Peran Ilmu Hidrogeologi dalam MenanggulangiDampak Kekeringan di Jawa Barat

Oleh:

D. Erwin Irawan

Institut Teknologi Bandung

Disampaikan Workshop Media:

Pemanfaatan Dan Pengelolaan Sumber Daya Air, dan Pencegahan Kekeringan Di Jawa Barat,

Lembaga Studi Pers dan Pembangunan (LSPP)

Hotel Santika Bandung, 12 Oktober 2011

Anyone who solves the problem of water deserves not one Nobel Prize but two –one for science and the other for peace

(President John F. Kennedy)

Just to give you an idea in term of size

Applied Geology Research Division, Faculty of Earth Sciences and Technology, Institut Teknologi Bandung

3

• 13,000 of islands• Nearly 350 Million of

population• 130 of volcanoes• 81.000 km of coastline

( 400.000.000 botol Aqua 330 ml)

Outline

• Keberadaan Air di Bumi dan Siklus Air

• Sumber Air Permukaan

• Sumber Air Tanah Dalam

• Pemanfaatan Sumber Air oleh Industri dan

Masyarakat, dan

• Kajian Geologi tentang Kekeringan di Jawa

Barat

Outline

• Keberadaan Air di Bumi dan Siklus Air

• Sumber Air Permukaan

• Sumber Air Tanah Dalam

• Pemanfaatan Sumber Air oleh Industri dan

Masyarakat, dan

• Kajian Geologi tentang Kekeringan di Jawa

Barat

Berapa Jumlah Air di Bumi

• 70% of the earth is water,

and we cover the rest

SIKLUS HIDROLOGI

CEKUNGAN PERMUKAAN DAN BAWAH PERMUKAAN (CEKUNGAN AIR TANAH)

IDENTIFIKASI HIDRODINAMIKA AKUIFER

11DJP-DEI 2010

Outline

• Keberadaan Air di Bumi dan Siklus Air

• Sumber Air Permukaan

• Sumber Air Tanah Dalam

• Pemanfaatan Sumber Air oleh Industri dan

Masyarakat, dan

• Kajian Geologi tentang Kekeringan di Jawa

Barat

BERBAGAI RELASI ANTARA AIR TANAH DAN AIR SUNGAI

Identifikasi dan

penetapan besarnya

infiltrasi di setiap segmen

sungai sangat perberan

untuk menghitung

besarnya keluaran dan

masukan air dari dan ke

dalam akuifer (Lee,

1980)

DJP-DEI 2010 13

Outline

• Keberadaan Air di Bumi dan Siklus Air

• Sumber Air Permukaan

• Sumber Air Tanah (Akuifer Tak Tertekan dan

Akuifer Tertekan/Dalam

• Pemanfaatan Sumber Air oleh Industri dan

Masyarakat, dan

• Kajian Geologi tentang Kekeringan di Jawa

Barat

Air Tanah dan Air Bawah Tanah

Cross-section of a hillslope depicting the vadose zone, capillary fringe, water table, and phreatic or saturated zone. (Source: United States Geological Survey.)

PERISTILAHAN

• Akuifer: Lapisan batuan yang dapat

menyimpan dan mengalirkan air dalam

jumlah yang ekonomis.

• Akuitar: Lapisan batuan yang mampu

menyimpan

• dan mengalirkan air dalam jumlah terbatas

• Akuiklud: Lapisan batuan yang dapat

menyimpan air tetapi tidak dapat

mengalirkan.

• Akuifug: Lapisan batuan yang tidak dapat

menyimpan dan mengalirkan air (Kedap

Air)

16DJP-DEI 2010

AKIFER TERTEKAN (CONFINED AQUIFER)

Akuifer yang bagian

atas dan bawahnya

dibatasi oleh

lapisan bersifat

akuifug atau akuiklud

17DJP-DEI 2010

AKIFER BEBAS (UNCONFINED AQUIFER)

Akifer yang dibatasi bagian

bawahnya oleh lapisan

impermeabel (kedap air) dan di

bagian atasnya dibatasi tanah

pelapukan.

18DJP-DEI 2010

AKIFER BOCOR (LEAKY AQUIFER)

Akifer yang

dibatasi bagian bawah dan

atau bagian atasnya oleh

lapisan semi permeabel (semi-

kedap air)

19DJP-DEI 2010

AKUIFER MEDIA PORI DAN REKAHAN

20DJP-DEI 2010

Meinzer (1923)

SISTEM AKUIFER ENDAPAN GUNUNG API

21DJP-DEI 2010

(Mandel, 1980)

SISTEM AKUIFER ENDAPAN ALUVIAL

22DJP-DEI 2010

(Mandel, 1980)

SISTEM AKUIFER BATUAN SEDIMEN

23DJP-DEI 2010

(Mandel, 1980)

SISTEM AKUIFER BATUAN SEDIMEN

24DJP-DEI 2010

(Mandel, 1980)

SISTEM AKUIFER BATUAN SEDIMEN

25DJP-DEI 2010

(Mandel, 1980)

SISTEM AKUIFER BATUAN KRISTALIN DAN BATUAN METAMORF

26DJP-DEI 2010

(Mandel, 1980)

Pop Quiz

• Indonesia:

– Berapa provinsi?

• 33 (2009)

– Berapa kab/kota?

• 497 (2009)

– Berapa kecamatan?

• 5263 (2004)

– Berapa kelurahan/desa?

• 69.913 (2004)

Pop Quiz

• Indonesia:

– Berapa provinsi?

• 33 (2009)

– Berapa kab/kota?

• 497 (2009)

– Berapa kecamatan?

• 5263 (2004)

– Berapa kelurahan/desa?

• 69.913 (2004))

Outline

• Keberadaan Air di Bumi dan Siklus Air

• Sumber Air Permukaan

• Sumber Air Tanah Dalam

• Pemanfaatan Sumber Air oleh Industri dan

Masyarakat, dan

• Kajian Geologi tentang Kekeringan di Jawa

Barat

Hak Atas Air

• Hak Guna Pakai (untuk masyarakat)

• Hak Guna Usaha (untuk industri):– Kewajiban sosial: 10% air untuk masyarakat.

– Prioritas penggunaan air tanah

• air minum;• air untuk rumah tangga;

• air untuk pertanian;

• air untuk irigasi;

• air untuk usaha pertambangan dan energi;

• air untuk industri non polutan;

• air untuk usaha perkotaan;• air untuk kepentingan lainnya.

Couse note for ITB student. Permission for other uses to Prof. Deny Juanda Puradimaja

Aquifer 2-Confined

Aquifer 1b-Confined

Aquifer 1a-Unconfined

Aquifer 1b-Confined

Aquifer 1b-Confined

Groundwaterinflow

GwL Unconfined aquiferGwL Confined aquifer

Modified from Colorado Division of Water Resources

Groundwateroutflow

Industri = air

tanah tertekan

(relatif dalam)

Masyarakat = air

tanah tidak

tertekan (relatif

dangkal)

Outline

• Keberadaan Air di Bumi dan Siklus Air

• Sumber Air Permukaan

• Sumber Air Tanah Dalam

• Pemanfaatan Sumber Air oleh Industri dan

Masyarakat, dan

• Kajian Geologi tentang Kekeringan di Jawa

Barat

Couse note for ITB student. Permission for other uses to Prof. Deny Juanda Puradimaja

Formulasi Masalah

Kebutuhan air bersih sangat besar vs

PDAM tidak sepenuhnya dapat diandalkan.

Bagaimana menyesuaikan antara kapasitas supply dan demand sumberdaya air agar dicapai sustainability.

Supply air bersih dari mana ?Sumberdaya airtanah terbatas (renewable):

Sisi Kuantitas dan Sisi Kualitas

Perlu pengelolaan sumberdaya air terpadu

secara rinci.

Jumlah air permukaan:Berlimpah di musim hujanSangat berkurang di musimkemarau

Potensi Kekeringan di Jawa Barat

Adi Witono, LAPAN

Kriteria Bulan Basah dan Bulan Kering

• Bulan basah: curah hujan bulanan > 200 mm

• Bulan kering: curah hujan bulanan < 100 mm

• Curah hujan rata-rata: 100 – 200 mm

BANDUNG CATAT CURAH HUJAN TERTINGGI

• (ANTARA | Kamis, 18 Peb 2010 10:00:06 | Dibaca 608 kali)

• Curah hujan di kawasan Bandung (BMKG):

– Tertinggi: 374,1 mm

– Normal: 310,7 mm

Solusi yang ditawarkan

Zero Artificial Run Off

Rain harvesting

Aquifer storage and recovery

Couse note for ITB student. Permission for other uses to Prof. Deny Juanda Puradimaja

Paradigma baru: Neraca Airtanah Konstan dan Nir Aliran Permukaan Buatan (Zero Artificial Run Off)‏

DRO

LAPISAN IMPERMEABEL (k 10-5 cm/detik)

BF1

P Etp1 Etp2 Etp Etp

DRO1

I1

Ev

Ev1

P P

Ev

DRO

I At

LAPISAN AKIFER

(k 10-6 cm/detik) Zona jenuh

DRO2

BF2 I2

Perubahan: Ev1 < Ev2, Etp1 < Etp2, DRO1 < DRO2, BF1 < BF2, I1 < I2

UPAYA MEMPERTAHANKAN KONDISI SIKLUS HIDROLOGI

MEMERLUKAN TEKNOLOGI BANGUNAN RESAPAN AIR

LAPISAN IMPERMEABEL (k 10-5 cm/detik)

Etp2 Etp Etp

Ev

P P

Ev

DRO DRO

I At

LAPISAN AKIFER

(k 10-6 cm/detik) Zona jenuh

BF2 I2

ILUSTRASI: DEI ‘02

P Etp1

DRO2

KONDISI ALAMI

KONDISI

TERUBAH

Couse note for ITB student. Permission for other uses to Prof. Deny Juanda Puradimaja

Contoh perhitungan debit air hujan untuk luasan atap bangunan (Atlantis Rainwater Tanks, 2006)

812 mm CH

90 m2 (T 90) 0,5 L

Couse note for ITB student. Permission for other uses to Prof. Deny Juanda Puradimaja

Proses ASR pada musim hujan dan kemarau

Teknologi ASR menggunakan sumur produksi yang sama untuk injeksi airpermukaan ke dalam akifer (kiri) dan ketika pengambilan kembali airtanah (kanan)(Artificial Recharge

Forum,2006).

NativeGroundwater

BufferZone

Stored water

Native Groundwater

Stored water

Buffer zone

ASR

Couse note for ITB student. Permission for other uses to Prof. Deny Juanda Puradimaja

Prasyarat

Geologi: akuifer targer

mampu menyimpan dan

mengalirkan air

Air baku: jumlah mencukupi

Infiltrasi: kecepatan peresapan

dapat dipertahankan

Kualitas air: kualitas air

resapan harus kompatibel

dengan air tanah.

•Biaya (relatif)

•Niat untukmelaksanakan

Penutup

D. Erwin Irawan

Kelompok Keilmuan Geologi Terapan

Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian

Institut Teknologi Bandung

Tel. +62 22 251 4990

Faks. +62 22 2514837

Email: d_erwin_irawan@yahoo.com

@d_erwin_irawan

“We sent down water from the sky in measure and lodged it in the ground. And We certainly are able to withdraw it. Therewith for you We gave rise to gardens of palm-trees and vineyards where for you are abundant fruits and of them you eat.”

[Quran Al Mu’minun: 18-19]