Tony Bani: Teknologi Konservasi Air Tanah Dengan Sumur Resapan

Konsrvasi Air
Usaha tani konservasi (Conservation farming) pada lahan kering merupakan penerapan beberapa paket teknologi yang ditujukan untuk melestarikan lingkungan sekaligus berfungsi meningkatkan produksi. Teknologi konservasi air dan tanah merupakan komponen teknologi yang tidak dapat ditinggalkan, sebab lahan sebagai fungsi produksi harus dipertahankan kelestarian kesuburannya agar produksi tidak menurun dari waktu ke waktu. Dalam upaya mempertahankan dan meningkatkan produktivitas lahan, faktor kelangkaan air (water scarcity) menjadi faktor pembatas yang perlu ditanggulangi untuk menunjang keberlanjutan sistem usahatani. Oleh karena itu, konservasi dan pemanfaatan air merupakan kunci keberhasilan dalam pengelolaan lahan kering untuk peningkatan produktivitas pertanian. Peningkatan produktivitas lahan melalui konservasi dan pengelolaan air perlu diintegrasikan dengan pengelolaan hara dan bahan organik tanah.

Pemanfaatan rorak, merupakan alternatif untuk memanen air dan meningkatkan kelengasan tanah. Rorak yang dikombinasikan dengan mulsa vertikal (slot mulch) mampu mengurangi erosi sampai 94% (Noeralam, 2002). Efektivitas strip rumput dalam pencegahan erosi juga sudah banyak dibuktikan (Abujamin, 1983, Garity dan Agus, 1999, Dariah et al., 1993, 1999, dan Erfandy et al., 1997).

Hujan merupakan sumber utama air untuk tanaman yang jumlahnya melimpah ruah pada sebagian besar wilayah Indonesia. Hanya sekitar 1% dari 193 juta lahan Indonesia mempunyai curah hujan setahun kurang dari 1.000 mm (Badan Meterologi dan Geofisika, 1994). Jumlah 1.000 mm ini bila dimanfaatkan secara efisien akan dapat menunjang proses produksi tanaman pangan semusim untuk dua musim tanam (Agus, dkk. 2002), dengan asumsi bahwa kebutuhan air untuk tanaman pangan lahan kering adalah 120 mm per bulan (Oldeman, 1980).
Oleh karena itu pembuatan kedung atau embung diharapkan mampu menampung air hujan selama musim penghujan, untuk digunakan pada saat musim kemarau. Agus (2002) mengemukakan bahwa berbagai penelitian di Indonesia telah mencoba sistem pembuatan embung atau kedung, namun tidak dijumpai hasil penelitian yang komprehensif yang memberikan analisis kemampuan embung dalam menyediakan air pada musim kemarau (proporsi yang ideal antara dimensi embung dengan luas lahan yang akan diairi). Namun demikian pembuatan embung atau kedung merupakan salah satu teknologi alternatif dalam memanen hujan di lahan kering.
Teknologi Konservasi Air Tanah Dengan Sumur Resapan

Air tanah merupakan sumber air yang sangat penting bagi makhluk hidup. Air tanah tersebut tersimpan dalam lapisan yang disebut akuifer. Akuifer merupakan sumber air tanah yang sangat penting. Akuifer tersebut dapat dijumpai pada dataran pantai, daerah kaki gunung, lembah antar pegunungan, dataran aluvial dan daerah topografi karst ( daerah batuan kapur yang berpori sehingga air dapat merembes dan menghilang ke dalam tanah).

Akuifer (Lapisan Kulit Bumi berpori yang dapt menahan air dan terletak di antara dua lapisan yang kedap air) ditinjau dari sistemnya terdiri dari akuifer tak tertekan, akuifer semi tertekan dan akuifer tertekan. Akuifer dataran pantai pada umumnya berkembang sebagai daerah pemukiman yang padat hal ini disebabkan karena akuifer daerah ini merupakan sumber air tanah yang sangat penting bagi daerah kota daerah tersebut. Air tanah di daerah tersebut disamping dimanfaatkan untuk memenuhi kebutuhan kota juga digunakan untuk pertanian.

Pada Gambar 1 digambarkan mengenai hidrogeologi suatu sistem akuifer pantai yang terdiri dari tak tertekan dengan lapisan dasar impermeable, akuifer tak tertekan dengan dasar bebas dan akuifer tertekan. Secara lebih umum susunan hidrogeologi (lapisan air dalam tanah) dalam lingkungan pantai adalah suatu jajaran lapisan dengan berbagai kondisi terdiri dari kombinasi lapisan akuifer tertekan dan tak tertekan.

Kondisi lapisan akuifer daerah pantai pada umumnya tidak seideal dalam teori yaitu yang hanya terdiri dari lapisan akuifer tunggal akan tetapi amatlah kompleks. Lapisan akuifer yang paling atas dapat sebagai lapisan akuifer tertekan atau dapat juga sebagai lapisan tak tertekan. Tebal tipis lapisan akuifer di berbagai tempat tidak sama (seragam).

Untuk menggambarkan kondisi pantai, suatu penampang hidrogeologi ideal ditunjukkan sebagai suatu sistem akuifer pantai berlapis yang lepas pantainya diperluas hingga ke dasar tebing seperti Gambar 2. Dalam keadaan alami, kondisi yang tidak terganggu, terdapat suatu garis kemiringan hidrolik seimbang yang mengarah kelaut, dalam setiap akuifer dengan air tawar yang mengalir kelaut (Gambar 2.a). Di lapisan paling atas pada akuifer tak tertekan air tawar mengalir bebas kelaut. Di bawahnya pada akuifer tertekan air tawar mengalir ke laut melalui bocoran terus ke lapisan atas dan atau mengalir bebas ketebing.

Di bawah kondisi "steady-state" suatu "interface" yang tidak berubah dipertahankan bentuk dan posisinya ditentukan oleh potensi air tawar dan garis kemiringan. Pada suatu kasus sistem satu lapisan, air laut pada dasarnya akan statis pada kondisi "steady-state". Pada sustu sistem lapisan, jika ada kebocoran vertikal air tawar kedalam suatu daerah air asin, pada daerah ini air yang bercampur akan menjadi tidak statis.

A. Akuifer Tak tertekan Dengan Lapisan Dasar Impermeabel.

B . Akuifer tak Tertekan Pulau Dengan Dasar Bebas.

C. Akuifer Tertekan.

Gambar 1. Contoh Suatu Kondisi Hidrogeologi Dalam Akuifer Pantai

Gambar 2. Potongan Melintang Yang Ideal Suatu Sistem Akuifer Pantai

Perubahan di dalam tanah oleh imbuhan atau perubahan aliran dalam daerah air tawar, menyebabkan perubahan "interface". Penurunan aliran air tawar yang masuk ke laut menyebabkan "interface" bergerak ke dalam tanah dan menghasilkan intrusi air asin ke dalam akuifer. Sebaliknya suatu peningkatan aliran air tawar mendorong "interface" ke arah laut. Laju gerakan "interface" dan respon tekanan akuifer tergantung kondisi batas dan sifat akuifer pada kedua sisi "interface".

Pada sisi dengan air asin dapat bergerak kedalam atau keluar, pada sistem akuifer efek dari gerakan interface mempengaruhi perubahan debit air tawar di lepas pantai. Dalam suatu sistem akifer berlapis, air asin dapat masuk akuifer oleh aliran melalui akuifer tersingkap atau bocoran yang melewati lapisan pembatas atau lantai laut (Gambar 2 b).

Pengelolaan sumberdaya air tanah memerlukan suatu pengetahuan dinamika fisik aliran air dalam tanah terhadap fenomena intrusi air asin. Untuk alasan ini, maka diperlukan suatu usaha meresapkan air hujan ke dalam tanah baik secara alami maupun artifisial (buatan).

Masuknya air hujan kedalam tanah secara alami terjadi pada daerah-daerah yang porus misalnya sawah, tanah lapangan, permukaan tanah yang terbuka, Hutan, halaman rumah yang tidak tertutup dll. Air hujan yang jatuh ke permukaan tanah pada awalnya akan membasahi tanah, bangunan, tumbuh-tumbuhan dan batuan. Ketika air hujan tersebut jatuh pada daerah yang berpori maka akan meresap kedalam tanah sebagai air infiltrasi (perembesan), air tersebut semakin lama akan meresap lebih dalam lagi sampai memasuki daerah akuifer dan akirnya menjadi air tanah.

Teknologi sumur resapan dapat dibagi menjadi dua yaitu yang bersifat pasif dan aktif. Pada teknologi sumur resapan pasif air hujan dibiarkan meresap secara alami melalui sumur buatan, sedangkan pada sumur resapan yang bersifat aktif air dipompa (diinjeksikan) kedalam lapisan akuifer menggunakan pompa tekanan tinggi.

Manfaat

Sumur resapan merupakan salah satu cara konsevasi air tanah. Caranya dengan membuat bangunan berupa sumur yang berfungsi untuk memasukkan air hujan kedalam tanah.

1.Sumur resapan mempunyai manfaat untuk menambah jumlah air yang masuk ke dalam tanah.

2.Sumur resapan dapat menambah jumlah air yang masuk kedalam tanah sehingga dapat menjaga kesetimbangan hidrologi air tanah sehingga dapat mencegah intrusi air laut.

3.Mereduksi dimensi jaringan drainase dapat sampai nol jika diperlukan.

4.Menurunkan konsentrasi pencemaran air tanah.

5.Mempertahankan tinggi muka air tanah.

6.Sumur resapan mempunyai manfaat untuk mengurangi limpasan permukaan sehingga dapat mencegah banjir.

7.Mencegah terjadinya penurunan tanah.

8.Melestarikan teknologi tradisionil.

9.Sumur resapan dapat menambah jumlah air yang masuk kedalam tanah dan mengisi pori-pori tanah hal ini akan mencegah terjadinya penurunan tanah.

Potensi

Gambar 3. Siklus Air dan Pemanfaatan Sumur Resapan

Keuntungan yang dapat diperoleh dari pemanfaatan sumur resapan adalah: 1. Menambah jumlah air tanah. 2. Mengurangi jumlah limpasan. Infiltrasi diperlukan untuk menambah jumlah air yang masuk kedalam tanah dengan demikian maka fluktuasi muka air tanah pada waktu musim hujan dan kemarau tidak terlalu tajam. Adanya sumur resapan akan memberikan dampak berkurangnya limpasan permukaan. Air hujan yang semula jatuh keatas permukaan genteng tidak langsung mengalir ke selokan atau halaman rumah tetapi dialirkan melalui seng terus ditampung kedalam sumur resapan. Akibat yang bisa dirasakan adalah air hujan tidak menyebar ke halanman atau selokan sehingga akan mengurangi terjadinya limpasan permukaan.

BAHAN

Bahan Utama

Bahan utama yang diperlukan untuk membuat sumur resapan adalah :

1. Seng/Plastik.
2. Paralon.
3. Beton/Bata.

Seng/Plastik digunakan untuk menampung air hujan yang berasal dari genting, selanjutnya air tersebut dialirkan melalui paralon menuju ke sumur resapan. Paralon digunakan untuk mengalirkan air hujan dari talang ke sumur resapan. Beton (bis beton) atau dari batu bata digunakan sebagai dinding sumur resapan.

Gambar 4. Bahan Bis Beton Yang Digunakan Untuk Sumur Resapan Dengan Sistem Dinding Tidak Porus dan Porus

Metode

Untuk mengaplikasikan teknik pembuatan sumur resapan maka diperlukan tahap sebagai berikut:

1.Melakukan analisis curah hujan. Analisa terhadap curah hujan dimaksudkan untuk menghitung intensitas curah hujan maksimum pada perioda ulang tertentu. Dengan mengetahui intensitas curah hujan maksimum maka kapasitas sumur resapan akan dapat dihitung.

2.Menghitung luas tangkapan hujan. Bersama-sama dengan intensitas curah hujan maksimum dengan periode ulang tertentu akan dapat dihitung besarnya debit aliran.

3.Menganalisis lapisan tanah/batuan. Lapisan tanah terdiri dari berbagai macam lapisan mulai dari tanah belempung, pasir berlempung dan gravel atau kombinasi dari lapisan tersebut. Sumur resapan akan sangat efisien jika dibuat sampai pada daerah dengan lapisan batuan yang terdiri dari pasir atau gravel.

4.Pemasangan sumur. Sumur resapan dapat dibangun dengan menggunakan bis beton dengan lapisan porus atau susunan batu bata yang disusun secara teratur.

Untuk membangun sumur resapan agar dapat memberikan kontribusi yang optimum diperlukan metoda perhitungan sebagai berikut (Sunjoto,1992) :

1.Menghitung debit masuk sebagai fungsi karakteristik luas atap bangunan dengan formula rasional (Q=CIA, Q=debit masuk, C=koefisien aliran (jenis atap rumah), I=intensitas hujan, A=luas atap)

2.Menghitung kedalaman sumur optimum diformulakan sebagai berikut:

H = Q/FK

[1-exp(-(FKT/pR2)]

H = Kedalaman air (m)

Q = Debit masuk (m3/dt)

F = Faktor geometrik (m)

K = Permeabilitas tanah (m/dt)

R = Radius sumur.

T = Durasi aliran (dt).

3.Evaluasi jenis fungsi dan pola letak sumur pada jarak saling pengaruh guna menentukan kedalaman terkoreksi dengan menggunakan multi well system.

Sebagai gambaran bagi kita jika akan membangun suatu sumur resapan akan tetapi tidak ingin direpotkan oleh perhitungan yang cukuo merepotkan maka Tabel 1 dapat digunakan sebagai bahan acuan.

Tabel 1. Volume Sumur Resapan Pada Kondisi Tanah Permeabilitas Rendah

No.	Luas	Kavling (M2)	Volume Resapan Ada Saluran Drainase Sebagai Pelimpahan=V1 (M3)
1	50	1,3-2,1	2,1-4
2	100	2,6-4,1	4,1-7,9
3	150	3,9-6,2	6,2-11,9
4	200	5,2-8,2	8,2-15,8
5	300	7,8-12,3	12,3-23,4
6	400	10,4-16,4	16,4-31,6
7	500	13-20,5	20,5-39,6
8	600	15,6-24,6	24,6-47,4
9	700	18,2-28,7	28,7-55,3
10	800	20,8-32,8	32,8-63,2
11	900	23,4-36,8	36,8-71,1
12	1000	26-41	41-79

Peralatan

Alat yang digunakan untuk membuat sumur resapan adalah :

1 Peralatan pertukangan seperti tukang batu dan tukang kayu.

2 Alat ukur ( meteran)

3 Kayu/bambu

Cara Pembuatan

Tahap-tahap pembuatan sumur resapan adalah :

1.Persiapan awal berupa penyiapan lahan dan bahan.

2.Penggalian baik untuk sumur itu sendiri maupun jaringan yang baerasal dari atap rumah.

3.Pemasangan meliputi pemasangan bis beton atau batu bata dan pemasangan jaringan dari rumah ke rumah.

Pemasangan sumur resapan dapat dilakukan dengan model tunggal dan komunal. Maksud sumur resapan model tunggal adalah satu sumur resapan digunakan untuk satu rumah, sedangkan yang komunal satu sumur resapan digunakan secara bersama-sama untuk lebih dari satu rumah.

Letak sumur resapan untuk yang model tunggal biasanya di halaman rumah sedang yang model komunal dapat dipasang di bahu jalan.