

#

#

# ####

#

#Manggar

Manggar Baru

4 9 0 0 0 0

4 9 0 0 0 0

49 1 0 0 0

49 1 0 0 0

49 2 0 0 0

49 2 0 0 0

49 3 0 0 0

49 3 0 0 0

49 4 0 0 0

49 4 0 0 0

49 5 0 0 0

49 5 0 0 0

49 6 0 0 0

49 6 0 0 0

49 7 0 0 0

49 7 0 0 0

49 8 0 0 0

49 8 0 0 09861000

9861000

9862000

9862000

9863000

9863000

9864000

9864000

9865000

9865000

9866000

9866000

9867000

9867000

Endapan Alluvial

Formasi Kampungbaru

Formasi Balikpapan

Holosen

MiosenAkhir

MiosenAwal

UMUR SIMBOL LITHOSTRATIGRAFI

Bidang Erosi

Sumber : Bappeda Balikp ap an 20 02

Kontur indeks

KETERANGAN :

#Y

Batas Kota Bal ikpapanBatas Kecamatan

Batas Kelurahan/Desa

Kota

JalanSungai

Waduk

Jurus & kemiringan lapisanJurus & kemiringan kekarSesar diperkirak an

Mata air

Antikl inSink lin

S

75

8

600 0 600 1200 Meters

N

Skala 1:25.000

18

Dari gambar 5.2, 5.3 dan 5.4 dapat kita analisis bahwa arah aliran yang tegak lurus

dengan garis ekuipotensial mempunyai pola radial hal ini menunjukan dan elevasi air

tanah pada batas sungai manggar dan pantai lebih tinggi dari permukaan laut dan

permukaan sungai manggar yang menunjukan bahwa pada saat pengukuran kondisi

sungai manggar memperoleh pasokan dari air tanah dan merupakan daerah penurapan

air tanah (gaining stream) ini dibuktikan oleh gambar 5.7 dimana muka air tanah yang

memotong topografi pada penampang sungai manggar.

Gambar 5.7. Penampang Morfologi dan Muka Air Tanah H:V = 1:50

Berdasarkan hasil pengamatan dilapangan dan intepretasi morfologi maka peta geologi

Balikpapan khususnya daerah penelitian dapat direvisi dimana batas alluvial dengan

Formasi Kampung Baru yang lurus pada kenyataannya alluvial secara morfologi

##

##

##

#

##

##

##

##

###

#

##

##

#

##

####

2,312,43

4,504,554,54

4,384,14

3,62

3,62

3,46

3,252,91

2,60

2,472,33

1,892,15 0,00

3,32

2,643,07

2,49

3,98

3,663,78

3,53

3,41

4,10

3,67

A

B

495200

495200

495400

495400

495600

495600

495800

495800

496000

496000

496200

496200

496400

496400

496600

496600

496800

496800

497000

497000

497200

497200

9864

600

9864

600

986480

0

9864

800

9865

000

9865

000

986520

0

9865

200

9865

400

9865

40

0

0

200

400

600

800

1000

1200M

19

merupakan dataran maka batasnya dapat digambarkan mengikuti garis kontur (Gambar

5.6).

Gambar 5.8. Warna Air dari a) dari S3 ke S6 daratan kearah pantai, b) dari S9 ke S12

dari bagian tepi Sungai Manggar kearah daratan.

Dari observasi secara visual air tanah semakin jernih kearah pantai namun demikian

pada radius ±50 meter dari sungai manggar (S9) dan ±100 meter dari pantai (S6) air

tanah terasa payau, dari analisis hidrogeologi daerah ini merupakan interface antara air

asin dan air tawar.

Pada Gambar 5.4 dapat diketahui bahwa hulu aliran air tanah merupakan daerah rawa

dan perumahan. Mengingat sebagian besar daerah tangkapan air adalah kawasan

pemukiman warga maka air tanah pada akifer bebas alluvial Manggar menjadi rentan

pencemaran biologis terutama bakteri ecoli akibat system sanitasi dan septic tank yang

umumnya dibangun menggunakan beton cetak berbentuk tabung yang tidak kedap air

dimana pada bagian bawah tanpa alas beton dan langsung berbatasan dengan tanah

(Lihat Lampiran1).

Menurut informasi dari cutting pemboran air tanah yang pernah dilakukan oleh

Program Keahlian Geologi Pertambangan SMK Negeri 1 Balikpapan pada koordinat

(UTM) 0496153 mT, 9865042 mU diketahui ketebalan akuifer bebas pada titik

tersebut ± 5 meter dan setelah pemboran dilanjutkan sampai kedalaman 28 meter dari

permukaan atanah dijumpai lapisan lempung dari Formasi Kampung Baru sedangkan

pemboran pada sumur pada koordinat UTM 0495369 mT dan 9864798 mU pada

kedalaman 28 sd meter dijumpai akifer tertekan, yang merupakan Formasi Balikpapan.

Dari keadaan tersebut maka tidak ditemukan adanya interaksi air tanah pada akuifer

20

bebas pada dataran alluvial manggar dengan system akifer yang yang lain dari formasi

Balikpapan. Secara alami system akifer dataran alluvial Sungai dan Pantai Manggar

dibatasai oleh Sungai Manggar, Perbukitan Manggar yang disusun oleh litologi

lempung Formasi Kampung Baru, sungai Manggar Kecil dan Selat Makasar. Melalui

Software Sistem Informasi Geografi dapat diketahui luas permukaan akifer bebas

alluvial manggar kurang lebih 3.661.814 meter persegi dari informasi pemboran yang

perrnah dilakukan ketebalan akifer bebas adalah 5 meter dengan asumsi ketebalan yang

sama maka volume akifer bebas alluvial Manggar adalah 131.825.304 meter kubik.

5.1.2. Hasil Uji Laboratorium

Uji tinggi jatuh (fall head test) pada contoh tanah T1 yang diambil pada koordinat UTM

0495995 mT dan 9865124 mU pada kedalaman 1 meter dari permukaan tanah dengan

data pengujian sebagai berikut :

Diameter contoh 7.86 cm dengan luas A= 48.52 cm2 dan diameter pipa inlet 1.6 cm

dengan luas a =2.01 cm2 panjang contoh tanah L = 40 cm tinggi permukaan air awal

pada pipa inlet h1 = 61 tinggi permukaan air pada pipa inlet setelah t = 14 menit 34

detik atau 874 detik adalah h2 =31 cm.

Gambar 5.9. Foto dan skema pengujian Tinggi Jatuh.

dh

h1

h

h2 L

21

Dimana menurut Das, 2006 jumlah air yang mengalir dalam pipa inlet dan contoh

tanah adalah sebagai berikut:

Debit air pada contoh tanah adalah :

= . …………………………………5.2

Dan debit air pada pipa inlet :

= . ……………………………………5.3

Dan hubungan keduanya debit tersebut

. = − . ……………………………5.4

Koefisien permeabilitas (k) dapat diperoleh melaui

= . − …………………………….5.6

= − . ………………….5.

= . ……………………………..5.8

= . 2.303 …………………..5.9

= 2.303 . ………………...….5.10

Maka k contoh T1 dapat dihitung sebagai berikut :

= 2.3032.01 x40

48.52x874 .

6131

= 2.303 1.896 10 0.294

= 1.284 10 /

Dari pengujian yang sama dari 4 sample didapatkan hasil sebagai berikut :

Tabel 5.2. Nilai koefisien Permeabilitas (k) hasil pengujian Tinggi Jatuh

No

Sample

Koordinat UTM Waktu t detik Nilai k cm/dt

Easting m Northing m

T1 0495995 9865124 874 1.284 x 10-3

T2 0496150 9865090 586 1.915 x 10-3

T3 0496373 9865027 473 2.372 x 10-3

T4 0496761 9864567 98 11.45 x 10-3

22

Dari nilai k diketahui bahwa nilai k semakin besar mendekati kearah pantai, hal ini

disebabkan lapisan tanah pada bagian belakang adalah endapan alluvial dan rawa

dengan material pasir sangat halus dengan campuran lanau dan lempung dan mendekati

kearah pantai endapan alluvial yang berukuran semakin kasar dengan pemilahan atau

sortasi semakin baik. Gambar 5.12 menunjukan ada korelasi antara nilai k dengan

tinggi muka air tanah, semakin besar k maka muka air tanah semakin rendah.

Perubahan nilai k berangsur makin besar kearah pantai ini juga berpengaruh pada aliran

air tanah yang semakin cepat kearah pantai dimana kecepatan alairan dapat ditentukan

melalui hukum darcy, v = k.i maka apabila kita asumsikan pada lokasi sumur S3

memiliki k = 1.915 x 10-3 cm/dt dan S4 2.372 x 10-3 karena lokasi S3 berdekatan

dengan pengambilan sample tanah T2 dan S4 dengan T3 maka dapat kita tentukan

kecepatan aliran air dari S3 ke S4 sebagai berikut :

Jarak S3 ke S4 dapat diselesaikan melalui hukum pitagoras sebagai berikut:

S4 (x2,y2)

S3 (x1, y1)

Gambar 5.10. Perhitungan Jarak antara dua koordinat menggunakan hukum

Pitagoras.

b

a

d

23

= + ……………………………………………………... 5.11

Dimana

= − ………………………………………………………5.12

Dan = − ……………………………………………………...5.13

= (496111.012 − 496356.018) + (9865066.703 − 9864846.759)

= (496111.012 − 496356.018) + (9865066.703 − 9864846.759)

= (−245.006) + (219.944)

= (−245.006) + (219.944)

= 60027.94 + 48375.36

= 108403,303

= √108403.303

= 329.24 meter

Maka jarak S3 ke S4 atau L = 329.24 meter

Beda tinggi DWL (head) S3 dan S4 atau ∆h = 3.595 - 2.403 = 1.192 meter

Maka gradien hidrolika dapat di hitung sebagai berikut :

=∆ℎ

…………………………………………………………………………….. 5.14

=1.192

329.24

= 3.62 10

k rata – rata S3 dan S4 :

k = (1.915 x 10-3 + 2.372 x 10-3)/2

k = 2.144 x 10-3

Maka kecepatan dapat ditentukan sebagai berikut :

= . …………………………………………………………………………5.15

=2.144 x 10-3 x 3.62 x 10-3

= 7.761 x 10-6 cm/detik

24

Selain menggunakan perhitungan sebagaimana diatas kita juga dapat menentukan jarak

dan gradien hidrolika berdasarkan garis ekuipotensial dengan perangkat lunak GIS

seperti Gambar 5.11:

Gambar 5.11. Penentuan jarak dari titik A ke titik B menggunakan GIS ∆h antara titik A dan titik B adalah 1 meter

Sedangkan L berdasarkan perangkat lunak adalah 244.563 meter

Maka selanjutnya gradien hidrolik (i) dapat ditentukan :

=1

244.563

25

= 4.088 10

Dengan assumsi k di lokasi A dan B sama dengan lokasi T3 (merupakan data k

terdekat) yaitu 2.372 x 10-3 maka selanjutnya kecepatan aliran v dapat ditentukan

=4.088 x 10-3 x 2.372 x 10-3

= 9.697 x 10-6 cm/detik

Sedangkan transmisibilitas T dapat dihitung berdasarkan data sekunder berupa cutting

pemboran yang pernah dilakukan pada koordinat (UTM) 0496153 mT, 9865042 mU

diketahui ketebalan aquifer adalah ± 5 meter maka T pada sumur S3 dapat dihitung

sebagai berikut :

T = k. B ………………………………………………………………………… 5.16

Dimana :

T adalah Transmisibiltas

B adalah Tebal akuifer jenuh air

k adalah koefisien permabilitas

Tebal akifer yang jenuh air sama dengan tebal akifer bebas dikurangi kedalaman

sumur,

B = 500 - 79

B = 421 cm

T = 1.915 x 10-3 x 421

T = 0.82 cm2/detik

Sehingga dapat diketahui bahwa transmisibilitas pada sumur S3 adalah 0.82 cm2/detik

atau 7.0848 m2/hari.

Pada lokasi dengan nilai koefisien permeabilitas yang kecil umumnya sumur akan

kering dalam 2 jam dalam pemompaan dengan debit 10 sampai 12 liter/menit dan harus

menunngu sekitar 2 jam kembali untuk menunggu sumur kembali seperti semula

(recovery). Namun demikian lokasi dengan koefisien permeabilitas tinggi mempunyai

aliran tunak steady seperti kasus pada sumur 6 dimana merupakan sumur pada sebuah

26

masjid yang dipompa lebih dari 12 jam perhari secara menerus setelah mengalami

penuruan muka air maka pada kedalaman ±0.92 m dari permukaan tanah maka akan

cenderung tetap.

Gambar 5.12. Hubungan k, i, dan k pada Lokasi T1, T2, T3 dan T4

Uji laboratorium terhadap 3 sample air yaitu pada sumur S3 bagian hulu dan S6 pada

bagian hilir yang dilakukan di Laboratorium SUCONFINDO Balikpapan yang meliputi

parameter fisik, kimia dan biologi dengan parameter air bersih dan kandungan kation

dan anion untuk mengetahui perubahan fisik, kimia dan biologi air tanah. Uji fisik,

T1, 0.001284T2, 0.001915

T3, 0.002372

T4, 0.01145

T1, 0.006

T2, 0.005

T3, 0.007

T4, 0.01

T1, 0.000007704T2, 0.000009575T3, 0.000016604 T4, 0.00011450

0.002

0.004

0.006

0.008

0.01

0.012

0.014

0 200 400 600 800 1000 1200

JARAK DARI LOKASI T1 KEARAH T4 (METER)

k i v

Darat Pantai

27

kimia dan biologi mengunakan metoda standard Ke 22, APHA AWWA, 2012. Hasil

pengujian pada sumur S3 yang berlokasi pada koordinat UTM 50, 496111.012 mT,

9865066.703 mU adalah sebagai berikut :

Tabel 5.3. Laporan Analisis Sample Air Sumur S3

No Parameter Fisik Unit Hasil Baku Mutu

1 Bau - Tidak Berbau Tidak Berbau

2 Total Padatan Terlarut (TDS) Mg/L 367 1500

3 Kekeruhan NTU 18.1 25

4 Rasa - Tidak Berasa Tidak Berasa

5 Temperatur di Lab oC 23.8 Temp Amb+3oC

6 Warna PtCo 1 50

No Parameter Kimia Unit Hasil Baku Mutu

1 Mercury (Hg) mg/L <0.001 0.001

2 Arsenic (As) mg/L <0.001 0.05

3 Iron Total (Fe) mg/L 0.769 1

4 Fluoride (F) mg/L 0.29 1.5

5 Cadmium (Cd) mg/L <0.001 0.005

6 Kesadahan Total (CaCO3) mg/L 187.373 500

7 Chloride (Cl) mg/L 43.916 600

8 Chrom Hexavalent (Cr6+) mg/L <0.01 0.05

9 Manganese (Mn) mg/L 0.072 0.5

10 Nitrate (NO3) mg/L 1.752 10

11 Nitrite (NO2) mg/L 0.033 1

12 pH 7.36 6.5 – 9.0

13 Selenium (Se) mg/L <0.001 0.01

14 Zinc (Zn) mg/L 0.088 15

15 Cyanide (CN-) mg/L 0.02 0.1

16 Sulfate (SO42-) mg/L 5.381 400

17 Timbal (Pb) mg/L <0.013 0.05

No Parameter Biologi Unit Hasil Baku Mutu

1 Total Coliform MPN/100 ml 20 50

28

No Parameter Tambahan Unit Hasil Baku Mutu

1 Magnesium (Mg) mg/L 11.440

2 Sodium (Na) mg/L 79.720

3 Calcium (Ca) mg/L 56.180

4 Total Alkali (HCO3) mg/L 17.934

5 Potassium (K) mg/L 9.553

Tabel 5.4. Laporan Analisis Sample Air Sumur S6

No Parameter Fisik Unit Hasil Baku Mutu

1 Bau - Tidak Berbau Tidak Berbau

2 Total Padatan Terlarut (TDS) Mg/L 3717 1500

3 Kekeruhan NTU 3.9 25

4 Rasa - Tidak Berasa Tidak Berasa

5 Temperatur di Lab oC 22.9 Temp Amb+3oC

6 Warna PtCo 1 50

No Parameter Kimia Unit Hasil Baku Mutu

1 Mercury (Hg) mg/L <0.001 0.001

2 Arsenic (As) mg/L <0.001 0.05

3 Iron Total (Fe) mg/L 0.189 1

4 Fluoride (F) mg/L 0.41 1.5

5 Cadmium (Cd) mg/L 0.007 0.005

6 Kesadahan Total (CaCO3) mg/L 959.142 500

7 Chloride (Cl) mg/L 2402.10 600

8 Chrom Hexavalent (Cr6+) mg/L <0.01 0.05

9 Manganese (Mn) mg/L 0.060 0.5

10 Nitrate (NO3) mg/L 1.370 10

11 Nitrite (NO2) mg/L <0.018 1

12 pH 7.70 6.5 – 9.0

13 Selenium (Se) mg/L <0.001 0.01

14 Zinc (Zn) mg/L 0.064 15

15 Cyanide (CN-) mg/L <0.01 0.1

16 Sulfate (SO42-) mg/L 137.457 400

17 Timbal (Pb) mg/L 0.082 0.05

29

No Parameter Biologi Unit Hasil Baku Mutu

1 Total Coliform MPN/100 ml 9.3 50

No Parameter Tambahan Unit Hasil Baku Mutu

1 Magnesium (Mg) mg/L 83.120 -

2 Sodium (Na) mg/L 248.767 -

3 Calcium (Ca) mg/L 247.040 -

4 Total Alkali (HCO3) mg/L 364.658 -

5 Potassium (K) mg/L 41.899 -

Menurut Bair dan Lahm, 2006 untuk menentukan apakah sebuah sample setimbang

konsentrasi ionnya harus dinyatakan dalam miliequivalen per liter untuk menghitung

dalam valensi dan berat molekul, konsentrasi tersebut dinyatakan sebagai berikut :

/ = /

Dimana,

/ = konsentrasi miliekuivalen per liter,

/ = konsentrasi dalam milligram per liter.

FW = berat molekul,

V = valensi dari ion.

= factor konversi.

Berikut Contoh perhitungan konversi milligram per liter menjadi miliekuivalen per

liter :

Calcium (Ca2+) mempunyai valensi 2 dan berat molekul 40.08 gram maka factor

konversi dapat dihitung sebagai berikut :

= 2

40.08

= 0.0499

30

konsentrasi Ca2+ pada lokas S3 56.18 mg/L maka konsentrasi dalam meq/L adalah:

konsentrasi Ca2+ = 56.18 x 0.0499 = 2.80 meq/L

Tabel 5.5. Hasil konversi Anion dan Kation dari mg/L ke meq/L

Sample Location

S3 S6

98 =

mg

/L conce

ntratio

n 4.89

= m

eq/L co

ncentra

tion

Unit L

egend

Sample Date

8/16/2016 8/16/2016 Water Temp

(˚C) 23.8 22.9

pH 7.36 7.7

Ions

meq

/L c

onv

ersi

on fa

ctor

Ca2+ 56.18 247.04 0.0499 2.80 12.33

Mg+ 11.44 83.12 0.0822 0.9 6.8

Na+ 79.72 248.767 0.0435 3.5 10.8

K+ 9.553 41.899 0.0256 0.2 1.1 HCO3

- 17.934 364.658 0.0164 0.29 5.98 SO4

2- 5.381 137.457 0.0208 0.11 2.86

Cl- 43.916 2402.1 0.0282 1.24 67.74

TDS

367 3717 Cation

7.5 31.1

Anion

1.6 76.6 Difference 63.86 -42.3 Cation/Anion

% Ca 37.60 40 % Mg 12.62 22

% Na + K 49.78 38 % HCO3 17.88 8 % SO4 6.81 4 % Cl 75.31 88

31

Gambar 5.13. Hasil Plot Sample S3 dan S6 pada Diagram Piper

Dari plot sample S3 menunjukan konsentrasi kationnya masuk dalam type Sodic atau

Pothasic dan berdasarkan konsentrasi anionnya dapat dikelompokan dalam type

klorida, sedangkan sample S6 dari konsetrasi kationnya dapat dikategorikan sebagai

type seimbang (no dominant type) sedangkan berdasarkan anionnya dapat

dikelompokan type klorida. Dari kandungan karbonatnya sampel air S3 187.373 mg/L

dan S6 959.142 mg/L dapat dikategorikan kesadahan sangat tinggi (Bair et.al, 2006)

karena melebihi 180 mg/L kesadahan yang sangat tinggi pada sampel S6 karena adanya

intrusi atau merupakan interface antara air tanah dengan air laut. Dari kandungan logam

beratnya S6 mengandung timbal 0.082 mg/L yang melebihi baku mutu air bersih

menurut permenkes no.416/MENKES/PER/IX/1992 yaitu sebesar 0.05 mg/L yang

dapat membahayakan kesehatan apabila dikonsumsi. Hal yang perlu diwaspadai oleh

pengguna air terutama diadaerah hilir mendekati daerah pantai adalah bahwa air ini

mempunyai polutan timbal yang cukup tinggi yaitu 0.082 mg/L yang melebihi baku

mutu air bersih.

S6 S3

Ca Na+K Cl

SO4

HCO3+CO3

Mg

SO4 + Cl Ca + Mg

Lokasi

32

Gambar 5.15. Pencampuran antara akuifer dengan air laut

5.1.3. Penggunaan Lahan

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

0.0 1.0 2.0 3.0 4.0

Cl

(meq

/L)

Na (meq/L)

Percampuran - S3 vs. S6

S3 S6

33

Gambar 5.14. Peta Penggunaan Lahan Daerah Penelitian

Penggunaan lahan pada daerah penelitian dapat dikelompokan sebagai berikut 1)

kawasan pemukiman, 2) hutan bakau dan rawa, 3) persawahan, 4) lading, 5) pantai dan

6) sungai. Hasil pengamatan dilapangan beberapa kawasan hutan bakau mulai

dikonversi oleh warga sebagai lahan perumahan karena tuntutan kebutuhan

pemukiman lihat Gambar 5.13.

1°1

4'0

0" 1

°14'0

0"

1°1

3'4

0" 1

°13'4

0"

1°1

3'2

0" 1

°13'2

0"

1°1

3'0

0" 1

°13'0

0"

1 1 6 ° 57 '4 0 "

1 1 6 ° 57 '4 0 "

11 6 ° 5 8 '0 0 "

11 6 ° 5 8 '0 0 "

1 1 6 ° 58 '2 0 "

1 1 6 ° 58 '2 0 "

N

100 0 100 200 Meters

PETA PENGGUNAAN LAHAN MANGGAR BARU DAN SEKITARNYASKALA 1:12000

Dipetakan dari Citra Wikimapia.org

Industri dan PerkantoranLadang, Kebun, SawahLautPemukimanRawa & Hutan BakauSungai

JalanKeterangan

34

Gambar 5.16. Koversi Rawa dan Hutan Bakau menjadi kawasan pemukiman di

RT.42 dan Ruko di Jl. Mulawarman.

Saat ini beberapa ladang dan persawahan serta rawa yang ada masih dapat menjadi

daerah penyangga dan daerah tangkapan air bagi akifer bebas dataran Aluvial Manggar

namun demikian karena lokasi yang cukup strategis untuk pengembangan ekonomi

mungkin tidak akan lama akan dikonversi menjadi komplek perumahan, rumah toko

dan atau pemukiman warga. Demikian juga dataran banjir Sungai Manggar Besar pada

bagian hilir sudah habis tertutup rapat oleh pemukiman penduduk yang umumnya

berupa bangunan non permanen lihat Gambar 5.14.

Gambar 5.17. Lahan pemukiman di dataran banjir bagian hilir Sungai Manggar Besar

5.2. Luaran yang telah dicapai

Luaran yang dicapai dalam penelitian ini adalah pengayaan bahan ajar Mekanika

Tanah, Pengetahuan Lingkungan Pertambangan dan Survey dan Pemetaan. Luaran lain

adalah draft publikasi untuk jurnal atau paparan ilmiah.

35

BAB 6. RENCANA TAHAPAN BERIKUTNYA

6.1. Recana Tahapan Berikutnya

Tahapan berikutnya adalah melakukan publikasi hasil penelitian agar hasil penelitian

ini dapat dapat ditindak agar dapat dimanfaatkan sebagai draft akademis dalam upaya

perlindungan buffer area melalui regulasi pemerintah Kota Balikpapan. Disamping itu

membawa hasil penelitian ini dalam diskusi akademis untuk dapat mencari solusi serta

menemukan cara pemanfaatan air tanah pada akifer daerah penelitian secara optimal.

6.2. Rencana Penelitian Lanjutan

Penelitian selanjutnya adalah adalah studi akuifer tertekan yang berada pada kawasan

sayap lipatan serta poros lipatan Balikpapan yang memanang dari arah sanga-sanga

sampai Balikpapan. pada bagian utara Lamaru, Samboja dan Sanga Sanga, puncak

antiklin ini merupakan cebagan gas bumi yang diekploitasi oleh Vico dan Pertamina,

kearah Balik papan antiklin ini menujam.

Beberapa kali upaya pemboran air tanah di daerah Manggar, Lamaru maupun

Sepinggan telah meyebabkan blow out atau ledakan dan semburan lumpur, penelitian

ini perlu dilakukan karena akifer dibawah antriklin Balikpapan ini terletak dibawah

akifer daerah penelitian, sehingga perlu diketahui kaitannya dengan akifer daerah

telitian serta, untuk mengetahui potensi air tanah di Balikpapan untuk antisipasi krisis

air yang selalu terjadi pada musim kemarau.

Hasil studi tersebut dihrapakan akan dapat mendeliniasi daerah rawan blow out serta

dapat memberikan masukan dalam peraturan daerah serta kebijakan daerah tentang air

tanah.

36

BAB 7. KESIMPULAN DAN SARAN

7.1. Kesimpulan

Dari study akuifer bebas dataran alluvial sungai dan pantai manggar dapat disimpukan

sebagai berikut :

a. Sumber air tanah akuifer manggar dari daerah pengisian yang terletak

dikawasan selili dan sekitarnya dengan arah aliran kesegala arah (radial).

b. Sungai manggar pada bagian hilir merupakan gaining stream bukan loosing

stream tetapi dengan menurunnya DWL sungai manggar berpotensi

menjadi loosing stream, dimana sebagian air sungai manggar akan

menyusup ke dalam sistem akifer alluvial manggar.

c. Pengaruh air asin ada pada sumur S6 dan S9 yang beradius 50 sampai

dengan 100 meter dari garis pantai dan sungai manggar.

d. Nilai koefisien permeabilitas tanah berasngsur semakin besar kearah pantai

hal ini disebabkan karena sortasi butiran kearah pantai semakin baik dan

butiran semakin kasar, sedangkan pada bagian daratan telah tercampur

dengan matrik lanau dan lempung yang merupakan endapan pada

lingkungan rawa.

e. Hasil Analisis kimia air plot diagram piper dapat diketahui dari hulu kation

air bersifat potahsic dan anion bersifat klorida, sedangkan pada daerah hilir

menuju kepantai kation air seimbang tidak ada yang dominan dan anion

tetap type klorida. Dan air didaerah hulu maupun daerah hilir mempunyai

kesadahan yang sangat tinggi. Air tanah mendekati pantai juga tercemar

oleh polutan timbal yang melebihi baku mutu.

7.2. Saran

Setelah melakukan analisis data geohidrologi Dataran Alluvial Sungai dan Pantai

Manggar makan dapat disarankan sebagai berikut :

37

a. Untuk mendapat zonasi kualitas air pada akifer bebas manggar perlu analisis

kimia yang lebih banyak akan lebih baik kalau dilakukan dengan sistem grid.

b. Daerah tangkapan air catchment area yang merupakan daerah rawa dan dan

perumahan perlu ditanamai banyak vegetasi dan konservasi gambut pada

daerah rawa.

c. Dalam membuat septic tank rumah harus dipastikan kedap air, tidak

menggunkan beton/deker pracetak yang meloloskan air dan bagian bahwahnya

terbuka.

38

DAFTAR PUSTAKA Benito et al, 2009, Management of Alluvial Aquifers in Two Southern African

Ephemeral Rivers: Implications for IWRM, Springer Science+Business Media B.V. 2009

Burte et al, 2011, Use of water from small alluvial aquifers for irrigation in semi-arid,

Regions, Revista Ciência Agronômica, v. 42, n. 3, p. 635-643, jul-set, Centro de Ciências Agrárias - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, CE, ISSN 1806-6690

Das, 2006, Principles of Geotechnical Engineering FIFTH EDITION, Tomson,

Australia • Canada • Mexico • Singapore • Spain • United Kingdom • United States.

Fetter, 1994, Applied Hydrology Third Edition, Macmillan College Publishing Company New York.

Jihad, A M, 2005 Integration of Water Resources of the UpperAquifer in Amman-

Zarqa Basin Based on Mathematical Modeling and GIS, Jordan, Vol 5, Frieberg Online Geology ISSN 1434-7512

Kruseman and de Ridder, 1990 Analysis and Evaluation of Pumping Test Data

International Institute for Land Reclamation and Improvement, P.O. Box 45,6700 AA Wageningen, The Netherlands

Julien Daniel Pierre Burte, Anne Coudrain, Serge Marlet, 2011, Use of water from

small alluvial aquifers for irrigation in semi-arid, Regions, Revista Ciência Agronômica, v. 42, n. 3, p. 635-643, jul-set, Centro de Ciências Agrárias - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, CE, ISSN 1806-6690

Scott Bair & Terry D. Lahm, 2006 Practical Problem in Ground Water Hydrology,

Pearson Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ07458. __________________, 2002, Kajian Geologi untuk Evaluasi Penataan wilayah dan

Pengembangan Kota Balikpapan, BAPPEDA Kota Balikpapan.

39

LAMPIRAN 1. FOTO – FOTO KEGIATAN DAN KONDISI DAERAH

PENELITIAN

Kegiatan Survey Elevasi

Pengambilan Sampel Tanah dan Pengujian Tinggi Jatuh

40

Sumur gali milik Penduduk

Pemanfaatan Air Sumur Oleh Warga Masyarakat

Septik Tank milik Penduduk

41

Kawasan Rawa dan Persawahan

Kawasan Pemukiman dan Perdagangan

Kawasan Perkantoran dan Industri.

42

Kawasan Sungai dan Pantai

43

LAMPIRAN II. HASIL UJI LABORATORIUM

44

45

46

47