Date post: | 06-Jul-2018 |
Category: |
Documents |
Upload: | rudi-celebes |
View: | 226 times |
Download: | 0 times |
of 30
8/17/2019 II Kerentanan Intrinsik
1/30
KERENTANAN AIRTANAH
TERHADAP PENCEMARAN
Oleh
M. Widyastuti
8/17/2019 II Kerentanan Intrinsik
2/30
• Kepedulian dunia terhadap permasalahanpencemaran airtanah
• Pemetaan kerentanan airtanah terhadappencemaran termasuk ke dalam kelompok petaperlindungan airtanah, yang merupakan salah
satu kategori penting dalam pemetaan lingkungandengan tujuan khusus
• Peta kerentanan airtanah terhadap pencemaranmerupakan alat perencanaan penting untukmengatasi permasalahan, yang berdampak
terhadap kualitas airtanah• Pemetaan kerentanan mengalami perkembangan
PENGANTAR
8/17/2019 II Kerentanan Intrinsik
3/30
KONSEP KERENTANAN
• Asumsi bahwa lingkungan fisik mempunyai
tingkat perlindungan airtanah terhadap alam dan
dampak aktivitas manusia khususnya
pencemaran, atau dengan kata lain bahwakerentanan airtanah merupakan fungsi dari
faktor-faktor hidrogeologi.
• Interpretasi kondisi hidrogelogi ini bersifat
kualitatif dan tidak mencakup proses pergerakanpolutan dari permukaan ke dalam airtanah.
8/17/2019 II Kerentanan Intrinsik
4/30
Kerentanan airtanah terhadap pencemaran (vulnerability
of groundwater to contamination) : Margat, 1960Sifat alami sistem airtanah yang tergantung darisensitivitas/kepekaan sistem tersebut terhadapdampak aktivitas manusia dan atau alamiah
DEFINISI KERENTANAN
Daly, et.al (2002)Kerentanan intrinsik (intrinsic vulnerability ) :kemudahan airtanah terhadap pencemaran hasil aktivitasmanusia dan analisisnya didasarkan pada karakteristikhidrogeologi suatu wilayah tetapi tidak tergantung padapencemar alami maupun buatan
Kerentanan spesifik (specific vulnerability ) :kemudahan airtanah terhadap pencemaran hasil aktivitasmanusia dan analisisnya didasarkan pada sifat-sifat fisik-kimiapencemar dan hubungannya terhadap sifat-sifat fisik-kimiasistem hidrogeologi.
8/17/2019 II Kerentanan Intrinsik
5/30
Peta kerentanan airtanah berguna untuk :
• Pengelolaan dan pengambilan keputusan dipemerintahan, mengenai pemanfaatan lahan danperlindungan airtanah
• Alat untuk memperkirakan potensi kerentananairtanah secara lokal maupun regional,identifikasi daerah mudah terjadi kontaminasi,disain jaringan pemantauan, evaluasi kontaminasiairtanah khususnya nonpoint source
• Pembelajaran dan informasi bagi perencana,manager maupun pengambil keputusan mengenaiperlindungan airtanah, resiko kontaminasi danpencegahannya
KEGUNAAN PETA KERENTANAN
8/17/2019 II Kerentanan Intrinsik
6/30
KETERBATASAN PETA KERENTANAN
• Keterbatasan data (jumlah dan kualitas) dankaitannya dengan skala peta
• Keterbatasan deskripsi kondisi fisik (geologi dan
hidrogeologi)
• Keterbatasan metode umum yang diterima
• Keterbatasan verifikasi dan kontrol terhadapmetode perkiraan/penilaian kerentanan (jangka
waktu lama terhadap proses yang berpengaruhterhadap kerentanan airtanah
8/17/2019 II Kerentanan Intrinsik
7/30
METODE
•
Metode HCS (hydrological complex and setting
method )
• Metode sistem parametrik ( parametric systemmethod ) yang terdiri dari :
a. Metode MS (matrix systems)
b. RS (rating systems)c. PCSM ( point count system models);
• Model hubungan analogi dan numeric (analogicalrelations and numerical models) :
Iv = (K(QI/SI))/MS (Marcolongo & Preto, 1987)
K : konduktivitas hidrolik
QI : infiltrasi
SI : ketebalan zona tak jenuh
MS : kelembaban tanah aktual
8/17/2019 II Kerentanan Intrinsik
8/30
Main method for assesment of groundwater vulnerability
8/17/2019 II Kerentanan Intrinsik
9/30
METODE DRASTIC
D : Depth to the water table (Kedalaman muka airtanah)R : Recharge (Imbuhan)
A : Aquifer media (Media akifer)
S : Soil media (Tekstur tanah)
T : Topography (Lereng)
I : Impact of vadose zone (Pengaruh zona tak jenuh)
C: Conductivity (Konduktivitas hidrolik)
Indeks DRASTIC = DwDr+ R wR r+AwAr+SwSr+TwTr+IwIr+CwCr
DRASTIC merupakan salah satu teknik dari metode PCSMMetode PCSM ini sering pula disebut sebagai metode
pembobotan dan penilaian ( parameter weighting and
rating method )
8/17/2019 II Kerentanan Intrinsik
10/30
8/17/2019 II Kerentanan Intrinsik
11/30
1 0 1 2K m
Sumber : 1. Peta Rupabumi Lembar 1408-241, 1408-24 2, 1408-223, dan 1408-224 Skala 1 : 25.000 2. Peta Administrasi Kabupaten Sleman Propinsi DIY 3. Hasil Analisis, 2003
DibuatO leh : M. Widyastuti / 22101013
KEC. KALASAN
KEC. DEPOK
KEC.MLATI
KEC.SLEMAN
KEC.TEMPEL
KEC.TURI
KEC.SEYEGAN
KEC. PAKEM
KEC.NGAGLIK
KEC.NGEMPLAK
KEC. CANGKR INGAN
Caturharjo
Wedomartani
Tridadi
Sukoharjo
Sariharjo
Triharjo
Sardonoharjo
Donoharjo
Sinduharjo
Pendowoharjo
Bimomartani
Umbulmartani
Widodomartani
Sindumartani
Minomartani
KEC. KALASAN
KEC. DEPOK
KEC.MLATI
KEC.SLEMAN
KEC.TEMPEL
KEC.TURI
KEC.SEYEGAN
KEC. PAKEM
KEC.NGAGLIK
KEC.NGEMPLAK
KEC. CANGKR INGAN
Caturharjo
Wedomartani
Tridadi
Sukoharjo
Sariharjo
Triharjo
Sardonoharjo
Donoharjo
Sinduharjo
Pendowoharjo
Bimomartani
Umbulmartani
Widodomartani
Sindumartani
Minomartani
Trimulyo
424000
424000
428000
428000
432000
432000
436000
436000
440000
440000
9
1 4
4 0 0
0 9 1
4 4
0 0 0
9
1 4
8 0 0
0 9 1
4 8 0
0 0
9
1 5
2 0 0
0 9 1
5 2 0
0 0
U
414000
414000
423000
423000
432000
432000
441000
441000
450000
450000
9
1 3
5 0 0
0 9 1
3 5 0
0 0
9
1 4
4 0 0
0 9 1
4 4 0
0 0
9
1 5
3 0 0 0
9 1
5 3 0
0 0
9
1 6
2 0 0
0 9 1
6 2 0
0 0 Daerah Penelitian
Jalan
Sungai
Batas Desa
Batas Kecamatan
Legenda :
PETA KER ENTANAN
AIR TANAH BE BAS
TERHADAP PENCEMARAN
DAERAH PENELITIAN
Tidak Rentan
Aga k R ent an
Cukup Rentan
Rentan
Sangat Rentan
8/17/2019 II Kerentanan Intrinsik
12/30
DRASTIC Indeks in various hydrogeological setting
8/17/2019 II Kerentanan Intrinsik
13/30
Konsep kerentanan airtanah berlaku umum untuksemua tipe akuifer
Banyak metode yang telah dikembangkan untukanalisis kerentanan airtanah terhadap pencemaran
(DRASTIC, GOD, SINTAC, AVI, ISIS, GLA, dll) Kesulitan muncul ketika metode yang tidak secara
khusus untuk menilai kerentanan di akuifer karstditerapkan di daerah karst
Berbagai metode untuk analisis kerentanan akuifer karst dikembangkan, antara lain : EPIK, REKS,RISKE, PI, COP, VURASS, IRISH, LEA, VULK,TIME-INPUT
Kerentanan di Karst Area
8/17/2019 II Kerentanan Intrinsik
14/30
8/17/2019 II Kerentanan Intrinsik
15/30
Skema Proses Hidrologi Akuifer Karst (Zwahlen, 2003)
Conseptual model of hydrodinamic behaviorand transport processes
8/17/2019 II Kerentanan Intrinsik
16/30
METODE ANALISIS
EPIK, RISKE, VURASS
RATING SYSTEM
REKS, PI, COP, IRISH, TIME-INPUT
MATHEMATICAL MODEL
VULK
LEA
POINT COUNT SYSTEM MODELS
HYDROLOGICAL COMPLEX & SETTING METHOD
8/17/2019 II Kerentanan Intrinsik
17/30
No Metode Parameter Variabel Keterangan
1. EPIK
1. EpikarstMorfologi karst (ponor, dolin, karren,lembah kering, rekahan)
Daerah uji :Pegunungan Jura (St. Imier,Bure), Median Prealps (St.Gingolph) dan Helvetic Alps(Lenk) Switzerland,
2. Protective cover (lapisanprotektif)
Ketebalan lapisan tanah
3. Infiltration condition (kondisiinfiltrasi)
Daerah tangkapan ponor dan alursungainya, koefisien limpasan, lereng,penggunaan lahan
4. Karstic network development (perkembangan jaringan karst)
Jaringan gua, ponor, hidrograf aliran,uji perunut, kualitas air, mataair
2. RISKE
1. Rock type (jenis batuan)Jenis batuan, ketebalan lapisan batuan,konduktivitas hidraulik (*)
Daerah uji :Akifer karst Fontanilles danCent-Fonts (Herault, S.France), Plato Larzac (daerahtangkapan mataair)2. Infiltration (infiltrasi)
Daerah tangkapan ponor dan alursungainya, koefisien limpasan, lereng,
penggunaan lahan (*)3. Soil (tanah) Ketebalan lapisan tanah
4. Karstification (karstifikasi)Jaringan gua, ponor, hidrograf aliran,uji perunut, kualitas air, mataair (*)
5. EpikarstMorfologi karst (ponor, dolin, karren,lembah kering, rekahan) (*)
3. REKS
1. Rock (batuan)Jenis batuan, ketebalan lapisan batuan,konduktivitas hidraulik (*)
Daerah uji :Slovakia
2. Epikarst
Morfologi karst (ponor, dolin, karren,
lembah kering, rekahan) (*)
3. Karstification (karstifikasi)Jaringan gua, ponor, hidrograf aliran,uji perunut, kualitas air, mataair (*)
4. Soil cover (lapisan tanah) Ketebalan lapisan tanah
4. PI1. Protective cover (lapisan
protektif)
Lapisan tanah atas : kapasitas lapangefektif,lapisan tanah bawah : distribusi ukuranbutir (tekstur), jenis batuan karst dan rekahan batuan
nonkarst dan karst, ketebalan semualapisan, rata-rata imbuhan tahunan,tekanan artesis dalam akuifer
Daerah uji :Engen, Swabian Alb, Jerman;Hochifen-Gottesacker, Alps,Jerman/Austria;Winterstaude, Alps, Austria;
Unit Albiztur, Basque county,Spanyol; Veldensteiner Mulde,Franconian Alb, Jerman;
Tabel : Parameter dan Variabel Berbagai Metode untuk Analisis Kerentanan Airtanah di Daerah Karst
8/17/2019 II Kerentanan Intrinsik
18/30
No Metode Parameter Variabel Keterangan
4. PI
2. Infiltration condition
(kondisiinfiltrasi)
Infiltrasi langsung (relatif)berdasarkan sifat-sifattanah, lereng, vegetasi,proses aliran dominan :aliran permukaan, aliran
bawah permukaan daninfiltrasikondiktivitas hidraulik jenuh,ponor, sungai tenggelamdan daerah tangkapannya
Unit Hidrogeologi of Mt. Cornacchiadan Mt. della Meta, Latium, Italy;Mühltalquellen, Thuringia, Jerman;Sierra de Libar, Andalusia, Spanyol
5. VURASS
1. Input (masukan)Hujan, evapotrasnpirasi,limpasan permukaan,retensi, penggunaan air
Daerah uji :Sistem akuifer Alpine
2. Infiltration (infiltrasi)Lapisan proteksi zonatakjenuh, infiltrasi (area/terkonsentrasi), perkolasi/imbuhan airtanah
3. Exfiltration (E)Hidrograf, storage danresidence time
6. COP
1. Concentration of flow
(konsentrasi aliran)
Daerah tangkapan ponor : jarak terhadap ponor, jarakterhadap sungai tenggelam,lereng, vegetasiDaerah tangakapan bukanponor : kenampakanpermukaan/morfologi,lereng, vegetasi
Daerah uji :Akifer karbonat Sierra de Líbar andTorremolinos di Spanyol Selatan
2. Overlaying layer (lapisanmenampal)
Tanah : tekstur danketebalanBatuan : jenis batuan danrekahan, ketebalan lapisan, jenis akuifer
3. Precipitation (hujan) Jumlah dan intensitashujan
Tabel : Parameter dan Variabel Berbagai Metode untuk Analisis Kerentanan Airtanah di Daerah Karst
8/17/2019 II Kerentanan Intrinsik
19/30
No Metode Parameter Variabel Keterangan
7. Irish Tanah dan geomorfologi
Ketebalan dan permeabilitas
tanah bawah, kenampakankarst/morfologi
Daerah uji :
Irlandia
8. VULK
1. Overlaying layer (lapisan
menampal)
Lapisan tanah atas, tanahbawah, batuan bukan karst,
batuan karst takjenuh
2. Karstic network (jaringan
karst)
Porositas batuan, kecepatanaliran, jarak aliran/ketebalanlapisan, dispersitaslongitudinal media,pelarutan, koefisienpertukaran
9. LEA
1. Overlaying layer (lapisan
menampal)Ketebalan lapisan tanah Daerah uji : England
dan Wales
2. Concentration of flow (konsentrasi
aliran)
Daerah tangkapan sungaitenggelam dan dolin, lereng
10. TIME-INPUT
1. Travel-TIME
Ketebalan lapisan tanah dansedimen takpadu, ketebalanlapisan batuan, konduktivitashidraulik, patahan, bidang
perlapisan
Daerah uji :Pegunungan karstZöbelboden
2. INPUT
Hujan, evapotranspirasi,limpasan, perkolasi, aliranpermukaan dan bawahpermukaan
Tabel : Parameter dan Variabel Berbagai Metode untuk Analisis Kerentanan Airtanah di Daerah Karst
8/17/2019 II Kerentanan Intrinsik
20/30
METODE EPIK
EPIK (Epikarst (E), Protect ive cover (P), Infi l tration
condi t ion (I) dan Karst network development (K)
Protective Cover :F = Ei + P j + Ik + Kl
, , , = koefisien bobot parameter
Ei,P j, Ik, Kl = kategori parameter
8/17/2019 II Kerentanan Intrinsik
21/30
Karstic morphologyobserved (pertaining toepikarst
E1 Caves, swallow holes, dolines, karren fields, ruine-like relief, cestas
E2 Intermediate zone situated along doline alignments,uvalas, dry valleys, canyons, poljes
Karstic morphology absent E3 The rest of the catchment
A. Soil resting directly onlimestone formations oron detrial formationswith very high hydraulicconductivity
B. Soil resting on > 20cm of low hydraulicconductivity geologicalformations **
Protective cover absent P1 0 – 20 cm
P2 20 – 100 cm 20 – 100 cm of soil andlow hydraulicconductivity formations
P3 > 1 m of soil > 1 m of soil and lowhydraulic conductivityformations
Protective cover important P4 - > 8 m of very lowhydraulic conductivityformations or> 6 m of very lowhydraulic conductivityformations with> 1 m of soil (pointmeasurementnecessary)
Tabel 1. Kategori dari Masing-masing Parameter EPIK
Sumber : Doerfliger & Zwahlen, 1988
8/17/2019 II Kerentanan Intrinsik
22/30
Concentrated infiltration I1 Perennial or temporary swallow hole-banks and bed oftemporary or perennial permanent stream supplyingswallow hole, infiltrating surficial flow- areas of the watercourse catchment containing artificial drainage
I2 Areas of water course catchment which are not artificiallydrained and where the slope is greater than 10 % forploughed (cultivated) areas and greater than 25 % formeadows and pastures
I3 Areas of water course catchment which are not artificiallydrained and where the slope is less than 10 % forploughed (cultivated) areas and less than 25 % formeadows and pasturesOutside the catchment of a surface water course: bases of
slopes and steep slopes (greater than 10 % for ploughed(cultivated) areas and greater than 25 % for meadows andpastures
Diffuse infiltration I4 The rest of the catchment
Well developed karsticnetwork
K 1 Well developed karstic network with decimeter to metresized conduits with little fill and well interconnected
Poorly developed karsticnetwork
K 2
Poorly developed karstic network with poorlyinterconnected or unfilled drains or conduits, or conduitsof decimeter or smaller size
Mixed or fissure aquifer K 3 Porous media discharge zone with a possible protectiveinfluence fissured non-karstic aquifer
Tabel 1. Kategori dari Masing-masing Parameter EPIK
Sumber : Doerfliger & Zwahlen, 1988
8/17/2019 II Kerentanan Intrinsik
23/30
E1 E2 E3 P1 P2 P3 P4 I1 I2 I3 I4 K1 K2 K3
1 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3
Tabel 2. Nilai Kategori Masing-masing Parameter EPIK
Sumber : Doerfliger & Zwahlen, 1988
Parameter E P I K
Koefisien bobot
Bobot relatif 3 1 3 2
Tabel 3. Koefisien Bobot Masing-masing Parameter EPIK
Sumber : Doerfliger & Zwahlen, 1988
8/17/2019 II Kerentanan Intrinsik
24/30
K1=1I1=1 I2=2 I3=3 I4=4
E1=1 E2=3 E3=4 E1=1 E2=3 E3=4 E1=1 E2=3 E3=4 E1=1 E2=3 E3=4
P1=1 9 15 18 12 18 21 15 21 24 18 14 27
P2=2 10 16 19 13 19 22 16 22 25 19 15 28
P3=3 11 17 20 14 20 23 17 23 26 20 16 29
P4=4 12 18 21 15 21 24 18 24 27 21 17 30
K2=2I1=1 I2=2 I3=3 I4=4
E1=1 E2=3 E3=4 E1=1 E2=3 E3=4 E1=1 E2=3 E3=4 E1=1 E2=3 E3=4
P1=1 11 17 20 14 20 23 17 23 26 20 26 29
P2=2 12 18 21 15 21 24 18 24 27 21 27 30
P3=3 13 19 22 16 22 25 19 25 28 22 28 31
P4=4 14 20 23 17 23 26 20 26 29 23 29 32
K3=3I1=1 I2=2 I3=3 I4=4
E1=1 E
2=3 E
3=4 E
1=1 E
2=3 E
3=4 E
1=1 E
2=3 E
3=4 E
1=1 E
2=3 E
3=4
P1=1 13 19 22 16 22 25 19 25 28 22 28 31
P2=2 14 20 23 17 23 26 20 26 29 23 29 32
P3=3 15 21 24 18 24 27 21 27 30 24 30 33
P4=4 16 22 25 19 25 28 22 28 31 25 31 34
Sumber : Doerfliger & Zwahlen, 1988
Tabel 4. Nilai Indek Protektif
8/17/2019 II Kerentanan Intrinsik
25/30
Kerentanan Indek Protektif F Zona Perlindungan Airtanah S
Sangat tinggi 9 – 19 S1
Tinggi 20 – 25 S2
Sedang > 25 S3
Rendah > 25, dengan kategoriP4+(I3 ,4)
Rest of the catchment
area
Sumber : Doerfliger & Zwahlen, 1988
Tabel 5. Hubungan antara Nilai Indek Perlindungan (F)
dengan Zona Perlindungan Airtanah (S)
8/17/2019 II Kerentanan Intrinsik
26/30
METODE COP
• COP merupakan metode rating system
•
COP (Concentration of flow (C), Overlaying layer (O) danPrecipitation (P)
Gambar : Ilustrasi Metode COP (Zwahlen, 2003)
8/17/2019 II Kerentanan Intrinsik
27/30
Diagram Alir Metode COP (Pan European) (Zwahlen, 2003)
8/17/2019 II Kerentanan Intrinsik
28/30
KERENTANAN DAS TERHADAP PENCEMARAN
Formula : VI = RwRr + TwTr + LwLr (Eimers, et al., 2000)
Keterangan :
VI = Vulnerability Index
Rw = Bobot untuk hujan tahunan rerataRr = Nilai untuk hujan tahunan rerata
Tw = Bobot untuk topografi (slope)
Tr = Nilai untuk topografi ((slope)
Lw = Bobot untuk penggunaan lahan
Lr = Nilai untuk penggunaan lahan
8/17/2019 II Kerentanan Intrinsik
29/30
Tabel : Kontribusi Faktor untuk Penilaian Karakteristik DAS
Faktor Faktor yang relevan BobotLereng Perubahan elevasi pada permukaan
lahan yang mengindikasikan hujan
akan menjadi runoff atau infiltrasi
1
Rerata Hujan Tahunan Sumber air yang mengalirkan
limpasan permukaan ke sungai atau
danau
2
Penggunaan Lahan Tipe penggunaan lahan yang
mempengaruhi potensi sumber
pencemar yang berupa non point
sources
3
Sumber : Modifikasi dari Eimers, et al. (2000)
8/17/2019 II Kerentanan Intrinsik
30/30
Tabel : Kategori Faktor dan Nilai untuk Karakteristik DAS
Faktor Kategori Interval NilaiLereng (%) < 8
8 – 15
15 – 25
2
4
6
Rerata Hujan Tahunan
(mm/tahun)
1500 – 2000
2000 – 2500
2500 – 3000>3000
5
7
910
Penggunaan Lahan Perairan
Belukar
Kebun Campuran
Tegalan
SawahPermukiman
1
4
5
6
78
Sumber : Modifikasi dari Eimers, et al. (2000)