UNIVERSITAS DIPONEGORO
PENYUSUNAN ZONA PEMANFAATAN DAN KONSERVASI
AIRTANAH PADA CEKUNGAN AIRTANAH (CAT) SUMOWONO,
PROVINSI JAWA TENGAH
TUGAS AKHIR
MATHIAS ANDIKA SETYA PRANATA
21100112130071
FAKULTAS TEKNIK
DEPARTEMEN TEKNIK GEOLOGI
SEMARANG
DESEMBER 2017
ii
UNIVERSITAS DIPONEGORO
PENYUSUNAN ZONA PEMANFAATAN DAN KONSERVASI
AIRTANAH PADA CEKUNGAN AIRTANAH (CAT) SUMOWONO,
PROVINSI JAWA TENGAH
TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Dalam Menyelesaikan
Pendidikan Sarjana Program S-1
MATHIAS ANDIKA SETYA PRANATA
21100112130071
FAKULTAS TEKNIK
DEPARTEMEN TEKNIK GEOLOGI
SEMARANG
DESEMBER 2017
iii
HALAMAN PENGESAHAN
Skripsi ini diajukan oleh :
NAMA : Mathias Andika Setya Pranata
NIM : 21100112130071
Jurusan/Program Studi : Teknik Geologi
Judul Skripsi : Penyusunan Zona Pemanfaatan dan Konservasi Airtanah Pada
Cekungan Airtanah (CAT) Sumowono, Provinsi Jawa Tengah.
Telah berhasil dipertahankan di hadapan Tim Penguji dan diterima sebagai bagian
persyaratan yang diperlukan untuk memperoleh gelar Sarjana pada Departemen
Teknik Geologi, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro.
TIM PENGUJI
Pembimbing I : Dr.rer.nat. Thomas Triadi P.,ST.,M.Eng. ( )
NIP. 19771211 200501 1 002
Pembimbing II : Reddy Setyawan, ST.,MT. ( )
NIP. 19881023 021401 1 224
Penguji : Najib, ST, M.Eng., Ph.D ( )
NIP. 19771020 200501 1 001
Penguji : Narulita Santi, ST, M.Eng. ( )
NIP. 19880716 011501 2 044
Semarang, 7 Desember 2017
Ketua Departemen Teknik Geologi,
Najib, ST, M.Eng., Ph.D
NIP. 19771020 200501 1 001
iv
HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS
Tugas Akhir / Skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri,
dan semua sumber baik yang dikutip maupun yang dirujuk
telah saya nyatakan dengan benar.
Nama : Mathias Andika Setya Pranata
NIM : 21100112130071
Tanda Tangan :
Tanggal : 7 Desember 2017
v
HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI
TUGAS AKHIR UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Sebagai sivitas akademika Universitas Diponegoro, saya yang bertanda tangan
di bawah ini :
Nama : Mathias Andika Setya Pranata
NIM : 21100112130071
Departemen : Teknik Geologi
Fakultas : Teknik
Jenis Karya : Tugas Akhir / Skripsi
demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada
Universitas Diponegoro Hak Bebas Royalti Noneksklusif (None-exclusive
Royalty Free Right) atas karya ilmiah saya yang berjudul:
Penyusunan Zona Pemanfaatan dan Konservasi Airtanah pada Cekungan
Airtanah (CAT) Sumowono Provinsi Jawa Tengah
beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas
Royalti/Noneksklusif ini Universitas Diponegoro berhak menyimpan,
mengalihmedia/formatkan, mengelola dalam bentuk pangkalan data
(database), merawat dan memublikasikan tugas akhir saya selama tetap
mencantumkan nama saya sebagai penulis/pencipta dan sebagai pemilik Hak
Cipta.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.
Dibuat di : Semarang
Pada Tanggal : 7 Desember 2017
Yang menyatakan
Mathias Andika Setya Pranata
NIM. 21100112130071
vi
KATA PENGANTAR
Daerah penelitian berada di Kabupaten Temanggung, Kabupaten
Semarang dan Kabupaten Kendal, Provinsi Jawa Tengah. Seiring dengan
meningkatnya jumlah penduduk dan pembangunan di daerah penelitian maka
semakin bertambah pula kebutuhan air bersih. Airtanah merupakan salah satu
alternatif dalam memenuhi kebutuhan manusia akan air bersih. Oleh sebab itu
perlu dilakukan penanganan airtanah dengan baik dan tepat agar tercipta
keseimbangan lingkungan. Salah satunya adalah dengan melakukan studi
penyusunan zona pemanfaatan dan konservasi airtanah pada cekungan airtanah
(CAT) Sumowono. Studi ini berisi mengenai hasil analisis kondisi geologi dan
hidrogeologi berupa kondisi morfologi dan litologi permukaan, kondisi kualitas
airtanah dan pemanfaatan airtanah. Dari hasil tersebut akan disajikan dalam
bentuk peta zona pemanfaatan dan konservasi CAT Sumowono.Sehingga
diharapkan dengan adanya studi ini dapat memberikan informasi hidrogeologi
pada daerah CAT Sumowono sehingga dapat membantu mengatasi
permasalahan yang ada pada daerah tersebut dengan tepat.
Penulis menyadari bahwa Laporan Tugas Akhir ini masih memiliki
kekurangan dan jauh dari kata sempurna. Namun, penulis tetap berharap
semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi semua pihak.
Semarang, Desember 2017
Penulis
vii
UCAPAN TERIMA KASIH
Dalam pelaksanaan dan penyusunan Tugas Akhir ini, penulis
mengucapkan terima kasih kepada:
1. Tuhan yang Maha Kuasa atas berkat, kasih, dan perlindungan-Nya
sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini. 2. Kedua orang tua saya Alm. Benedictus Endro Dwijanto dan Luciana
Retnowati tercinta yang selalu memberikan motivasi, doa dan nasihat
dan pengorbanan yang begitu besar kepada penulis. 3. Dr.rer.nat. Thomas Triadi Putranto, S.T., M.Eng selaku dosen
pembimbing I Tugas Akhir atas segala bimbingan, motivasi,
pengetahuan dan pengalaman yang telah diberikan dengan penuh
keikhlasan dan kesabaran selama proses penyusunan tugas akhir.
4. Reddy Setyawan, S.T., M.T selaku dosen pembimbing II Tugas Akhir
yang telah memberikan bimbingan dan arahan dengan penuh
keikhlasan dan kesabaran selama proses penyusunan tugas akhir serta
selalu menerima mahasiswanya dengan baik.
5. Ir. Henarno Pudjihardjo, M.T selaku dosen wali yang selalu
memberikan pengarahan dalam merencanakan perkuliahan.
6. M Irfa Udin, I Gusti Bagus Adhiatma, dan Kevin Alexander atas kerjasama dan keceriaannya sebagai rekan satu tim dalam
pengambilan data lapangan.
7. Keluarga besar HMTG “MAGMADIPA” Teknik Geologi Universitas
Diponegoro tercinta yang telah memberikan pengalaman dan
dukungan secara moril.
8. Teman-teman Geologi angkatan 2012 yang selalu berbagi keceriaan
dan kesedihan serta memberikan semangat, pengalaman, cerita dan
motivasi dari awal kuliah hingga menjadi sarjana.
9. Seluruh pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang
telah membantu dalam penyelesaian laporan ini.
Semarang, Desember 2017
Penulis
viii
HALAMAN PERSEMBAHAN
Saya persembahkan karya ini untuk Ibu saya tercinta Luciana Retnowati
yang tidak henti-hentinya memberikan motivasi, tuntunan dan doa. Cucuran
airmata dan peluh keringatmu selalu menjadi cambuk dan semangat untuk
anakmu yang selalu berusaha membahagiakanmu.
ix
SARI
Sejalan dengan pertumbuhan dan perkembangan wilayah di CAT
Sumowono, maka perlu dilakukan pengklasifikasian wilayah pemanfaatan dan
konservasi airtanah. Pengambilan airtanah yang cenderung semakin intensif
dan tidak sesuai dengan ketersediaan serta zona pemanfaatannya pada akhirnya
berdampak terhadap kuantitas, kualitas dan daya dukung lingkungan setempat.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kondisi pemanfaatan airtanah dan
zona konservasi airtanah pada daerah penelitian serta mengetahui kesesuaian
antara rencana tata ruang wilayah dengan peta zona konservasi daerah
penelitian. Dalam studi ini metode yang digunakan adalah metode survey
dengan pengamatan kondisi geologi seperti geomorfologi dan litologi serta
kondisi hidrogeologi seperti pengukuran muka airtanah, daya hantar listrik
(DHL), derajat keasaman (pH). Dari hasil penelitian diperoleh litologi berupa
breksi vulkanik dan batupasir tuffan. Berdasarkan hasil analisis muka airtanah
tidak tertekan, pola aliran airtanah daerah penelitian mengikuti kemiringan
topografi, mengalir dari sisi selatan dan tenggara CAT menuju sisi utara daerah
penelitian. Dari hasil pengukuran DHL didapatkan rentang nilai DHL antara
36-550 µS/cm. Pemanfaatan airtanah di daerah penelitian didominasi untuk
keperluan domestik, irigasi, dan untuk perikanan. Zona pemanfaatan daerah
penelitian termasuk kedalam zona aman. Zona konservasi atau zona
perlindungan airtanah pada daerah penelitian meliputi daerah imbuhan dan
zona perlindungan mataair. Hasil overlay antara peta zona pemanfaatan dan
konservasi airtanah dengan peta rencana tata ruang wilayah CAT Sumowono
menunjukan bahwa daerah imbuhan terdiri dari kawasan lindung yang berupa
hutan lindung dan kawasan lindung dikelola oleh masyarakat, serta kawasan
budidaya yang berupa hutan produksi terbatas, setempat hutan produksi tetap,
setempat kawasan perkebunan, kawasan hortikultura, dan setempat kawasan
permukiman.
Kata Kunci: Cekungan Airtanah, Airtanah, Zona Pemanfaatan Airtanah,
Zona Konservasi Airtanah
x
ABSTRACT
In line with the growth and development of the area in CAT Sumowono,
it is necessary to classify the area of utilization and conservation of
groundwater. Groundwater drainage that tends to be more intensive and
incompatible with its availability and utilization zones ultimately impacts the
quantity, quality and carrying capacity of the local environment. This study
aims to determine the conditions of groundwater use and groundwater
conservation zones in the research area and to know the suitability between the
spatial plan of the region with the conservation zone map of the study area. In
this study the method used was survey method with observation of geological
conditions such as geomorphology and lithology as well as hydrogeological
conditions such as groundwater measurements, electrical conductivity (DHL),
acidity (pH). From the research results obtained lithology in the form of
volcanic breccia and tuffed sandstones. Based on groundwater table analysis,
the groundwater flow pattern of the study area follows the topographic slope,
flowing from the southern and southeastern to the north side of the study area.
From DHL measurement result got DHL value range between 36-550 μS / cm.
Utilization of groundwater in research area is dominated for domestic,
irrigation, and fishery purposes. Zone utilization of research area included into
safe zone. The conservation zones or groundwater protection zones in the
research area include the recharge area and the protection zone of the spring.
The overlay result between the land use and groundwater conservation
zonation map with the CAT Sumowono spatial plan map shows that the
recharge area consists of protected areas in the form of protected forest and
protected areas managed by the community, as well as cultivation areas in the
form of limited production forests, local production forests, local plantation
area, horticulture area, and local settlement area.
Keywords: Groundwater basin, Hydrogeology, Utilization Zone of
Groundwater, Groundwater Protection Zone.
xi
DAFTAR ISI
HALAMAN SAMPUL
HALAMAN JUDUL........................................................................................................... ii
HALAMAN PENGESAHAN............................................................................................. iii
HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS............................................................... iv
HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI........................................ v
KATA PENGANTAR......................................................................................................... vi
UCAPAN TERIMAKASIH................................................................................................ vii
HALAMAN PERSEMBAHAN.......................................................................................... viii
SARI..................................................................................................................................... ix
DAFTAR ISI........................................................................................................................ xi
DAFTAR GAMBAR........................................................................................................... xiii
DAFTAR TABEL................................................................................................................ xiv
DAFTAR LAMPIRAN....................................................................................................... xv
BAB I PENDAHULUAN............................................................................................. 1
1.1 Latar Belakang........................................................................................... 1
1.2 Permasalahan............................................................................................. 2
1.3 Tujuan Penelitian....................................................................................... 2
1.4 Manfaat Penelitian..................................................................................... 3
1.5 Lokasi Penelitian....................................................................................... 3
1.6 Ruang Lingkup Penelitian......................................................................... 3
1.7 Penelitian Terdahulu.................................................................................. 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA.................................................................................... 6
2.1 Geologi Regional Daerah Penelitian......................................................... 6
2.1.1 Geomorfologi................................................................................. 6
2.1.2 Geologi Regional........................................................................... 6
2.2 Hidrogeologi Regional.............................................................................. 9
2.2.1 Akuifer dengan aliran melalui celahan, rekahan, dan saluran....... 9
2.2.2 Akuifer dengan aliran melalui ruang antar butir dan rekahan....... 9
2.3 Penggunaan Lahan Daerah Penelitian....................................................... 10
2.4 Hidrologi................................................................................................... 13
2.4.1 Hidrologi........................................................................................ 13
2.4.2 Siklus Hidrologi............................................................................. 13
2.5 Airtanah..................................................................................................... 14
2.5.1 Keterdapatan Airtanah................................................................... 15
2.5.2 Karakteristik Batuan terhadap Airtanah........................................ 16
2.5.3 Sistem Bukaan Akuifer.................................................................. 16
2.5.4 Jenis Akuifer.................................................................................. 17
2.5.5 Pemunculan Airtanah.................................................................... 18
2.5.6 Geokimia Airtanah........................................................................ 19
2.6 Cekungan Airtanah.................................................................................... 23
2.6.1 Batas Cekungan Airtanah.............................................................. 24
2.7 Identifikasi Daerah Imbuhan dan Lepasan Airtanah................................. 26
2.7.1 Ciri-ciri Daerah Imbuhan dan Lepasan Airtanah........................... 26
xii
2.7.2 Penentuan Daerah Imbuhan Airtanah dan Daerah Lepasan
Airtanah.........................................................................................
29
2.8 Penentuan Zona Pemanfaatan dan Konservasi Airtanah........................... 31
2.8.1 Pengertian Konservasi Airtanah.................................................... 31
2.8.2 Tingkat Kerusakan Kondisi Airtanah............................................ 31
2.8.3 Tingkat Kerusakan Kondisi dan Lingkungan Airtanah................. 32
2.8.4 Identifikasi Zona Pemanfaatan dan Perlindungan Airtanah.......... 33
BAB III METODOLOGI PENELITIAN...................................................................... 35
3.1 Metode Penelitian...................................................................................... 35
3.2 Tahapan Penelitian ................................................................................... 35
3.2.1 Tahap Persiapan............................................................................. 35
3.2.2 Tahap Pelaksanaan........................................................................ 36
3.2.3 Tahap Penyelesaian....................................................................... 38
3.3 Alat dan Bahan.......................................................................................... 38
3.3.1 Bahan Penelitian............................................................................ 38
3.3.2 Alat Penelitian............................................................................... 39
3.4 Hipotesis Penelitian................................................................................... 42
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN......................................................................... 43
4.1 Geologi Daerah Penelitian ........................................................................ 43
4.1.1 Litologi.......................................................................................... 43
4.1.2 Kondisi Morfologi......................................................................... 45
4.2 Kondisi Hidrogeologi Daerah Penelitian................................................... 49
4.2.1 Pola Aliran Airtanah Bebas........................................................... 49
4.2.2 Mataair........................................................................................... 49
4.2.3 Kualitas Airtanah Daerah Penelitian Untuk Keperluan Air
Minum...........................................................................................
53
4.3 Identifikasi Pemanfaatan Airtanah Daerah Penelitian............................... 58
4.4 Zonasi Daerah Pemanfaatan dan Perlindungan Airtanah.......................... 60
4.4.1 Zona Perlindungan Airtanah.......................................................... 60
4.4.2 Zona Pemanfaatan Airtanah.......................................................... 64
4.5 Rekomendasi Konservasi Airtanah........................................................... 64
4.5.1 Zona Pemanfaatan Airtanah.......................................................... 64
4.5.2 Zona Perlindungan Airtanah.......................................................... 65
4.6 Kesesuaian Zona Pemanfaatan dan Perlindungan Airtanah Terhadap
Rencana Tata Ruang Wilayah CAT Sumowono.......................................
67
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN......................................................................... 69
5.1 Kesimpulan................................................................................................ 69
5.2 Saran.......................................................................................................... 70
DAFTAR PUSTAKA.......................................................................................................... 71
LAMPIRAN
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Lokasi Penelitian....................................................................................... 4
Gambar 2.1 Peta Geologi Regional CAT Sumowono.................................................. 7
Gambar 2.2 Peta Unit Akuifer CAT Sumowono.......................................................... 11
Gambar 2.3 Peta Penggunaan Lahan Daerah Penelitian............................................... 12
Gambar 2.4 Siklus Hidrologi........................................................................................ 14
Gambar 2.5 Jenis-Jenis Akuifer.................................................................................... 18
Gambar 2.6 Tipe Batas Cekungan Airtanah................................................................. 24
Gambar 2.7 Ciri Umum Daerah Imbuhan dan Daerah Lepasan Airtanah
Berdasarkan Arah Umum Aliran Airtanah...............................................
27
Gambar 2.8 Ciri Khusus Daerah Imbuhan dan Daerah Lepasan Airtanah Sistem
Akuifer Kerucut Gunungapi.....................................................................
28
Gambar 2.9 Ciri Khusus Daerah Imbuhan dan Daerah Lepasan Airtanah Sistem
Akuifer Tertekan......................................................................................
28
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian............................................................................ 40
Gambar 3.2 Diagram Alir Penelitian (lanjutan)............................................................ 41
Gambar 4.1 Litologi Breksi Vulkanik pada Desa Kemiriombo, Kecamatan
Gemawang................................................................................................
43
Gambar 4.2 Peta Geologi CAT Sumowono.................................................................. 44
Gambar 4.3 Litologi Batupasir Tuffan di Desa Banjarsari, Kecamatan Singorojo...... 45
Gambar 4.4 Peta Kelerengan CAT Sumowono............................................................ 46
Gambar 4.5 Kenampakan morfologi perbukitan sangat terjal...................................... 47
Gambar 4.6 Kenampakan morfologi perbukitan terjal................................................ 48
Gambar 4.7 Kenampakan morfologi bergelombang miring......................................... 48
Gambar 4.8 Peta sebaran titik minatan hidrogeologi.................................................... 50
Gambar 4.9 Peta pola aliran airtanah bebas.................................................................. 51
Gambar 4.10 Contoh mataair yang keluar melalui media ruang antar butir batuan (a),
mataair yang keluar melalui media rekahan batuan (b)............................
52
Gambar 4.11 Mataair Ds. Getasan Kec. Singorojo (a), Mataair Ds. Ngadisepi Kec.
Gemawang (b), Mataair Ds. Ketitang Kec. Jumo (c), Mataair Ds.
Karangseneng Kec. Gemawang (d)..........................................................
53
Gambar 4.12 Peta sebaran nilai DHL daerah penelitian................................................. 57
Gambar 4.13 Peta sebaran nilai pH daerah penelitian.................................................... 59
Gambar 4.14 Peta Pemanfaatan air tanah cekungan air tanah Sumowono..................... 61
Gambar 4.15 Peta zona perlindungan airtanah daerah penelitian................................... 63
Gambar 4.16 Peta Zona Pemanfaatan dan Konservasi Airtanah CAT Sumowono........ 66
Gambar 4.17 Peta Overlay Zona Pemanfaatan dan Konservasi Airtanah CAT
Sumowono dan Peta RTRW CAT Sumowono tahun 2009-
2029..........................................................................................................
68
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Klasifikasi bentuk relief menurut van Zuidam, (1983).................................... 6
Tabel 2.2 Tata guna lahan CAT Sumowono.................................................................... 10
Tabel 2.3 Klasifikasi air berdasarkan kesadahan (Hem, 1959)........................................ 20
Tabel 2.4 Klasifikasi air berdasarkan daya hantar listrik (Wilcox, 1955; dalam
Zekai 2015)......................................................................................................
21
Tabel 2.5 Standar kualitas air minum (Permenkes No.492/MENKES/PER/IV/2010)..... 23
Tabel 2.6 Matriks Penentuan Peringkat Kerusakan Kondisi dan Lingkungan Airtanah
(Danaryanto dkk., 2007)....................................................................................
33
Tabel 3.1 Jenis dan fungsi bahan penelitian..................................................................... 38
Tabel 3.2 Jenis dan fungsi alat penelitian.......................................................................... 39