http://jurnal.umsb.ac.id/index.php/RANGTEKNIKJOURNAL

## KAJIAN MANAJEMEN SUMBERDAYA AIR TANAH UNTUK PENINGKATAN PRODUKTIVITAS PERTANIAN DAERAH BALAI GURAH, KECAMATAN IV ANGKAT CANDUNG, KABUPATEN AGAM, PROVINSI SUMATERA BARAT
JANA HAFIZA 1 , FACHRUL ROZI RAMADHAN 2
Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Sumatera Barat 1 , Teknik Pertambangan, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Padang 2
Email: janahafizaumsb@gmail.com 1, fachrulroziramadhan@gmail.com 2
DOI: http://dx.doi.org/10.31869/rtj.v7i1.4987
Abtract: Mapping  (exploration)  and  distribution  of  groundwater  can  be  described  vertically  – horizontally.  The  distribution  of  rock  formations  storing/carrying  water  (permeable)  is  called  an aquifer.  Aquifers  are  strongly  influenced  by  the  degree  of  porosity  and permeability  of  the  rock.  To obtain  an  aquifer,  a  study  of  geophysical  studies  needs  to  be  carried  out,  namely  the  estimation  of geoelectric  resistivity,  estimation  to  study  the  physical  properties  of  rocks  against  electric  currents. The  implementation  of  the  research  was  using  three  stages  of  the  method;  the  first  stage  evaluates geological  maps,  hydrological  maps,  groundwater  basin  maps,  topographical  maps,  and  identifies groundwater  conditions;  the  second  stage  is  to  explore  and  map  resources,  collect  physical  and chemical  properties  of  water,  and  evaluate  the  condition of  regional  infrastructure  at  Balai  Gurah; the  third  stage  is  evaluation  and  interpretation of  exploration  results,  presenting  a  map of  potential water resources, and evaluating water availability. Based on the CAT map, the flow capacity in the study  area  can  reach  5  L/s,  while  in  springs  it  can  reach  100  L/s.  In  addition,  the  layer  of  shallow wells  can  reach  7-15  m  and  deep  wells  can  reach  50m.  Groundwater  in  the  Balai  Gurah  area  is greatly  affected  by  changes  in  the  wet  and  dry  seasons.  The  results  of  shallow  well  measurements show that the position of the water varies with a depth of 1-15 m and a body thickness of 20 cm to 2 meters. The results of resistivity measurements indicated that there is a subsurface layer at a depth of 5m and also found the potential for deep groundwater at depths of up to 10m.
Keywords: Groundwater, Aquifer, Geo-electricity, Hydrogeology, Agriculture, Water resources
Abstrak: Pemetaan  (eksplorasi)  dan  penyebaran  air  tanah  dapat  mendeskripsikan  secara  vertikal  – horizontal. Penyebaran formasi batuan penyimpan/pembawa air ( permeable ) disebut akuifer. Akuifer sangat  dipengaruhi  oleh  tingkat  porositas  dan  permeabilitas  batuan.  Untuk  mendapatkan  akuifer, kajian  studi  geofisika  perlu  dilakukan,  yaitu  pendugaan  resistivitas  geolistrik,  pendugaan  untuk mempelajari  sifat  fisika  batuan  terhadap  arus  listrik.  Pelaksanaan  penelitian  dilakukan  dengan  tiga tahapan  metode;  tahap  pertama  mengevaluasi  peta  geologi,  peta  hidrologi,  peta  cekungan  air  tanah, peta  rupa  bumi,  serta  mengidentifikasi  kondisi  air  tanah;  tahap  kedua  melakukan  ekplorasi  dan pemetaan  sumber  daya,  mengumpulkan  sifat  fisik  dan  kimia  air,  dan  mengevaluasi  kondisi insfrastrukutur daerah Balai Gurah; tahap ketiga evaluasi dan interpretasi hasil eksplorasi, menyajikan peta  potensi  sumberdaya  air,  dan  mengevaluasi  ketersediaan  air.  Berdasarkan  peta  CAT  daya  aliran yang  terdapat  pada  daerah  penelitian  dapat  mencapai  5  L/detik,  sedangkan  pada  mata  air  dapat mencapai  100L/detik.  Selain  itu  lapisan  sumur  dangkal  dapat  mencapai  7-15  m  dan  sumur  dalam dapat  mencapai  50m.  Air  Tanah  Dalam  pada  daerah  Balai  Gurah  ini  sangat  terpengaruh  antara perubahan  musim  basah  dan  kering . Hasil  pengukuran  sumur  dangkal,  posisi  air  bervariasi  dengan kedalaman  1-15  m  dan  ketebalan  tubuh  air  20  cm  hingga  2  meter. Hasil  pengukuran  resistivitas menunjukan  adanya  lapisan  bawah  permukaan  di  keladalam  5m  dan  ditemukan  juga  adanya  potensi Air Tanah Dalam pada kedalaman hingga 10 m.
Kata Kunci: Air Tanah, Akuifer, Geolistrik, Hidrogeologi, Pertanian, Sumberdaya air
http://jurnal.umsb.ac.id/index.php/RANGTEKNIKJOURNAL

## A. Pendahuluan
Air merupakan kebutuhan pokok untuk semua aspek kehidupan, baik untuk kebutuhan harian, pertanian,  dan  perindustrian.  Pertumbuhan  penduduk  seiring  dengan  kebutuhan  air  untuk  kegiatan pertanian. Untuk memenuhi kebutuhan air, penggunaan air permukaan dari sungai merupakan metode yang  digunakan  oleh  pihak  Pemerintah  (terutama  PDAM).  Hal  ini  tentunya  tidak  berlaku  untuk pertanian  sehingga  muncul  program  irigasi.  Program  ini  tidak  maksimal  karena  keterbatasan sumberdaya  Manusia  dalam  mengelola/memanajemen  sumberdaya  air  untuk  pertanian.  Terutama pada  daerah  Balai  Gurah,  yang  aliran  air  nya  bersumber  dari  aliran  air  lereng  gunung  Marapi  yang sudah  tertutup  oleh  longsor.  Opsi  lain  sumberdaya  air  adalah  air  tanah  yang  sebenarnya  bukan  hal baru  di  daerah  Jawa,  tetapi    jarang  di  daerah  Sumatera.  Peneliti  berencana  untuk  menggunakan metode dan membuatkan skema pemanfaatan air yang efisien.
Pada umumnya, air tanah infiltrasi air dari permukaan ke dalam lapisan bawah tanah/batuan. Air  permukaan  yang  mengalami  proses  infiltrasi  bergerak  bebas  mengisi  pori,  celah  dan  rongga batuan.  Pemetaan  (eksplorasi)  dan  penyebaran  air  tanah  dapat  mendeskripsikan  secara  vertikal  - horizontal penyebaran formasi batuan penyimpan /pembawa air ( permeable ) disebut akuifer. Akuifer sangat dipengaruhi oleh tingkat porositas dan permeabilitas batuan. Lapisan batuan yang tidak mampu mengalirkan  air  tanah  disebut  lapisan  kedap  ( impermeable ).  Sedangkan  lapisan  batuan  yang  tidak mampu menyimpan dan mengalirkan air tanah disebut akuifug .
Untuk  mendapatkan  akuifer,  kajian  studi  geofisika  perlu  dilakukan,  yaitu  pendugaan resistivitas  geolistrik.  Pendugaan  untuk  mempelajari  sifat  fisika  batuan  terhadap  arus  listrik.  Faktor- faktor yang mempengaruhi  nilainya adalah kerapatan batuan, porositas-permeabilitas, bentuk-ukuran pori,  umur batuan  dan  kandungan  elektrolit.  Pendugaan  geolistrik  pada  dasarnya  memanfaakan  sifat kelistrikan  pada  suatu  formasi  batuan  terhadap  arus  listrik  yang  diinjeksikan  searah  ke  dalam  bumi melalui dua elaktroda arus pada dua titik permukaan bumi kemudian mengu kur beda potensial yang terjadi pada dua titik lain di permukaan bumi.
Agar  penelitian  tepat  sasaran,  penting  untuk  merumuskan  masalah  yang  perlu  diselesaikan, diantara  nya:  bagaimana  kondisi  sumberdaya  air  yang  melewati  daerah  Balai  Gurah,  darimana  saja sumberdaya  air  yang  digunakan  oleh  lahan  pertanian,  apakah  ada  kemungkinan  lain  untuk meningkatkan kuantitas sumberdaya air untuk lahan pertanian, dan bagaimana keadaan lapisan bawah tanah disekitar daerah penelitian
Luaran  dari  penelitian  diawali  dengan  didapatkannya  data  skema  ketersediaan  air  di  daerah Balai  Gurah,  terutama  dalam  sumberdaya  yang  dapat  dimanfaatkan  pada  sektor  pertanian,  profil kondisi bawah permukaan, potensi air tanah/permukaan untuk pemenuhan  kebutuhan  air.  Kontribusi penelitian  diharapkan  dapat  menjawab  kondisi  terbaru  daerah  pertanian  dan  dapat  meningkatkan produktifitas  kegiatan  pertanian,  serta  (jika  memungkinkan)  memberikan  pendidikan  sederhana kepada masyarakat mengenai pengelolaan/manajemen penggunaan air untuk lahan pertanian.

## B. Metode Penelitian
Pelaksanaan  penelitian  dilakukan  dalam  3  tahapan  agar  interpretasi  dan  analisa  data  potensi air tanah/permukaan dan penyusunan rencana manajemen sumber daya air daerah penyelidikan dapat disusun, yaitu:
1. Tahap pertama:
Berkomunikasi  dengan  Stake  holder  dan  mengevaluasi  peta  geologi,  peta  hidrogeologi,  peta cekungan airtanah, peta rupa bumi, serta mengidentifikasi kondisi airtanah baik dari sumber mata air maupun dari sumur penduduk.
2. Tahap kedua:
a. Melakukan eksplorasi dan pemetaan sumberdaya air di Nagari Balai Gurah, serta melakukan pendugaan resistivitas geolistrik metode Resistivity untuk mengetahui susunan satuan batuan penyusun akuifer dan menentukan akurasi titik sumur bor dilokasi penyelidikan.
http://jurnal.umsb.ac.id/index.php/RANGTEKNIKJOURNAL
b. Mengumpulkan data sifat fisik dan kimia air disekitar daerah pertanian dan membandingkan nya dengan air hujan.
c. Mengevaluasi kondisi  insfrastuktur di Daerah Balai Gurah  terutama  sektor pertanian untuk mengetahui kebutuhan dan kondisi terbaru untuk dilaporkan.
3. Tahap ketiga:
a. Melakuan evaluasi dan interpretasi hasil eksplorasi/pemetaan serta geolistrik.
b. Menyajikan  peta  potensi  sumberdaya  air  dan  rancangan  manajemen  sumberdaya  air  yang tepat guna.
c. Mengevaluasi  ketersediaan  dan  kebutuhan  air  untuk  pertanian  di  daerah  Balai  Gurah, sehingga dapat membuat perencanaan pemanfaatan nya.
d. Merencanakan kegiatan lanjutan jika air tanah jadi dimanfaatkan atau mendesain mekanisme pemanfaatan air hujan.
Sebagai  langkah  awal  untuk  memulai  penelitian,  survei  awal  telah  dilakukan  dengan mengunjungi kelompok tani dan daerah pertanian yang dijadikan lokasi penelitian.

## Sumber: dokumentasi penulis
Gambar 1. Kondisi persawahan ketika survei awal dan komunikasi kelompok Tani
Sumber: dokumentasi penulis Gambar 2. Kondisi daerah penelitian dan sistem irigasi yang tersedia
EISSN 2599-2090

## Sumber: dokumentasi penulis
Gambar 3. Fasilitas sumberdaya air yang tersedia (Semi bendungan irigasi dan Mata Air)

## Sumber: dokumentasi penulis
Gambar 4. Contoh fasilitas air tanah dengan Panel surya dan sistem irigasinya
(lokasi diluar Nagari Balai Gurah)
http://jurnal.umsb.ac.id/index.php/RANGTEKNIKJOURNAL
EISSN 2599-2090
Berikutnya dirancanglah kegiatan rencana kegiatan agar dapat menjawab tujuan dan manfaat penelitian dengan diagram alir dibawah ini :

## Sumber: dokumentasi penulis
Gambar 5. Diagram alir penelitian

## C. Hasil dan Pembahasan
Berdasarkan  hasil  penyelidikan  didaerah  pertanian  diketahui  beberapa  hal  yang  sangat bertolak belakang pada saat terjadinya pergantian musim Penghujan – Kemarau.
Evaluasi Kondisi Geologi, Hidrogeologi dan CAT daerah Balai Gurah Geologi Daerah Balai Gurah

## Gambar 6. Peta Geologi Daerah Balai Gurah
Berdasarkan  Peta  Geologi  Lembar  Padang  Sumatera  Barat  (Kastowo  dkk.  1996),  daerah penelitian merupakan bagian dari formasi Andesit dari Gunung Marapi (Qama) yang merupakan hasil Gunung Marapi dianggap sebagai material vulkanik muda, memiliki fumarol-fumarol aktif, lapili tuff, dan  terbentuk  lapisan-lapisan  sesuai  kejadian  letupan  Gunung  Merapi.  Lapisan  ini  sangat  tebal  dan memungkinkan terbentuknya lapisan perbentuk air yang permiabel
http://jurnal.umsb.ac.id/index.php/RANGTEKNIKJOURNAL

## Hidrogeologi dan CAT Daerah Balai Gurah
Berdasarkan peta CAT lembar Provinsi Sumatera Barat, daerah penelitian terdapat pada CAT Bukittinggi dengan sifat hidrogeologi batuan nya tergolong akuifer progukti dengan penyebaran yang luas  hingga  akuifer  produktif  sedang  dengan  penyebaran  yang  luas.  Daya  aliran  yang  terdapat  pada daerah  penelitian  dapat  mencapai  5  L/detik,  sedangkan  pada  mata  air  dapat  mencapai  100L/detik. Selain itu lapisan sumur dangkal dapat mencapai 7-15 m dan sumur dalam dapat mencapai 50m.

## Gambar 7. Peta Hidrogeologi Balai Gurah

## Gambar 8. Peta Daerah Penelitian Terhadap CAT Pengecekan Kondisi Lahan Pertanian dan Irigasi
Kunjungan  lokasi  dilaksanakan  sebanyak  3  (tiga)  kali  dengan  tujuan  mengkonfirmasi pelaksanaan  kepada  pihak  pemerintah  daerah,  survei  pendahuluan  dan  pelaksanaan  geolistrik.  Hasil kunjungan  pada  saat  musim  basah  dan  kering  memiliki  perbedaan  yang  signifikan  dimana  saluran irigasi dan sungai mengering dan sumur warga banyak yang turun posisi air nya.
EISSN 2599-2090
180

## Sumber: dokumentasi penulis
Gambar 9. Kondisi Sungai musim Basah – Kering daerah Balai Gurah

## Sumber: dokumentasi penulis
Gambar 10. Kondisi kekeringan lahan pertanian di Balai Gurah

## Pengukuran dan Pemetaan Sumur Dangkal
Pengukuran  difokuskan  pada  musim  kering  dengan  tujuan  mendapatkan  kondis  batas  bawah air tanah bebas/dangkal. Mengacu pada tabel dibawah pada H3, diketahui posisi air bervariasi dengan kedalaman 1-15 m dan ketebalan tubuh air 20 cm hingga 2 meter.
Tabel 1. Hasil Pengukuran Sumur Dangkal No. Nama X Y Z H1 H2 H3 1 M. Canimar  (S1) 662681 9969760  916 45cm 105cm 245cm 2 DESMIARTI (S2) 665626 9968160  914 20cm 53cm 82cm 3 DEDI (S3) 667655 9968547  915 25cm 250cm 550cm 4 FAJRI (S4) 674580 9969868  910 6cm 600cm 800cm 5 NURMI (S5) 659545 9967000  911 0cm 800cm 1200cm 6 AGUS (S6) 659545 9967000  908 0cm 1200cm 1400cm 7 ELISMAR (S7) 685587 9971968  910 100cm 700cm 800cm 8 RAMLI (S8) 687220 9972280  911 75cm 825cm 975cm 9 AZRIYATI (S9) 689565 9972727  911 85cm 8.585cm  10.585cm 10 DEDI (S10) 691383 9973074  914 100cm 250cm 450cm
http://jurnal.umsb.ac.id/index.php/RANGTEKNIKJOURNAL

## Pengukuran dan Interpretasi Kondisi Bawah Permukaan
Pengukuran  geolistrik  perlu  kalibrasi  hasil  dan  evaluasi  data  karena  hasil  yang  diinginkan. Berdasarkan  pelaksanaan  yang  telah  berlangsung,  ditemukan  adanya  potensi  air  tanah  dalam  pada kedalaman hingga 10 m.
Sumber: dokumentasi penulis
Gambar 11. Pelaksanaan Pengukuran Geolistrik (GL1 dan GL2)
EISSN 2599-2090
182
Gambar 12. Hasil Pengukuran Resistivitas GL1

## Gambar 13. Hasil Pengukuran Resistivitas GL 2

## D. Penutup
Daerah Balai Gurah memiliki Potensi keterdapatan  Air  Tanah Dalam yang didukung dengan Peta Geologi, Hidrogeologi dan CAT. Berdasarkan peta CAT daya  aliran yang terdapat pada daerah penelitian dapat mencapai 5 L/detik, sedangkan pada mata air dapat mencapai 100L/detik. Selain itu lapisan  sumur  dangkal  dapat  mencapai  7-15  m  dan  sumur  dalam  dapat  mencapai  50m.  Air  Tanah Dalam  pada  Daerah  Balai  Gurah  ini  sangat  terpengaruh  antara  perubahan  musim  basah  dan  kering . Hasil pengukuran sumur dangkal, posisi air bervariasi dengan kedalaman 1-15 m dan ketebalan tubuh air  20  cm  hingga  2  meter. Hasil  pengukuran  resistivitas  menunjukan  adanya  lapisan  bawah permukaan  di  keladalam  5m  tetapi  dan  ditemukan  juga  adanya  potensi  air  tanah  dalam  pada kedalaman  hingga 10 m. Pemanfaatan  air hujan memungkinkan  untuk dikelola  sebagai  sumber daya air yang baik untuk pertanian dan masyarakat.

## Daftar Pustaka
Domenico,  P.A.  and  F.W.  Schwartz,  1990. Physical  and  Chemical  Hydrogeology ,  John  Wiley  & Sons, New York, 824 p.
Driscoll,  F.G,.  1989, Groundwater  and  Well ,  Johnson  Filtration  System  Inc.,  St.  Paul,  Minnesota 55112.
http://jurnal.umsb.ac.id/index.php/RANGTEKNIKJOURNAL
EISSN 2599-2090
Freeze  R.A.  and  Cherry,  J.A.,  1979, Groundwater ,  Prentice-Hall,  Inc.,  Englewood  Cliffs,  New Jersey, 604 pages. Hendrajaya,  L.,  &  Arif  I.,  1990, Metode  Geolistrik  Tahan  Jenis ,  Institut  Teknologi  Bandung, Bandung,Indonesia.
Kastowo  et.al,  1996,  Peta  Geologi  Lembar  Padang,  Sumatera,  Skala  1  :  250.000.  Pusat  Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung.
Struckmeier  W.  And  Soetrisno  S.,  1982, Proposal  for  General  Legend of  Hydrogeological  Map  of Indonesia 1 : 250.000 , Directorate of Environmental Geology , Bandung.
Telford,  W,  M,  Geldart,  L,  P,  Sheriff, R, E, &  Keys,  D,  A.  1990.    a pplied  Geophysics .  Cambridge University Press. New York. London. Melbourne. Todd D.K., 1980, Groundwater Hydrology 2nd edition , John Wiley & Sons, New York, 535 pages. Ali, M.N., Za’ari, Supoyo, 2003. “Eksplorasi, eksploitasi Sumber Daya Mineral  Air Bawah Tanah :
Studi  Kasus  Di  Kawasan  Industri  Pasuruan  Jawa  Timur”.  Proceedings  of  Joint  The  32  nd IAGI dan The 28 th HAGI Annual Convention and Exhibition.
Azhar,  Handayani  G.,  2004.  “Penerapan  Metode  Geolistrik  Konfigurasi  Schlumberger  untuk Penentuan  Tahanan  Jenis  Batubara“.  Jurnal  Natur  Indonesia  6(2)  hal  122-126,  ISSN1410- 9379.
Bakorsurtanal, 1997. “Peta Rupa Bumi Skala 1:25.000”. Bisri, Mohammad, 1991. “Aliran Air Tanah. Malang“, Fakultas Teknik Universitas Brawijaya. Derana,  T.  I.,  1981,  “Perbandingan  Interpretasi  Geolistrik“,  Aturan  Wenner  dan  Schlumberger,
Skripsi, Jurusan Geologi Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada, Jogjakarta.
Sheriff,  R  E.,  2002,  “Encyclopedic  Dictionary  of  Applied  Geophysics,  4th  edition“,  SEG  Tulsa,
Oklahoma.
Soekardi  Puspowardoyo,  1984.  “Hidrogeologi  Indonesia  Lembar  XI  Jember  (Jawa)  “.  Direktorat Geologi Tata Lingkungan, Bandung.
Telford,  W.  M.,  Geldart,  L.  P.  and  Sheriff,  R.  E.,  1990,  “Applied  Geophysics,  Second  Edition“, Cambridge University Press, United State of America.
Todd D.K. 1980. “Groundwater Hydrology“. John Willey & Sons. Inc. New Work, 2d.ed.