Assessment of Landfill-Impacted Aquifers: A Case Study of the Piyungan Landfill

Barem Talang Rasa, Ir. Intan Supraba, S.T., M.Sc., Ph.D., IPM., ASEAN.Eng; Dr.Eng. Ir. Fikri Faris, S.T., M.Eng., IPM.

2026 | Tesis | S2 Teknik Sipil

Tempat Pemrosesan Akhir (TPA) Piyungan di Daerah Istimewa Yogyakarta telah beroperasi sejak tahun 1996 dan menghadapi permasalahan akibat masa operasional yang panjang, kelebihan kapasitas, serta praktik open dumping. Kondisi tersebut meningkatkan kekhawatiran terhadap migrasi air lindi ke dalam air tanah dan/atau air permukaan. Mengingat migrasi air lindi dikendalikan oleh interaksi berbagai faktor hidrometeorologi, geologi, dan hidrogeologi, penilaian secara parsial belum memadai untuk menggambarkan kondisi lingkungan di sekitar TPA secara menyeluruh. Penelitian ini bertujuan untuk: (i) menganalisis pengaruh curah hujan dan suhu udara terhadap karakteristik air lindi, (ii) menentukan karakteristik kondisi fisik di sekitar TPA, serta (iii) menyimulasikan pola aliran air tanah di sekitar TPA.

Penelitian ini menerapkan pendekatan terintegrasi dengan memanfaatkan data sekunder dan primer. Data curah hujan dan suhu udara periode 2002-2023 diperoleh dari BBWS Serayu Opak, sedangkan data karakteristik air lindi periode 2020-2023 diperoleh dari DLHK Daerah Istimewa Yogyakarta, yang mencakup TDS, pH, COD, BOD, Fe, Zn, dan Cr total. Analisis hidrologi meliputi delineasi sub-DAS menggunakan QSWAT, estimasi curah hujan dan suhu udara wilayah dengan metode poligon Thiessen, serta perhitungan evapotranspirasi, limpasan permukaan, dan imbuhan air tanah. Hubungan antara variabel hidrometeorologi dan karakteristik air lindi selanjutnya dievaluasi menggunakan regresi linier sederhana dan uji-t pada tingkat kepercayaan 95% (? = 0,05). Data primer diperoleh melalui observasi lapangan serta pengukuran muka air tanah, pH, konduktivitas listrik (EC), dan TDS pada 64 sumur gali. Distribusi setiap parameter dipetakan menggunakan metode IDW dalam QGIS, sedangkan pola aliran air tanah disimulasikan menggunakan Visual MODFLOW Flex.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa curah hujan wilayah rata-rata mencapai 1.703,90 mm/tahun, suhu udara wilayah rata-rata sebesar 28,17°C, evapotranspirasi sebesar 949,24 mm/tahun, limpasan permukaan sebesar 601,51 mm/tahun, dan imbuhan air tanah sebesar 153,15 mm/tahun. Curah hujan menunjukkan pengaruh yang signifikan terhadap TDS dan Fe dalam air lindi, sedangkan pengaruh terhadap pH, COD, BOD, Zn, dan total Cr tidak signifikan. Nilai EC dan TDS yang lebih tinggi ditemukan pada zona tenggara dan zona transisi, sedangkan hasil simulasi MODFLOW menunjukkan bahwa aliran air tanah secara umum bergerak ke arah selatan. Berdasarkan hasil tersebut, penempatan sumur pemantauan perlu diprioritaskan di sebelah selatan TPA, terutama sepanjang jalur aliran air tanah yang berasal dari zona transisi dan zona tidak aktif. Pemantauan bulanan, pemeriksaan pascahujan, penggunaan EC dan TDS sebagai parameter peringatan dini, konfirmasi melalui analisis laboratorium, perbaikan kolam lindi, pelapisan saluran drainase, penutupan timbunan sampah pada zona tidak aktif, serta pengalihan limpasan air hujan direkomendasikan sebagai langkah pengelolaan dan pemantauan.

Piyungan Landfill in the Special Region of Yogyakarta has operated since 1996 and is affected by long-term operation, overcapacity, and open-dumping practices. These conditions increase concern over leachate infiltration into groundwater and/or surface water. As leachate migration is controlled by interacting hydro-meteorological, geological, and hydrogeological factors, a partial assessment is insufficient. This study aims to: (i) analyze the influence of rainfall and air temperature on leachate characteristics, (ii) characterize surrounding physical conditions and (iii) simulate groundwater flow patterns around the landfill.

This research applied an integrated approach using secondary and primary data. Rainfall and air temperature data from 2002-2023 were obtained from BBWS Serayu Opak, while leachate data from 2020-2023 were obtained from DLHK Yogyakarta, covering TDS, pH, COD, BOD, Fe, Zn and total Cr. Hydrological analysis included sub-watershed delineation using QSWAT, rainfall and temperature estimation implementing Thiessen polygon method, and calculation of evapotranspiration, surface runoff, and groundwater recharge. Relationships between hydrometeorological variables and leachate characteristics were then evaluated using simple linear regression and t-tests at a 95% (? = 0,05) confidence level. Primary data were collected through field observations, groundwater table, pH, temperature, EC, TDS measurements from 64 dug wells. Parameter distribution was mapped using IDW method in QGIS, and groundwater flow was simulated using Visual MODFLOW Flex.

The results show average areal rainfall of 1,703.90 mm/year, areal air temperature of 28.17°C, evapotranspiration of 949.24 mm/year, surface runoff of 601.51 mm/year, and groundwater recharge of 153.15 mm/year. Rainfall significantly affected TDS and Fe, while pH, COD, BOD, Zn, and total Cr were not significant. Higher EC and TDS were found in the southeastern and transition zones, while MODFLOW indicated southward groundwater flow. Therefore, monitoring wells should be prioritized south of the landfill, especially along flow paths from transition and inactive zones. Monthly monitoring, post-rainfall checks, EC-TDS early-warning screening, laboratory confirmation, leachate-pond improvement, drainage lining, inactive-waste covering, and stormwater diversion are recommended.

Kata Kunci : Groundwater flow modelling, hydrogeological assessment, hydro-meteorological factors, leachate characteristics, Piyungan Landfill