Posted on 24 Agustus 2006 by Rovicky
Seorang
kawan (Rachmat Fajar Lubis) yg sedang berada di Jepang, bukan belajar
gempa tetapi tentang air tanah. Ya, belajar tentang air tanah. mengapa ?
Karena air akan menjadi bahan komoditi ketika nanti kita kesulitan
mencari air tawar dan air baku untuk kehidupan sehari-hari. Pak Fajar
ini mempelajari pengelolaan air tanah, beliau bekerja di Indonesia
sebagai ahli air tanah di Geotek LIPI, Bandung. Pak Fajar saat ini
berada di Chiba, Jepang dalam rangka Joint Research.
Berikut tulisan sekelumit beliau tentang air tanah.
Airtanah? Apa dan Bagaimana Mencarinya?
Rachmat Fajar Lubis
Pertanyaan diatas seringkali muncul ketika sumber air yang kita
gunakan selama ini seperti air sungai, danau atau air hujan tidak bisa
kita dapatkan. Satu hal yang pasti ini adalah salahsatu jenis air juga.
Hanya dikarenakan jenis air ini tidak terlihat secara
langsung, banyak kesalahfahaman dalam masalah ini. Banyak orang secara
umum menganggap airtanah itu sebagai suatu danau atau sungai yang
mengalir di bawah tanah. Padahal, hanya dalam kasus dimana suatu daerah
yang memiliki gua dibawah tanahlah kondisi ini adalah benar. Secara umum
airtanah akan mengalir sangat perlahan melalui suatu celah yang sangat
kecil dan atau melalui butiran antar batuan
(Model aliran airtanah melewati rekahan dan butir batuan)
Batuan yang mampu menyimpan dan mengalirkan airtanah
ini kita sebut dengan akifer. Bagaimana interaksi kita dalam penggunaan
airtanah? Yang alami adalah dengan mengambil airtanah yang muncul di
permukaan sebagai mataair atau secara buatan. Untuk pengambilan airtanah
secara buatan, mungkin analogi yang baik adalah apabila kita memegang
suatu gelas yang berisi air dan es. Apabila kita masukkan sedotan, maka
akan terlihat bahwa air yang berada di dalam sedotan akan sama dengan
tinggi air di gelas. Ketika kita menghisap air dalam gelas tersebut
terus menerus pada akhirnya kita akan menghisap udara, apabila kita
masih ingin menghisap air yang tersimpan diantara es maka kita harus
menghisapnya lebih keras atau mengubah posisi sedotan. Nah konsep ini
hampirlah sama dengan teknis pengambilan airtanah dalam lapisan akifer
(dalam hal ini diwakili oleh es batu) dengan menggunakan pompa (diwakili
oleh sedotan)
Hal yang menarik, jika kita tutup permukaan sedotan
maka akan terlihat bahwa muka air di dalam sedotan akan berbeda dengan
muka air didalam gelas. Perbedaan ini akan mengakibatkan pergerakan air.
Sama dengan analog ini, airtanahpun akan bergerak dari tekanan tinggi
menuju ke tekanan rendah. Perbedaan tekanan ini secara umum diakibatkan
oleh gaya gravitasi (perbedaan ketinggian antara daerah pegunungan
dengan permukaan laut), adanya lapisan penutup yang impermeabel diatas
lapisan akifer, gaya lainnya yang diakibatkan oleh pola struktur batuan
atau fenomena lainnya yang ada di bawah permukaan tanah. Pergerakan ini
secara umum disebut gradien aliran airtanah (potentiometrik). Secara
alamiah pola gradien ini dapat ditentukan dengan menarik kesamaan muka
airtanah yang berada dalam satu sistem aliran airtanah yang sama.
Mengapa pergerakan atau aliran airtanah ini menjadi
penting? Karena disinilah kunci dari penentuan suatu daerah kaya dengan
airtanah atau tidak. Perlu dicatat : tidak seluruh daerah memiliki
potensi airtanah alami yang baik.
Model aliran airtanah itu sendiri akan dimulai pada
daerah resapan airtanah atau sering juga disebut sebagai daerah imbuhan
airtanah (recharge zone). Daerah ini adalah wilayah dimana air yang
berada di permukaan tanah baik air hujan ataupun air permukaan mengalami
proses penyusupan (infiltrasi) secara gravitasi melalui lubang pori
tanah/batuan atau celah/rekahan pada tanah/batuan.
(Model siklus hidrologi, dimodifikasi dari konsep Gunung Merapi-GunungKidul)
Proses penyusupan ini akan berakumulasi pada satu
titik dimana air tersebut menemui suatu lapisan atau struktur batuan
yang bersifat kedap air (impermeabel). Titik akumulasi ini akan
membentuk suatu zona jenuh air (saturated zone) yang seringkali disebut
sebagai daerah luahan airtanah (discharge zone). Perbedaan kondisi fisik
secara alami akan mengakibatkan air dalam zonasi ini akan
bergerak/mengalir baik secara gravitasi, perbedaan tekanan, kontrol
struktur batuan dan parameter lainnya. Kondisi inilah yang disebut
sebagai aliran airtanah. Daerah aliran airtanah ini selanjutnya disebut
sebagai daerah aliran (flow zone).
Dalam perjalananya aliran airtanah ini seringkali
melewati suatu lapisan akifer yang diatasnya memiliki lapisan penutup
yang bersifat kedap air (impermeabel) hal ini mengakibatkan perubahan
tekanan antara airtanah yang berada di bawah lapisan penutup dan
airtanah yang berada diatasnya. Perubahan tekanan inilah yang
didefinisikan sebagai airtanah tertekan (confined aquifer) dan airtanah
bebas (unconfined aquifer). Dalam kehidupan sehari-hari pola pemanfaatan
airtanah bebas sering kita lihat dalam penggunaan sumur gali oleh
penduduk, sedangkan airtanah tertekan dalam sumur bor yang sebelumnya
telah menembus lapisan penutupnya.
Airtanah bebas (water table) memiliki karakter
berfluktuasi terhadap iklim sekitar, mudah tercemar dan cenderung
memiliki kesamaan karakter kimia dengan air hujan. Kemudahannya untuk
didapatkan membuat kecenderungan disebut sebagai airtanah dangkal
(Padahal dangkal atau dalam itu sangat relatif lho).
Airtanah tertekan/ airtanah terhalang inilah yang
seringkali disebut sebagai air sumur artesis (artesian well). Pola
pergerakannya yang menghasilkan gradient potensial, mengakibatkan adanya
istilah artesis positif ; kejadian dimana potensial airtanah ini berada
diatas permukaan tanah sehingga airtanah akan mengalir vertikal secara
alami menuju kestimbangan garis potensial khayal ini. Artesis nol ;
kejadian dimana garis potensial khayal ini sama dengan permukaan tanah
sehingga muka airtanah akan sama dengan muka tanah. Terakhir artesis
negatif ; kejadian dimana garis potensial khayal ini dibawah permukaan
tanah sehingga muka airtanah akan berada di bawah permukaan tanah..
Jadi, kalau tukang sumur bilang bahwa dia akan
membuat sumur artesis, itu artinya dia akan mencari airtanah
tertekan/airtanah terhalang ini.. belum tentu airnya akan muncrat dari
tanah ;p
Lalu airtanah mana yang akan dicari?
Itulah yang pertama kali harus kita tentukan. Tiap
jenis airtanah memerlukan metode pencarian yang spesifik. Tapi secara
umum bisa kita bagi menjadi :
Metode berdasarkan aspek fisika (Hidrogeofisika)
: Penekanannya pada aspek fisik yaitu merekonstruksi pola sebaran
lapisan akuifer. Beberapa metode yang sudah umum kita dengar dalam
metode ini adalah pengukuran geolistrik yang meliputi pengukuran tahanan
jenis, induce polarisation (IP) dan lain-lain. Pengukuran lainnya
adalah dengan menggunakan sesimik, gaya berat dan banyak lagi.
Metode berdasarkan aspek kimia (Hidrogeokimia) :
Penekanannya pada aspek kimia yaitu mencoba merunut pola pergerakan
airtanah. Secara teori ketika air melewati suatu media, maka air ini
akan melarutkan komponen yang dilewatinya. Sebagai contoh air yang telah
lama mengalir di bawah permukaan tanah akan memiliki kandungan mineral
yang berasal dari batuan yang dilewatinya secara melimpah.
Metode manakah yang terbaik?
Kombinasi dari kedua metode ini akan saling
melengkapi dan akan memudahkan kita untuk mengetahui lebih lengkap
mengenai informasi keberadaan airtanah di daerah kita.
Selamat mencari airtanah… untuk kehidupan yang lebih baik.
Chiba, 23 Agustus 2006
— Kalau tertarik dengan teori dan contoh aplikasi Geolistrik silahkan klik sini
Mencari Air Dengan GeoListrik
