ii kerentanan intrinsik

8/17/2019 II Kerentanan Intrinsik

1/30

KERENTANAN AIRTANAH

TERHADAP PENCEMARAN

Oleh

M. Widyastuti


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


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.


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.


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


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


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


8/30

Main method for assesment of groundwater vulnerability


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 )


10/30


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


12/30

DRASTIC Indeks in various hydrogeological setting


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


14/30


15/30

Skema Proses Hidrologi Akuifer Karst (Zwahlen, 2003)

Conseptual model of hydrodinamic behaviorand transport processes


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


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


18/30


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



19/30


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



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


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


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



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


Parameter E P I K

Koefisien bobot

Bobot relatif 3 1 3 2

Tabel 3. Koefisien Bobot Masing-masing Parameter EPIK



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


Tabel 4. Nilai Indek Protektif


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


Tabel 5. Hubungan antara Nilai Indek Perlindungan (F)

dengan Zona Perlindungan Airtanah (S)


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)


27/30

Diagram Alir Metode COP (Pan European) (Zwahlen, 2003)


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


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)


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)

ii kerentanan intrinsik

Documents