Goundwater flow model in Semarang urban area, Indonesia

ADNAN, Mohd Shalahuddin bin, Dr. Ir. Heru Hendrayana

2008 | Tesis | S2 Teknik Geologi

Penelitian ini dilakukan di daerah perkotaan Semarang. Batas hidrogeologi daerah kajian dibatasi oleh Sungai Banjir Kanal Barat di sebelah barat dan Sungai Banjir Kanal Timur di sebelah timurnya. Di Kota Semarang, air tanah merupakan salah satu sumber utama air minum, disebabkan kualitas dan kuantitas dari air permukaan yang telah memburuk. Pengambilan air tanah secara berlebihan menyebabkan penurunan muka air tanah yang mengakibatkan berbagai masalah seperti pencemaran air tanah, intrusi air laut, penurunan tanah dan sebagainya. Berdasarkan masalah tersebut, metode yang paling sesuai untuk menyelesaikan masalah adalah permodelan air tanah. Penelitian ini dimulai dengan beberapa tujuan yang akan dicapai yakni mengetahui kondisi geologi dan hidrogeologi di daerah kota Semarang, pola aliran air tanah lokal, menghitung keseimbangan air, dan memahami interaksi antara air tanah dan sungai. Akuifer yang dimodelkan adalah jenis akuifer yang tidak tertekan, dimana dasar akufier di bagian selatan diasumsikan di atas batuan breksi yang berasal dari aktifitas vulkanis masa lalu, sedangkan di bagian utara dasar aquifer terletak di atas lapisan lensa lempung. Berdasarkan korelasi dari data borelog dan gabungan data sekunder, ketebalan akuifer berkisar antara 30 – 40 meter. Sebagai tambahan, material akuifer terdiri atas pasir, lempung pasiran, endapan lumpur, dan lensa lempung. Dari hasil permodelan, muka air tanah di daerah ini bervariasi antara 0.1m - 5m. Diketahui juga bahwa pergerakan air tanah bergerak dari arah selatan ke utara sesuai dengan bentuk morpologi di daerah penelitian, dimana bagian utara memiliki ketinggian yang lebih rendah dari bagian selatan. Lebih jauh, total resapan (net recharge) di daerah ini secara alami telah berkurang disebabkan meningkatnya lahan yang tidak serap air. Resapan alami di daerah penelitian sebesar 512 mm/tahun. Namun demikian, dari hasil perhitungan nilai resapan kota (urban recharge) menunjukkan hasil yang lebih besar dari nilai resapan alami. Nilai resapan kota adalah sebesar 550 mm/tahun. Hal ini disebabkan oleh resapan tambahan yang berasal dari kebocoran jaringan fasilitas kota. Pada akhirnya, interaksi di antara air permukaan dan air tanah dapat diperoleh yang mana jenis-jenis sungai di daearh penelitian adalah tipe gaining stream dan pada beberapa tempat menunjukkan tipe losing stream. Hasil permodelan dari penelitian ini diharapkan dapat menjadi alat yang bermanfaat untuk menilai dampak dari perubahan air tanah pada lingkungan dan mengoptimalkan monitoring jaringan demi keberlangsungan penggunaan air tanah di masa depan.

The research work is conducted in Semarang Urban Area, Indonesia. The hydrogeological boundary of this study area is limited by Banjir Kanal Barat River at the west and by Banjir Kanal Timur River at the east. In this city, groundwater is, now, one of the vital resources as drinking water because surface water in quantity and quality has been deteriorated. Excessive groundwater abstraction in this area has lead to lowering of the groundwater table which may cause many problems within the study area such as groundwater pollution, land subsidence, sea water intrusion, and so forth. Owing to this problem, one of the appropriate methods to solve this kind of problem is by using groundwater modeling. Groundwater modeling, however, even as approximations, is a useful investigation tool that groundwater hydrologists may use for a number of applications. Moreover, the research is initiated with the aim of characterizing the hydrogeological conditions, understanding and simulating groundwater flow patterns as well as groundwater flow directions, assessing groundwater balance, and understanding the hydraulic interaction between river and groundwater in the study area. The groundwater system that was simulated are unconfined aquifer where, the aquifer basement on the southern part was assumed lying on the breccias derived from the old volcanic rocks, whilst heading to the north the aquifer basement is lies on the lenses of clay, with the aquifer thickness varies from 30-40 meters. In addition, the material of the aquifer consists of sand, sandy clay, silt and lenses of clay. The water table is varies within the area ranges from 0.1m – 5m. From the model result shows, the groundwater flow from the south to the north which coincides with the geomorphology in this area. Furthermore, the net recharge within this area has been decreased in the natural conditions due to increasing of impermeable land cover. The natural recharge in this area is about 512 mm/year. However, the results from the urban recharge show the adverse results, which the net recharge has been increase, resulted from the leakage of the urban facilities. After considering the effects from urban activities the net recharge value is 550 mm/year. Last but not the least, the interaction between surface water and groundwater can be accessible which, most of the river type in the study area is gaining stream which some part shows the losing type. The model result from this research will be expected to become a helpful tool to assess the impact of changes of the groundwater regime in the environment, to set up/optimize the network monitoring for future sustainable groundwater usage.

Kata Kunci : Air tanah,Akuifer,Aliran air tanah,Resapan kota,groundwater modeling, aquifer characteristics, groundwater flow, urban recharge.