Pembagian Air Tanah Menurut Letaknya

Air tanah berperan penting dalam kehidupan manusia. Air tanah mempunyai manfaat untuk sumber air bersih, sumber irigasi, dan sumber air industri, dll. Air tanah (groundwater) adalah air yang berada di bawah permukaan tanah dalam lapisan akuifer.

Apa itu akuifer ? Akuifer adalah formasi yang mengandung air dan memindahkannya dari satu titik ke titik yang lain dalam jumlah yang mencukupi untuk pengembangan ekonomi. Secara sederhana bisa diartikan, akuifer adalah lapisan pembawa air. Kebalikannya disebut lapisan kedap air (akuiklud), yaitu suatu formasi yang berisi air tetapi tidak dapat memindahkannya dengan cepat untuk mensuplai sumur maupun mata air. Selain itu ada juga lapisan kebal air (akuifug), yang tidak mempunyai bukaan tanah yang saling berhubungan dan tidak dapat menahan ataupun memindahkan air.

Sketsa Penampang lajur air bawah permukaan 

Gambar diatas merupakan penampang lajur air bawah permukaan. Penjelasan mengenai lajur-lajur tersebut adalah sebagai berikut :

·         Di bawah zona tumbuhan ada lajur yang bertuliskan soil water. Apakah soil water sama dengan groundwater ? Dalam konteks air bawah permukaan itu berbeda, soil water (air tanih) adalah daerah lenggas (pori- pori) tanah yang dapat dijangkau oleh akar-akar tumbuhan, yang kedalamannya dapat mencapai 10 meter dari permukaan tanah. Umumnya tanaman berakar panjang (Phreatophytes), dapat menghisap air dalam lenggas tanah pada kedalaman tersebut.

•        Dalam pori-pori tanah (lenggas tanah) itu terdapat kandungan air dalam beberapa wujud, yakni berupa air gravitasi (air yang singgah dalam pori-pori yang besar), air kapilar (air yang singgah dalam pori-pori yang kecil) dan uap air.

·         Lajur ampai (vadose zone) sering disebut juga dengan lajur aerasi (aeration zone), pada area atau zona ini tanah dapat terisi oleh udara ataupun air.

·         Muka air tanah (water table), merupakan suatu permukaan yang tidak beraturan yang mana merupakan kedudukan titik-titik (di dalam tanah yang tidak tertekan) yang tekanan hidrostatiknya sama dengan tekanan atmosfer. Tekanan hidrostatik sendiri adalah tekanan yang diakibatkan oleh gaya yang ada pada zat cair terhadap suatu luas bidang tekan pada kedalaman tertentu.

·         Di bawah muka air tanah terdapat lajur freatik (phreatic zone), yang mana celah-celahnya terisi oleh air. Karena lajur ini jenuh (pori-pori tanah terisi penuh) air, maka sering disebut lajur jenuh (zone of zaturation). Dari segi kuantitas di lajur freatik inilah letak air tanah (groundwater). Lajur freatik dapat memanjang sampai kedalaman yang cukup besar, tetapi jika kedalamannya bertambah, berat tanah diatasnya cenderung menutup ruang atau pori-pori tanah sehingga sedikit air yang dijumpai pada kedalaman yang lebih besar (semakin memanjang jumlah airnya sedikit).

·         Air artesis atau air artois nampak ditutupi suatu lapisan kedap air sehingga mengalami tekanan, oleh karena itu sering disebut juga dengan air tanah tertekan (confined water).

Pembahasan diatas sebenarnya sudah menerangkan mengenai klafikasi air tanah menurut letaknya, tapi akan sedikit diperjelas lagi. Air tanah menurut letaknya dapat dibedakan sebagai berikut :

1)      Air tanah dangkal atau air tanah bebas (Shallow groundwater)

Air tanah jenis ini terletak pada lapisan jenuh air (zone of zaturation) atau pada lajur freatik (phreatic zone) dan akuifernya tidak tertekan (unconfined aquifer) karena berada diatas lapisan kedap air. Lebih jelas kalian bisa lihat pada gambar diatas, dimana sampai pada zona freatik (diatas lapisan kedap air) itu merupakan area atau teritorial air tanah dangkal.

2)      Air tanah dalam atau air artesis (Deep groundwater)

Terkadang air tanah di zona freatik ditutupi suatu lapisan kedap air, sehingga air tanah atau akuifernya tertekan (confined aquifer). Air tanahnya bertekanan akibat berat tanah diatasnya dan tinggi tekanan hidrostatik. Jika dibuat sumur sampai menembus lapisan tertekan, air akan naik sampai ketinggian piezometrik (ketinggian potensial maksimum yang bisa dicapai air artesis untuk menyembur keluar apabila didorong oleh tekanan dari bawah) dan air artesis yang posisinya tadi berada di bawah akan terdorong naik sampai setara dengan muka air tanah. Jika ketinggian piezometrik terletak diatas muka tanah, air akan memancar ke atas permukaan tanah sebagai sumur mancur atau sumur artesis (flowing well). Agar lebih jelas bisa dilihat pada sketsa di bawah ini.

Sketsa air tanah artesis dan akuifernya 

3)      Air tanah lokal (Perched groundwater)

Air tanah jenis ini terjadi pada akuifer-akuifer setempat (perched akuifer). Letaknya pada lajur jenuh air atau di zona freatik dan dibawahnya terdapat lapisan kedap air dengan luas yang terbatas. Sama dengan air tanah dangkal, cuma sebaran akuifernya tidak luas (bersifat lokal atau setempat).

4)      Air tanah daerah karst

Air tanah jenis ini biasanya membentuk sungai bawah tanah. Sifat batuan karst yang mudah mengalami pelarutan akan membentuk bidang-bidang retakan (diaklas) di bawah tanah hingga membentuk gua-gua atau lorong-lorong. Lorong atau media mengalirnya suangai bawah tanah. Stalakmit-stalakmit yang menggantung yang sering dijumpai pada dinding dan langit-langit gua terbentuk karena aktivitas air tanah karst, dimana tetesan-tetesan air yang jatuh itu mengikis (memahat) dinding dan langit-langit gua karst.

Kira-kira demikian pembahasan mengenai pembagian air tanah menurut letaknya. Letak air tanah bersifat relatif dan regional, dalam artian letak air tanah tidak selalu formasinya sama seperti pada gambar diatas, letak air tanah di daerah A belum tentu sama dengan daerah B. Air tanah sangat erat kaitannya dengan aspek geologis (struktur batuan, perlipatan, dll). Ilmu yang mempelajari air bawah permukaan secara mendalam dan komprehensif dinamakan Hidrogeologi. (*)

,

Sumber :

Linsley, dkk. 1996. Hidrology untuk Insinyur. McGraw-Hill,Inc. (Alih bahasa/Pnerbit Erlangga)

Kodoatie & Sjarief. 2008. Pengelolaan Sumber Daya Air Terpadu. ANDI, Yogyakarta

Recharge dan Discharge antara Air Tanah dan Sungai

Hujan yang turun diatas permukaan tanah suatu daerah tangkapan, sebagian berinfiltrasi masuk kedalam tanah dan sebagian lagi mengalir diatas permukaan tanah menuju sungai, serta ada sebagian lagi yang tertahan diatas permukaan tanah yang akhirnya akan menguap kembali ke atmosefer baik secara direct (evaporasi), maupun penguapan yang dilakukan oleh tanaman (transpirasi).

Pergerakan air dalam tanah dan permukaan dipengaruhi oleh gaya gravitasi. Air permukaan maupun air dalam tanah bergerak menuju tempat yang lebih rendah yang pada akhirnya akan sampai ke laut. Air tanah dan air permukaan yang sampai ke laut, nantinya akan diuapkan kembali ke atmosfer menjadi uap air dan setelah terkondensasi akan turun hujan (siklus hidrologi). Selengkapnya bisa dilihat pada sketsa di bawah ini

Sketsa daerah tangkapan dan daerah pelepasan pada suatu daerah aliran

Daerah yang lebih tinggi merupakan daerah tangkapan atau pengisian (recharge area) dan daerah yang lebih rendah merupakan daerah pelepasan atau pengeluaran (discharge area). Aliran air tanah dan aliran permukaan tidaklah dipandang secara parsial, dalam artian air tanah punya jalur sendiri dan air permukaan punya jalur sendiri. Bisa saja dalam perjalanannya menuju laut ada air tanah keluar dari jalurnya dan bergabung dengan air permukaan (masuk sistem aliran sungai), dalam artian daerah pengeluarannya di sungai. Dengan demikian bisa dikatakan ada interaksi atau hubungan timbal balik antara air tanah dan sungai apabila dilihat sisi recharge dan discharge.

Salah satu hal yang patut digarisbawahi disini, yakni pada pembahasan sebelumnya mengenai air permukaan dikatakan suatu daerah tangkapan atau daerah aliran sungai itu dibatasi oleh lereng atau punggung-punggung bukit. Kalau air tanah batasannya adalah batas hidrogeologis (struktur batuan, perlapisan,perlipatan, dll). Pada aliran permukan dikenal istilah daerah aliran air sungai atau DAS, untuk aliran air tanah dikenal istilah CAT atau cekungan air tanah. Cekungan air tanah (CAT), adalah suatu wilayah yang dibatasi oleh batas hidrogelogis, tempat semua kejadian hidrogeologis, seperti proses pengimbuhan (recharge), pengaliran dan pelepasan air tanah berlangsung (discharge).

Tanpa gangguan manusia, cekungan air tanah akan mengisi dan mengeluarkan air yang berlebih melalui beberapa telusuran sampai keseimbangan semu (quisiequilibrium). Sungai-sungai yang mempunyai muka air lebih rendah dari muka air tanah akan mendapat sumbangan (recharge) dari air tanah. Sungai-sungai yang memotong muka air tanah dan menerima aliran air tanah termasuk dalam sungai permanen.

Jika sungai yang elevasi muka airnya lebih tinggi dari muka air tanah (water table), maka sungai tersebut akan menyumbang ke air tanah (discharge). Sungai semacam ini termasuk dalam kategori sungai ephemeral, yakni sungai yang hanya mengalir pada saat musim penghujan. Jika hujan tidak terjadi dalam periode yang cukup panjang, sungai ini akan mengering akibat airnya telah berperkolasi mengisi air tanah.

                                                     Sketsa recharge antara air tanah dan sungai 

Discharge dan recharge air tanah bergantung pada letak air tanah (gorund water) dan muka air tanahnya (water table). Pada daerah tangkapan aliran air tanah menjauhi muka air tanah, atau bisa diartikan pada daerah tangkapan muka air tanahnya terletak pada kedalaman tertentu sedangkan muka air tanah daerah pengeluaran umumnya mendekati permukaan tanah, salah satu contohnya adalah daerah pantai.

Muka air tanah (water table) merupakan kedudukan titik-titik (di dalam tanah yang tidak tertekan) yang tekanan hidrostatiknya sama dengan tekanan atmosfer. Letak air tanah dan muka air tanah, bisa dilihat pada sketsa di bawah ini.

Sketsa lajur air tanah

Tidak selalu juga pada daerah tinggi yang merupakan daerah tangkapan, air tanah menjauhi muka air tanah. Terkadang pada daerah yang tinggi terjadi perubahan kemiringan lereng, disitu muka air tanah bisa saja memotong muka tanah. Munculnya air tanah ke permukaan bumi karena muka air tanah memotong muka tanah, inilah yang disebut dengan mata air. Sumber utama aliran air sungai berasal dari mata air yang berada di daerah hulu ( daerah yang tinggi).

Sketsa mata air di tempat tinggi

Air tanah bisa dipandang sebagai sebuah waduk besar yang berada di dalam tanah, tempat-tempat pengeluarannya dapat dipandang sebagai sebuah saluran. Jika air tanahnya tinggi, debit yang melalui saluran ini cenderung mempertahankan keseimbangan antara aliran masuk dan aliran keluar. Selama musim kemarau debit alami berkurang karena muka air tanah menurun, dan bahkan aliran keluar dapat berhenti. (*)

Sumber :

Kodoatie & Sjarief., 2008. Pengelolaan Sumber Daya Air Terpadu. Penerbit Andi, Yogyakarta

Linsley JR,dkk., 1996. Hidrology untuk Insinyur. Penerbit Erlangga (Alih Bahasa), Jakarta

Kerapatan Aliran DAS dan Waktu Konsentrasi

Kerapatan aliran/drainase DAS merupakan indeks yang menunjukan banyaknya anak sungai dalam suatu DAS, dinyatakan dengan perbadingan antar panjang keseluruhan dengan luas DAS. Atau bisa diartikan seperti ini, kerapatan aliran/drainase DAS adalah panjang total sungai (sungai utama+anak sungai) dibagi dengan luas DAS

Definisi kerapatan aliran diatas dapat dijabarkan dalam rumus berikut :

D = L/A

Keterangan :

D = Kerapatan aliran

L= Panjang Sungai (Km)

A = Luas DAS (km²)

Semakin besar nilai D semakin baik sistem drainasenya. Secara kuantitatif nilai D dikelompokan sebagai berikut :

           -           < 0,25 km/km² termasuk rendah

           -           0,25 – 10 km/km² termasuk sedang

           -           10 – 25 km/km² termasuk tinggi

           -           25 km/km² termasuk sangat tinggi

Kerapatan drainase yang tinggi dicirikan dengan banyaknya percabangan dalam daerah aliran dan memiliki kemiringan yang curam, yang dapat memberikan reaksi lebih cepat terhadap masuknya curah hujan sehingga laju dan volume aliran permukaan lebih tinggi.

Sedangkan kerapatan drainase yang rendah dicirikan dengan daerah aliran yang minim percabangan serta bentuk DAS-nya memanjang dan secara topografi daerahnya landai dan juga terdapat cekungan-cekungan, sehingga respon terhadap masuknya curah hujan sangat lambat (waktu konsentrasinya panjang).

Kerapatan drainase turut mempengaruhi waktu konsentrasi. Pada DAS yang memiliki kerapatan drainase tinggi, waktu kosentrasinya pendek dan laju aliran permukaannya besar. Waktu yang diperlukan air dari titik terjauh untuk sampai di titik kontrol relatif singkat pada DAS yang kerapatan drainasenya tinggi dibandingkan DAS yang kerapatannya rendah.

Waktu kosentrasi (tc) sendiri adalah waktu yang diperlukan untuk mengalirkan air dari titik yang paling jauh pada daerah aliran ke titik yang ditinjau (kontrol), yang ditentukan di bagian hilir suatu saluran. Waktu konsentrasi besarnya sangat bervariasi tergantung dari sejumlah faktor antara lain, luas daerah pengaliran, panjang saluran, debit dan kecepatan aliran.

Harga tc ditentukan oleh panjang saluran yang dilalui aliran dan kemiringan saluran. Besarnya nilai tc dapat dihitung dengan beberapa rumus salah satunya rumus Kirpich di bawah ini  :

Contoh Soal :

Suatu sungai utama (main stream) memiliki panjang 8,5 km. Elevasi di hulu ± 325 mdpl dan elevasi di hilir ± 9 mdpl. Hitunglah waktu konsentrasi sungai utama !

 Sumber :

Wesli, Ir.,2008, Drainase Perkotaan, Graha Ilmu, Yogyakarta

Pengaruh Karakteristik DAS Pada Aliran Permukaan

Hujan yang jatuh ke muka bumi sebagian berinfiltrasi kedalam tanah menjadi air bawah dan sebagian lagi mengalir di permukaan tanah yang sering disebut dengan aliran permukaan. Arah, laju, dan volume aliran permukaan dipengaruhi oleh karakteristik daerah aliran sungai (DAS).

Daerah aliran sungai (DAS) adalah suatu wilayah daratan yang merupakan satu kesatuan dengan sungai dan anak-anak sungainya, yang berfungsi menampung, menyimpan dan mengalirkan air yang berasal dari curah hujan dan mengalir ke danau atau laut secara alami, yang batas di darat merupakan batas pemisah topografi dan batas di laut sampai daerah perairan yang masih terpengaruh aktivitas daratan (UU No 7 Tahun 2004). Menafsirkan DAS itu bukan sebatas sungai utama saja (main stream), tetapi juga aliran-aliran yang menuruni lereng-lereng bukit itu juga merupakan disebut juga daerah aliran sungai. Batas DAS adalah punggung-punggung bukit  tempat dimana hujan dan turun mengalir sebagai run off dan memberikan kontribusi ke titik kontrol (muara sungai).

Ada beberapa faktor karakteristik DAS yang memberi pengaruh besar bagi aliran permukaan, antara lain :

 1. Bentuk DAS

Gambar 1. Bentuk DAS 

Bentuk DAS yang memanjang dan sempit cenderung menghasilkan laju aliran permukaan yang lebih kecil dibandingkan dengan DAS yang melebar. Mengapa demikian ? Ini dipengaruhi oleh waktu kosentrasi. Waktu kosentrasi adalah waktu yang diperlukan untuk mengalirkan air dari titik yang paling jauh pada daerah aliran ke titik kontrol yang ditentukan di bagian hilir suatu saluran. Bentuk DAS yang memanjang dan sempit cenderung menghasilkan laju aliran permukaan yang cenderung yang lebih kecil dibandingkan dengan DAS yang melebar, sehingga terjadinya konsentrasi air dititik kontrol lebih lambat yang berpengaruh pada laju dan volume aliran permukaan.

2. Topografi

topografi atau relief suatu daerah aliran memberi pengaruh cukup besar bagi aliran permukaan. Kenampakan seperti kemiringan lahan berpengaruh terhadap kecepatan aliran dan tentu memainkan peran dalam suatu bentuk hidrograf. DAS dengan kemiringan curam disertai dengan parit saluran yang rapat akan menghasilkan laju dan volume aliran permukaan yang lebih tinggi dibandingkan dengan DAS yang landai dengan parit yang jarang. Kerapatan parit itu berbicara mengenai reaksi DAS terhadap curah hujan yang masuk. DAS yang kemiringannya besar dengan parit yang rapat tentu lebih cepat mengalirkan air ke outlet dibandingkan dengan DAS yang landai dengan parit yang jarang, sehingga tidak timbul genangan yang dapat berpotensi menyebapkan banjir.

Gambar 2. Profil Kemiringan Sungai 

Secara sederhana kemiringan saluran sering digambarkan dalam kemiringan suatu garis, seperti terlihat pada gambar diatas.

2. Tata guna lahan (Land Use)

Tata guna lahan (land use) mempengaruhi jumlah dan kecepatan limpasan permukaan. Pengaruh tata guna lahan dinyatakan dalam koefisien limpasan permukaan (C), yaitu bilangan yang menunjukan perbandingan antara besarnya aliran permukaan dan besarnya curah hujan. Angka koefisien aliran permukaan ini merupakan salah satu indikator untuk menentukan kondisi fisik suatu DAS . Nilai C berkisar atanra 0 sampai 1. Nilai C = 0 menunjukan bahwa semua air hujan terintersepsi dan terinfiltrasi ke dalam tanah. Sebaliknya Nilai C =1 menunjukan bahwa semua air hujan mengalir sebagai air permukaan.

Penerapan dalam Studi Kasus

Karakteristik DAS dan Potensi Banjir di Abepura

Gambar 3. Peta Topografi Daerah Abepura ( Sumber : DEM SRTM )

Wilayah Abepura terdiri dari perbukitan dan dataran. Memiliki ketinggian tempat antara 0-400 Mdpl dan memiliki kemiringan rata-rata 0-30⁰.

Gambar 4. Peta DAS Kota Jayapura (Sumber : Laporan Pokja AMPL Kota Jayapura)

Wilayah Abepura pada peta DAS Kota Jayapura masuk dalam DAS Sentani. Maka bisa dikatakan Sungai Acai dan Siborogonyi adalah Sub DAS. Wilayah Abepura dialiri dua sungai utama (main stream), yakni Sungai Acai dan Siborogonyi yang bermuara di Teluk Youtefa. Sungai Acai memiliki panjang kurang lebih 2.245 m, lebar 12,5 meter, dan kedalamannya 4,5 meter. Sedangkan sungai Siborogonyi (Kotaraja) memiliki panjang 11.619 meter, lebar 12 meter, dan memiliki kedalaman 4,5 meter. Tata guna lahan di wilayah Abepura secara umum 30% merupakan kawasan terbangun dan 70% dan kawasan tak terbangun.

Gambar 5. Peta Relief yang Menunjukan Daerah Aliran Sungai Acai dan Siborogonyi (Garis Poligon Merah)

 Bagimana bentuk daerah aliran bisa dlihat pada peta relief diatas, sudah jelas bentuk relief daerah aliran Sub DAS Acai dan Siborogonyi (batas daerah aliran garis poligon merah). Bentuk daerah aliran yang memanjang ditambah dengan sebagian tempat landai tentu sangat potensial dilanda banjir pada musim penghujan (banjir karena faktor alam)

Jika banyak kawasan yang selama ini menjadi daerah resapan dikonversi menjadi kawasan terbangun tentu akan memberikan sumbangsih pada naiknya debit saluran utama (main stream). Jika saluran utama tidak berfungsi dengan baik karena dimensinya berkurang akibat sedimentasi dan sampah yang mengendap di badan air tentu banjir bisa terjadi banjir di musim penghujan (banjir karena faktor manusia).

khusus untuk Pasar Youtefa yang sering menjadi daerah langganan banjir selain karena daerahnya landai, salah sau hal yang mempengaruhi adalah efek aliran balik (back water effect), dimana elevasi muka air laut lebih tinggi dari muka air sungai ketika terjadi pasang. Hal ini terkait dengan waktu kosentrasi pada saat turun hujan dengan intensitas tinggi dan terjadi aliran banjir di sungai, jika waktu kosentrasinya lama di muara karena pengaruh back water effect pada saat pasang, tentu air yang datang tertampung lama di muara pembuangan dan kemungkinan sebagian akan meluap keluar saluran. (*)

Sumber :

Suripin (2004), Pengembangan Sistem Drainase Yang Berkelanjutan. Andi Offset Yogyakarta.

Peningkatan Ketahanan Air Melalui Kegiatan Konservasi Sumber Daya Air

I. Pendahuluan

Air merupakan sumber kehidupan bagi semua makhluk hidup. Manusia membutuhkan air untuk minum, mandi memasak,dll, tumbuhan membutuhkan air untuk proses fotosintesis, dan hewan pun membutuhkan air untuk proses metabolisme dalam tubuhnya.  Dalam skala yang lebih luas, air digunakan untuk kepentingan irigasi guna meningkatkan produksi tanaman pangan. Selain itu, air juga digunakan dalam kegiatan industri untuk menghasilkan suatu produk maupun digunakan untuk mendinginkan mesin,dll. Secara singkat bisa dikatakan setiap orang butuh air dalam kehidupannya (water is everyone’s business).

Air nilainya begitu vital bagi kehidupan manusia, namun kenyataan telah terjadi degradasi air di beberapa wilayah di Indonesia. Banyak penduduk yang harus menempuh perjalanan belasan kilometer untuk sampai di sumber air guna mengambil air untuk keperluan sehari-hari, banyak instalasi pengelolaan air minum yang mengalami penurunan pasokan air baku, banyak saluran irigasi yang tidak berfungsi karena minim pasokan air. Sebagai contoh, kerusakan jaringan irigasi di Indonesia setara dengan kerusakan 3,3 juta hektar lahan pertanian (Harian Kompas, 18/11/2014). Jika jaringan irigasi yang rusak ini diperbaiki mungkin akan terjadi peningkatan produksi tanaman pangan, terutama beras.

Melihat value air, maka dipandang perlu untuk melakukan kegiatan-kegiatan yang bertujuan menjaga keberlanjutan keberadaan air dan sumber air sehingga mampu mendukung perikehidupan manusia dan makhluk hidup lainnya, baik waktu sekarang maupun yang akan datang.

II. Kegiatan Konservasi Sumber Daya Air

Konservasi sumber daya air adalah upaya memelihara keberadaan serta keberlanjutan keadaan, sifat, dan fungsi daya air agar senantiasa tersedia dalam kuantitas dan kualitas yang memadai untuk memenuhi kebutuhan makhluk hidup, baik pada waktu sekarang maupun yang akan datang (UU No 7 Tahun 2004).

Tujuan utama dari upaya/kegiatan konservasi sumber daya air yaitu untuk menjaga kelangsungan keberadaan daya dukung, daya tampung, dan fungsi sumber daya air.

Adapun beberapa kegiatan pokok konservasi sumber daya air menurut UU No 7 Tahun 2004, dijelaskan dalam beberapa point sebagai berikut :

a. Perlindungan dan Pelestarian Sumber Air

Perlindungan dan pelestarian sumber air ditunjukan untuk melindungi dan melestarikan sumber air beserta lingkungan keberadaannya terhadap kerusakan atau gangguan yang disebapkan oleh daya alam, termasuk kekeringan dan yang disebapkan oleh tindakan manusia.

Perlindungan dan pelestarian sumber air menurut UU No 7 Tahun 2004, mencakup beberapa hal yaitu :

·         Pemeliharaan kelangsungan fungsi resapan air dan daerah tangkapan air;

·         Pengendalian pemanfaatan sumber air;

·         Pengisian pada sumber air;

·         Pengaturan prasarana dan sarana sanitasi;

·         Perlindungan sumber air dalam hubungannya dengan kegiatan pembangunan dan pemanfaatan lahan pada sumber air;

·         Pengendalian pengolahan tanah di daerah hulu;

·         Pengaturan daerah sempadan sumber air;

·         Rehabilitasi hutan dan lahan;

·         Pelestarian hutan lindung, kawasan suaka alam, dan kawasan pelestarian alam.

Upaya perlindungan dan pelestarian sumber air bisa dikatakan sebagai konservasi segi suplai karena domain ada di sumbernya. Contohnya, dalam Keppres No 32 Tahun 1990 ditetapkan kriteria bagi kawasan sekitar mata air adalah sekurang-kurangnya dengan jari-jari 200 meter di sekitar mata air. Artinya hutan di daerah mata air harus tetap terjaga dan bersih dari aktivitas budi daya, hal ini dilakukan agar tidak terjadi penurunan debit mata air, sehingga suplai air tetap terjaga baik dari segi kualitas, kuantitas dan kontinuitas.

b. Pengawetan Air

Pengawetan air ditunjukan untuk memelihara keberadaan dan ketersediaan air atau kuantitas air sesuai fungsi dan manfaatnya.

Pengawetan air menurut UU No 7 Tahun 2004, dilakukan dengan cara :

·         Menyimpan air yang berlebihan di saat hujan untuk dimanfaatkan pada waktu saat diperlukan;

·         Menghemat air dengan pemakaian yang efisien dan efektif;

·         Mengendalikan penggunaan air tanah.

Pengawetan atau penghematan air ini bisa dikatakan sebagai konservasi dari sisi kebutuhan dan domainnya ada pada pengguna air terkait digunakan untuk kebutuhan apa. Pengguna air harus menggunakan secara hemat sesuai kebutuhan. Kegiatan pengawetan air ini berkorelasi positif dengan prinsip pembangunan berkelanjutan yang menitikberatkan pada penghematan dalam menggunakan sumber daya alam. Selain itu, kegiatan pengawetan air ini juga sejalan dengan prinsip ekoefisiensi dalam pemanfaatan sumber daya alam.

c. Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air

Pengelolaan kualitas air dan pengendalian pencemaran air ditunjukan untuk mempertahankan dan memulihkan kualitas air yang masuk dan yang pada sumber air (UU No 7 Tahun 2004).

Pada point ini kegiatan kegiatan konservasi tergantung pada kualitas air dan kandungan bahan pencemar dan domainnya ada pada teknologi yang digunakan. Jika kualitas air baku bahan pencemarnya tinggi, tentu instalasi pengolahannya lebih kompleks dan biaya yang dikeluarkan jauh lebih besar.

III. Kesimpulan

Konservasi sumber daya air adalah upaya yang dilakukan guna menjaga kelangsungan keberadaan daya dukung, daya tampung, dan fungsi sumber air. Konservasi sumber daya air dilakukan melalui kegiatan perlindungan dan pelestarian sumber air, pengawetan air, serta pengelolaan kualitas air dan pengendalian pencemaran air.

Sumber :

UU No 7 Tahun 2004 tentang Sumber Daya Air

Tahapan Perencanaan Sistem Penyediaan Air Bersih Skala Kecil (Pedesaan)

A. Pendahuluan 

Air merupakan kebutuhan dasar (basic need) bagi kehidupan manusia, karena air merupakan gizi makro yang sangat penting. Air berfungsi sebagai sumber asupan mineral, mengatur suhu tubuh, pembentuk cairan darah, pembentuk sel, dan melancarkan pencernaan.

Air bersih adalah salah satu jenis sumber daya berbasis air yang bermutu baik dan biasa dimanfaatkan oleh manusia untuk dikonsumsi atau dalam melakukan aktivitas mereka sehari termasuk untuk konsumsi air minum.

Namun kenyataan kelangkaan air bersih terjadi di sejumlah wilayah di Indonesia khususnya di daerah pedesaan yang tidak terjangkau layanan PDAM. Ada sejumlah faktor penyebap mengapa sampai sejumlah desa atau kampung mengalami kelangkaan air, misalnya: sumber air yang jauh dari pemukiman penduduk, air yang keruh dan berasa asam karena wilayahnya berupa rawa, atau juga karena faktor topografi dimana sumber air berada dalam gua perbukitan yang elevasinya lebih rendah dari pemukiman penduduk  (daerah pelayanan) sehingga air tidak bisa dialirkan secara gravitasi, dll.

Melihat layanan PDAM yang lebih terkosentrasi di wilayah perkotaan, maka untuk penyediaan air bersih di daerah pedesaan atau kampung bisa dilakukan dengan membuat program penyediaan air bersih secara partisipatif (skala kecil) dengan mengandalkan sumbangan sukarela dari warganya atau menyisihkan sebagian dana bantuan dari program PROSPEK, PNPM Mandiri, alokasi dana kampung (ADK), serta dana bantuan lainnya . Sistem penyediaan air bersih yang akan di bangun pada wilayah pedesaan atau kampung lebih dikonsentrasikan pada sistem komunal bukan individu serta menggunakan teknologi tepat guna yang berbiaya rendah dalam operasi dan pemeliharaannya.

B. Tahapan Perencanaan SPAB 

1. Pemilihan Sumber Air Baku

Air baku adalah air yang berasal dari sumber air yang perlu atau tidak perlu diolah menjadi air bersih. Dalam memilih sumber air baku yang berpotensi baik dari segi kualitas maupun kuantitas (mata air, air tanah, air hujan, air permukaan). Ketika mencari dan memilih sumber air baku, carilah sumber air yang nantinya bisa diinput teknologi sederhana yang mengedepankan pengaliran air secara gravitasi, serta ketika dioperasikan perawatannya mudah dan murah. Misalnya cari sumber mata air yang elevasinya lebih tinggi dari pemukiman penduduk (daerah pelayanan), supaya air bisa dialirkan secara gravitasi.

Kendala akan dihadapi apabila sumber air baku elevasinya lebih rendah dari pemukiman penduduk (daerah pelayanan), pasti butuh bantuan pompa untuk mengangkat air. Jika menggunakan pompa, pasti butuh listrik dan bagaimana kalau di desa tidak ada listrik, pasti teknologi yang digunakan semakin rumit dan anggaran yang dibutuhkan cukup besar. Misalnya sumber mata air (air baku) berada dalam gua perbukitan yang elevasinya lebih rendah dari pemukiman penduduk yang belum dialiri listrik dari gardu induk PLN, alternatifnya bisa dengan instalasi listrik tenaga matahari (panel surya) untuk mengangkat air ke permukaan, tapi biayanya lebih besar dibandingkan sistem gravitasi.

2. Pengukuran Debit (Kuantitas)

Cek kuantitas sumber air, misalnya sumber air permukaan (sungai, mata air, dll). Cek kuantitas air sungai, jika tidak ada air atau kering pada musim kemarau panjang, maka sungai tidak dapat digunakan sebagai sumber air.

Cek kuantitas air sungai sungai, jika sungai tidak pernah kering dan tersedianya data hasil pengkuran debit minimum pada musim kemarau panjang, maka sungai dapat digunakan sebagai sumber air.

3. Pengukuran Kualitas Air Sungai

Pengukuran kualitas air baku dilakukan di laboratorium, kemudian hasilnya dibandingkan dengan standar kualitas yang berlaku, sesuai dengan Keputusan Menteri Kesehatan 907/Menkes/SK/VII/2002. Jika kualitasnya di bawah standar, akan menjadi bahan evaluasi untuk memilih kira-kira teknologi tepat guna seperti apa yang bisa digunakan untuk meningkatkan kualitas air sehingga layak untuk dikonsumsi penduduk.

4. Penentuan Jumlah Penduduk dan Kepadatan Penduduk

Data jumlah penduduk dan kepadatan penduduk dipakai untuk menentukan daerah pelayanan.

5. Menghitung Kebutuhan Air Bersih

Kebutuhan air total dihitung berdasarkan jumlah pemakai air yang telah diproyeksikan untuk beberapa tahun mendatang dan kebutuhan rata-rata setiap pemakai dengan setelah ditambahkan 20% faktor kehilangan air (kebocoran). Kebutuhan total ini dipakai untuk mengecek apakah sumber air yang dipilih dapat digunakan. Kebutuhan air bersih ini didasarkan atas pelayanan dengan menggunakan Hidran Umum (HU).

6. Menentukan Sistem Pengolahan Air Bersih

Dalam menentukan sistem pengolahan air bersih di pedesaan akan tergantung oleh kualitas sumber air baku, namun demikian pada umumnya diusahakan harus sederhana, murah dalam biaya pembangunan, operasional dan pemeliharaannya.

C. Contoh Perhitungan dengan Permisalan Kasus

Suatu sumber mata air (sumber air baku) yang dari segi kualitas baik, setelah dilakukan pengukuran diketahui memiliki debit 5 liter/detik. Direncanakan sumber air ini akan melayani kampung B yang memiliki jumlah penduduk pada tahun 2014 adalah 350 jiwa dengan pertumbuhan penduduk sebesar 1,2 % per tahun. Asumsi kebutuhan air bersih penduduk 60 liter/orang/hari (skala komunal), dengan tahun perencanaan sampai 2020. Apakah sumber mata air tersebut layak dan mampu memenuhi kebutuhan air bersih warga kampung B dalam kurun waktu yang sudah direncanakan dan tentukan sistem pengolahan air bersih yang cocok ?

Jawab :

*) Hitung proyeksi jumlah penduduk tahun rencana 2020

P_n = P_o (1+r)ⁿ

= 350 (1 + 0,012)⁶

= 350 (1,012)⁶

= 376 orang

*) Hitung kebutuhan air bersih, Q_md

Q_md = P_n X q X f_md

Q_md = 376 x 60 liter/orang/hari x 1,05

= 23688 l/hari

= 0,27 l/detik

*) Hitung kebutuhan total air bersih, Qt

Qt = 0,27 l/detik X 100/80

= 0,3375 l/detik

*) Bandingkan dengan debit sumber mata air (air baku)

Kebutuhan total air bersih 0,3375 liter/detik atau sekitar 29.160 liter/hari. Sedangkan sumber air baku (mata air) menghasilkan 5 liter/detik atau 432.000 liter/hari dan antara debit yang dihasilkan mata air dengan kebutuhan total air bersih ada surplus sekitar 402.840 liter/hari.

*) Tentukan sistem pengolahan air bersih

Dalam menentukan Sistem pengolahan air bersih pedesaan (SPAB) akan tergantung oleh kualitas sumber air baku. Berdasarkan pengalaman dan SPAB yang ada di pedesaan , instalasi pengolahan umum yang ada dan digunakan sebagai berikut :

a. Bangunan Intake (Penyadap)

Berupa pipa sadap (PVC/Gl) yang dihitung :

b. Bangunan Penampung

Volume bak penampung   = waktu detensi (td) x Q

                                        = 3 jam x 0,3375 l/detik

                                        = 4 m³

Dimensi bak penampung :

                                 Panjang     = 2,0 meter

                                 Lebar        = 2,0 meter

                                 Tinggi        = 1,5 meter

c. Bangunan Saringan Pasir Lambat (SPL)

Luas Permukaan (A) = Qt /v filtrasi = 0,3375 l/dt  / 0,3 m³/m²/dt = 4,5 cm²

Jumlah unit bangunan SPL = 2 unit

                                        = 4,5/2 = 2,25 m²

Dimensi SPL :  Panjang = 2,25 meter

                       Lebar    = 1 meter

                       Tinggi    = 1 meter

                       Tinggi media filter (pasir ) = 0,75 meter

                       Efective Size (ES) = 0,15 – 0,35 mm

d. Bangunan Hidran Umum/Kran Umum (HU/KU)

Bangunan Hidran umum cara perhitungannya sama dengan bak penampung, sehingga dimensinya sama 4 m³, mengingat jarak maksimum antara hidran umum maksimum 200 meter, maka untuk jumlah penduduk 376 jiwa diperkirakan dapat dilayani oleh 2 unit hidran umum dengan volume masing-masing HU 2 m³.

Gambar Alur Sistem Penyediaan Air Bersih (SPAB)

D. Saran

Air bersih sangat dibutuhkan oleh manusia karena merupakan kebutuhan dasar (basic need), diharapkan pemerintah perlu memperhatikan masalah penyediaan air bersih dan air minum, khususnya di daerah pedesaan atau di kampung-kampung melalui program percepatan pembangunan infrastruktur dasar.

Tingkat pemenuhan air minum merupakan salah satu target dalam MDGs 2015 (millennium development goals) atau tujuan pembangunan milenium. MDGs masih tersisa satu tahun lagi, oleh karena itu sangat diharapkan juga pemerintah membuat program pembangunan yang langsung menyentuh kebutuhan dasar masyarakat (basic need), agar sejumlah target dalam MDGs untuk Indonesia sebisa mungkin terealisasi. (*)

Sumber Pustaka

Petunjuk Praktis Perencanaan Pembangunan Sistem Penyediaan Air Bersih Pedesaan. Departemen Pekerjaan Umum, Direktorat Jenderal Cipta Karya.

Cara Menghitung Kebutuhan Air Bersih Beberapa Tahun Mendatang Melalui Proyeksi Jumlah Penduduk

Jumlah penduduk beberapa tahun mendatang dapat kita perkirakan jumlahnya (proyeksikan) dengan bantuan rumus. Perkiraan jumlah penduduk beberapa tahun mendatang itu sangat berguna dalam perencanaan pembangunan, misalnya dalam hal menghitung kebutuhan air bersih di suatu wilayah dalam beberapa tahun mendatang.

Nah, untuk memperkirakan (proyeksi) jumlah penduduk pada tahun tertentu dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut :

P_n = P_o (1+r)ⁿ

Keterangan :

P_n   = Jumlah penduduk pada tahun n (ditanyakan)

P_o   = Jumlah penduduk awal

r      = Tingkat pertumbuhan penduduk per tahun (dalam %)

n     = Jangka waktu dalam tahun

Kemudian rumus untuk menghitung kebutuhan air bersih sebagai berikut :

-) kebutuhan air bersih (Q_md)

Q _md = P_n x q x f_md

-) Kebutuhan total air bersih (Qt)

Qt = Q _md X 100/80 (faktor kehilangan air 20%)

Keterangan :

Q_md  = kebutuhan air bersih

Pn     = jumlah penduduk tahun n

q       = kebutuhan air per orang/hari

f_md     = faktor hari maksimum ( 1,05 – 1,15 )

Qt     = kebutuhan air total

Agar lebih paham mengenai cara menghitung kebutuhan air bersih beberapa tahun mendatang melalui proyeksi jumlah penduduk akan dijelaskan pada dua contoh soal berikut :

Soal 1  

Pada tahun 2014 jumlah penduduk daerah A adalah 10.000 jiwa dengan angka pertumbuhan penduduk 2%. Hitung kebutuhan air bersih domestik dan non domestik pada tahun 2018, 2022. Jika diasumsikan konsumsi air bersih untuk kebutuhan penduduk sebesar 120 liter/orang/hari dan untuk kebutuhan non domestik diasumsikan sebesar 30% dari kebutuhan penduduk.

Jawab :

*) Tahun rencana 2018

Proyeksi jumlah penduduk tahun 2018

P_n = P_o (1+r)ⁿ

     = 10.000 (1+0,02)⁴

     = 10.000 (1,02)⁴

     = 10.824 orang

Kebutuhan domestik

Q = P_n X q

    = 10.824 X 120 liter/orang/hari

    = 1.298.880 liter/hari

Kebutuhan non domestik

    = 1.298.880 X 30%

    = 389.664 liter/hari

*) Tahun rencana 2022

Poyeksi jumlah penduduk tahun 2022

P_n = P_o (1+r)ⁿ

     = 10.000 (1+0,02)⁸

     = 10.000 (1,02)⁸

     = 11.717 orang

Kebutuhan domestik

Q = P_n X q

    = 11.717 X 120 liter/orang/hari

    = 1.406.040 liter/hari

Kebutuhan non domestik

    = 1.406.040 X 30%

    = 421.812 liter/hari

Soal 2

Suatu sumber mata air (sumber air baku) yang dari segi kualitas baik, setelah dilakukan pengukuran diketahui memiliki debit 5 liter/detik. Direncanakan sumber air ini akan melayani kampung B yang memiliki jumlah penduduk pada tahun 2014 adalah 350 jiwa dengan pertumbuhan penduduk sebesar 1,2 % per tahun. Asumsi kebutuhan air bersih penduduk 60 liter/orang/hari (skala komunal), dengan tahun perencanaan sampai 2020. Apakah sumber mata air tersebut layak dijadikan sumber air dan apakah sumber mata air tersebut mampu memenuhi kebutuhan air bersih bagi warga kampung B dalam kurun waktu yang sudah direncanakan ?

Jawab :

*) Hitung proyeksi jumlah penduduk tahun rencana 2020

P_n = P_o (1+r)ⁿ

     = 350 (1 + 0,012)⁶

     = 350 (1,012)⁶

     = 376 orang

*) Hitung kebutuhan air bersih, Q_md

Q_md = P_n X q X f_md

Q_md = 376 x 60 liter/orang/hari x 1,05

        = 23688 l/hari

        = 0,27 l/detik

*) Hitung kebutuhan total air bersih, Qt

Qt = 0,27 l/detik X 100/80

     = 0,3375 l/detik

*) Bandingkan dengan debit sumber mata air (air baku)

Kebutuhan total air bersih 0,3375 liter/detik atau sekitar 29.160 liter/hari. Sedangkan sumber air baku (mata air) menghasilkan 5 liter/detik atau 432.000 liter/hari dan antara debit mata air dengan kebutuhan total air bersih ada surplus sekitar 402.840 liter/hari. Kelebihan tersebut bisa digunakan untuk keperluan lain misalnya irigasi atau memberi minum ternak,dll. Maka kesimpulannya adalah sumber mata air (sumber air baku ) tersebut layak untuk dijadikan sumber air bagi warga kampung B untuk enam tahun kedepan karena layak dari segi kualitas, kuantitas dan kontinuitas.

Demikianlah cara menghitung kebutuhan air bersih beberapa tahun mendatang melalui proyeksi jumlah penduduk. Semoga Bermanfaat. (*)

Sumber :

Petunjuk Praktis Perencanaan Pembangunan Sistem Penyediaan Air Bersih Pedesaan. Departemen Pekerjaan Umum, Direktorat Jenderal Cipta Karya.