Kajian Evolusi Muka Air Tanah dan Respons Akuifer Terhadap Curah Hujan di Cekungan Air Tanah Yogyakarta-Sleman

Atha Dhimas Putra, Dr. rer. nat. Ir. Doni Prakasa Eka Putra, S.T., M.T., IPM.; Prof. Dr. Eng. Wahyu Wilopo, S.T., M.Eng., IPM.

2026 | Skripsi | TEKNIK GEOLOGI

Cekungan Air Tanah (CAT) Yogyakarta-Sleman mengalami peningkatan pemanfaatan air tanah yang pesat sehingga berisiko menurunkan muka air tanah. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji karakteristik dan evolusi tren jangka panjang muka air tanah serta pola hubungan korelasi dan jeda waktu respons (time lag) antara curah hujan dengan fluktuasi muka air tanah pada periode 2011 – 2025. Data yang digunakan berupa muka air tanah bulanan dari sumur pantau serta curah hujan dari tiga pos hujan. Analisis tren dilakukan menggunakan uji Mann-Kendall dengan penerapan Trend-Free Pre-Whitening (TFPW) dan estimator kemiringan Sen, sedangkan autokorelasi data diuji dengan grafik Autocorrelation Function (ACF) dan uji Durbin-Watson. Hubungan curah hujan dengan muka air tanah dianalisis menggunakan Cross-Correlation Function (CCF) melalui dua skema dan dikaitkan dengan zonasi hidrogeologi recharge, transisi, dan discharge. Hasil penelitian menunjukkan bahwa tren muka air tanah bersifat beragam secara spasial, dengan 7 dari 13 sumur pantau yang memiliki rekaman data periode 2011–2025 menunjukkan tren penurunan yang signifikan hingga mencapai sekitar 0,10 m/tahun, sementara sebagian sumur lainnya stabil bahkan mengalami pemulihan. Arah dan besaran tren juga berevolusi antara periode 2011–2015 dan 2016–2025. : Jeda waktu respons didominasi oleh respons musiman yang cepat, yaitu pada kisaran 0 hingga 3 bulan di seluruh zona hidrogeologi, sebagai akibat pola monsun regional yang sama dan perambatan sinyal tekanan hidraulik di dalam sistem akuifer. Pasokan air utama bagi zona transisi dan discharge diinterpretasikan berasal dari aliran lateral regional dari zona recharge di utara. Sumber imbuhan utama bagi zona transisi dan discharge berasal dari aliran lateral regional dari zona recharge di utara, bukan dari infiltrasi hujan setempat. Perbedaan antar zona lebih tercermin pada peredaman amplitudo fluktuasi yang besar di zona recharge dan mengecil menuju zona discharge, bukan pada perbedaan jeda waktu. Jeda waktu dan amplitudo fluktuasi lebih dikontrol oleh posisi sumur dalam sistem aliran lateral, sedangkan jenis akuifer berperan sebagai faktor pendukung dan laju penurunan lebih dipengaruhi oleh tekanan eksploitasi. Penelitian ini menyimpulkan bahwa CAT Yogyakarta – Sleman memiliki pola aliran regional berarah utara – selatan, dengan evolusi tren yang bervariasi secara ruang dan respons terhadap curah hujan yang dikendalikan oleh posisi sumur dalam sistem aliran, serta tekanan eksploitasi sebagai pengendali utama laju penurunan.

The Yogyakarta–Sleman Groundwater Basin has experienced a rapid increase in groundwater abstraction, raising the risk of declining groundwater levels. This study aims to assess the characteristics and evolution of long-term groundwater-level trends as well as the correlation pattern and time lag between rainfall and groundwater-level fluctuations over the 2011–2025 period. The data comprise monthly groundwater levels from monitoring wells and rainfall records from three rain-gauge stations. Trend analysis was performed using the Mann–Kendall test with Trend-Free Pre-Whitening (TFPW) and the Sen's slope estimator, while data autocorrelation was examined through the Autocorrelation Function (ACF) and the Durbin–Watson test. The rainfall–groundwater relationship was analyzed using the Cross-Correlation Function (CCF) under two schemes and related to the recharge, transition, and discharge hydrogeological zones. The results show that groundwater-level trends are spatially variable, with 7 of 13 monitoring wells that have records for the 2011–2025 period exhibiting significant declining trends of up to approximately 0.10 m/year, whereas several other wells remained stable or even recovered. The direction and magnitude of the trends also evolved between the 2011–2015 and 2016–2025 periods. The response time lag was dominated by a rapid seasonal response of about 0 to 3 months across all hydrogeological zones, resulting from the common regional monsoon and from the propagation of a hydraulic pressure signal within the aquifer system. The main water supply to the transition and discharge zones is interpreted to originate from regional lateral flow from the recharge zone in the north, as supported by the hydraulic gradient and isotopic evidence.Differences among zones are reflected mainly in the damping of the fluctuation amplitude, which is large in the recharge zone and decreases toward the discharge zone, rather than in the time lag itself. Both the time lag and the fluctuation amplitude are governed more by the position of each well within the groundwater flow system, with aquifer type acting as a supporting factor, while the rate of decline is influenced more by exploitation pressure. This study concludes that the Yogyakarta–Sleman Groundwater Basin has a north–south regional groundwater flow pattern, with spatially varying trend evolution and a rainfall response controlled by each well's position within the flow system, and with exploitation pressure as the main control on the rate of decline.

Kata Kunci : air tanah, Mann-Kendall, cross-correlation, CAT Yogyakarta–Sleman