TEKNIK SURVEY SUMBER AIR

1.     Daur Air (Siklus Hidrologi)

Keberadaan air di bumi merupakan suatu proses alam yang berlanjut dan berputar, sehingga merupakan suatu siklus (daur) yang berulang. Prinsip dasar dari siklus hidrologi, karena adanya proses sirkulasi dari penguapan air laut (evaporasi), dan dengan adanya hujan yang turun (presipitasi), kemudian air sebagian mengalir di permukaan bumi (run off), dan sebagian lagi meresap kedalam tanah (infiltrasi), dan selanjutnya kembali juga ke laut (perkolasi),  demikian siklus/proses ini berlangsung secara berulang-ulang. Dari keseluruhan air dibumi 97% merupakan air laut, dan hanya 3% sisanya merupakan air hujan, salju, es dan air dalam tanah. Kemudian 75% air tawar di permukaan bumi secara permanent berada di daerah kutup dalam bentuk gunung es atau glasier, dan sisanya 25% sebagian besar berada di dalam lapisan tanah. Jumlah air dibumi sesungguhnya tetap, sebagaimana dengan hukum kekekalan energi II, bahwa energi air tersebut tidak bisa dimusnahkan hanya berubah bentuk dari air dibekukan jadi es, kemudian dari air dipanaskan jadi uap dan demikian seterusnya.

 2.Sumber Asal Air

   Sumber–sumber Asal Air

Untuk keperluan perencanaan sistem penyediaan air bersih, terlebih dahulu perlu diketahui pasokan sumber air bakunya berasal dari sumber :

Air angkasa                 :        Air hujan, salju, es

Air tanah                    :        Mata air, air tanah dangkal dan air tanah dalam

Air permukaan  :       

Alami     ;        Sungai dan telaga (danau)

Buatan   ;        Waduk

3.     Air Hujan

Airnya bersifat lunak (soft water), tidak mengandung larutan garam sehinga rasanya kurang segar

Beberapa gas di udara dapat larut kecuali NH3 dan CO2 Agresif serta micro organisme lainnya.

Dari segi kesehatan terutama bakteriologis di dalam air hujan tidak terdapat bakteri pathogen, kecuali jika penampungannya telah tercemar karena dipengaruhi lingkungan sekitarnya

Biasanya di tampung dengan drum, PAH, tong (bentuk bundar dari kayu ulin) pada daerah sulit air, seperti yang terdapat di daerah Kalimantan Barat dan di daerah pesisir lainnya di Indonesia.

4.     Air Tanah (Groundwater)

Dalam proses daur air, bahwa air tanah merupakan air yang terperangkap / tersimpan didalam lapisan batuan yang mengalami pengisisan / penambahan secara terus menerus oleh alam. Kondisi lapisan tanah secara alami membuat suatu zona pembagian air menjadi :

Mata Air (spring water)

Air dalam tanah yang mengalami proses bergerak walaupun secara perlahan–lahan. Bergeraknya air tersebut bersifat proses melalui patahan/ etakan pada lapisan tanah, dan bila air bergerak keluar permukaan tanah akan muncul sebagai Mata Air.

Ada 2 (dua) macam mata air :

a. Grafity Spring (mata air karena gravitasi)

b.  Artesian Spring (mata air karena artesis)

Sebelum melakukan konstruksi Broncaptering, diperlukan penyelidikan yang lebih luas, mengenai :

a. Asal air, perlu diselidiki hal ini jangan sampai memperoleh mata air palsu, yakni mata air yang keluar sesaat karena terdapat sesuatu yang terjadi dihulunya, misalnya karena rembesan air sawah, irigasi, ataupun karena genangan air akibat hujan yang terjadi diatasnya.

b.  Mempunyai debit yang stabil, baik dimusim hujan maupun pada musim kemarau

c.  Pengambilan sampel, untuk melakukan pemeriksaan kualitas air

d.  Memperhatikan keadaan topografi disekelilingnya

e.  Keadaan vegetasi disekeliling sumber air, sebab pohon–pohon besar merupakan penahan air yang jatuh ke tanah, sehingga mempengaruhi debit. Seringkali pohon besar bertugas sebagai water conservation

f.  Kemungkinan–kemungkinan pengotoran sumber oleh aktivitas masyarakat

g.  Broncaptering dapat membantu untuk mengatasi kesulitan air, dan berfungsi sebagaimana layaknya

e. Bangunan dengan konstruksi kuat, rapat air dan tidak bocor.

Harus bebas dari kemungkinan–kemungkinan pengotoran, dengan memperhatikan beberapa hal, seperti :

a.  Mempertimbangkan letak broncaptering sedemikian rupa, sehingga tidak terkontaminasi dengan air tanah (kedalaman pondasi 3 m sebelum muka air tanah)

b.  Dibuatkan saluran (drain) disekeliling bangunan Broncaptering, untuk menghindari air permukaan (run off)

c.  Dibuatkan pagar agar terhindar dari binatang–binatang atau orang–orang yang tidak berkepentingan

d.   Bangunan captering dan manhole ditutup rapat, sehingga tidak tembus cahaya matahari, yang dapat menumbuhkan ganggang atau jamur (algae)

e.  Pipa peluap diletakan sedemikian rupa sehingga tidak tergenang saat terjadi hujan

Membersihkan akar–akar yang dapat merusak struktur bangunan

Air Tanah Dangkal (Shallow Groundwater)

15–20 m dibawah permukaan tanah, pada zona ini disebut juga zona aerasi (zone of aeration), yaitu zona yang mengandung air yang masih dapat kontak dengan udara terbuka. Pada zona ini terdapat 3 (tiga) lapisan tanah, lapisan air tanah permukaan, lapisan intermediate yang berisi air gravitasi dan lapisan kapiler yang berisikan air kapiler.

Air Tanah Dalam (Deep Groundwater)

> 60 m dibawah permukaan tanah, pada zona ini disebut juga zona air jenuh (Zone of Saturation), zona ini adalah suatu lapisan tanah yang mengandung air tanah yang relative tidak berhubungan dengan udara luar. Dan lapisan tanahnya disebut dengan aquifer bebas, artinya aquifer yang menyimpan air tanah yang dipengaruhi tekanan atmosfir. Jika dibuat sumuran, maka muka air tanah (water table) akan naik keatas mencapai titik tertingginya.

Untuk mendapatkan air tanah dalam, dapat menempuh beberapa langkah sebagai berikut :

a. Mencari bantuan tenaga ahli dalam bidang hidrologi dan bantuan dari data geologis yang telah dilakukan permeriksaannya terlebih dahulu (peta hidrogeologi)

b. Menggunakan pengetahuan / pertimbangan :

Mempelajari bilamana ada penyelidikan geologis yang sekiranya dapat diterapkan dan menunjukkan keadaan dan bila mungkin sifat–sifat dari lapisan tanah.

c.  Mempelajari/menyelidiki sumur–sumur yang ada, baik mengenai profil lapisan tanah, ketinggian air, kualitas dan kuantitas serta lokasinya.

d.  Membuat lobang–lobang percobaan untuk memperoleh contoh–contoh lapisan tanah (profil), untuk mengetahui informasi tentang lapisan tanah (prifil), aquifer, kedalaman dan kualitas air.

e.  Menggunakan peralatan dan konsultasi dengan Departemen Pertambangan dan Geologi, karena pengeboran > 30 m  harus mendapatkan izin dari Departemen tersebut.

Keuntungan dan kerugian pemanfaatan air tanah :

Keuntungan :

a.  Pada umumnya bebas dari bakteri pathogen

b.  Pada umumnya dapat dimanfaatkan tanpa melalui pengolahan lebih lanjut

c.  Biasanya dapat diperoleh lokasinya di sekitar rural community

d.  Seringkali praktis dan ekonomis dalam memperoleh dan mendistribusikannya

e.  Lapisan tanah yang menampung, dimana air tersebut diperoleh biasanya merupakan pengumpulan air secara alamiah

Kerugian :

Air tanah seringkali banyak mengandung mineral–mineral Fe, Mn, Ca dan sebagainya

Biasanya membutuhkan pemompaan

Dalam penyelidikan dan perencanaan penyediaan air tanah sebagai sumber air bersih, beberapa langkah yang perlu dilakukan adalah :

a. Sedapatnya sedekat mungkin dengan pusat pemakaian (consumption), untuk mengurangi biaya investasi dan operasional, dan mendapatkan kualitas dan kuantitas yang mencukupi.

b.  Cara pengambilan (debit) mempertimbangan kebutuhan sesuai keperluan air  yang dipersyaratkan, serta pembiayaan sekecil mungkin

c.  Sistem pengaliran dan operasional diperhitungkan secermat mungkin, untuk menghindari pemborosan biaya.

5.     Air Permukaan

 

Pada umumnya air permukaan baik yang berupa air sungai (rivers), danau (lakes), waduk (dam) adalah merupakan air yang kurang baik jika dikonsumsi secara langsung oleh manusia. Maka untuk ini sangat dianjurkan sebelum dikonsumsi, perlu dilakukan proses pengolahan terlebih dahulu.

Pada kenyataannya air sungai dapat terjadi melalui 2 (dua) cara, yakni :

1.   Berasal dari aliran air yang terjadi pada permukaan bumi (surface run off), akibat hujan

2.   Berasal dari aliran air tanah (akibat dari mata air)

3.   Campuran dari keduanya.

Akibatnya debit air sungai akan bertambah besar, karena dipengaruhi oleh musim hujan dan kualitasnya menjadi lebih jelek, karena proses pengaliran air secara run off yang mengikuti kondisi permukaan tanah. Pada musim kemarau kualitas air permukaan relative jernih, kecuali bila tercemar limbah dari pabrik/industri/rumah tangga yang terdapat disepanjang alirannya.

Beberapa keadaan yang mempengaruhi aliran air permukaan :

1.    Keadaan daerah

Sangat tergantung dengan lokasi sekitar aliran sungai, jika masih terdapat banyak tanaman/vegetasi hutan yang masih terlindungi, sehingga dapat mempengaruhi debit yang ada.

2.    Temperatur

Lokasi beriklim tropis, sangat mempengaruhi debit karena proses penguapannya

Keadaan tofografi

Kelandaian akan sangat mempengaruhi besarnya pengaliran dan pengikisan sungai (erosi)

3.   Sifat permukaan tanah

Daerah dengan daya resap tanah tinggi akan sangat berpengaruh terhadap jumlah pengalirannya (debit)

Jika akan menggunakan air permukaan sebagai sumber penyediaan air bersih, maka hendaknya mempertimbangkan debit air pada saat musim kemarau (minimum), selain pertimbangan kualitas. Danau / waduk kualitasnya relatif stabil, jika dibandingkan dengan sungai.

6.     Alternatif Pilihan Sumber–sumber Air

Dalam menentukan berbagai alternatif sumber air yang dipilih, perlu beberapa pertimbangan dan langkah–langkah yang perlu dilakukan, adalah :

Urutkan berbagai pilihan sumber air dengan susunan sebagai berikut :

No.	Jenis Sumber Air	Urutan Peringkat
1.	Mata Air	(I)
2.	Air Sumur Dangkal	(II)
3.	Air Sumur Dalam	(III)
4.	Danau	(IV)
5.	Sungai	(V)
6.	Air Hujan	(VI)

Untuk mata air :

a.  Kapasitas sumber perlu diukur apakah mencukupi kebutuhan pelayanan

b.  Pertimbangkan, bahwa penduduk sepanjang jalur pipa transmisi juga turut diperhitungkan

c.  Perlu kejelasan penduduk setempat tentang pemanfaatan mata air pada saat ini

Peringkat tertinggi merupakan “kelompok sumber air terpilih” dengan mempertimbangkan bahwa sumber air dapat mencukupi kebutuhan. Jika kelompok ini hanya terdapat satu sumber air, maka kelompok ini saja yang dipilih.

Jika terdapat beberapa pilihan dalam “kelompok sumber air terpilih” dan masing–masing kapasitasnya mencukupi kebutuhan, maka pilihlah salah satunya, dengan biaya yang terkecil dan beberapa pertimbangan lainnya, seperti :

a. Jarak dari sumber ke daerah pelayanan, jalur pipa transmisinya panjang atau pendek

b.  Perbedaan tinggi antara sumber air terhadap daerah pelayanan, memungkinkan dialirkan secara gravitasi atau dengan pemompaan.

c.  Kualitas air untuk menentukan apakah diperlukan pengolahan

d. Kapasitas sumber jika berlebihan, makin besar kelebihan kapasitasnya makin mudah kapasitas sistem diperbesar.

Dalam hal terdapat banyak pilihan yang berimbang diantara “kelompok sumber air terpilih” tidak menguntungkan jika dibandingkan “kelompok sumber air terpilih” dengan peringkat paling rendah. Misal terdapat mata air yang cukup jauh dari daerah pelayanan, namun terdapat potensi air tanah dalam yang dekat dengan daerah pelayanan, maka hal ini dapat didiskusikan lebih lanjut bersama tim lainnya.

Pertimbangan lainnya yang perlu dilakukan adalah :

a.  Pemeriksaan air dilakukan pada dua musim, yakni dimusim kemarau dan dimusim penghujan

b.  Dilakukan penelitian lingkungan mengenai pengamatan dan pengelolaan lingkungan

c.  Sebelum diambil keputusan perlu dilakukan pemeriksaan kualitas air.

7.     Prosedur Pengukuran Sumber Air

Sistem air minum sangat ditentukan oleh sumber airnya, karena itu survai sumber air harus dilakukan secara hati-hati dan teliti, yang menyangkut antara lain :

1)    Kuantitas dipilih alternatif sumber air yang kapasitasnya cukup memenuhi kebutuhan

2)    Kontinuitas debit, dipilih alternatif sumber air yang debitnya kontinyu sepanjang tahun (misal untuk opsi sumur gali ketersediaan air dimusim kemarau harus menjadi perhatian)

3)    Kualitas, diutamakan sumber air yang kualitasnya sesedikit mungkin memerlukan pengolahan/perbaikan kualitas

4)    Jarak sumber air ke area yang akan dilayani tidak terlalu jauh

5)    Elevasi, diutamakan ketinggian lokasi sumber air lebih tinggi dari ketinggian lokasi area yang akan dilayani sehingga air dapat mengalir secara gravitasi

6)    Trase/lintasan yang dilalui diutamakan trase yang rata/tidak turun naik, sehingga pengaliran air tidak terhambat (untuk perpipaan)

I.             Mata Air

Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam survey mata air dapat dilakukan dengan mengumpulkan data sebagai berikut

1.   Lokasi mata air

2.   Kegunaan mata  air saat ini

3.   Kapasitas mata air pada musim kemarau dan musim penghujan

4.   Ketinggian mata air dan ketinggian daerah pelayanan

5.    Kualitas mata air

Cara pelaksanaan survey mata air :

Tahapan survai teknis mata air adalah sebagai berikut :

·         Tanyakan pada masyarakat setempat lokasi mata air

·         Tanyakan pada penduduk setempat tentang besarnya air pada musim kemarau  dan musim hujan, sebelum dilakukan survey untuk mengukur debit sumber mata air

·         Tanyakan pada penduduk setempat apakah pemunculan mata air tersebut berpindah-pindah

·         Tanyakan pada penduduk setempat mengenai  pemanfaatan mata air tersebut

·         Pastikan bahwa sumber mata air tersebut berpotensi untuk digunakan

·         Ukur debit dengan alat ukur waktu dan ember atau dengan alat ukur debit air.

·         Apabila tersedia peralatan, maka ukur parameter kualitas air seperti suhu, derajat keasaman dll

·         Ukur jarak sumber air sumber mata air dari daerah pelayanan

·         Gambar sketsa mata air dan sekitarnya secara horizontal dan dilengkapi ukuran

·         Buat sketsa penampang sumber mata air dan sekitarnya

·         Perkirakan jenis batuan dan lapisan tanah pada lokasi sumber mata air

·         Catat kondisi dan pemanfaatan lahan di atas sumber mata air

·         Tentukan apakah sumber mata air tersebut layak untuk digunakan

·         Cari sumber mata air yang lain jika sumber mata air diatas tidak layak dan ulangi tahapan survei sumber mata air sesuai tahapan diatas.

II. Air Tanah Dangkal

Prosedur survey air tanah dangkal adalah :

1.    Lakukan survey pendahuluan terhadap 10 unit sumur gali yang ada dan bisa mewakili kondisi air tanah dangkal desa tersebut

2.    Buat sketsa lokasi sumur gali dan sungai disekitarnya

3.    Ambil contoh air untuk diperiksa di labolatorium

4.    Catat semua data yang didapat di lapangan

III.  Air Tanah Dalam

Prosedur survey air tanah dalam :

1.    Survey terhadap sumur dalam yang ada di lokasi desa tersebut

2.    Tanyakan pada  penduduk setempat mengenai data sumur dalam pada radius kurang lebih 3 Km dari pusat desa.

3.    Dapatkan informasi dari instansi terkait mengenai data sumur dalam yang ada, tahun pembuatan, kedalaman sumur, kualitas dan kuantitas air serta konstruksinya

4.    Dapatkan informasi tentang umur, diameter, dan kedalaman muka air serta kedalaman sumur

5.    Mengambil sampel air untuk diamati dan diukur suhu, pH, daya hantar listrik, warna, kekeruhan, bau, rasa, dan besi (pemeriksaan dilakukan di labolatorium)

Survey rencana sumur dalam

·          Siapkan peta geologi dan hidrogeologi, hindari rencana lokasi titik bor pada  jalur patahan

·         Pastikan di lokasi rencana, tidak memiliki sarana air bersih, air tanah dangkal dan air   permukaan

·         Pastikan lokasi sumur bor jauh dari tepi pantai (>1,5 km) untuk menghindari air asin

·         Hindari intrusi air batuan beku

·         Identifikasi jenis aquifer yang akan diambil (biasanya aquifer bertekanan)

·         Peta geologi

·         Ukur kedalaman muka air, kedalaman dan diameter sumur

·         Identifikasi kualitas air baku

IV. Air Danau atau Dam

Prosedur survey air danau atau dam  :

1.    Tanyakan kepada penduduk setempat mengenai fluktuasi muka air danau

2.    Jangan digunakan jika kedalaman air danau hanya 2 meter

3.    Pilih lokasi intake paling sedikit 500 m dari pusat kota dan jauh dari muara sungai

4.    Perkirakan luas permukaan jika luasnya lebih kecil 250.000 m², danau tidak mencukupi untuk dijadikan sumber air

5.    Kegunaan air danau saat ini

6.    Periksa kualitas air

7.    Buat foto mengenai intake

V. Sungai

Prosedur survey sungai  :

1.         Dapatkan informasi dari penduduk setempat tentang lokasi sungai yang tidak kering pada musim kemarau

2.          Dapatkan informasi dari penduduk dan pejabat setempat tentang muka air minimum pada musim kemarau dan maksimum pada musim penghujan dan kualitasnya

3.           Dapatkan informasi tentang pemanfaatan sungai

4.          Dapatkan informasi tentang pengukuran debit dan kualitas air

5.    Mengukur debit sungai

6.    Tentukan dan buat lokasi bangunan sadap beserta sketsanya

7.    Bagian yang tidak pernah kering, aman dari bahaya erosi, sedimentasi dan mudah dilaksanakannya pembangunannya

8.    Untuk saluran irigasi perlu diperhatikan hal-hal sebagai berikut :

·         Lamanya pengeringan/pengurasan saluran

·         Periode pengeringan/pengurasan dalam setahun

·          Titik sadap bukan disaluran pembuangan

Data yang diperlukan untuk survai air baku :

No.	Jenis sumber air baku	Data yang diperlukan	Keterangan
1.	Mata air	· Lokasi dan ketinggian · Kualitas air · Kuantitas & kontinuitas (hasil pengamatan dan pengukuran pada musim kemarau) · Peruntukan saat ini · Kepemilikan lahan di sekitar mata air · Jarak ke daerah pelayanan · Jalan menuju ke lokasi mata air	· Sumber layak di-pilih jika tidak ada konflik kepentingan (musyawarah) · Kualitas dan ku-antitas memenuhi ketentuan yang berlaku
2.	Air Tanah	· Lokasi · Kualitas, kuantitas dan kontinuitas · Peruntukan saat ini · Kepemilikan · Jarak ke daerah pelayanan · Jalan untuk menuju ke lokasi	· Untuk mengetahui kondisi air tanah dalam secara detail di lokasi, perlu dilakukan peme-riksaan geolistrik.
3.	Air Permukaan	·         Lokasi dan ketinggian ·         Kualitas air (visual & pemeriksaan labolatorium) ·         Kuantitas dan kontinuitas air (hasil pengamatan dan pengukuran pada musim kemarau) ·         Peruntukan saat ini ·         Kualitas diutamakan sumber air yang kualitasnya sesedikit mungkin memerlukan pengolahan/perbaikan kualitas ·         Jarak ke unit pengolahan dan ke daerah pelayanan
4.	Air Hujan	·         Curah hujan ·         Kualitas dan kuantitas air hujan

8.      Evaluasi Sumber Air

Sumber-sumber air yang telah disurvey dapat digunakan sebagai sumber air baku untuk penyediaan air minum,  jika memenuhi ketentuan sebagai berikut :

·           Kapasitas sumber melebihi kebutuhan air yang dihitung pada tahap perencanaan.

·         Lokasi sumber tidak jauh dari daerah pelayanan

·         Lokasi sumber tidak terlalu rendah /tinggi dari daerah pelayanan, jika terlalu tinggi dilengkapi bak pelepas tekan pada jaringan perpipaan

·         Lokasi sumber lebih rendah daerah pelayanan, perlu dilengkapi pompa

·         Sumber tidak sedang digunakan untuk keperluan lain yang lebih penting di daerah tersebut, seperti irigasi

·         Kualitas sumber memenuhi ketentuan kualitas air baku

9.     Kualitas Air

Pada umumnya air yang memenuhi persyaratan sebagai air minum, cukup baik untuk memenuhi persyaratan air bersih yang dikonsumsi (lihat Kepmen. Kesehatan RI. No. 907/MENKES/SK/VII/2002)

Tabel  Penyimpangan standar pada kualitas air bersih

NO.	SIFAT AIR	TOLERANSI (mg/l)	PENGARUH SPESIFIK BILA BERLEBIHAN
1.	Kekeruhan	5 NTU	Mengganggu estetika, mengurangi efektifitas desinfeksi pada air.
2.	Warna	15 TCU	Mengganggu estetika, dapat mempengaruhi konsumen untuk beralih ke sumber air yang lain yang mungkin lebih tidak memenuhi syarat.
3.	Rasa dan Bau	Noticable	Mengganggu estetika, tdak disukai konsumen
4.	Fluorida	1,5	Jika dalam jumlah kecil diperlukan sebagai pencegah terhadap penyakit gigi, jika berlebihan meyebabkan fluorosis pada gigi (noda kecoklatan pada gigi yang susah hilang)
5.	Besi - magan	0,3 – 0,1	Menimbulkan warna dalam air, rasa tidak enak, menimbulkan noda pada alat / bahan yang berwarna putih, bau pada minuman.
6.	Kesadahan	500	Mengurangi efektifitas kerja sabun, menyebabkan lapisan kerak pada peralatan dapur, diameter pipa dapat mengecil, sayuran yand dicuci dapat menjadi mengeras.
7.	Jumlah zat padat terlarut	1000	Penyimpangan warna
8.	E.coli atau faecal coli jumlah per 100 ml sampel	0	Dapat mempengaruhi kesehatan manusia, sebagai indicator terdapat kuman pathogenik, yang dapat menyebabkan penyakit typhus, cholera, dysentri.