Mekanisme Pergerakan Air Hujan

Pendahuluan

Kita hidup di bumi ini tidak sendirian. Di sekeliling kita terdapat banyak makhluk yang juga punya hak untuk berada di bumi. Salah satu makhluk yang sangat dekat dengan kita adalah air. Ia ditakdirkan untuk menjadi sesuatu yang sangat penting bagi hidup dan kehidupan kita. Karenanya, sangatlah pantas bila kita mau mencermati perilaku, peran dan fungsinya serta menjaga siklus peredarannya agar tetap stabil dalam harmoni yang sempurna dengan alam.

Ketidakmengertian kita akan perilaku air, terutama bagaimana cara dia bergerak merembes atau meresap ke dalam tanah lewat pori-pori antar butir-butir tanah, bisa jadi akan mengundang bencana alam yang sangat dahsyat seperti kejadian banjir pada awal Februari 2007 di Jakarta. Bappenas memperkirakan potensi kerugian akibat banjir di DKI Jakarta dan sekitarnya mencapai Rp 4,1 triliun.

Bencana itu pada mulanya dipicu oleh curah hujan yang tinggi selama 3 hari berturut-turut. Seharusnya, air hujan yang turun dari langit diberi jalan untuk merembes masuk ke dalam tanah secepatnya. Tapi apa mau dikata, di atas permukaan tanah telah berdiri banyak bangunan buatan manusia. Ini menyebabkan semakin mengecilnya Ruang Terbuka Hijau, suatu kawasan terbuka dimana air hujan bisa meresap ke tanah dengan leluasa. Sebaliknya, kawasan terbangun yang didirikan di wilayah Depok dan DKI Jakarta telah menutupi pori-pori tanah. Akibatnya, volume curah hujan yang pada saat itu mencapai rata-rata 235 mm tidak bisa masuk ke dalam tanah.

Kemanakah air itu bergerak?  Cuma ada dua instruksi yang dipahami oleh air secara berurutan, yaitu pertama, meresap ke dalam tanah jika memungkinkan; atau kedua, bergerak di permukaan tanah menuju ke tempat yang lebih rendah.

Ketika berada di wilayah yang sebagian besar telah tertutup oleh bangunan, air tak punya cukup waktu dan tenaga untuk merembes ke bawah tanah. Maka hanya tersisa satu pilihan baginya yaitu bergerak menuju ke tempat yang lebih rendah. Got, selokan, parit dan sungai adalah jalan-jalan utama bagi aliran air hujan yang jatuh di permukaan tanah. Namun karena jumlah dan daya tampung saluran air tadi sangat-sangat terbatas, apalagi jika harus berdesakan dengan sampah-sampah yang berakibat pada pendangkalan dan sumbatan pada saluran, maka dengan terpaksa air harus mengantri mengalir dan menggenangi bangunan-bangunan buatan manusia atau tumpah ruah memenuhi jalan-jalan raya. Kita menyebut fenomena ini dengan istilah banjir. Hampir 60% wilayah DKI Jakarta terendam banjir dengan kedalaman ada yang mencapai hingga 5 meter di beberapa titik lokasi banjir.

Ketika terjadi banjir, genangan air hanya bisa berdiam atau bergerak perlahan selama beberapa jam sampai beberapa hari hingga mendapat giliran melewati sungai. Disisi lain, danau maupun situ-situ yang dikira sebagian orang bisa menampung air hujan atau malah ada yang mengira bisa meresapkan air ke bawah tanah, ternyata sangat-sangat kewalahan menampung air bah. Bukankah pada hari-hari biasa ketika tidak hujan situ-situ itu tidak pernah meresapkan air ke bawah tanah sampai habis? Maka apalagi saat terjadi hujan lebat. Dan memang sebagian besar situ-situ yang tersebar di wilayah Bogor dan Depok tidak akan mampu menahan atau membendung limpahan air hujan yang jatuh di wilayah Bogor dan Depok.

Jadi air hujan tak punya pilihan lagi. Dia terpaksa harus mengalir ke dataran yang lebih rendah menuju Jakarta. Dan terjadilah banjir besar sebagaimana yang kita saksikan dan dirasakan perih oleh para korban. Sedikitnya 80 orang dinyatakan tewas selama 10 hari karena terseret arus, tersengat listrik, atau sakit. Warga yang mengungsi mencapai 320.000 orang hingga 7 Februari 2007.

Pergerakan Air Di Bawah Permukaan Tanah

Dalam rangka memberikan pemahaman kepada masyarakat tentang perjalanan air hujan di bawah permukaan tanah, tulisan ini sengaja dibuat dengan dilengkapi ilustrasi gambar-gambar yang semoga dapat mempermudah pemahaman para pembaca. Mari kita mulai dari gambar A. Gambar A memperlihat sebidang tanah alami yang permukaannya ditumbuhi rerumputan dan sebatang pohon besar. Hujan turun di atas sebidang tanah tadi (Gambar B). Air hujan yang jatuh di permukaan tanah akan merembes atau meresap ke dalam tanah melalui rongga-rongga atau pori-pori tanah (Gambar C).

Pori-pori adalah ruang-ruang kosong di sela-sela butiran-butiran tanah. Porositas merupakan parameter yang menunjukkan ukuran/nilai seberapa banyak pori-pori dalam sebidang tanah. Angka porositas yang tinggi menunjukkan keberadaan pori-pori dalam jumlah yang banyak (Gambar kiri). Sebaliknya, porositas rendah menunjukkan sedikitnya pori-pori pada sebidang tanah (Gambar kanan). Porositas rendah membuat air hujan tidak dapat merembes ke bawah tanah. Ini adalah lapisan tanah yang bersifat impermeable. Lapisan seperti ini disebut lapisan aquitard.

Tanah yang alami dengan tetumbuhan di atasnya menyediakan pori-pori, rongga-rongga dan celah tanah bagi air hujan sehingga air hujan bisa leluasa meresap ke dalam tanah. Air resapan akan turun hingga kedalaman beberapa puluh meter. Air yang berhasil meresap ke bawah tanah akan terus bergerak ke bawah sampai dia mencapai lapisan tanah atau batuan yang bersifat impermeable  sehingga tidak memungkinkan bagi air untuk melewatinya. Karena air tak bisa lagi turun ke bawah, maka air tadi hanya bisa mengisi ruang di antara butiran batuan di atas lapisan aquitard. Akibatnya air akan tertampung di atasnya (Gambar D).

Air hujan yang datang belakangan akan menambah volume air pengisi rongga-rongga antar butiran dan akan tertampung disana. Penambahan volume air akan berhenti seiring dengan berhentinya hujan (Gambar E). Permukaan air yang tertampung di bawah tanah disebut water table, sementara lapisan tanah yang terisi air disebut zona saturasi air (Gambar F).

Air yang tersimpan di bawah tanah itu disebut air tanah. Sementara air yang tidak bisa diserap dan berada di permukaan tanah disebut air permukaan. Dalam suatu laporan disebutkan bahwa dalam kondisi pasca hujan, wilayah bogor mampu menyerap air hujan hingga 60% dari total curah hujan. Sementara wilayah Jakarta hanya mampu menyerap 20% saja. Lalu kemana sisanya? Tentunya jadi air permukaan yang menjelma menjadi banjir.

Posisi permukaan water table di tiap musim

Ada hal kecil yang mungkin anda belum menyadarinya selama ini. Kita sejak kecil diajarkan bahwa sumber air sungai berasal dari mata air yang terdapat di pegunungan atau dataran tinggi.

Coba amati sekali lagi gambar di atas. Bukankah anda lihat di gambar itu kalau permukaan air sungai bersesuaian dengan permukaan water table? dan bukankah water table itu menerus atau tersambung ke dataran tinggi di kiri dan kanan sungai? Jawabannya adalah Ya. Lalu apa artinya? Itu berarti air sungai tidak hanya berasal dari mata air pegunungan, melainkan ia juga disuplai oleh water table yang berasal dari  dataran tinggi akibat adanya tekanan hidrostatik. Tekanan hidrostatik adalah tekanan yang muncul akibat perbedaan ketinggian permukaan water table di sungai dan di bawah  daratan.

Air sumur hanya bisa diperoleh bila kedalaman sumur telah menembus permukaan water table. Pada musim kemarau, permukaan water table akan turun menjadi semakin dalam yang terkadang bisa lebih dalam dibandingkan kedalaman sumur warga. Sumur warga akan menjadi kering. Pada musim kemarau yang sangat panjang, permukaan water table bisa turun hingga beberapa meter. Sungai-sungai menjadi dangkal dan akhirnya kering. Sungai yang kering tidak lain sebagai akibat dari permukaan water table yang tidak lagi mencapai badan sungai. Melainkan sudah berada di bawah badan sungai.

Sebaliknya,  permukaan air sumur akan menaik pada musim hujan dikarenakan permukaan water table yang meninggi mendekati permukaan tanah. Inilah yang menyebabkan air sungai melimpah. Air sungai yang melimpah berasal dari aliran water table akibat tekanan hidrostatik dan ditambah dengan air yang berasal dari mata air – mata air di pegunungan.

Kesimpulan

Seandainya di permukaan tanah masih banyak lahan terbuka hijau yang ditumbuhi tanaman, maka air hujan akan sangat mudah meresap ke bawah tanah dan meninggikan water table. Itu pertanda air hujan ditangkap dan ditampung di bawah kawasan terbuka hijau yang berfungsi seperti tangki penampung air terletak di kiri-kanan aliran sungai. Kawasan inilah yang sangat efektif meresapkan dan menampung air hujan. Sementara sungai-sungai berperan sebagai jalan tol yang mempercepat perjalanan air menuju dataran rendah. Tidak akan ada resapan air di sepanjang aliran sungai.

Akan tetapi apabila permukaan tanah telah penuh sesak dengan bangunan bikinan manusia seperti sarana jalan raya, kawasan perumahan, kawasan perkantoran, dan kawasan pabrik/industri, maka porsi curah air hujan akan lebih banyak menjadi air permukaan. Air inilah yang akan segera menuju ke daerah yang lebih rendah hingga ketemu sungai; lalu bergerak ke tempat yang lebih rendah lagi dalam jumlah yang teramat besar sehingga berakibat banjir.

Sumber Referensi:

  1. GEODe II, Geologic Explorations on Disk, Produced by Tasa Graphics Art Inc, Prentice Hall
  2. http://id.wikipedia.org/wiki/Banjir_Jakarta_2007

Bahan diskusi

  1. Sumur resapan adalah sumur buatan manusia yang bertujuan agar air hujan bisa segera meresap ke bawah tanah dan itu berarti mengurangi air permukaan akibat hujan. Dimanakah lokasi sumur resapan yang paling efektif? apakah di wilayah sekitar sungai? di sekitar danau? atau dimana?
  2. Sebetulnya apa yang ingin didapat dari program rehabilitasi sungai dan rehabilitasi situ/danau?
  3. Mana yang lebih penting untuk didahulukan, program pembuatan sumur resapan? atau program rehabilitasi sungai dan danau? Program mana yang perlu segera dilaksanakan di wilayah Jakarta? Bagaimana dengan di Depok? atau di Bogor dan kawasan puncak?
  4. Apakah kita perlu bendungan? Apakah dengan bendungan Jakarta akan bebas banjir? Jika Ciliwung dibendung, apakah Jakarta akan bebas banjir?
  5. Sekarang, pentingkah lahan terbuka hijau? Jika ini penting, apakah pemerintah betul-betul menjaga luasan lahan terbuka hijau? tunjukkan bukti-buktinya.
  6. Adakah metode survei geofisika yang bisa mengidentifikasi kedalaman zona saturasi air atau water table?

 

This entry was posted in Geosains. Bookmark the permalink.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *