Post on 11-May-2023
PROPOSAL KERJA PRAKTEK
Identifikasi Potensi Longsor dengan Menggunakan Metode
Seismik Refraksi
di Pusat Sumber Daya Air Tanah dan Geologi Lingkungan
Oleh:
SURGIATI PERTIWI
H12112013
PROGRAM STUDI FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS TANJUNGPURA
PONTIANAK
2015
HALAMAN PENGESAHAN
Judul : Identifikasi Potensi Longsor dengan
Menggunakan Metode Seismik Refraksi di
Pusat Sumber Daya Air Tanah dan Geologi
Lingkungan
Nama : Surgiati Pertiwi
NIM :H12112013
Fakultas/prodi :MIPA(Matematika dan Ilmu Pengetahuan
Alam)/Fisika
Instansi kerja : Pusat Sumber Daya Air Tanah dan
Geologi Lingkungan
Mengetahui
Pembimbing KP
Nurhasanah, S.Si, M.Si
NIP.198011252006042002
Hormat saya
Surgiati Pertiwi
H12112013
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Bencana alam merupakan peristiwa alam yang dapat
terjadi setiap saat dimana saja dan kapan saja, yang
menimbulkan kerugian material dan nonmaterial bagi
kehidupan masyarakat.Salah satunya adalah bencana
tanah longsor.
Tanah longsor merupakan salah satu bencana alam
yang terjadi karena faktor alam maupun faktor buatan
manusia. Faktor alam itu sendiri dapat berupa hujan
tiada henti sehingga dapat mengikis tanah yang
mengakibatkan terjadinya longsor atau karena
litologi bawah permukaan yang berupa lapisan kedap
air dan lain sebagainya yang terjadi di luar
kehendak manusia. Sedangkan faktor buatan manusia
dapat berupa penebangan pohon secara sembarangan di
daerah lereng, penambangan bebatuan, tanah atau
barang tambang yang menimbulkan ketidakstabilan pada
lereng, tingkat kebasahan tanah dan bebatuan juga
daya ikatnya (Darsono et al, 2002).
Menurut Priyanti dan Suprianto (2009), tanah
longsor biasanya bergerak pada suatu bidang tertentu
yang disebut dengan bidang gelincir.Bidang gelincir
berada diantara bidang yang stabil (bedrock) dan
bidang yang bergerak (bidang yang
tergelincir).Bidang gelincir tersebut secara umum
berada di bawah permukaan bumi.
Mengingat besarnya dampak yang diakibatkan oleh
bencana tanah longsor, maka identifikasi potensi
tanah longsor perlu dilakukan untuk mengetahui
berapa besar potensi suatu daerah terhadap bencana
tanah longsor.Identifikasi longsoran ini dilakukan
menggunakan metode geofisika, yakni metode seismik
refraksi.Metode seismik refraksi digunakan untuk
mengetahui bawah permukaan bumi yang mempengaruhi
longsor.
Bawah permukaan bumi dapat ditentukan berdasarkan
penjalan gelombang seismik di
dalamnya.Prinsipnyaadalah sinyal dalam domain waktu
yang diketahui untuk menghasilkan gelombang seismik
yang menempuh lapisan bawah permukaan direfleksikan
atau direfraksikan kembali ke permukaan dimana
sinyal dapat diteksi (Reynolds, 1997).
1.2 Rumusan masalah
Adapun rumusan masalah dari proposal ini:
1. Bagaimana litologi bawah permukaan pada daerah
penelitian berdasarkan kecepatan rambat gelombang
seismik?
2. Berapakah kedalaman bidang gelincir yang
berpotensi longsor pada daerah penelitian?
1.3 Tujuan
Adapun tujuan dari proposal ini adalah:
1. Mengetahui litologi bawah permukaan pada daerah
penelitian berdasarkan kecepatan rambat gelombang
seismik.
2. Mengetahuikedalaman bidang gelincir yang
berpotensi pada daerah penelitian.
1.4 Manfaat
Setelah mahasiswa melaksanakan kerja praktek
diharapkan dapat memporel cara menagalisis potensi
longsor dengan menggunakan metode seismik refraksi
serta memperoleh kedalaman bidang gelincir yang
berpotensi pada daerah penelitian.Selain itu dengan
kerja praktek di harapkan dapat memperoleh
pengalaman kerja yang dapat di manfaat kandan di
kembangkan di dunia kerja.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Definisi Gelombang Seismik
Gelombang seismikadalah gelombang elastik yang
merambat dalam
bumi.Perambatangelombanginibergantungpada
sifatelastisitasbatuan.Gelombang
seismikadayangmerambatmelalui interior
bumiyangdisebutbody wave danadajugayangmerambatmelalui
permukaanbumiyangdisebutsurface wave.Body
wavedibedakanmenjadiduaberdasarkanarahgetarnyayaitu
gelombangP(Longitudinal)dangelombangS(transversal).
Sedangkansurface waveterdiriatas Raleigh wave (ground roll)
dan Love wave (Telford, 1976)
Gelombang seismikberasal dari
sumberseismikmerambatdengankecepatanV1
menujubidangbatas,kemudiangelombangdibiaskandengansudu
t datangkritis sepanjang interfacedengan kecepatan V2.
Dengan menggunakan prinsipHuygens
padainterface,gelombangini kembali kepermukaansehingga
dapatditerimaoleh penerimayang adadipermukaan
(Nurdiyanto dkk., 2011).
Susilawati (2004: 2)beranggapanbahwa penjalaran
gelombang seismik adalah sebagaiberikut:
(1) Panjang gelombang seismik << ketebalan lapisan
bumi. Hal ini memungkinkan setiap lapisan
bumiakanterdeteksi.
(2) Gelombang seismikdipandang sebagai sinar seismik
yang memenuhi hukumSnellius danprinsip Huygens.
(3) Pada bidangbatas antar lapisan, gelombang seismik
menjalar dengan kecepatan gelombang pada lapisan
dibawahnya.
(4) Kecepatan gelombang bertambah
denganbertambahnyakedalaman.
Menurut Juanita (2011),gelombang Pdisebut
dengangelombangkompresi/gelombang
longitudinal.Gelombang inimemiliki kecepatan rambat
palingbesardibandingkan dengan gelombang
seismikyanglain,dapatmerambatmelalui medium padat,
cair dan gas.Arah rambat gelombang Pdiilustrasikanpada
gambar 2.1.
Gambar 2.1. Perambatan Gelombang P
Gelombang Sdisebut juga gelombangshear/ gelombang
transversal.Gelombanginimemilikicepat
rambatyanglebihlambat biladibandingkandengan
gelombangPdanhanyadapatmerambatpadamedium
padatsaja.GelombangS
tegaklurusterhadaparahrambatnya.Arahrambat
gelombangSdiilustrasikanpada gambar 2.2.
Gambar 2.2. Perambatan Gelombang S
GelombangReyleighmerupakangelombang permukaanyang
orbit gerakannya elipstegak
lurusdenganpermukaandanarahpenjalarannya.Gelombang
jenisiniadalahgelombang permukaanyangterjadi akibat
adanyainterferensiantara gelombangtekan
dengangelombang geser secara konstruktif.Arah
rambatgelombang Reyleighdiilustrasikan pada gambar 2.3.
Gambar 2.3. Perambatan Gelombang
Reyleigh
Menurut Gadallahdan Fisher,sebagaimana
dikutipolehJuanita(2011),
gelombangLovemerupakangelombangpermukaanyangmenjalar
dalam bentuk
gelombangtransversalyangmerupakangelombangS
horizontalyang penjalarannya paralel
denganpermukaannya.Arah rambat gelombangLove
diilustrasikan padagambar 2.4.
2.2 Definisi Metode Seismik
Metode seismikmerupakansalah satubagiandarimetode
geofisika
yangdikelompokkandalammetodegeofisikaaktif,dimana
pengukuran dilakukandenganmenggunakansumber
seismikbuatanmisalnya palu,ledakan, dan lain
sebagainya. Setelah diberikangangguan (sumber
seismik), terjadi gerakan gelombangdibawah
permukaanbumiyangmemenuhi hukum-hukum elastisitaske
segalaarahdanmengalamipemantulan ataupunpembiasanakibat
munculnyaperbedaankecepatan.Kemudian,padasuatujaraktert
entu,gerakan
partikeltersebutdapatdirekamsebagaifungsiwaktu.Berdasar
kandatarekaman tersebutdapatdiperkirakan
bentuklapisan/struktur didalamtanah.
Menurut Priyantaridan Suprianto(2009),berdasarkan
penjalaran gelom- bangnya,metodeseismikdibedakanmenjadi
2metodeyaitumetodeseismikre- fraksi dan metode
refleksi.Seismik refraksi efektif digunakan
untukpenentuan struktur geologiyangdangkalsedang
seismikrefleksi untukstrukturgeologiyang dalam.Metode
seismikrefraksiinilahyangefektif digunakan
gunamengetahui nilaikedalaman bidang gelincir
sebagaiparameter kelongsoran suatu daerah.
2.2.1 Metode Seismik Refleksi
Teknikrefleksilebihmampumenghasilkan
datapengamatanyangdapat diinterpretasikan
(interpretable).Akan tetapi metode seismik refleksi
membutuhkan biayayanglebihbesar.Biayatersebutbiasanya
sangatsignifikan secaraekonomis.Karenasurvey
refleksimembutuhkanbiayalebihbesar,maka
sebagaikonsekuensinya surveyrefleksi digunakan
dalameksplorasiminyak bumi.
Adapun keunggulanmetodeseismik refleksiantaralain
sebagai berikut:
(1) Pengukuran seismikrefleksimenggunakan offset
yanglebih kecil.
(2) Seismik refleksi dapatbekerja
bagaimanapunperubahan kecepatan sebagai
fungsikedalaman.
(3) Seismik refleksi lebih mampumelihatstrukturyang
lebihkompleks.
(4)
Seismikrefleksimerekamdanmenggunakansemuamedangelomban
g seismikyang terekam.
(5) Bawah permukaan dapattergambar secara langsung
daridataterukur.
Sedangkan kelemahanmetodeseismik refleksi
antaralainsebagaiberikut:
(1)
Lokasisumberdanpenerimayangcukuplebaruntukmemberikanci
tra bawahpermukaan yanglebih baik, makabiaya akuisisi
menjadilebih mahal.
(2)
Prosesingseismikrefleksimemerlukankomputeryanglebihmah
al,dan sistemdata baseyang jauh lebih handal.
(3)
Karenabanyaknyadatayangdirekam,pengetahuanterhadapdatab
ase harus kuat, diperlukan juga
beberapaasumsitentangmodelyang kompleks dan
interpretasimembutuhkan personalyang cukup ahli.
2.2.2 Metode Seismik Refraksi
Seismikrefraksidihitungberdasarkan waktuyang
dibutuhkanoleh
gelombanguntukmenjalarpadabatuandariposisisumberseismi
kmenujupenerima pada berbagai jaraktertentu.Padametode
ini,gelombangyang terjadi setelah sinyal pertama
(firstbreak) diabaikan, karena gelombang seismik
refraksi merambat palingcepatdibandingkan dengan
gelombanglainnya kecualipada
jarak(offset)yangrelatifdekatsehinggayangdibutuhkanadala
hwaktupertamakali gelombangditerima
olehsetiapgeophone.Kecepatan gelombang P
lebihbesardibandingkan dengankecepatangelombang
Ssehinggawaktudatang gelombang Pyang digunakan dalam
perhitunganmetode ini.Parameter jarakdan waktu
penjalarangelombangdihubungkandengancepat
rambatgelombangdalammedium.Besarnyakecepatanrambatgelo
mbangtersebutdikontrol olehsekelompok konstanta
fisisyangada dalammaterialyang dikenal
sebagaiparameter elastisitas (Nurdiyantodkk., 2011).
Prinsiputamametode refraksiadalahpenerapanwaktu tiba
pertama gelombang baik langsungmaupun gelombang
refraksi.Mengingat kecepatan
gelombangPlebihbesardaripadagelombangSmakakitahanyamem
perhatikan gelombang P.
Kanao et al (2012)menentukan kecepatan gelombang
Puntukmengetahui struktur dari permukaandan bawah
permukaan bumi sehinggamenunjukkan tiap
lapisandengananalisispenjalaran waktu gelombang
seismik.Topografibedrock dikhususkan untuk struktur
lerengyang curamdianalisis dariprofilseismik.
Pada tahap akuisisidata seismik refraksiterdapat
beberapa teknik,antara lain:teknikInLine(Bentang
Segaris),Broadside,Fan Shooting(BentangKipas), dan Metode
Gardner. Sedangkanpada tahap pengolahandata
seismikrefraksi terdapat pula
beberapametodeyaitumetode T-Xyangterdiri
dariInterceptTimeMethod(ITM) dan Critical Distance
Method(CDM),metodeDelay Time,metode ABC,metode plus-
minus,metodeGeneralizedReciprocal Method(GRM),metodeHagiwara,
danmetode Matsuda (UPNfile, 2012).
Adapun keunggulanmetodeseismik refraksiantaralain
sebagaiberikut:
(1) Pengamatan refraksimembutuhkan lokasi sumber dan
penerima yang kecil, sehingga relatifmurah dalam
pengambilan datanya .
(2)
Prosessingrefraksirelatifsimpeldilakukankecualiprosesf
ilteringuntuk memperkuatsinyalfirstberakyang dibaca.
(3) Akuisisi data seismik refraksi dan lokasi yang
cukup kecil, maka pengembangan model untuk
interpretasi tidak terlalu sulit dilakukan
sepertimetode geofisika lainnya.
Sedangkan kelemahanmetodeseismik refraksi
antaralainsebagaiberikut:
(1)
Dalampengukuranyangregional,seismikrefraksimembutuhkan
offset yanglebihlebar.
(2)
Seismikbiashanyabekerjajikakecepatangelombangmeningkat
sebagai fungsi kedalaman.
(3) Seismik bias biasanya diinterpretasikandalam
bentuk lapisan-lapisan. Masing-masing
lapisanmemilikidip dantopografi.
2.3 Tanah Longsor
Menurut Somantri(2008), tanah longsor terjadi
karena oleh adanya gerakan tanah sebagaiakibatdari
bergeraknyamasa tanah atau batuanyang bergerak di
sepanjang lereng atau diluar lerengkarena
faktorgravitasi.Menurutnya longsor lahan disebabkan
oleh 3 faktor penyebab utamayaitu:
(1)
Faktordakhlil(inherentfactor),penyebablongsorlahanmeliputi
kedala- manpelapukanbatuan, struktur geologi
(tektonikdan jenisbatuannya), tebalsolumtanah, tekstur
tanah dan permeabilitas tanah.
(2)
Faktorluardarisuatumedan,penyebablongsorlahanadalahkemi
ringan lereng, banyaknya
dindingterjal,kerapatantorehan,dan penggunaanlahan.
(3)
Faktorpemicuterjadinyalongsorlahan,antaralaintebalcurah
hujandan gempa bumi.
Ada enamjenis tanah longsoryaitu :
(1)
Longsorantranslasiadalahbergeraknyamassatanahdanbatuanp
adabidang gelincir berbentuk rata ataumenggelombang
landai.
(2)
Longsoranrotasiadalahbergeraknyamassatanahdanbatuanpad
abidang gelincir berbentukcekung.
(3)
Pergerakanblokadalahperpindahanbatuanyangbergerakpadab
idang gelincir berbentuk rata. Longsoraninidisebutjuga
longsoran translasi blok batu.
(4)
Runtuhanbatuterjadiketikasejumlahbesarbatuanataumateri
allainbergerakkebawah dengan cara jatuh bebas. Umumnya
terjadi pada lereng yang terjal hingga menggantung
terutamadidaerahpantai.Batu-batubesaryang jatuh dapat
menyebabkan kerusakanyang parah.
(5)
Rayapantanahadalahjenistanahlongsoryangbergeraklambat.
Jenis tanahlongsorinihampir tidakdapat
dikenali.Setelahwaktuyangcukup lamalongsor
jenisrayapan ini bisamenyebabkan tiang-tiang telepon,
pohon, atau rumah miring ke bawah.
(6)
Aliranbahanrombakan,jenistanahlongsoriniterjadiketikam
assatanah
bergerakdidorongolehair.Kecepatanalirantergantungpadak
emiringan
lereng,volumedantekananair,danjenismaterialnya.Gerakan
nyaterjadi
disepanjanglembahdanmampumencapairatusanmeterjauhnya.D
ibeberapatempatbisasampairibuanmetersepertididaerahali
ransungaidi sekitar gunung api.Aliran
tanahinidapatmenelan korban cukup banyak.Menurut
Hardiyatmosebagaimana dikutip oleh Wiyono dan Atmoko
(2009)dalam
tugasakhirnyamenyebutkanbahwauntuksuatuanalisiskeamana
n sebuahlerengperlujikadianalisis
kenapaterjadilongsoranpada sebuahlereng yangstabil
dalam kurunwaktuyanglama.
Berikuthal-halyangmenyebabkan longsornya suatulereng :
(1)
Perubahanlerengsuatutebing,secaraalamikarenaerosidanla
in-lainatau secara disengaja akan mengganggu
kestabilan lereng tersebut, karena secara logis
dapatdikatakan semakin besar kemungkinan untuk
longsor.
(2)
Perubahantinggisuatutebing,secaraalamikarenaerosidanla
in-lainatau disengaja juga akanmerubah suatu
lereng.Semakin tinggisuatu lereng akan semakin besar
longsornya.
(3)
Meningkatnyabebanpermukaandarilereng,iniakanmengakibat
kantegangandalam
tanahtermasukmeningkatnyateganganairpori. Halini sudah
pastiakanmengurangiberkurangnyastabilitas dari sebuah
lereng.
(4) Adanyaaliran airtanah juga
dapatmempercepatterjadinyalongsor, karena air bekerja
sebagai pelumas. Bidang kontak antarabutiranmelemah
karena air dapatmenurunkan tingkat kelekatan butir.
(5) Terjadinyagetaranyangbesarsecaratiba-
tibaberupagempadangetaran dinamis (getaranmusim)
dapatmengganggu kekuatan geser dalamtanah.
(6) Kondisi tebing yang gundul juga akan menyebabkan
perubahan kandungan air tanah dalamrongga dan
akanmenurunkan stabilitas lereng.
(7) Pengaruh pelapukan secara dinamis dan kimia akan
merubah sifat kekuatan tanah dan batuan
hinggamengganggu stabilitas lereng.
DAFTARPUSTAKA
Juanita, Retno. 2011 h t t p :// j uan i t a.b l og.uns.ac. i d /f i l e s / 2 011 / 01 / g e l o m ban g - seism i k1.pdf .Diakses21 Nopember 2012.
Kanao, Masaki.,Yamada,Akira., Yamashita, Mikiya.2012.CharacteristicSeismicWaveAssociatedWithCryosphereDynamicsinEasternDronningMaudLand,EastAntartica.InternationalJournalof Geo- physics Volume 2012,Article ID389297,19 pages, doi : 10.1155/2012/389297
Nurdiyanto,B., N,Drajat., S, Bambang., S,Pupung.2011. Penentuan Tingkat KekerasanBatuanMenggunakan Metode Seismik Refraksi.JurnalMeteorologiDanGeofisikaVolume12Nomor3Desember2011:211– 220.
Priyantari, N. & Suprianto, A.2009. Penentuan Kedalaman Bedrock
MenggunakanMetodeSeismikRefraksidiDesaKemuningLorKecamatanArjasaKabupatenJember,JurnalILMUDASARVol.10No.1 . 2009: 6 – 12.
Reynolds, M.J. 1997. AnIntroduction to Applied and Environmental
Geophysics.John Wiley&SonsLtd.England.
Soedarsono.2012.KondisiGeologiDanGeomorfologiKaitannyaDengan Degradasi LingkunganDiKotaSemarang.Jurnal LingkunganSultan AgungVol 1. No01.
Somantri,Lili. 2008.Kajian Mitigasi BencanaLongsor
LahanDengan MenggunakanTeknologiPengindraanJauh.Makalah Seminar IkatanGeografiIndonesia.22– 23 Nopember 2008.Padang.
Susilawati.2004.Seismikrefraksi(dasarteoridanakuisisidata),USUDigitalLibrary.
Telford, M.W.,Geldart,L.P.,Sheriff,R.E, &Keys,D.A.(1976).Applied geo- physics, New York:CambridgeUniversityPress.
UPN.2012.PanduanPraktikumSeismikRefraksi.LaboratoriumGeofisikaEksplorasi, Program Studi Teknik Geofisika,Fakultas Teknologi MineralUPN“Veteran”,Yogyakarta.
Wiyono,N.E.,& Atmoko, Widi. 2009.TugasAkhir:StudiAnalisisStabilitas LerengTerhadapBahayaLongsordiDesaDeliksariKecamatan GunungPatiKotaSemarang.JurusanTeknikSipilFakultasTeknik.Universitas IslamSultan Agung Semarang.