APLIKASI METODE GEOLISTRIK RESISTIVITAS UNTUK...

APLIKASI METODE GEOLISTRIK RESISTIVITAS

UNTUK MENGIDENTIFIKASI LAPISAN AKUIFER

DI BUMI PERKEMAHAN RAGUNAN JAKARTA

SKRIPSI

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh

Gelar Sarjana Sains (S.Si)

Disusun Oleh:

AGESTI KUSUMANDARI

1111097000035

PROGRAM STUDI FISIKA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH

JAKARTA

2015 M/1436 H

APLIKASI METODE GEOLISTRIK RESISTIVITAS

UNTUK MENGIDENTIFIKASI LAPISAN AKUIFER DI

BUMI PERKEMAHAN RAGUNAN JAKARTA

SKRIPSI

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh

Gelar Sarjana Sains (S.Si)

Oleh:

AGESTI KUSUMANDARI

1111097000035

PROGRAM STUDI FISIKA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH

JAKARTA

2015 M/ 1436 H

ii

PENGESAHAN PEMBIMBING

APLIKASI METODE GEOLISTRIK RESISTIVITAS UNTUK

MENGIDENTIFIKASI LAPISAN AKUIFER DI BUMI

PERKEMAHAN RAGUNAN JAKARTA

SKRIPSI

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Sains (S.Si)

Pada Program Studi Fisika Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta

Oleh:

AGESTI KUSUMANDARI

1111097000035

Menyetujui,

Pembimbing I Pembimbing II

Dr. Eng. Nur Aida, M.Si Tati Zera, M. Si

NIP. 197806162005012009 NIP. 196906082005012002

Mengetahui,

Ketua Program Studi Fisika

Dr. Eng. Nur Aida, M.Si NIP. 197806162005012009

iii

PENGESAHAN UJIAN

Skripsi berjudul “APLIKASI METODE GEOLISTRIK RESISTIVITAS

UNTUK MENGIDENTIFIKASI LAPISAN AKUIFER DI BUMI

PERKEMAHAN RAGUNAN JAKARTA” yang ditulis oleh Agesti

Kusumandari, dengan NIM 1111097000035 telah diuji dan dinyatakan LULUS

dalam sidang Munaqosyah Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri

Syarif Hidayatullah Jakarta pada Jum’at, 2 Oktober 2015. Skripsi ini telah

diterima sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Strata Satu

(S1) Program Studi Fisika.

Menyetujui,

Penguji I Penguji II

Dr. Sutrisno, M.Si Ir. Asrul Aziz, DEA

NIP.195902021982031005 NIP.195106171985031001

Pembimbing I Pembimbing II

Dr. Eng. Nur Aida, M.Si Tati Zera, M.Si

NIP. 197806162005012009 NIP. 196906082005012002

Mengetahui,

Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Ketua Program Studi Fisika

Dr. Agus Salim, M.Si Dr. Eng. Nur Aida, M.Si

NIP. 197208161999031003 NIP. 197806162005012009

iv

LEMBAR PERNYATAAN

DENGAN INI SAYA MENYATAKAN BAHWA SKRIPSI INI ADALAH

BENAR HASIL KARYA SENDIRI YANG BELUM PERNAH DIAJUKAN

SEBAGAI SEBAGAI SKRIPSI ATAU KARYA ILMIAH PADA PERGURUAN

TINGGI ATAU LEMBAGA MANAPUN.

Jakarta, 2 Oktober 2015

Agesti Kusumandari

1111097000035

v

ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian tentang keberadaan lapisan akuifer di Bumi

Perkemahan Ragunan Jakarta menggunakan metode geolistrik tahanan jenis

konfigurasi Schlumberger. Geolistrik merupakan metode geofisika yang

digunakan untuk mengetahui kondisi geologi bawah permukaan berdasarkan

variasi nilai resistivitas jenis batuannya. Metode geolistrik tahanan jenis memiliki

keunggulan untuk mengadakan eksprolasi dangkal dengan biaya survey relatif

murah dan waktu pengerjaan relatif singkat. Identifikasi lapisan akuifer dilakukan

terhadap 5 lintasan: lintasan 1 dengan panjang 160 meter dan 4 lintasan lainnya

sepanjang 200 meter. Berdasarkan hasil pengolahan data, interpretasi

menggunakan software progress dan Ip2Win serta data geologi daerah sekitar

diketahui kondisi bawah lapisan dan keberadaan akuifer daerah penelitian.

Berdasarkan model struktur lapisan tanah di bawah permukaan diperoleh lapisan

akuifer airtanah dangkal dengan nilai resistivitas 28.89 – 153.07 Ωm. Lapisan

akuifer airtanah dangkal ditemukan pada lapisan permukaan di tiap lintasan.

Sedangkan lapisan akuifer airtanah dalam dengan nilai resistivitas 9.60 – 86.55

Ωm. Lapisan akuifer airtanah dalam dengan kedalaman 11 meter pada lintasan 1,

10 meter pada lintasan 2, kedalaman 18 meter pada lintasan 3, dan kedalaman 10

meter pada lintasan 5. Dengan demikian, 4 diantara 5 lintasan memperlihatkan

adanya dua lapisan akuifer, dimana akuifer pertama sangat dipengaruhi oleh

musim dan akuifer kedua sangat potensial dengan ketebalan yang cukup besar.

Sehingga dapat dikatakan bahwa daerah ini memiliki sumber air yang bagus.

Kata kunci: lapisan akuifer, geolistrik, dan metode tahanan jenis

vi

ABSTRACT

The research had been finished about the existence of aquifer layer in Bumi

Perkemahan Ragunan Jakarta using geoelectric resistivity method with

schlumberger configuration. Geoelectric is one of geophysic method to knowing

geological condition subsurface according to the variation from the resistivity

value of rock types. This method have eminency to make a simple exploration

with low cost and short processing time. Identification aquifer layer conducted on

five track: first line with length 160 meters, and another four line with length 200

meters. According to data processing and interpretation with software progress

and Ip2Win, also geological data surrounding area, we know the condition of sub

layer and the existence of aquifer in the research area. From the structure of the

soil layer in subsurface, we identified the aquifer layer of shallow ground water

with the resistivity value 28.89 – 153.07 ohmmeter at the surface layer in each

line. The aquifer layer of deep ground water with the resistivity value 9.60 – 86.55 ohmmeters are identified in the depth 11 meters at line 1, and at line 2, 3 and 5

consecutively in the depth 10 meters, 18 meters, and 10 meters. We can say that

four of five lines showing there are two layers of aquifer, first aquifer affected by

season and the other aquifer was potential with a good thickness. We have a

conclusion that this area has a great water sources.

Keywords: aquifer layer, geoelectric, and resistivity method

vii

KATA PENGANTAR

Bismillahirrahmannirrahim

Dengan memanjatkan syukur Alhamdulillah kehadirat Allah SWT, berkat

nikmat dan petunjuk-Nya penulis dapat menyelesaikan penulisan dan punyusunan

laporan tugas akhir ini. Shalawat serta salam selalu tercurah kepada Nabi

Muhammad SAW.

Laporan tugas akhir ini dibuat untuk memenuhi salah satu persyaratan

untuk menyelesaikan program pendidikan Strata Satu (S1) di Jurusan Fisika

Fakultas Sains dan Teknologi UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.

Dalam proses penyusunan hingga terselesaikannya tugas akhir ini tidak

lapas dari bantuan banyak pihak secara langsung maupun tidak langsung. Untuk

itu penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada:

1. Keluarga penulis tercinta terutama Ayah (Sukamto) dan Ibu (Nurwidayati)

yang selalu memberikan dukungan dan doa.

2. Dr. Agus Salim, M.Si selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi,

Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatulah Jakarta.

3. Dr. Eng. Nur Aida, M.Si selaku Ketua Program Studi Fisika dan Pembimbing

I yang selalu memberikan kesempatan dan arahan kepada penulis.

4. Ibu Tati Zera, M.Si selaku Sekertaris Program Studi Fisika dan pembimbing

II yang selalu memberikan kesempatan dan arahan kepada penulis.

5. Dr. Sutrisno, M.Si selaku penguji I dan Ir. Asrul Aziz, DEA selaku penguji II

yang telah memberikan nasehat dan ilmu selama sidang munaqosyah.

viii

6. Ibu Nunung Isnaini Dwi Ningsih, S.Si., M.Kom selaku dosen geofisika yang

selalu memberikan arahan serta saran pengerjaan lapangan kepada penulis.

7. Seluruh dosen Prodi Fisika UIN Syarif Hidayatullah Jakarta, yang telah

banyak memberikan ilmu yang bermanfaat.

8. Sahabat tercinta Ari Suryawan, Rizki Nurhidayah, Santy Rukmana, Luciana

Arinda Amri, Jeddy Pranata, Hendrianto Agung, Devis Sika Homisia dan

Ersania Aulyani yang telah banyak memberi dukungan serta semangat.

9. Seluruh teman-teman seperjuangan di Geofisika yang luar biasa, kakak dan

adik kelas khususnya yang banyak membantu dalam proses penelitian.

10. Seluruh teman-teman tercinta Fisika angkatan 2011 yang memberikan

motivasi, dukungan, doa, semangat dan kenangan dari awal perkuliahan

sampai penyelesaian tugas akhir ini.

11. Dan semua pihak yang belum disebutkan diatas, yang telah membantu

terlaksananya pembuatan tugas akhir ini.

Penulis menyadari bahwa pada penulisan tugas akhir ini masih banyak

kekurangan dalam materi maupun teknik penyajiannya, oleh karena itu penulis

mengharapkan masukan yang baik berupa saran maupun kritik yang membangun

dari berbagai pihak. Terima kasih atas segala bantuan serta dukungan terhadap

penulis, semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat di masa yang akan datang dan

dapat dijadikan acuan untuk pengembangan selanjutnya.

Jakarta, 2 Oktober 2015

Agesti Kusumandari

ix

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL .................................................................................. i

PENGESAHAN PEMBIMBING ............................................................... ii

PENGESAHAN UJIAN .............................................................................. iii

LEMBAR PERNYATAAN ........................................................................ iv

ABSTRAK.................................................................................................... v

KATA PENGANTAR ................................................................................. vii

DAFTAR ISI ................................................................................................ ix

DAFTAR TABEL ........................................................................................ x

DAFTAR GAMBAR ................................................................................... xi

DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................... xii

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang ........................................................................... 1

1.2. Perumusan Masalah.................................................................... 3

1.3. Tujuan Penelitian........................................................................ 3

1.4. Batasan Masalah ......................................................................... 3

1.5. Manfaat Penelitian...................................................................... 4

1.6. Sistematika Penulisan ................................................................. 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Air Bersih ................................................................................... 6

2.2. Akuifer ....................................................................................... 8

2.3. Metode Geofisika ....................................................................... 13

2.4. Metode Geolistrik ....................................................................... 15

2.5. Sifat Kelistrikan Batuan ............................................................. 16

2.6. Metode Golistrik Tahanan Jenis ................................................. 20

2.7. Konfigurasi Elektroda ................................................................ 24

2.8. Geologi Regional........................................................................ 28

BAB III METODE PENELITIAN

3.1. Waktu dan Tempat Penelitian .................................................... 30

3.2. Alat dan Bahan Penelitian .......................................................... 31

3.3. Tahapan Proses Penelitian .......................................................... 33

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Pengolahan Data ............................................................... 37

4.1.1. Hasil Pengolahan Data Lintasan 1 dan 2 ......................... 37

4.1.2. Hasil Pengolahan Data Lintasan 2, 3 dan 4 ..................... 42

4.2. Pembahasan ................................................................................ 48

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan................................................................................. 50

5.2. Saran ........................................................................................... 51

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................. 52

LAMPIRAN ................................................................................................. 54

x

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Perkiraan Jumlah Sumber Daya Air di Dunia. ............................. 8

Tabel 2.2. Jenis-Jenis Metode Geolistrik ...................................................... 14

Tabel 2.3. Nilai Resistivitas Batuan. ............................................................. 20

Tabel 2.4. Keunggulan Geolistrik. ................................................................ 23

Tabel 4.1. Interpretasi Pada Lintasan 1 ......................................................... 38





xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Akuifer. .................................................................................... 10

Gambar 2.2. Silinder Konduktor . ................................................................. 18

Gambar 2.3. Pengukuran Tahanan Jenis Secara VES. .................................. 22

Gambar 2.4. Konfigurasi Geolistrik .............................................................. 24

Gambar 2.5. Konfigurasi Schlumberger ....................................................... 27

Gambar 2.6. Peta Geologi Wilayah DKI Jakarta .......................................... 28

Gambar 3.1. Peta Lintasan Lokasi Penelitian ............................................... 30

Gambar 3.2. Peralatan Akuisisi Geolistrik .................................................... 31

Gambar 3.3. Proses Pengambilan Data Lapangan ........................................ 32

Gambar 3.4. Diagram Alir Penelitian ........................................................... 33

Gambar 4.1. Hasil Pengolahan Progress Pada Lintasan 1 ............................ 38


Gambar 4.3. Hasil Pengolahan Ip2Win Pada Lintasan 1 dan 2 ..................... 41




Gambar 4.7. Hasil Pengolahan Ip2Win pada Lintasan 3, 4 dan 5 ................. 47

xii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Data Resistivitas Lintasan 1 ..................................................... 54





1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Air merupakan kebutuhan pokok bagi seluruh makhluk hidup termasuk hewan

dan tumbuhan terutama manusia, yaitu untuk melangsungkan kehidupan dan

meningkatkan kesejahteraan. Air juga berperan dalam keseimbangan ekosistem di

bumi. Manusia mungkin dapat hidup beberapa hari tanpa makan akan tetapi manusia

tidak dapat bertahan hidup jika tidak minum karena sudah mutlak bahwa tiga

perempat zat penyusun tubuh manusia terdiri dari air.

Pembangunan di daerah perkotaan saat ini sudah semakin modern dan laju

pertumbuhan penduduknya juga semakin meningkat. Salah satu daerah yang padat

penduduk yaitu DKI Jakarta sehingga kebutuhan air bersih akan semakin meningkat

seiring dengan pertambahan aktivitas masyarakat. Hal ini berbanding terbalik dengan

kualitas air permukaan yang menyebabkan masyarakat lebih memilih menggunakan

air tanah.

Berdasarkan pada Peraturan Menteri Dalam Negeri Nomor 23 Tahun 2006

menyatakan bahwa, standar kelayakan penggunaan sumber air bersih adalah 49,5

liter/kapita/hari. Badan dunia UNESCO sendiri pada tahun 2002 telah menetapkan

hak dasar manusia atas air yaitu sebesar 60 liter/org/hari. Sementara kebutuhan air

pada kota metropolitan yaitu 150 liter/kapita/hari. Untuk kebutuhan air minum

2

nasional data dari Departemen Pekerj aan Umum menunjukkan, bahwa kebutuhan air

nasional sebanyak 272.107 liter/detik, sedangkan kapasitas air minum eksistingnya

sebanyak 105.000 liter/detik [1].

Peningkatan penggunaan air terkadang tidak diiringi dengan pengelolaan

sumber air yang baru dikarenakan kurangnya informasi mengenai potensi sumber air

tanah. Potensi sumber air tanah di tiap daerah berbeda-beda sesuai dengan kondisi

geologi disekitar daerah tersebut. Air tanah yang terdapat pada lapisan akuifer

memiliki kedalaman tertentu, karenanya diperlukan kajian untuk mengetahui

karakteristik air tanah. Salah satu metode geofisika yang dapat digunakan yaitu

metode geolistrik tahanan jenis. Metode geolistrik dapat digunakan untuk mengetahui

kondisi batuan bawah permukaan melalui analisis resistivitas atau kemampuan

menghantarkan aliran listrik dari material dalam bumi. Melalui cara ini lapisan

pembawa air dapat diketahui kedalaman, ketebalan, serta penyebarannya.

Survey metode geolistrik akan memberikan nilai beda potensial, kuat arus dan

nilai tahanan jenis batuan. Nilai tahanan jenis batuan ini yang kemudian dengan

pengolahan data lebih lanjut maka akan mendapatkan nilai tahanan jenis tiap lapisan

batuan. Berdasarkan hal tersebut maka lapisan bawah permukaan tanah dapat

digambarkan dengan perbedaan nilai tahanan jenis dari masing-masing lapisan

tersebut. Sehingga dari hasil ini dapat menjadi gambaran yang baik untuk keberadaan

potensi sumber air tanah sesuai dengan jenis lapisan batuan [2].

Penelitian ini dilakukan di Bumi Perkemahan Ragunan yang bertempat di

Pasar Minggu, Jakarta Selatan. Daerah penelitian ini merupakan daerah yang

3

dimanfaatkan untuk melakukan berbagai kegiatan bagi banyak pihak, karenanya

kebutuhan akan air bersih menjadi hal penting. Penelitian ini ditujukan untuk mencari

sumber air yang baik dan letak akuifer yang terdapat pada daerah tersebut. Selain itu

juga dapat memprediksi potensi air tanah dalam dan dangkal pada daerah penelitian.

Pemilihan lokasi ini juga didasari karena luas lahan yang cukup untuk melakukan

penelitian.

1.2 Perumusan Masalah

Permasalahan dalam penelitian ini adalah pada kedalaman berapakah dan

lapisan akuifer ditemukan?

1.3 Tujuan Penelitian

Adapun tujuan penelitian ini adalah:

1. Mengetahui dan menyelidiki kondisi bawah permukaan melalui metode

geolistrik tahanan jenis.

2. Mengetahui posisi kedalaman dan ketebalan akuifer air tanah pada daerah

penelitian.

3. Mengetahui kecocokan hasil penelitian dengan data geologi daerah penelitian

1.4 Batasan Masalah

Adapun batasan masalah yang dikerjakan dalam penelitian ini adalah

mempelajari dan mengaplikasikan tahapan metode geolistrik tahanan jenis dengan

konfigurasi Shlumberger (sounding) untuk mendapatkan nilai tahanan jenis dari

4

masing-masing lapisan bawah permukaan. Penelitian ini dilakukan di kawasan Bumi

Perkemahan Ragunan, dengan total 5 lintasan. Akuisisi data pada penelitian ini

menggunakan bantuan alat resistivitymeter MC Ohm-el OYO. Pengolahan data

menggunakan software PROGRESS ver3.0 dan software IP2WIN untuk memperoleh

gambaran lapisan penampang 2D.

1.5 Manfaat Penelitian

Penelitian ini bermanfaat untuk memberikan informasi tentang letak dan

kedalaman akuifer yang potensial sebagai sumber air tambahan disekitar daerah

penelitian, penelitian ini juga diharapkan dapat menjadi referensi untuk penelitian

kedepannya.

1.6 Sistematika Penulisan

BAB I : PENDAHULUAN

Pada bab pertama ini penulis menerangkan tentang latar belakang, perumusan

masalah, batasan masalah serta tujuan penelitian beserta dengan sistematika penulisan

penelitian ini.

BAB II : TINJAUAN PUSTAKA

Pada bab kedua ini penulis menjelaskan mengenai tinjauan pustaka penelitian yang

meliputi teori dasar air bersih, akuifer, metode geofisika dan geolistrik, serta data

geologi daerah penelitian.

5

BAB III : METODE PENELITIAN

Pada bab ketiga ini penulis menguraikan tentang waktu dan tempat penelitian,

peralatan dan bahan, diagram alir tahapan proses penelitian, serta difinisi dari setiap

tahapan tersebut.

BAB IV : HASIL DAN PEMBAHASAN

Pada bab keempat ini penulis menguraikan tentang hasil dan pembahasan dari

pengolahan data penelitian yang berupa gambaran model perlapisan yang didapat

melalui pengolahan software PROGRESS dan software IP2WIN serta kecocokan data

penelitian dengan data geologi yang didapat.

BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN

Pada bab kelima ini penulis memaparkan point-point singkat yang mengulas

kesimpulan hasil penelitian yang telah dilakukan dan diikuti dengan saran yang

bermanfaat untuk penelitian-penelitian berikutnya.

6

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Air Bersih

Air merupakan zat yang paling penting dalam kehidupan setelah udara.

Sekitar tiga per empat bagian dari tubuh manusia terdiri dari air dan tidak seorangpun

dapat bertahan hidup lebih dari 4-5 hari tanpa minum air. Berdasarkan Keputusan

Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor 1405/menkes/sk/xi/2002 tentang

Persyaratan Kesehatan Lingkungan Kerja Perkantoran dan industri terdapat

pengertian mengenai Air Bersih yaitu air yang dipergunakan untuk keperluan sehari-

hari dan kualitasnya memenuhi persyaratan kesehatan air bersih sesuai dengan

peraturan perundang-undangan yang berlaku dan dapat diminum apabila dimasak [2].

Dalam memilih sumber air baku dan air bersih maka perlu diperhatikan

persyaratan utamanya yang meliputi kualitas, kuantitas, kontinuitas dan biaya yang

murah dalam proses pengambilan sampai proses pengolahannya. Beberapa sumber air

baku yang dapat digunakan sebagai penyediaan sumber air bersih dikelompokkan

sebagai berikut [3]:

1. Air hujan

Air hujan disebut juga air angkasa. Kualitas air hujan pada umumnya

bersifat lebih bersih dan bersifat lunak karena tidak mengandung larutan garam

dan zat-zat mineral, serta dapat bersifat korosif karena mengandung zat-zat di

udara seperti NH3, CO2 agresif, ataupun SO2. Sedangkan dari segi kuantitas,

7

air hujan tergantung pada besar kecilnya curah hujan. Sehingga air hujan tidak

dapat mencukupi untuk persediaan air minum karena jumlahnya berkluktuasi.

Begitu pula bila dilihat dari segi kontinuitasnya, air hujan tidak dapat diambil

secara terus menerus karena tergantung pada musim.

2. Air permukaan

Air permukaan yang biasanya dimanfaatkan sebagai sumber atau bahan

baku air bersih adalah air waduk (berasal dari air hujan), air sungai (berasal

dari air hujan dan mata air), dan air danau (berasal dari air hujan, air sungai,

atau mata air). Pada umumnya air permukaan telah terkonsentrasi dengan

berbagai zat yang berbahaya bagi kesehatan, sehingga memerlukan pengolahan

terlebih dahulu sebelum dikonsumsi. Kontinuitas dan kualitas dari air

permukan dianggap tidak menimbulkan masalah besar untuk penyediaan air

bersih yang memakai bahan baku air permukaan.

3. Air tanah

Air tanah banyak mengandung garam dan mineral yang terlarut pada waktu

air melalui lapisan-lapisan tanah. Secara praktis air tanah adalah bebas dari

polutan karena berada di bawah permukaan tanah. Tetapi tidak menutup

kemungkinan bahwa air tanah dapat tercemar oleh zat-zat yang mengganggu

kesehatan. Bila ditinjau dari kedalaman air maka air tanah dibedakan menjadi

air tanah dangkal dan air tanah dalam. Dari segi kuantitas, apabila air tanah

dipakai sebagai air baku air bersih adalah relatif cukup. Tetapi bila dilihat dari

8

segi kontinuitas maka pengambilan air tanah harus dibatasi, karena

dikhawatirkan dapat menyebabkan penurunan muka air tanah.

4. Mata air

Dari segi kualitas, mata air adalah sangat baik bila dipakai sebagai air baku,

karena berasal dari tanah yang muncul ke permukaan tanah akibat tekanan,

sehingga belum terkontaminasi oleh zat-zat pencemar. Dari segi kuantitasnya,

jumlah dan kapasitas air sangat terbatas sehingga hanya mampu memenuhi

kebutuhan sejumlah penduduk tertentu. Begitu pula bila mata air tersebut

terus-menerus kita ambil semakin lama akan semakin habis dan terpaksa

penduduk mencari sumber mata air baru.

Tabel 2.1 Perkiraan jumlah sumber daya air di dunia

Lokasi Volume Air (km3) %

Air di daratan 37850.00 2.8

Danau air tawar

Danau air asin dan laut daratan

Sungai

Kelembaban tanah dan air vadose

Air tanah samapai kedalaman 4000 m

Es dan glaciers

Air di atmosfir

Air di lautan

125.00

1004.00

1.25

67.00

8350.00

29200.00

13.00

1320000.00

0.009

0.008

0.0001

0.005

0.61

2.14

0.001

97.2

Total Air di Dunia 1360000.00 100

2.2 Akuifer

Akuifer adalah salah satu lapisan, formasi, atau kelompok formasi satuan

geologi yang permeabel baik yang terkonsolidasi (misalnya lempung) maupun yang

tidak terkonsolidasi (pasir) dengan kondisi jenuh air dan mempunyai suatu besaran

9

konduktivitas hidrolik (K) yang berfungsi menyimpan air tanah dalam jumlah besar

sehingga dapat membawa air (atau air dapat diambil) dalam jumlah ekonomis.

Dengan demikian, akuifer pada dasarnya adalah kantong air yang berada di dalam

tanah [4].

Menurut Todd, air tanah adalah air yang bergerak di dalam tanah yang terdapat

di dalam ruang antar butir-butir tanah yang meresap ke dalam tanah dan bergabung

membentuk lapisan tanah yang disebut akuifer [5]. Lapisan yang mudah dilalui oleh

air tanah disebut lapisan permeable, seperti lapisan yang terdapat pada pasir dan

kerikil, sedangkan lapisan yang sulit dilalui air tanah disebut lapisan impermeable,

seperti lapisan lempung atau geluh. Lapisan impermeable terdiri dari dua jenis yakni

lapisan kedap air dan lapisan kebal air (aquifuge), sedangkan lapisan yang sulit dilalui

air tanah seperti lapisan lempung disebut lapisan kedap air (aquiclude) [4].

Berdasarkan kemampuan batuan menyimpan dan meloloskan air, batuan dapat

dibedakan menjadi [6]:

1. Akuifer (aquifer)

Akuifer adalah lapisan pembawa air, lapisan batuan ini mempunyai susunan

sedemikian rupa, sehingga dapat menyimpan dan mengalirkan air dalam jumlah

yang cukup berarti di bawah kondisi lapang. Batuan dari akuifer ini bersifat

permeable, contoh batuan permeable adalah pasir, kerikil, batupasir yang retak-

retak dan batu gamping yang berlubang-lubang.

10

2. Akuiklud (aquiclude)

Akuiklud adalah lapisan batuan yang dapat menyimpan air, tetapi tidak dapat

meloloskan air dalam jumlah yang berarti. Contoh: lempung, shale, tuf halus, silt.

3. Akuitar (aquitard)

Akuitar adalah lapisan atau formasi batuan yang dapat menyimpan air tetapi

hanya dapat meloloskan air dalam jumlah terbatas.

4. Akuifug (aquifuge)

Akuifug adalah lapisan atau formasi batuan yang tidak dapat menyimpan dan

meloloskan air. Contoh: granit dan batuan yang kompak dan padat.

Gambar 2.1 Akuifer

Menurut Krusseman dan Ridder, 1970 bahwa macam-macam akifer sebagai

berikut [7]:

1. Akuifer Bebas (Unconfined Aquifer), yaitu lapisan lolos air yang hanya

sebagian terisi oleh air dan berada di atas lapisan kedap air. Permukaan tanah

11

pada akuifer ini disebut dengan water table (preatik level), yaitu permukaan

air yang mempunyai tekanan hidrostatik sama dengan atmosfer.

2. Akuifer Tertekan (Confined Aquifer), yaitu akuifer yang seluruh jumlahnya

air yang dibatasi oleh lapisan kedap air, baik yang di atas maupun di bawah,

serta mempunyai tekanan jenuh lebih besar dari pada tekanan atmosfer.

3. Akuifer Semi tertekan (Semi Confined Aquifer), yaitu akuifer yang seluruhnya

jenuh air, dimana bagian atasnya dibatasi oleh lapisan semi lolos air dibagian

bawahnya merupakan lapisan kedap air.

4. Akuifer Semi Bebas (Semi Unconfined Aquifer), yaitu akuifer yang bagian

bawahnya yang merupakan lapisan kedap air, sedangkan bagian atasnya

merupakan material berbutir halus, sehingga pada lapisan penutupnya masih

memungkinkan adanya gerakan air. Dengan demikian akuifer ini merupakan

peralihan antara akuifer bebas dengan akuifer semi tertekan.

Semua akuifer mempunyai dua sifat yang mendasar: (i) kapasitas menyimpan

air tanah dan (ii) kapasitas mengalirkan air tanah. Namun demikian sebagai hasil dari

keragaman geologinya, akuifer sangat beragam dalam sifat-sifat hidroliknya

(kelulusan dan simpanan) dan volume tandoannya (ketebalan dan sebaran

geografinya). Berdasarkan sifat-sifat tersebut akuifer dapat mengandung air tanah

dalam jumlah yang sangat besar dengan sebaran yang luas hingga ribuan km2 atau

sebaliknya.

Akuifer sering disebut sebagai danau bawah tanah, hal ini disebabkan karena

air yang tersimpan antara batuan bawah tanah. Air meresap ke dalam tanah melalui

12

pori-pori, retakan dan celah lainnya. Resapan air tersebut mengalir hingga mencapai

zona akuifer dimana semua ruang terisi oleh air bukan udara. Akuifer yang tertekan

lapisan permeable bagian atasnya dan air tanah tersebut berada pada tekanan yang

lebih tinggi dibandingkan tekanan atmosfer, akuifer ini disebut akuifer tertekan [8].

Beberapa zona akuifer terjadi karena infiltrasi air tanah mencapai lapisan batuan

kedap air sehingga tidak dapat menembus lebih jauh ke dalam lapisan bumi.

Untuk usaha-usaha pengisian kembali air tanah melalui peningkatan proses

infiltrasi tanah serta usaha-usaha reklamasi air tanah, maka kedudukan akuifer dapat

dipandang dari dua sisi yang berbeda, yakni zona akuifer tidak jenuh dan zona akuifer

jenuh.

Zona akuifer tidak jenuh adalah suatu zona penampung air di dalam tanah

yang terletak di atas permukaan air tanah (water table) baik dalam keadaan alamiah

(permanen) atau sesaat setelah berlangsungnya periode pengambilan air tanah. Zona

akuifer jenuh adalah suatu zona penampung air tanah yang terletak di bawah

permukaan air tanah kecuali zona penampung air tanah yang sementara jenuh dan

berada di bawah daerah yang sedang mengalami pengisian air tanah [4].

Zona akuifer tidak jenuh merupakan zona penyimpanan air tanah yang paling

berperan dalam mengurangi kadar pencemaran air tanah dan oleh karenanya zona ini

sangat penting untuk usaha-usaha reklamasi dan sekaligus pengisian kembali air

tanah, sedang zona akuifer jenuh seperti telah diuraikan di muka lebih berfungsi

sebagai pemasok air tanah yang memiliki keunggulan dibandingkan dengan zona

13

akuifer tidak jenuh dalam hal akuifer yang pertama tersebut mampu memasok air

tanah dalam jumlah yang lebih besar serta mempunyai kualitas air yang lebih baik.

2.3 Metode Geofisika

Metode geofisika merupakan ilmu yang mempelajari tentang bumi dengan

penggunaan pengukuran fisik pada atau di atas permukaan. Dari sisi lain geofisika

mempelajari semua isi bumi baik yang terlihat maupun tidak terlihat langsung oleh

pengukuran sifat fisik dengan penyesuaian yang umum pada permukaan.

Permukaan tanah memliki lapisan batuan yang berbeda antara lapisan yang

satu dengan yang lainnya karena memiliki sifat karakteristik fisika tertentu. Dengan

metode geofisika dapat diduga jenis litologi, kedalaman dan struktur lapisan batuan di

bawah permukaan tanah. Menurut Damtoro, metode geofisika secara garis besar

terbagi dua yaitu yang bersifat statis dan dinamis. Pada metode geofisika statis yang

diukur adalah besaran fisika yang sudah ada dalam batuan tanpa pengaruh dari luar,

misalnya metode graviti, magnetik dan paleomagnetik. Pada metode geofisika

dinamis dilakukan perlakuan khusus terhadap perlapisan batuan, sehingga dapat

diduga jenis litologinya dari respon yang terjadi [4]. Jenis-jenis metode geofisik dapat

dilihat pada Tabel 2.2.

14

Tabel 2.2 Jenis-jenis metode geofisik.

Metode Sifat Dasar Penelitian Hasil

Graviti Statis Berat jenis batuan Gambaran secara umum kontras

berat jenis batuan di bawah

permukaan, untuk daerah yang

sangat luas.

Magnetik Statis Besaran intensitas

magnetik dalam

batuan

Sifat litologi secara umum tentang

kemagnetan batuan di bawah

permukaan. Dilakukan pada

daerah yang relatif luas.

Paleo

magnetik

Statis Arah kutub magnetik

yang terekam pada

batuan beku

Dengan batuan metode

radioactive dating, maka laju

pergerakan lempeng tektonik

dapat dihitung. Dilakukan untuk

mengetahui arah dan kecepatan

pergerakan benua.

Seismologi Dinamis Gelombang magnetik

sewaktu terjadi

gempa bumi

Secara global sifat umum dan

ketebalan kulit bumi, magma

sampai ke inti bumi.

Seismik Dinamis Penggunaan

gelombang magnetik

buatan

Perkiraan ketebalan dan jenis

batuan, serta struktur

perlapisannya. Dilakukan untuk

daerah dari ukuran lokal sampai

menengah.

Elektro

magnetik

Dinamis Penggunaan frekuensi

gelombang elektro

magnetik

Jenis dan kedalaman litologi.

Dilakukan untuk daerah yang

relatif sempit sampai luas, seperti

pada pencarian kemungkinan

adanya panas bumi. Pada survey

georadar struktur batuan dapat

terlihat jelas pada kedalaman

terbatas.

Geolistrik Dinamis Penggunaan arus

listrik batuan

Perkiraan ketebalan dan jenis

litologi di bawah permukaan,

untuk daerah dengan ukuran lokal

sampai menengah.

(Damtoro, 2007)

15

2.4 Metode Geolistrik

Metode geolistrik adalah salah satu metode geofisika yang digunakan untuk

pendugaan keadaan bawah permukaan serta untuk mengetahui jenis bahan penyusun

batuan berdasarkan pengukuran sifat-sifat kelistrikan batuan (Telford, 1990). Dalam

operasionalnya, metode ini digunakan untuk mengetahui dan mengerti hubungan

antara besaran yang terukur dengan parameter-parameter yang mendefinisikan

stratifikasi tahanan jenis di bawah permukaan, sehingga tujuan dari pendugaan

tahanan jenis adalah untuk menyelidiki perubahan tahanan jenis batuan terhadap

kedalaman [10].

Metode geolistrik yang terkenal antara lain metode potensial diri (SP), arus

telluric, magnetotelluric, elektromagnetik, IP (induced polarization), dan resistivitas

(tahanan jenis).

Mengetahui karakteristik lapisan batuan bawah permukaan sampai kedalaman

sekitar 300 m sangat berguna untuk mengetahui kemungkinan adanya lapisan akuifer

yaitu lapisan batuan yang merupakan lapisan pembawa air. Umumnya yang dicari

adalah Confined aquifer yaitu lapisan akuifer yang diapit oleh lapisan batuan kedap

air (misalnya lapisan lempung) pada bagian bawah dan bagian atas. Confined aquifer

ini mempunyai recharge yang relatif jauh, sehingga ketersediaan air tanah di bawah

titik bor tidak terpengaruh oleh perubahan cuaca setempat [4].

Geolistrik ini dapat untuk mendeteksi adanya lapisan tambang yang

mempunyai kontras resistivitas dengan lapisan batuan pada bagian atas dan

16

bawahnya. Dapat juga untuk mengetahui perkiraan kedalaman bedrock untuk fondasi

bangunan. Metode geolistrik juga dapat digunakan untuk menduga adanya panas

bumi (geotermal) di bawah permukaan. Hanya saja metode ini merupakan salah satu

metode bantu dari metode geofisika yang lain untuk mengetahui secara pasti

keberadaan sumber panas bumi di bawah permukaan.

Umumnya lapisan batuan tidak mempunyai sifat homogen sempurna, seperti

yang dipersyaratkan pada pengukuran geolistrik. Untuk posisi lapisan batuan yang

terletak dekat dengan permukaan tanah akan sangat berpengaruh terhadap hasil

pengukuran tegangan dan ini akan membuat data geolistrik menjadi menyimpang dari

nilai sebenarnya. Hal yang dapat mempengaruhi homogenitas lapisan batuan adalah

fragmen batuan lain yang menyisip pada lapisan, faktor ketidakseragaman dari

pelapukan batuan induk, material yang terkandung pada jalan, genangan air setempat,

perpisahan dari bahan logam yang dapat menghantar arus listrik, pagar kawat yang

terhubung ke tanah dan sebagainya.

2.5 Sifat Kelistrikan Batuan

Batuan adalah material yang mempunyai daya hantar listrik dan harga tahanan

jenis tertentu. Batuan yang sama belum tentu mempunyai tahanan jenis yang sama.

Sebaliknya harga tahanan jenis yang sama bisa dimiliki oleh batuan batuan berbeda,

hal ini terjadi karena nilai resistivitas atau tahanan jenis batuan memiliki rentang nilai

yang bisa saling tumpang tindih.

Sifat kelistrikan batuan adalah karakteristik dari batuan bila dialirkan arus

listrik ke dalamnya. Arus listrik ini dapat berasal dari alam itu sendiri akibat

17

terjadinya ketidakseimbangan ataupun arus listrik yang sengaja dimasukkan ke

dalamnya.

Menurut Telford, aliran arus listrik di dalam batuan dan mineral dapat di

golongkan menjadi tiga macam, yaitu konduksi secara elektronik, konduksi secara

elektrolitik, dan konduksi secara dielektrik [11].

1. Konduksi secara elektronik

Konduksi ini terjadi jika batuan atau mineral mempunyai banyak elektron

bebas sehingga arus listrik dialirkan dalam batuan atau mineral oleh elektron-

elektron bebas tersebut. Aliran listrik ini juga di pengaruhi oleh sifat atau

karakteristik masing-masing batuan yang di lewatinya. Salah satu sifat atau

karakteristik batuan tersebut adalah resistivitas (tahanan jenis) yang

menunjukkan kemampuan bahan tersebut untuk menghantarkan arus listrik.

Semakin besar nilai resistivitas suatu bahan maka semakin sulit bahan tersebut

menghantarkan arus listrik, begitu pula sebaliknya. Resistivitas memiliki

pengertian yang berbeda dengan resistansi (hambatan), dimana resistansi tidak

hanya bergantung pada bahan tetapi juga bergantung pada faktor geometri atau

bentuk bahan tersebut, sedangkan resistivitas tidak bergantung pada faktor

geometri.

18

Gambar 2.2 Silinder konduktor

Jika di tinjau suatu silinder dengan panjang L, luas penampang A, dan

resistansi R, maka dapat di rumuskan:

𝑅 = 𝜌𝐿

𝐴 (2.1)

Di mana secara fisis rumus tersebut dapat diartikan jika panjang silinder

konduktor (L) dinaikkan, maka resistansi akan meningkat, dan apabila diameter

silinder konduktor diturunkan yang berarti luas penampang (A) berkurang maka

resistansi juga meningkat. Di mana ρ adalah resistivitas (tahanan jenis) dalam

Ωm. Sedangkan menurut hukum Ohm, resistivitas R dirumuskan:

𝑅 =𝑉

𝐼 (2.2)

Sehingga didapatkan nilai resistivitas (ρ),

𝜌 =𝑉𝐴

𝐼𝐿 (2.3)

namun banyak orang lebih sering menggunakan sifat konduktivitas (σ) batuan

yang merupakan kebalikan dari resistivitas (ρ) dengan satuan mhos/m.

𝜎 = 1𝜌⁄ =

𝐼𝐿

𝑉𝐴= (

𝐼

𝐴) (

𝐿

𝑉) =

𝐽

𝐸 (2.4)

Di mana, J adalah rapat arus (ampere/m2) dan E adalah medan listrik (volt/m).

19

2. Konduksi secara elektrolitik

Sebagian besar batuan merupakan konduktor yang buruk dan memiliki

resistivitas yang sangat tinggi. Namun pada kenyataannya batuan biasanya

bersifat porus dan memiliki pori-pori yang terisi oleh fluida, terutama air.

Akibatnya batuan-batuan tersebut menjadi konduktor elektrolitik, di mana

konduksi arus listrik dibawa oleh ion-ion elektrolitik dalam air. Konduktivitas

dan resistivitas batuan porus bergantung pada volume dan susunan pori-

porinya. Konduktivitas akan semakin besar jika kandungan air dalam batuan

bertambah banyak, dan sebaliknya resistivitas akan semakin besar jika

kandungan air dalam batuan berkurang. Menurut rumus Archie:

𝜌𝑒 = a∅−𝑚𝑠−𝑛𝜌𝑤 (2.5)

dimana ρe adalah resistivitas batuan, φ adalah porositas, S adalah fraksi pori-

pori yang berisi air, dan ρ w adalah resistivitas air. Sedangkan a, m, dan n

adalah konstanta. m disebut juga faktor sementasi. Untuk nilai n yang sama,

schlumberger menyarankan n = 2.

3. Konduksi secara dielektrik

Konduksi ini terjadi jika batuan atau mineral bersifat dielektrik terhadap

aliran arus listrik, artinya batuanatau mineral tersebut mempunyai elektron

bebas sedikit, bahkan tidak sama sekali. Elektron dalam batuan berpindah dan

berkumpul terpisah dalam inti karena adanya pengaruh medan listrik di luar,

20

sehingga terjadi poliarisasi. Peristiwa ini tergantung pada konduksi dielektrik

batuan yang bersangkutan.

2.6 Metode Geolistrik Tahanan Jenis

Metode geolistrik resistivitas atau tahanan jenis adalah salah satu dari

kelompok metode geolistrik yang digunakan untuk mempelajari keadaan bawah

permukaan dengan cara mempelajari sifat aliran listrik di dalam batuan di bawah

permukaan bumi. Metode resistivitas umumnya digunakan untuk eksplorasi dangkal,

sekitar 300 – 500 m. Prinsip dalam metode ini yaitu arus listrik diinjeksikan ke alam

bumi melalui dua elektrode arus, sedangkan beda potensial yang terjadi diukur

melalui dua elektrode potensial. Dari hasil pengukuran arus dan beda potensial listrik

dapat diperoleh variasi harga resistivitas listrik pada lapisan di bawah titik ukur.

Tabel 2.3 berikut ini menunjukkan daftar harga resistivitas batuan yang dibuat oleh

Roy, E. H [12].

Tabel 2.3 Nilai resistivitas batuan

No. Jenis Batuan Resistivitas (Ωm)

1 Tanah lempung, basah lembek 1.5 – 3.0

2 Tanah lanau & tanah lanau basah lembek 3 – 15

3 Tanah lanau, pasiran 15 – 150

4 Batuan dasar berkekar terisi tanah lembab 150 – 300

5 Pasir kerikil terdapat lapisan lanau ±300

6 Batuan dasar terisi tanah kering 300 – 2400

7 Batuan dasar tak lapuk >2400

(Setiyawan, 2009)

21

Metode kelistrikan resistivitas dilakukan dengan cara menginjeksikan arus

listrik dengan frekuensi rendah ke permukaan bumi yang kemudian diukur beda

potensial diantara dua buah elektrode potensial. Pada keadaan tertentu, pengukuran

bawah permukaan dengan arus yang tetap akan diperoleh suatu variasi beda tegangan

yang berakibat akan terdapat variasi resistansi yang akan membawa suatu informasi

tentang struktur dan material yang dilewatinya. Prinsip ini sama halnya dengan

menganggap bahwa material bumi memiliki sifat resistif atau seperti perilaku resistor,

dimana material-materialnya memiliki derajat yang berbeda dalam menghantarkan

arus listrik.

Faktor-faktor yang mempengaruhi daya hantar arus listrik pada batuan adalah

kandungan mineral logam, kandungan mineral nonlogam, kandungan elektrolit padat,

kandungan air, perbedaan tekstur, perbedaan porositas, perbedaan permeabilitas dan

perbedaan temperatur [10].

Pengukuran nilai tahanan jenis batuan di lapangan didasarkan atas beberapa

hal sebagai berikut:

1. Bawah permukaan terdiri atas sejumlah tertentu perlapisan yang dibatasi

oleh bidang batas horisontal, lapisan terdalam memiliki ketebalan tidak

tertentu sedangkan lapisan lainnya memiliki ketebalan tertentu.

2. Tiap-tiap lapisan secara kelistrikan homogen dan isotropik.

3. Medan listrik dihasilkan dari sumber arus yang diletakkan pada

permukaan tanah.

4. Arus yang dipancarkan oleh sumber adalah arus searah.

22

Pengukuran nilai tahanan jenis batuan bawah permukaan secara garis besar

dibagi menjadi dua cara, yaitu [9]:

1. Vertical Electric Sounding (VES) atau disebut juga Electrical Coring.

Cara ini bertujuan untuk mengetahui variasi (susunan) lapisan batuan

bawah permukaan secara vertikal. Caranya adalah spasi dari susunan

elektrodanya secara berangsur-angsur ditingkatkan sesuai dengan kebutuhan

dan mengingat cara penempatan elektroda, sedangkan stasiun pengamatannya

tetap seperti yang dijelaskan pada gambar 2.3. Aturan yang sering digunakan

dalam metode ini merupakan aturan konfigurasi Schlumberger.

Gambar 2.3 Pengukuran tahanan jenis secara VES

2. Horizontal Profiling atau disebut juga Electrical Trenching.

Cara ini bertujuan untuk mengetahui variasi tahanan jenis batuan secara

lateral, dimana pada spasi tertentu seluruh susunan elektroda dipindah secara

lateral ke tempat stasiun berikutnya. Cara ini biasanya dijalankan terutama

pada daerah yang berasosiasi dengan patahan dan dike. Aturan penyusunan

elektroda yang sering digunakan seperti dipole dan Mise Ala Masse.

Metode geolistrik tahanan jenis terdiri dari beberapa konfigurasi, setiap

konfigurasi mempunyai metode perhitungan tersendiri untuk mengetahui nilai

23

ketebalan dan tahanan jenis batuan di bawah permukaan. Metode geolistrik

konfigurasi Schlumberger merupakan metode favorit yang banyak digunakan untuk

mengetahui nilai ketebalan dan tahanan jenis batuan di bawah permukaan. Metode ini

menjadi favorit dan banyak digunakan untuk mengetahui karakteristik lapisan batuan

bawah permukaan karena biaya survey yang relatif murah.

Penentuan besaran akuifer dan pola aliran tanah dengan metode tahanan jenis

memiliki beberapa keunggulan dibandingkan metode yang lain. Keunggulan

pengukuran tahanan jenis dengan alat geolistrik memiliki keunggulan baik di bidang

teknik pengukuran, pengolahan data maupun secara ekonomi yang dapat dilihat pada

Tabel 2.4 dibawah ini.

Tabel 2.4 Keunggulan geolistrik

Item Keunggulan

Harga peralatan Relatif murah

Biaya Survei Relatif murah

Waktu yang dibutuhkan Relatif sangat cepat, dapat mencapai 4 titik

pengukuran atau lebih perhari.

Beban pekerjaan Peralatan yang kecil dan ringan sehingga

mudah untuk mobilisasi.

Kebutuhan personal Sekitar 5 orang, terutama dibutuhkan untuk

konfigurasi Schlumberger.

Analisis data Secara global dapat langsung diprediksi saat

dilapangan dan kesalahan pengukuran dapat

segera diketahui.

(Asra, 2012)

24

2.7 Konfigurasi Elektroda

Pengukuran nilai tahanan jenis batuan di lapangan secara umum dengan cara

memasukkan arus listrik buatan ke bumi dengan kontak galvanis. Umumnya

mempergunakan empat elektroda terminal, dimana arus dimasukkan lewat sepasang

elektroda arus, sedangkan dua buah elektroda yang lain untuk mengukur beda

potensial.

Gambar 2.4 Konfigurasi geolistrik

(Halik, 2008)

Dalam melakukan penelitian tahanan jenis terdapat beberapa aturan dalam

menyusun elektroda. Susunan elektroda tersebut akan menentukan besarnya faktor

geometri (K) sehingga setiap aturan akan mempunyai faktor geometri yang berbeda

terhadap aturan yang lain. Suatu besaran yang berfungsi sebagai faktor untuk

mengkoreksi berbagai konfigurasi elektroda disebut sebagai faktor geometri. Faktor

geometri (K) merupakan besaran penting dalam pendugaan tahanan jenis vertikal

maupun horizontal. Besaran ini akan berubah-ubah sesuai dengan konfigurasi

elektroda yang dipergunakan.

25

Berbagai konfigurasi elektroda yang dipergunakan untuk pengukuran

geolistrik, yaitu aturan wenner, schlumberger, dipole-dipole, pole-dipole, azimut

dipole.

Persamaan umum dari seluruh jenis konfigurasi elektroda adalah:

𝜌𝑎 = 𝑘∆𝑉

𝐼 (2.6)

dengan: ρa = apparent resistivity (Ωm)

k = faktor geometri

ΔV = beda potensial terukur (mV)

I = besarnya arus yang diberikan (mA)

Pada konfigurasi Schlumberger idealnya jarak MN dibuat sekecil-kecilnya,

sehingga jarak MN secara teoritis tidak berubah. Tetapi karena keterbatasan kepekaan

alat ukur, maka ketika jarak AB sudah relatif besar maka jarak MN hendaknya

dirubah. Perubahan jarak MN hendaknya tidak lebih besar dari 1/5 jarak AB [4].

Kelemahan dari konfigurasi Schlumberger ini adalah pembacaan tegangan

pada elektroda MN adalah lebih kecil terutama jika jarak AB yang relatif jauh,

sehingga diperlukan alat ukur multimeter yang mempunyai karakteristik high

impedence dengan akurasi tinggi yaitu yang dapat menampilkan tegangan minimal 4

digit atau 2 digit di belakang koma. Atau dengan cara lain diperlukan peralatan

pengiriman arus yang mempunyai tegangan listrik DC yang sangat tinggi.

Sedangkan keunggulan konfigurasi Schlumberger ini adalah kemampuan

untuk mendeteksi adanya non-homogenitas lapisan batuan pada permukaan, yaitu

26

dengan membandingkan nilai resistivitas semu ketika terjadi perubahan jarak

elektroda MN/2.

Agar pembacaan tegangan pada elektroda MN dapat dipercaya, maka ketika

jarak AB relatif besar hendaknya jarak elektroda MN juga diperbesar. Pertimbangan

perubahan jarak elektroda MN terhadap jarak elektroda AB yaitu ketika pembacaan

tegangan listrik pada multimeter sudah demikian kecil, misalnya 1.0 miliVolt.

Umumnya perubahan jarak MN dapat dilakukan bila telah tercapai

perbandingan antara jarak MN berbanding jarak AB = 1:20. Perbandingan yang lebih

kecil misalnya 1:50 dapat dilakukan bila mempunyai alat utama pengirim arus yang

mempunyai keluaran tegangan listrik DC sangat besar, katakanlah 1000 Volt atau

lebih, sehingga beda tegangan yang terukur pada elektroda MN tidak lebih kecil dari

1.0 miliVolt.

Contoh penggunaan jarak MN/2 terhadap jarak AB/2

Untuk jarak AB/2 dari 1.5 m sampai 6 m, gunakan jarak MN/2 = 0.3 m

Untuk jarak AB/2 dari 6 m sampai 15 m, gunakan jarak MN/2 = 1.2 m

Untuk jarak AB/2 dari 15 m sampai 60 m, gunakan jarak MN/2 = 3.0 m

Untuk jarak AB/2 dari 60 m sampai 150 m, gunakan jarak MN/2 = 12 m

Contoh di atas tidak mengikat dan dapat juga digunakan pasangan harga yang

lain apabila dirasa perlu.

27

Gambar 2.5 Konfigurasi Schlumberger

Untuk menghitung nilai resistivitas semu, diperlukan suatu bilangan faktor

geometri (K) yang tergantung pada jenis konfigurasi, jarak AB/2 dan MN/2. Pada

konfigurasi ini besarnya faktor geometri k adalah :

𝑘 =2𝜋

1

𝑟1−1

𝑟2−1

𝑟3+1

𝑟4

(2.7)

=2𝜋

(1

𝐴𝐵 2⁄−

1

𝑀𝑁 2⁄)−(

1

𝐴𝐵 2⁄+

1

𝑀𝑁 2⁄)−(

1

𝐴𝐵 2⁄+

1

𝑀𝑁 2⁄)+(

1

𝐴𝐵 2⁄−

1

𝑀𝑁 2⁄) (2.8)

=2𝜋

2(1

𝐴𝐵 2⁄−

1

𝑀𝑁 2⁄)−2(

1

𝐴𝐵 2⁄+

1

𝑀𝑁 2⁄) (2.9)

=𝜋

(1

𝐴𝐵 2⁄−

1

𝑀𝑁 2⁄)−(

1

𝐴𝐵 2⁄+

1

𝑀𝑁 2⁄) (2.10)

= 𝜋(𝐴𝐵

2−𝑀𝑁

2)(

𝐴𝐵

2+𝑀𝑁

2)

2(𝑀𝑁

2)

(2.11)

= 𝜋[(𝐴𝐵

2)2−(

𝑀𝑁

2)2]

2(𝑀𝑁

2)

(2.12)

Keterangan rumus:

k = Faktor geometri (meter)

AB = Jarak antara elektroda arus (meter)

MN = Jarak antara elektroda potensial (meter)

π = 3.141592654

28

2.8 Geologi Regional

Lokasi penelitian terletak di wilayah bagian utara pulau Jawa, yaitu di DKI

Jakarta. Wilayah DKI Jakarta dikenal sebagai Cekungan Airtanah Jakarta. Sistem

akuifer Jakarta bersifat ”multi layers” yang dibentuk oleh endapan Kuarter dengan

ketebalan mencapai sekitar 250 m. Ketebalan akuifer tunggal (single aquifer layer)

antara 1 – 5 m terutama berupa lanau sampai pasir halus. Susunan satuan batuan di

wilayah DKI Jakarta berdasarkan peta geologi pada gambar dibawah ini terdiri 4

satuan batuan yaitu [14]:

Gambar 2.6 Peta Geologi Wilayah DKI Jakarta

(Dadan dan Sudaryanto, 2009)

29

1. Satuan Aluvium

Satuan batuan ini dari campuran lempung, lumpur, pasir, kerikil, kerakal dan

bongkahan yang belum terkonsolidasikan. Endapan aluvium ini meliputi endapan

pantai sekarang, endapan sungai dan endapan rawa. Sebaran dari satuan ini

terlampar di sepanjang pantai utara (Teluk Jakarta) dan sepanjang lembah

sungai-sungai besar.

2. Satuan Endapan Pematang Pantai

Satuan batuan ini terdiri dari pasir halus hingga kasar dan berdasarkan

kenampakan morfologi dan batuan penyusunnya, satuan batuan ini diduga

terbentuk karena endapan angin yang membentuk onggokan-onggokan pasir

(sand dunes). Sebaran dari satuan batuan ini umumnya berarah barat-timur,

searah dengan bentuk pantai sekarang.

3. Satuan Batupasir Tufaan dan Konglomerat/Kipas alluvium.

Satuan batuan ini terdiri dari tufa halus, tufa konglomeratan, tufa pasiran dan

tufa batuapung yang pembentukannya berasal dari batuan gunung api muda di

dataran tinggi Bogor yang diendapkan pada lingkungan darat dan membentuk

morfologi kipas (menyebar). Tebal dari satuan ini diperkirakan ± 300 meter dan

berumur Plistosen Akhir atau lebih muda.

4. Satuan Tuf Banten

Satuan batuan berumur Pliosen. Disusun oleh tufa, tufa batuapung, batupasir

tufaan.

30

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Pusat Laboraturium Terpadu (PLT) UIN Syarif

Hidayatullah Jakarta dengan akuisisi data berlokasi di Bumi Perkemahan Ragunan,

Jakarta Selatan pada tanggal 3 Mei 2015. Penelitian ini berlangsung selama 3 bulan

terhitung dari Mei 2015 – Agustus 2015. Penelitian ini menghasilkan 5 lintasan, yaitu

2 lintasan membentang ke arah barat-timur dan 3 lintasan membentang ke arah utara-

selatan, seperti pada gambar 8 berikut.

Gambar 3.1 Peta lintasan lokasi penelitian

(id.foursquare.com)

31

3.2 Alat dan Bahan Penelitian

Penelitian ini menggunakan metode geolistrik tahanan jenis dengan

melakukan pengambilan data lapangan, Oleh karena itu diperlukan tanah lapang yang

luas dan juga peralatan praktik lapangan. Adapun peralatan yang digunakan pada

tahap akuisisi data lapangan adalah sebagai berikut:

Gambar 3.2 Peralatan akuisisi geolistrik

1. Resistivitymeter Mc Ohm-el model 2119 D

2. 1 buah accu sebagai sumber arus

3. 4 buah elekroda/paku

4. 4 buah palu

5. 4 buah kabel

6. 2 buah meteran, masing-masing 100 meter

32

Selain alat dan bahan yang telah disebutkan, diperlukan juga perangkat lunak

untuk proses pengolahan data selanjutnya. Adapun perangkat lunak tersebut terdiri

dari:

1. Microsoft excel yang digunakan untuk perhitungan matematisnya, dan

2. Software progress ver3.0 serta software Ip2Win guna memperoleh

gambaran model penampang 2D.

Gambar 3.3 Proses pegambilan data lapangan

33

3.3 Tahapan Proses Penelitian

Adapun tahapan proses penelitian ini dijelaskan secara singkat seperti pada

gambar 3.4 berikut.

Gambar 3.4 Diagram alir penelitian

Pengolahan Data

Data Resistivity Bumi

Perkemahan Ragunan

Interpretasi Struktur Tahanan Jenis

Tebal Lapisan h dan Tahanan

Jenis ρ

Kedalaman Lapisan

Kesimpulan

Akuisisi Geolistrik

Bumi Perkemahan Ragunan

Software

Microsoft excel

Progress ver3.0

Ip2Win

Data Penunjang

Data Geologi daerah

Jakarta Selatan

Tabel resistivitas

Studi Referensi

Survey Lapangan

34

Pada gambar 3.4 diatas merupakan diagram alir penelitian, secara keseluruhan

tahapan dari kegiatan penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Studi Referensi

Merupakan proses pengumpulan refensi yang akan dijadikan sebagai acuan

penelitian, referensi yang didapat berupa jurnal penelitian, sumber dari internet,

textbook, dan tugas akhir peneliti lainnya.

2. Survei Lapangan

Tahap ini merupakan tahap awal, yaitu pemilihan lokasi penelitian serta teknis

kerja lapangan. Pada tahap ini juga ditentukan arah dan panjang lintasan serta

lebar spasi untuk lintasan pada masing-masing lokasi pengambilan data, sehingga

ditetapkan 5 titik lokasi yang dijadikan lintasan.

3. Akuisisi Geolistrik

Setelah ditentukan lokasi penelitian kemudian dilakukan proses tahapan

selanjutnya yaitu akuisisi geolistrik yang melibatkan beberapa orang kru yang

bertugas di lapangan. Umumnya diperlukan minimal 5 orang kru, 1 orang

bertugas sebagai pengamat dan 4 orang lainnya bertugas untuk memindahkan

elektroda selama proses akuisisi.

Tahap-tahap pengambilan data lapangan adalah sebagai berikut :

1. Membentangkan meteran sesuai panjang lintasan dan lebar spasi yang

telah ditentukan.

2. Menancapkan elektroda pada permukaan tanah secara teratur sesuai

dengan konfigurasi Schlumberger

35

3. Memasang kabel yang digunakan sebagai penghantar arus dan

potensial yang menghubungkan antar elektroda dengan alat

resistivitymeter.

4. Melakukan pengambilan data dengan cara menginjeksikan arus listrik

ke dalam bumi melalui elektroda arus.

5. Mencatat besar arus listrik (I) dan respon beda potensial (V) serta

hambatan (R) yang terbaca pada resistivitymeter.

6. Pengambilan data setiap titik pengukuran.

7. Dengan langkah-langkah yang sama dari 1 – 6 diambil data untuk

semua lintasan pengukuran.

4. Pengolahan Data

Proses pengolahan data dari hasil akuisisi geolistrik secara singkat dijelaskan

dalam tiga tahap, yaitu :

1. Menghitung faktor geometri untuk konfigurasi elektroda

Schlumberger dengan bantuan Miscrosoft Excel.

2. Menghitung nilai tahanan jenis semu ρa yang juga dilakukan dengan

bantuan Microsoft Excel.

3. Setelah dilakukan perhitungan nilai tahanan jenis semu (Apparent

Resistivity) yang selanjutnya diolah dengan menggunakan software

progress dan Ip2Win sehingga diperoleh struktur keadaan bawah

permukaan daerah yang ditunjukkan oleh perbedaan nilai tahanan

jenis dan divisualisasikan dengan perbedaan warna, dari hasil inversi

36

menunjukkan nilai tahanan jenis sebenarnya, terhadap kedalaman.

Dengan langkah-langkah yang sama 1–3, data pada semua lintasan

diolah.

Data geologi dan tabel resistivitas yang sudah dicantumkan pada studi

referensi menjadi acuan untuk hasil pengolahan data penelitian yang kemudian

akan diinterpretasikan pada tahap selanjutnya.

5. Interpretasi Struktur Tahanan Jenis

Pada tahap ini akan menerangkan struktur-struktur lapisan bawah permukaan

yang didapat dari hasil pengolahan data, hasil tersebut berupa gambar lapisan

penampang 2D. Point penting yang menjadi bahasan pada tahapan ini yaitu nilai

resistivitas, kedalaman dan ketebalan lapisan.

6. Kesimpulan

Tahapan akhir dari penelitian ini yaitu dibuatnya kesimpulan dari keseluruhan

hasil penelitian, dan dilengkapi dengan saran yang bermanfaat untuk penelitian

selanjutnya.

37

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pengolahan Data

Pengolahan data telah dilakukan pada masing-masing lintasan menggunakan

software progress ver3.0 dan menggabungkan antara lintasan 1 dan 2, serta antara

lintasan 3, 4, dan 5 dengan menggunakan software Ip2Win. Lintasan 1 memiliki

panjang 160 meter dan berjarak 6.5 meter dengan lintasan 2 yang memiliki panjang

200 meter. Sedangkan, lintasan 3, 4 dan 5 memiliki panjang lintasan masing-masing

200 meter, dan berjarak 10 meter dari masing-masing lintasan. Lintasan 1 dan 2

letaknya berpotongan dengan lintasan 3, 4 dan 5. Berdasarkan data geologi yang

didapat, daerah penelitian yang terletak di Jakarta Selatan didominasi dengan satuan

aluvium dan satuan kipas aluvium. Berikut ini merupakan hasil penampang serta

interpretasi lapisan batuan dari masing-masing lintasan:

4.1.1 Pengolahan Data Lintasan 1 dan 2

Pada lintasan 1 yang membentang ke barat-timur dan memiliki panjang total

160 meter ini memiliki lapisan yang didominasi lanau basah lembek dan lanau

pasiran. Pada gambar 4.1 merupakan hasil pengolahan lintasan 1 menggunakan

software progress. Pada lintasan ini, lapisan yang berpotensi sebagai lapisan akuifer

pertama berada pada daerah yang dangkal dan cenderung dekat dengan permukaan,

terletak hingga kedalaman 3 meter dengan nilai resistivitas sekitar 83.34 – 123.57

Ωm.

38

Gambar 4.1 Hasil pengolahan progress pada lintasan 1

Secara umum, pada lintasan 1 terdapat 7 lapisan batuan seperti pada tabel 4.1

berikut.

Tabel 4.1 Interpretasi pada lintasan 1

No Jenis batuan kedalaman

(m)

nilai tahanan

jenis (Ωm)

tebal

lapisan (m) ket

1 Tanah lanau, pasiran 0 – 3 83.34 – 123.57 3 akuifer

2 Tanah lanau & tanah

lanau basah lembek 3 – 3.5 3.45 0.5

3 Batuan dasar berkekar

terisi tanah lembek 3.5 – 6 239.08 2.5

4 Batuan dasar tak lapuk 6 – 11 331.01 – 771.5 5

5 Tanah lanau, pasiran 11 – 18 41.4 7

akuifer 6 Tanah lanau & tanah

lanau basah lembek 18 – 32 8.37 14

7 Tanah lanau, pasiran 32 – 65 20.83 – 33.71 33

39

Pada tabel 4.1 menjelaskan secara ringkas lapisan batuan yang terdapat pada

lintasan ini, dapat dilihat pada kedalaman 3.5 – 6 m merupakan lapisan batuan dasar

berkekar dengan nilai resistivitas 239.08 Ωm. Kemudian, pada kedalaman 6 m hingga

kedalaman 11 m memiliki resistivitas yang cukup tinggi yaitu sekitar 331.01 – 771.50

Ωm yang diduga sebagai batuan dasar tak lapuk dengan ketebalan sekitar 5 m.

Sedangkan lapisan akuifer kedua dijumpai pada kedalaman 11 m hingga 65 meter

yang merupakan lapisan lanau, pasiran.

Sedangkan, pada gambar 4.2 merupakan hasil penampang lintasan 2 yang

letaknya masih sejajar dengan lintasan 1 dan berjarak 6.5 m, lintasan ini memiliki

total panjang lintasan 200 m.


40

Pada lintasan ini lapisan yang diduga akuifer merupakan lapisan lanau pasiran

yang memiliki ketebalan 5 m dan nilai tahanan jenis berkisar antara 43.49 – 153.07

Ωm, kemudian pada kedalaman 5 – 10 m memiliki resistivitas yang cukup tinggi

yang diduga lapisan tersebut merupakan batuan dasar berkekar terisi tanah lembab

dengan nilai resistivitas sekitar 212.74 – 252.08 Ωm. Sedangkan lapisan akuifer

kedua ditemukan pada kedalaman 10 – 43 m dengan nilai resistivitas sekitar 11.32 –

51.95 Ωm, ketebalan lapisan ini yaitu sekitar 33 m.


berikut.


Hasil tersebut sesuai bila dikorelasikan dengan hasil yang didapat dari

pengolahan software Ip2Win. Gambar 4.3 menyatakan bahwa pada lintasan 1 daerah

yang diduga sebagai lapisan akuifer dengan nilai resistivitas 12.6 – 88.7 Ωm

ditemukan pada kedalaman dangkal yaitu sekitar 0 – 3 m yang ditandai dengan citra

warna biru dan hijau. Lapisan selanjutnya yaitu batuan dasar berkekar, lapisan ini

memiliki nilai resistivitas sekitar 210 Ωm.

No Jenis batuan Kedalaman

(m)

Nilai tahanan

jenis (Ωm)

Tebal

lapisan (m) ket

1 Tanah lanau pasiran 0 – 5 43.49 – 153.07 5 akuifer

2 Batuan dasar berkekar

terisi tanah lembab 5 – 10 212.74 – 252.08 5

3 Tanah lanau, pasiran 10 – 43 11. 32 – 51.95 33 akuifer


lanau basah lembek 43 – 80 0.74 – 6.37 37

Naura-Dhita

Line

41

(a)

(b) (c)

Gambar 4.3 Hasil pengolahan Ip2Win pada lintasan 1 dan 2.

(a) Penggabungan lintasan 1 dan 2 berdasarkan citra warna, (b) harga resistivitas

pada lintasan 1, (c) harga resistivias pada lintasan 2

Sedangkan citra hijau hingga merah muda diduga sebagai lapisan akuifer air

tanah dalam dengan nilai resistivitas 2.44 – 75.3 Ωm dengan dugaan jumlah air cukup

besar yang dilihat dari ketebalannya, lapisan ini ditemukan mulai dari kedalaman 25

m. Dengan ditemukannya dua lapisan yang diduga sebagai akuifer ini, menandakan

bahwa lintasan 1 merupakan daerah yang berpotensi memiliki sumber air tanah yang

baik.

42

Sementara pada lintasan 2 memiliki resistivitas sedang hingga cenderung

tinggi yang ditandai dengan citra merah. Lapisan ini diduga sebagai lapisan lanau

pasiran yang merupakan lapisan akuifer dan ditemukan mulai dari permukaan hingga

kedalaman 5 m. Sedangkan lapisan akuifer selanjutnya berada pada kedalaman 12 –

50 m dengan kisaran harga resistivitas sekitar 26.6 – 35.5 Ωm. Akuifer ini termasuk

akuifer dalam yang memiliki cadangan air yang besar dan masih merupakan satu

sumber akuifer dari lintasan 1. Hal ini pun serupa dengan hasil interpretasi

menggunakan software progress sebelumnya, bahwa ditemukan dua lapisan akuifer

pada lintasan 2.

4.1.2 Pengolahan Data Lintasan 3, 4 dan 5

Lintasan 3, 4 dan 5 masing-masing memiliki total panjang lintasan 200 m dan

letak ketiga lintasan ini memotong lintasan 1 dan 2 dengan posisi tegak lurus

membentang ke arah utara-selatan. Jarak spasi antar lintasannya yaitu masing-masing

10 m.

Pada lintasan 3 lapisan akuifer yang berupa tanah lanau pasiran dijumpai pada

permukaan dangkal hingga kedalaman 6 m dengan nilai resistivitas 63.67 – 147.20

Ωm, kemudian dijumpai batuan dasar berkekar hingga kedalaman sekitar 6 – 18 m

dengan nilai resistivitas 156.79 – 182.02 Ωm. Lapisan akuifer selanjutnya berada

pada kedalaman 18 – 90 m dengan kisaran nilai resistivitas 9.60 – 71.97 Ωm,

ketebalan lapisan ini cukup besar yaitu sekitar 72 m. Kemudian pada kedalaman 90 m

merupakan tanah lanau basah lembek dengan nilai resistivitas 7.33 – 12.95 Ωm,

seperti yang digambarkan pada gambar 4.4 berikut ini.

43



berikut.


No. Jenis Batuan Kedalaman

(m)

Nilai Tahanan

Jenis (Ωm)

Tebal

Lapisan (m) ket


2

Batuan dasar

berkekar terisi tanah

lembab

6 – 18 156.79 – 182.02 12




44


Sementara, pada lintasan 4 hanya ditemukan satu lapisan akuifer yaitu pada

kedalaman 0 – 30 m dengan nilai resistivitas 28.89 – 146.16 Ωm. Lapisan berikutnya

yaitu terdiri dari batuan lanau basah lembek dengan nilai resistivitas 5.94 – 10.63 Ωm

di kedalaman 30 – 90 m, berdasarkan interpretasi kedalamannya lapisan ini memiliki

ketebalan yang cukup besar. Lapisan terakhir yaitu lempung basah lembek terdapat

pada kedalaman lebih dari 90 m dengan nilai resistivitas 2.14 Ωm dan memiliki tebal

lapisan sekitar 40 m.

45


berikut.


Pada gambar 4.6 berikut merupakan hasil model lapisan permukaan yang

terdapat pada lintasan terakhir yaitu lintasan 5.

Gambar 4.6 Hasil pengolahan progress lintasan 5


(m)

Nilai tahanan

jenis (Ωm)

Tebal

lapisan (m) ket




3 Tanah lempung, basah

lembek 90 – 130 2.14 40

Naura-Dhita

Line

Naura-Dhita

Line

46

Pada lintasan 5 lapisan yang diduga akuifer berada pada permukaan hingga

kedalaman 2 m yaitu dengan nilai resistivitas 44.71 Ωm. Lapisan berikutnya

merupakan lapisan lempung basah lembek dengan nilai resistivitas sekitar 1.80 Ωm.

Lapisan selanjutnya diduga merupakan batuan dasar yang memiliki resistivitas yang

cukup tinggi yaitu 185.50 – 777.83 Ωm dan merupakan lapisan penutup atau boleh

dikatakan lapisan kedap air.


berikut

Tabel 4.5 Interpretasi lintasan 5

Lapisan akuifer yang kedua diduga terdapat pada kedalaman 10 – 83 m

dengan nilai resistivitas sebesar 19.36 – 86.55 Ωm. Bila dilihat dari ketebalannya

yaitu 73 m, lapisan ini menjadi potensi sumber cadangan air tanah yang baik karena

pada kedalaman yang cukup dalam dan ditutup dengan batuan dasar pada bagian

atasnya, sehingga kualitas airnya masih terjaga dan masih berupa satu sumber dari

lintasan sebelumnya.


(m)

Nilai tahanan

jenis (Ωm)

Tebal

lapisan (m) ket

1 Tanah lanau, pasiran 0 – 2 44.71 2 akuifer

2 Tanah lempung,

basah lembek 2 – 4 1.80 2

3 Batuan dasar terisi

tanah kering 4 – 10 185.50 – 777.83 6




Naura-Dhita

Line

Naura-Dhita

Line

47

Hasil interpretasi pada lintasan 3, 4 dan 5 menggunakan software progress

sesuai bila dikorelasikan dengan hasil penggabungan lintasan yang dilakukan

menggunakan software Ip2Win. Gambar 4.7 menyatakan bahwa pada lintasan 3

ditemukan lapisan akuifer pada kedalaman dangkal yang ditandai dengan citra warna

orange hingga merah muda, kemudian lapisan yang diduga sebagai akuifer

selanjutnya ditemukan pada kedalaman lebih dari 12 m dengan nilai resistivitas 51.1

– 135 Ωm yang ditandai dengan citra warna merah muda.

(a)

(b) (c) (d)

Gambar 4.7 Hasil pengolahan Ip2Win pada lintasan 3, 4 dan 5.

(a) Penggabungan lintasan 3, 4 dan 5 berdasarkan citra warna, (b) harga resistivitas pada

lintasan 3, (c) harga resistivias pada lintasan 4, (d) harga resistivitas pada lintasan 5

48

Hal serupa juga terjadi pada lintasan 4, lapisan akuifer diduga berada pada

permukaan hingga kedalaman 30 m dengan harga resistivitas berkisar antara 42 – 141

Ωm. Lapisan selanjutnya terdiri dari lanau basah lembek dan lempung basah lembek,

seperti yang sudah dibahas pada interpretasi software progress sebelumnya.

Sementara pada lintasan 5 ditemukan dua lapisan akuifer yang merupakan tanah

lanau pasiran. Tanah lanau pasiran ini ditemukan pada lapisan permukaan dengan

nilai resistivitas sekitar 22.6 Ωm, dan selanjutnya pada kedalaman lebih dari 25 m

yang ditandai dengan citra warna orange.

4.2 Pembahasan

Hasil interpretasi yang sudah dilakukan sebelumnya menyatakan bahwa jenis

lapisan yang terdapat di lokasi penelitian sesuai dengan data geologi yang didapat.

Pada data geologi menjelaskan bahwa daerah Jakarta Selatan di dominasi dengan

satuan aluvium dan kipas aluvium. Sedangkan lapisan akuifer diinterpretasikan

terdapat pada lapisan lanau pasiran. Tanah lanau pasiran berpotensi sebagai akuifer

karena bersifat porous yang dapat menyimpan dan mengalirkan air dengan baik.

Daerah lokasi penelitian diperkirakan memiliki cadangan sumber air tanah

yang cukup besar dan baik, dilihat dari ditemukannya akuifer permukaan pada setiap

lintasan dan akuifer dalam pada 4 lintasan diantara 5 lintasan yang ada dan memiliki

ketebalan lapisan yang cukup baik. Daerah penelitian memiliki potensi sumber air

tanah yang baik dikarenakan pada lokasi tersebut terdapat banyak pepohonan yang

berfungsi sebagai resapan air tanah. Sedangkan, lapisan akuifer dalam dapat dijadikan

49

cadangan air pada musim-musim kering dan kedalaman lapisannya yang membuatnya

tidak mudah terkontaminasi oleh zat-zat tercemar. Meskipun demikian,

keberadaannya tetap harus dimanfaatkan seefisien mungkin agar tidak merusak dan

mengurangi sumber daya air.

Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan 2 software ditujukan agar lebih

memperjelas hasil interpretasinya. Prinsip dari kedua software ini cenderung sama,

yaitu melihat lapisan bawah permukaan melalui gambar 2D. Namun, kelebihan pada

software Ip2Win adalah gambar dapat diinterpretasikan dalam citra warna yang

mempermudah diketahuinya struktur-struktur lapisan batuannya. Kelebihan lain dari

software Ip2Win ini juga dapat menggabungkan lebih dari dua lintasan yang

posisinya masih sejajar.

50

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Adapun kesimpulan yang dapat diambil dari hasil penelitian ini adalah

sebagai berikut.

1. Lapisan permukaan pada tiap-tiap lintasan daerah penelitian umumnya

didominasi dengan lapisan tanah lanau pasiran, tanah lanau basah lembek,

batuan dasar berkekar, batuan dasar tak lapuk, dan tanah lempung basah

lembek. Hal ini menandakan bahwa lokasi penelitian tersebut memiliki

lapisan yang dapat menyimpan dan dilalui air tanah dengan cukup baik.

2. Lokasi penelitian memiliki potensi akuifer yang baik yang ditandai dengan

ditemukannya lapisan akuifer pada kedalaman dangkal mulai permukaan

hingga kedalaman 6 meter, dan juga akuifer dalam yang ditemukan mulai

dari 10 meter hingga yang terdalam ditemukan pada kedalaman 32 meter.

Ketebalan lapisan akuifer pada lokasi penelitian ini beragam yaitu mulai

dari 2 – 73 meter. Akuifer air tanah dalam dapat menjadi sumber cadangan

air yang baik karena keberadaannya yang tidak terpengaruh musim dan

belum terkontaminasi oleh zat-zat tercemar.

3. Hasil interpretasi yang didapat pada penelitian serupa dengan data

penunjang, yaitu data geologi daerah Jakarta Selatan dengan satuan

aluvium dan satuan batupasir, tufaan dan konglomerat/kipas aluvium.

51

5.2 Saran

Untuk penelitian selanjutnya guna mendapatkan hasil yang lebih baik,

saran yang dapat diberikan oleh penulisan adalah sebagai berikut

1. Agar hasil penelitian dapat diinterpretasi dengan lebih jelas dan akurat

diperlukan data geologi yang lebih lengkap sebagai data penunjang seperti

data lithologi, dan GPS.

2. Hasil interpretasi akan lebih baik bila dibuat dengan gambar penampang

3D dan diperlukan software tambahan dalam pengolahannya. Sementara,

konfigurasi geolistrik yang akurat untuk jenis penelitian lapisan akuifer

adalah konfigurasi penggabungan Wenner-Schlumberger.

52

Daftar Pustaka

[1]. ATB, 2013. Standar Kebutuhan Air Bersih Setiap Orang.

http://www.atbbatam.com, 29 Mei 2015, pk. 20.56 WIB

[2]. Astyarini, A. 2012. Makalah Air Bersih. http://athaagatha.wordpress.com,

29 Mei 2015, pk. 21.00 WIB

[3]. Anonim. 2010. Modul Rekayasa Lingkungan: Sistem Penyediaan Air

Bersih. http://elearning.gunadarma.ac.id, 7 Juli 2015, pk. 17.45 WIB

[4]. Asra, Arland. 2012. Penentuan Sebaran Akuifer dengan Metode Tahanan

Jenis (Resistivity Method) di Kota Tangerang Selatan, Provinsi Banten.

Skripsi. Institut Pertanian Bogor

[5]. Todd, D.K. 1959. Groundwater Hydrology. New York : Associate Professor

of Civil Engineering California University, John Wiley & Sons.

[6]. Nasution, Enda Mora. 2013. Penyelidikan Zona Akuifer Dengan Survei

Pendugaan Geolistrik Metode Schlumberger Studi Kasus Daerah

Kecamatan Kaliwungu Dan Sekitarnya, Kabupaten Kendal, Jawa Tengah.

Universitas Diponegoro

[7]. Kira, 2012. Aquifer. http://kiradminner.blogspot.com, 9 Juli 2015, pk 05.15

WIB

[8]. Ashari, Bugar. 2013. Pemetaan Penyebaran Pola Akuifer Dengan Metode

Resistivitas Sounding Konfigurasi Schlumberger di Daerah Dayu

Gondangrejo Karanganyar. Skripsi. Universitas Sebelas Maret, Surakarta.

[9]. Telford, W.M., L.P. Geldart, R.E. Sheriff. 1990. Applied Geophysics,

Second Edition. Cambridge University Press. New York.

[10]. Firdaus, Muhamad., M, Burhannudinnur & Hutasiot, Lambok M. 2006.

Analisis Perbedaan Tahanan Jenis Lempung Di Daerah Plumpang, Jakarta

Utara. Jurnal Mindagi Vol.10 (1) hal 11-26

http://www.atbbatam.com/metro/index.php/component/k2/item/78-standar-kebutuhan-air-bersih-setiap-orang%20%20(29

http://athaagatha.wordpress.com/

http://elearning.gunadarma.ac.id/

http://kiradminner.blogspot.com/

53

[11]. Muhammad, A E. 2014. Geolistrik Makalah.

http://aefnurmuhammad.blogspot.com, 30 Juli 2015, pk. 16.13 WIB

[12]. Setiyawan, Teguh & Utama, Widya. 2009. Interpretasi Bawah Permukaan

Daerah Porong Sidoarjo Dengan Metode Geolistrik Tahanan Jenis Untuk

Mendapatkan Bidang Patahan. ITS Surabaya

[13]. Halik, Gusfan & S, Jojok Widodo. 2008. Pendugaan Potensi Air Tanah

Dengan Metode Geolistrik Schlumberger di Kampus Tegal Boto Universitas

Jember. Jurnal Media Teknik Sipil. Hal 109-114

[14]. Suherman, Dadan & Sudaryanto. 2009. Tipe Air Untuk Penentuan Aliran

Air Tanah Vertikal di Cekungan Jakarta Utara. Jurnal Riset dan

Petambangan Jilid 19 (2), hal 99-108

[15]. Sarari, Amanda Gissa. 2014. Penentuan Akuifer Bawah Permukaan

Menggunakan Metode Geolistrik Resistivitas Studi Kasus Pondok Pesantren

Tahfidzul Qur’an Kecamatan Dau-Malang. Universitas Brawijaya, Malang

[16]. Kurniawan Alva. 2009. Tutorial IP2WIN. Yogyakarta. Jurnal

[17]. Pujimiarto, Dwi Wahyu. 2013. Aplikasi Metode Geolistrik Resistivitas

Konfigurasi Schlumberger Untuk Mengidentifikasi Lapisan Akuifer di Desa

Slamparejo Kecamatan Jabung Kabupaten Malang. Uneversitas Negeri

Malang, Malang

[18]. Sulu, S S, et al. Pemetaan Akuifer Airtanah di Wilayah Kampus UNSRAT

Manado dengan Menggunakan Metode Geolistrik Tahanan Jenis.

Universitas Sam Ratulangi, Manado

[19]. Winarni, Eka Ayu Tyas. 2014. Aplikasi Metode Geolistrik Resistivitas

Konfigurasi Schlumberger Untuk Mengidentifikasi Akuifer Sebagai Sumber

Air Tambahan Sawah Tadah Hujan di Kecamatan Plupuh Kabupaten

Sragen. Universitas Sebelas Maret, Surakarta

http://aefnurmuhammad.blogspot.com/

54

LAMPIRAN

Lampiran 1. Data Resistivitas Lintasan 1

No. a ( C ) b (P) I (mA) V (mV) R (ohm) K (m) rho (ohm-m)

1 1 0.2 2 33.171 16.086 7.5360 121.224096

2 1.5 0.3 2 19.370 9.393 11.3040 106.178472

3 2 0.3 2 10.229 4.960 20.4623 101.493008

4 2.5 0.3 2 6.375 3.091 32.2373 99.6454943

5 3 0.3 2 4.394 2.130 46.6290 99.31977

6 4 0.3 2 2.381 1.154 83.2623 96.0846942

7 5 0.3 2 1.435 0.695 130.3623 90.6017985

8 6 0.3 2 0.978 0.747 187.9290 140.382963

9 6 1.2 2 4.263 2.067 45.2160 93.461472

10 7 1.2 2 2.780 1.348 62.2243 83.8783564

11 8 1.2 2 1.973 0.956 81.8493 78.2479308

12 10 1.2 2 0.966 0.468 128.9493 60.3482724

13 11 1.2 2 0.787 0.381 186.5160 71.062596

14 15 1.2 2 1.217 0.590 292.4190 172.52721

15 15 3 2 1.556 0.754 113.0400 85.23216

16 20 3 2 0.698 0.338 204.6233 69.1626754

17 25 3 2 0.373 0.180 322.3733 58.027194

18 30 3 2 0.224 0.108 466.2900 50.35932

19 40 3 20 0.968 0.047 832.6233 39.1332951

20 50 3 20 0.434 0.021 1303.6233 27.3760893

21 60 3 20 0.256 0.012 1879.2900 22.55148

22 60 11 20 1.141 0.055 452.1600 24.8688

23 70 11 20 0.557 0.027 622.2433 16.8005691

24 80 11 20 1.334 0.021 818.4933 17.1883593

55



1 1 0.2 2 23.947 11.613 7.5360 87.515568

2 1.5 0.3 2 18.004 8.731 11.3040 98.695224

3 2 0.3 2 9.605 4.658 20.4623 95.3133934

4 2.5 0.3 2 5.913 2.867 32.2373 92.4243391

5 3 0.3 2 4.017 1.948 46.6290 90.833292

6 4 0.3 2 2.169 1.051 83.2623 87.5086773

7 5 0.3 2 1.381 0.669 130.3623 87.2123787

8 6 0.3 2 0.961 0.466 187.9290 87.574914

9 6 1.2 2 3.901 1.891 45.2160 85.503456

10 7 1.2 2 2.829 1.371 62.2243 85.3095153

11 8 1.2 2 2.224 1.078 81.8493 88.2335454

12 9 1.2 2 1.729 0.838 104.0910 87.228258

13 10 1.2 2 1.415 0.686 128.9493 88.4592198

14 12 1.2 2 1.006 0.487 186.5160 90.833292

15 15 1.2 2 0.649 0.314 292.4190 91.819566

16 15 3 2 1.674 0.812 113.0400 91.78848

17 20 3 2 0.892 0.432 204.6233 88.3972656

18 25 3 2 0.515 0.249 322.3733 80.2709517

19 30 3 2 0.289 0.144 466.2900 67.14576

20 50 3 20 0.549 0.026 1303.6233 33.8942058

21 60 3 20 0.292 0.014 1879.2900 26.31006

22 60 12 20 1.250 0.060 452.1600 27.1296

23 70 12 20 0.735 0.035 622.2433 21.7785155

24 80 12 60 1.353 0.021 818.4933 17.1883593

25 90 12 60 0.932 0.015 1040.9100 15.61365

26 100 12 60 0.566 0.009 1289.4933 11.6054397

56



1 1 0.2 2 37.342 18.118 7.5360 136.537248

2 1.5 0.3 2 19.472 9.447 11.3040 106.788888

3 2 0.3 2 10.499 5.094 20.4623 104.2349562

4 2.5 0.3 2 5.949 2.886 32.2373 93.0368478

5 3 0.3 2 3.844 1.865 46.6290 86.963085

6 4 0.3 2 2.045 0.992 83.2623 82.5962016

7 5 0.3 2 1.291 0.626 130.3623 81.6067998

8 6 0.3 2 0.992 0.481 187.9290 90.393849

9 6 1.2 2 3.977 1.930 45.2160 87.26688

10 7 1.2 2 3.032 1.471 62.2243 91.5319453

11 8 1.2 2 2.295 1.114 81.8493 91.1801202

12 9 1.2 2 1.840 0.893 104.0910 92.953263

13 10 1.2 2 1.549 0.751 128.9493 96.8409243

14 12 1.2 2 1.149 0.557 186.5160 103.889412

15 15 1.2 2 0.734 0.356 292.4190 104.101164

16 15 3 2 1.861 0.903 113.0400 102.07512

17 20 3 2 0.971 0.471 204.6233 96.3775743

18 25 3 2 0.599 0.290 322.3733 93.488257

19 30 3 2 0.384 0.186 466.2900 86.72994

20 40 3 20 1.546 0.075 832.6233 62.4467475

21 50 3 20 0.754 0.036 1303.6233 46.9304388

22 60 3 20 0.375 0.018 1879.2900 33.82722

23 60 12 20 1.387 0.067 452.1600 30.29472

24 70 12 20 0.813 0.039 622.2433 24.2674887

25 80 12 60 1.455 0.023 818.4933 18.8253459

26 90 12 60 0.973 0.015 1040.9100 15.61365

27 100 12 60 0.784 0.012 1289.4933 15.4739196

57



1 1 0.2 2 17.111 8.298 7.5360 62.533728

2 1.5 0.3 2 12.236 5.934 11.3040 67.077936

3 2 0.3 2 6.601 3.201 20.4623 65.4998223

4 2.5 0.3 2 4.236 2.055 32.2373 66.2476515

5 3 0.3 2 3.047 1.478 46.6290 68.917662

6 4 0.3 2 1.672 0.811 83.2623 67.5257253

7 5 0.3 2 1.075 0.521 130.3623 67.9187583

8 6 0.3 2 0.751 0.364 187.9290 68.406156

9 6 1.2 2 3.350 1.625 45.2160 73.476

10 7 1.2 2 2.407 1.167 62.2243 72.6157581

11 8 1.2 2 1.809 0.877 81.8493 71.7818361

12 9 1.2 2 1.466 0.711 104.0910 74.008701

13 10 1.2 2 1.184 0.574 128.9493 74.0168982

14 12 1.2 2 0.853 0.413 186.5160 77.031108

15 15 1.2 2 0.536 0.260 292.4190 76.02894

16 15 3 2 1.387 0.672 113.0400 75.96288

17 20 3 2 0.714 0.346 204.6233 70.7996618

18 25 3 2 0.418 0.202 322.3733 65.1194066

19 30 3 2 0.220 0.106 466.2900 49.42674

20 40 3 20 1.140 0.055 832.6233 45.7942815

21 50 3 20 0.544 0.026 1303.6233 33.8942058

22 60 3 20 0.310 0.015 1879.2900 28.18935

23 60 12 20 1.494 0.072 452.1600 32.55552

24 70 12 20 0.793 0.038 622.2433 23.6452454

25 80 12 60 1.566 0.025 818.4933 20.4623325

26 90 12 60 0.926 0.015 1040.9100 15.61365

27 100 12 60 0.680 0.011 1289.4933 14.1844263

58



1 1 0.2 2 14.845 7.202 7.5360 54.274272

2 1.5 0.3 2 7.681 3.726 11.3040 42.118704

3 2 0.3 2 4.679 2.270 20.4623 46.449421

4 2.5 0.3 2 3.246 1.574 32.2373 50.7415102

5 3 0.3 2 1.758 0.853 46.6290 39.774537

6 4 0.3 2 1.081 0.524 83.2623 43.6294452

7 5 0.3 2 2.280 1.213 130.3623 158.1294699

8 6 0.3 2 2.964 1.438 187.9290 270.241902

9 6 1.2 2 2.583 1.689 45.2160 76.369824

10 7 1.2 2 2.233 1.083 62.2243 67.3889169

11 8 1.2 2 1.786 0.886 81.8493 72.5184798

12 9 1.2 2 1.431 0.694 104.0910 72.239154

13 10 1.2 2 1.189 0.557 128.9493 71.8247601

14 12 1.2 2 0.819 0.397 186.5160 74.046852

15 15 1.2 2 0.515 0.250 292.4190 73.10475

16 15 3 2 1.248 0.605 113.0400 68.3892

17 20 3 2 0.661 0.320 204.6233 65.479456

18 25 3 2 0.375 0.182 322.3733 58.6719406

19 30 3 2 0.231 0.112 466.2900 52.22448

20 40 3 20 1.013 0.049 832.6233 40.7985417

21 50 3 20 0.455 0.022 1303.6233 28.6797126

22 60 3 20 0.263 0.012 1879.2900 22.55148

23 60 12 20 1.208 0.058 452.1600 26.22528

24 70 12 20 0.755 0.036 622.2433 22.4007588

25 80 12 60 0.486 0.030 818.4933 24.554799

26 90 12 60 0.868 0.014 1040.9100 14.57274

27 100 12 60 0.722 0.011 1289.4933 14.1844263

APLIKASI METODE GEOLISTRIK RESISTIVITAS UNTUK...

Documents

Transcript of APLIKASI METODE GEOLISTRIK RESISTIVITAS UNTUK...