KAJIAN HIDROISOTOP SEBAGAI DASAR PERTIMBANGAN UNTUK PENETAPAN KAWASAN KONSERVASI AIRTANAH DI SEKITAR UMBUL WADON

Agus Budhie Wijatna, Ir., MSi., Prof. Dr. Sudarmadji, M.Eng.Sc; Prof. Ir. Sunarno, M.Eng, PhD; Dr.Ir. Heru Hendrayana

2014 | Disertasi | S3 Ilmu Lingkungan

Pertanyaan fundamental yang sering muncul ketika akan melaksanakan konservasi mataair atau umbul, adalah: dimana batas daerah resapannya dan bagaimana interkoneksi hidraulik antara mataair dengan sumber airtanah di sekitarnya. Umbul Wadon dan kawasan di sekitarnya dipilih sebagai lokasi penelitian mengingat mataair ini merupakan sumber air bersih bagi warga di sekitarnya, dengan laju pertumbuhan penduduk 1,92 % per tahun dan laju susut lahan 80 ha per tahun, maka penetapan daerah resapan sebagai kawasan konservasi mendesak untuk segera dilakukan. Terlebih lagi pada tahun 2011 telah di buat 5 sumur bor di sekitar Umbul Wadon. Pembuatan 5 sumur bor tersebut di kawatirkan akan mempengaruhi keberlanjutan fungsi Umbul Wadon dan sumber airtanah yang berada di bawahnya. Oleh karena itu penelitian ini bertujuan: (1) mengkaji pengaruh elevasi terhadap komposisi isotop (δ18O, δD) airhujan untuk mendapatkan Merapi Meteoric Water Line (MMWL), (2) menentukan batas dan luas daerah resapan Umbul Wadon, (3) mengkaji pengaruh pengambilan air di 5 sumur bor terhadap Umbul Wadon dan sumber airtanah di bawahnya, dan (4) mengetahui cadangan statis dan dinamis airtanah di daerah resapan. Daerah resapan hipotetik ditentukan dengan metode survey lapangan dan analisis data sekunder, sedangkan pengukuran komposisi isotop dilakukan dengan metode laboratorium. Lokasi pengambilan sampel ditentukan dengan metode purposive sampling. Sampel yang diambil adalah sampel airhujan dan airtanah. Limabelas sampel airhujan diambil dari 5 lokasi pada elevasi antara 1261260 m.dpl, pada tahun 2011 dan 2012 untuk mengetahui pengaruh elevasi terhadap komposisi isotop (δ18O, δD) airhujan. Sedangkan 29 sampel airtanah diambil pada elevasi antara 1481196 m.dpl dari 13 mataair, 11 sumur dangkal, dan 5 sumur bor, pada bulan September 2010 sd. September 2011. Rasio isotop δD dan δ18O sampel air diukur dengan liquid-water stable isotope analyzer LGR DLT-100 untuk menentukan MMWL dan asal-usul airtanah; rasio isotop δ13C sampel airtanah diukur dengan mass spectrometer SIRA-9 untuk memastikan aliran airtanah dengan mengacu pada diagram δ13C-PDB; kadar tritium (3H) diukur dengan liquid scientillation counter (LSC) Tri Carb 1900 TR di laboratorium PATIR-BATAN untuk memastikan adanya interkoneksi hidraulik antara mataair, sumur dangkal dan sumur dalam, serta menentukan arah dan kecepatan aliran airtanah dengan metode tritium dating. Hasil penelitian menunjukkan: a) setiap kenaikan elevasi 100m, rasio isotop 18O berkurang 0,10‰ dan persamaan MMWL: δD,‰=8,332 δ18O+15,06‰ dengan R2=0,998; b) daerah resapan Umbul Wadon berada pada elevasi antara 6501260 m.dpl; dengan luas sekitar 43,48 km2; c) Pengambilan airtanah di sumur bor Desa Srunen (BH-1), Pagerjurang (BH-2), Ngepring (BH- 3), dan Kuweron (BH-4) akan mengurangi ketersediaan air Umbul Wadon; pengambilan airtanah di sumur bor di Desa Bubur (BH-5) akan mengurangi ketersediaan airtanah di Desa Wukirsari (W-3), Pakem (W-6), Pendowoharjo (W- 7), Umbul Ngepas (S-7), Umbul Londo (S-11), dan Umbul Permai (S-12); d) Cadangan statis airtanah ± 758,73 ×106 m3, cadangan dinamis airtanah ± 136.295 liter per detik, dan kapasitas imbuhan air ± 824,98 liter per detik; e). Kebutuhan air bersih penduduk di daerah penelitian sebesar 384 liter per detik masih lebih rendah dari hasil aman (safe yield) ±829,20 liter per detik; f) jika laju pertumbuhan penduduk dan laju susut lahan tetap, maka dalam waktu ±54 tahun daerah resapan akan habis terkonversi. Hasil penelitian ini dapat menjadi dasar pertimbangan bagi Pemerintah Kabupaten Sleman dalam menetapkan kawasan konservasi airtanah di sekitar Umbul Wadon.

The fundamental questions to conserve of a springs is where the boundary of recharge area and how the hydraulic interconnection between the springs with the water resources in the vicinity. Umbul Wadon and its surrounding areas selected for this study because the springs are a source of clean water for residents, with a population growth rate of 1,92% /year and the land decreasing rate is  80 ha/year, then the determination of recharge areas as conservation areas is urgent to be conducted. Moreover in 2011 five boreholes have made around Umbul Wadon. Water extraction of the 5 boreholes feared affecting sustainability of Umbul Wadon and water resources beneath it. This study attempts: (1) to study the altitude effect on rainfall isotopic composition (δ18O,δD), (2) to determine the recharge boundaries and area of Umbul Wadon, (3) to study the water extraction effect of 5 boreholes on Umbul Wadon and water resources beneath it, and (4) to define the static and dynamic groundwater storage in the recharge areas. Hypothetic recharge areas determined by field survey method and secondary data analysis. The isotopic composition of water samples measured in the laboratory. Sampling locations were determined by purposive sampling method. Rainfall and groundwater are taken as a sample. Fifteen rainfall samples were taken from 5 locations at 126  1260 m.asl, in 2011 and 2012 to determine the effect of elevation on isotopic composition (δ18O,δD) while the 29 groundwater samples of 13 springs, 11 shallow wells, and 5 boreholes are taken at 148  1196 m.asl in September 2010 to September 2011. The δD and δ18O of water samples was measured with a liquid-water stable isotope analyzer LGR DLT–100; the δ13C of groundwater samples was measured using mass spectrometer SIRA‒9 to ensure the flow of groundwater; the concentration of tritium (3H) was measured using a liquid scintillation counter (LSC) Tri Carb 1900 TR; tritium dating methods used to ascertain hydraulic interconnections between the springs, shallow wells and deep wells, and to determine the direction and velocity of groundwater flow. The 18O values in Merapi rainfall lighter with higher altitudes, and the gradient is  0,10 ‰ 18O/100m altitude; the δD and 18O values of Merapi rainfall obey the following correlation: δD = 8,33218O + 15,06 ‰ with R2 = 0,998. Recharge areas of Umbul Wadon located at an elevation between 650  1260 m.dpl, with an area of nearby 43,48 km2; c ) The pumping of Srunen borehole (BH-1), Pagerjurang (BH-2), Ngepring (BH-3), and Kuweron (BH-4) will reduce the water level in Umbul Wadon; the abstarction of Bubur borehole (BH - 5) will decrese the water level in the Wukirsari village (W-3), Pakem (W-6), Pendowoharjo (W-7), Umbul Ngepas (S- 7), Umbul Londo (S-11), and Umbul Permai (S-12); d) static groundwater storage is 758,73×106 m3, dynamic groundwater storage is ± 136.295 liters/second, and the water recharge capacity is ±824,98 liters/second; e) Water needs population in the study area of 384 liters/second is lower than the safe yield (± 829,20 liters/second); f) if there is no change in population growth and land decreasing rate, then within ± 54 years the recharge areas will be exhausted. The results of this study can be the basis for the consideration of the Sleman Regency in establishing conservation areas around Umbul Wadon.

Kata Kunci : umbul, hidroisotop, komposisi isotop, MMWL, interkoneksi hidraulik, daerah resapan.