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: [email protected]
@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]