Identifikasi Air Tanah Menggunakan Metode Ves Fix

8/17/2019 Identifikasi Air Tanah Menggunakan Metode Ves Fix

1/16

IDENTIFIKASI AIR TANAH MENGGUNAKAN METODE VES

(VERTIKAL ELECTRICAL SOUNDING) DI DAERAH CANDI UMBUL

DAN SEKITARNYA, DESA KARTOHARJO, GRABAG, KABUPATENMAGELANG, PROVINSI JAWA TENGAH

Oleh :

Lia Ardiani1), Ahmad Bishry Mustofa2), Nur Arasyi2), Hazqial Hafazhah3),

Muhammad Dwi Nurdiansyah4), Muhamad Ikhsan5), Rizqi Aula Lazuardian6),

Rizqi Amalia Hidayati1), Thava Yuniantari7), Asronj Bakkit Simanjuntak 1).

(Email : [email protected])

1Universitas Dipenegoro, Semarang 2Universitas Pembangunan Nasional,

Yogyakarta 3Universitas Brawijaya, Malang 4Institut Teknologi Sepuluh

Nopember, Surabaya 5Universitas Negri Semarang, Semarang 6Universitas

Sebelas Maret, Surakarta 7Universitas Islam Negri Yogyakarta, Yogyakarta.

ABSTRAK

Telah diakukan pengukuran dan interpretasi metode vertical elctrical

sounding (VES) untuk memperoleh informasi struktur bawah permukaan dan

lapisan air tanah di Daerah Candi Umbul dan sekitarnya, Desa Kartoharjo, Grabag,

Kabupaten Magelang, Provinsi Jawa Tengah. Akuisisi data lapangan yang

diperoleh berupa beda potensial dan arus. Data tersebut digunakan untuk

menghitung nilai resistivitas semu. Setelah diperoleh nilai resistivitas semu

kemudian diolah dengan menggunakan program progress untuk mengetahui nilai

resistivitas setiap lapisan batuan. Dengan informasi geologi sebagai perbandingan.

Pada titik sounding 4 didapatkan lapisan akuifer pada kedalaman 13.31 m s/d 26.69

m dengan nilai resistivitas 14.7 ohm. m yang berada diatas batulempung. Dari

korelasi juga diapatkan kemenerusan lapisan batupasir dan batulempung.

Sedangkan pada titik sounding 5 terdapat lapisan akuifer pada lapisan ketiga dengan

kedalaman 2 m s/d 7 m dengan nilai resistivitas 17.64 ohm. m yang berada diatas

batulempung. Untuk titik sounding 6 terdapat lapisan akuifer pada lapisan ketiga

dengan kedalaman >41 m dengan nilai resistivitas 16.84 ohm yang berada diatas

batulempung.

Kata kunci : Akuifer, Resitivitas, VES.

mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]


2/16

PENDAHULUAN

Kawasan Candi Umbul

merupakan daerah wisata yang berada

pada sekitar gunung Telomoyo, Andong,

Ungaran dan Merbabu. Beberapa daerah

sekitar candi terutama pada Desa

Kartoharjo Kecamatan Grabag

Kabupaten Magelang merupakan daerah

yang rawan mengalami kekeringan pada

musim kemarau. Hal tersebut terjadi

akibat penggalian sumur warga yang

berkisar pada kedalaman 6-9 meter.

Menurut [1] Metode geolistrik

merupakan satu metode dalam geofisika

yang mempelajari sifat aliran listrik di

dalam bumi. Pendeteksian di atas

permukaan meliputi pengukuran medan

potensial, arus, dan elektromagnetik yang

terjadi baik secara alamiah maupun

akibat penginjeksian arus ke dalam bumi.

Metode Vertical Electrical Sounding

(VES) merupakan metode geolistrik

dengan konfigurasi Schlumberger

menggunakan arus listrik yang

dimasukkan ke dalam tanah melalui dua

elektroda arus. Resistivitas ( ) adalah

parameter yang menunjukkan tingkat

hambatan terhadap arus listrik. Bahan

yang mempunyai resistivitas yang besar

akan sukar dialiri arus listrik. Dengan

menggunakan metode VES didapat

perlapisan batuan dengan nilairesistivitas yang beragam. Lapisan yang

mengandung air tanah mempunyai nilai

resistivitas rendah.

Dengan pengukuran menggunakan

metode Vertical electrical Sounding

(VES) diharapkan dapat memberikan

informasi lapisan kedalaman air tanah

dari Desa Kartoharjo. Nantinya

kedalaman perlapisan yang mengandung

air tanah yang diketahui dapat dijadikan

referensi warga sekitar dalam

menggalian air tanah.

DASAR TEORI

Metode VES

Metode geolistrik merupakan

metode geofisika dengan memanfaatkan

sifat kelistrikan bumi. Metode geolistrik

juga dapat digunakan dalam membantu

penginterpretasian hal-hal berikut [2]:

1.

Keberadaan sumber panas;2. Keberadaan sumber reservoar ;

3. Zona permeabel dan upflow.

Metode VES atau Vertical Electrical

Sounding merupakan salah satu bagian

dari metode geolistrik menggunakan

konfigurasi Schlumberger. Metode VES

merupakan salahsatu metode geofisika

aktif dengan menggunakan prinsip

respon batuan terhadap listrik yang

diinjeksikan ke dalam bumi. Metode inimemanfaatkan sifat tahanan jenis batuan

untuk mengetahui struktur bawah

permukaan. Arus listrik diinjeksikan ke

dalam bumi melalui elektroda-elektrida

arus kemudian akan ditangkap oleh

elektroda potensial dan didapatkan nilai

perbedaan potensialnya.

Lalu diperoleh nilai hambatan

jenismya. Aris listrik diasumsikan

merambat melalui medium homogenisotropis sehingga apabila arus yang

diinjeksikan besarnya sama sedangkan

nilai beda potensial yang didapatkan

berbeda, hal ini menunjukkan adanya

anomali tahanan jenis yang dimiliki

batuan di bawah permukaan dan dapat

menggambarkan keadaan geologinya.

Nilai hambatan jenis merupakan respon

batuan dari arus yang diinjeksikan,

sehingga nilai hambatan jenis yang

bervariasi menunjukkan adanya


3/16

perbedaan jenis batuandan perlapisan di

bawah permukaan. Untuk mendapatklan

struktur yang lebih dalam jarak elektrodauntuk menginjeksikan perlu

diperpanjang pula.

Pemasangan elektroda dalam

konfigurasi schlumberger yaitu dengan

elektroda arus memiliki jarak yang lebih

besar daripada elektroda potensial,

dengan bentangan elektroda potensial

berada di dalam bentangan elektroda

arus. Konfigurasi Schlumberger

memiliki keunggulan mudah untukdilakukan dan banyak digunakan untuk

survey geolistrik sounding.

Keunggulan lainnya adalah dapat

mendeteksi adanya nonhomogenitas

lapisan batuan dengan membandingkan

nilai reistivitas semu saat perpindahadn

jarak elektroda P1/P2. Nilai resistivitas

semu bergantung pada geometri sasunan

elektroda dan didefinisikan dengan faktor

geometri K= π ((a2-b2) / 2b) dengan a

adalah jarak elektroda arus ke pusat dan

b adalah jarakpotensial ke pusat. Dengan

mengetahui harga V, I, dan k didapatkan

harga tahanan jenis yaitu ρ=k(ΔV/I)[1].

Geologi Regional

Daerah Candi Umbul terletak

diantara pegunungan vulkanik Gunung

Telomoyo, Gunung Andong, Gunung

Merbabu, Gunung Ungaran dan Gunung

Sumbing dimana kegiatan erupsi pda tiap

gunung tersebut akan memberikan

pengaruh terhadap tatanan geologi

daerah Candi Umbul. Gunungapi paling

dekat dengan Candi Umbul adalah

Gunung Telomoyo yang memiliki

ketinggian 1894 mdpl yang terletak pada

zona Pegunungan Serayu Utara dengan

batuan tertua adalah batuan sedimen

berumur miosen tengah dengan

mekanisme pengendapan turbidit pada

lingkungan neritik yang kemudian

disusul oleh proses pengangkatan pada

kala Pliosen atas dan diikuti oleh erupsiefusif Ungaran Tua pada kala Plistosen

Awal.

Selain itu kejadian geologi yang

mempengaruhi tatanan geologi daerah

Candi Umbul adalah aktiitas vulkanik

Telomoyo-1 yang menghasilkan endapan

piroklastik dan lava. Letusan besar

Telomoyo-1 menyebabkan terjadinya

runtuhan yang mengakibatkan

terbentuknya struktur caldera rim seluas22 km dan memunculkan kembali

aktivitas vulkanik Telomoyo-2 yang

menghasilkan endapan piroklastik dan

lava. Aktifitas vulkanik Telomoyo-2

terus berlanjut hingga menghasilkan

kerucut skoria yang bersifat andesit-

basaltik. Setelah gunung aktifitas

Gunung Telomoyo berkhir disusul oleh

aktifitas vulkanik Gunung Ungaran dan

Merbabu yang menghasilkan endapan

lava, piroklastik , lahar dan alluvium.

Geomorfologi

Bentuk rupa bumi daerah Candi Umbul

menunjukan suatu satuan geomorfologi

vulkanik dengan variasi lereng dengan

kemiringan berkisar 20° – 85° pada fasies

central dan perbukitan pada fasies

proksimal. Rentang variasi elevasi pada

daerah ini berkisar antara 200-1850

mdpl..

Stratigrafi

Dalam investigasi air tanah pada

daerah Candi Umbul ini, runtutan

stratigrafi memiliki peranan yang sangat

penting untuk mengetahui persebaran

reservoir air tanah yang pada umumnya

merupakan batuan yang permeable dan

poros.

Urutan stratigrafi daerah Candi

Umbul


4/16

Umur Satuan Batuan

Tua

Muda

Lava Ungaran-1

Lva Telomoyo-1

Aliran piroklastik

Telomoyo-1

Lava Telomoyo-2

Aliran piroklastik

Telomoyo 2

Jatuhan piroklastik

Telomoyo-2

Lava Andong

Lava Telomoyo

Lava Ungaran-2

Lava Merbabu-1

Aliran piroklastik

Merbabu

Koluvium Telomoyo

Kerucut piroklastik

Lava Merbabu-2

Jatuhan piroklastik

Merbabu

Lahar Merbabu

Aluvium

METODOLOGI

Dalam pengukuran VES yang

dilakukan menggunakan metode

Schlumberger. Pengukuran ini dilakukan

didaerah Candi Umbul dan Sekitarnya,

Desa Kartoharjo, Grabag, Kabupaten

Magelang.

Alat yang digunakan berupa Oyodan dua buah elektroda arus dan dua buah

elektrodan potensial. Akuisisi data

dilakukan dengan menggunakan 6 titik

dengan bentangan AB sejauh 250m dan

bentangan MN sejauh 30m. Data yang

didapat kemudian diolah dengan

software microcof excel dan progress

untuk mendapatkan model lapisan bawah

permukaan. Setelah itu data

diinterpretasikan dengan membaca

informasi geologi, informasi pada saat

survei, dengan tujuan menemukan

gambaran tentang pelapisan batuan gunamengetahui kedalaman air tanah.

Akuisisi data dilakukan dengan :

1. Menancapkan elektroda-

elektroda C dan P dengan

konfigurasi schlumberger pada

bentangan terpendek yang telah

direncanakan (eksentris 1/5).

Kemudian mencatat nilai kuat

arus listrik dan beda potensial

terukur pada resistivity meterMcOhm. Menghitung ρa dan

memplot hasilnya pada kertas

grafik skala bilog.

2. Memindahkan elektroda C dan P

seperti pada tebel (Log Sheet).

Mencatat I dan ∆V yang terukur.

Menghitung dan plot ρa.

3. Mengulangi langkah pada point

2 sampai panjang lintasan yang

telah ditentukan, dan mencatat

pembacaan I dan ∆V yang

terukur, kemudian menghitung

dan plot ρa.

4. Mengulangi langkah pada point

1 sampai 4 untuk titik

pengukuran berikutnya yang

telah ditentukan


5/16

Gambar 1. Diagram Alir pengambilan

data

HASIL DAN PEMBAHASAN

Berdasarkan hasil akuisisi datadan pengolahan data, diketahui bahwa

jumlah titik sounding sebanyak 6 buahdengan panjang masing-masing lintasan

yaitu 250 m. Dengan titik sounding 1sampai 4 berada dalam FormasiKaligetas, sedangkan pada titik sounding5 dan 6 berada dalam satuan batuangunungapi tak terpisahkan. Pada

pengolahan geolistrik soundingmenggunakan Progress didapatkankurva hubungan antara apparentresistivity dengan spasi elektroda,tabulasi data hasil inversi dan profil

bawah permukaan bedasarkan perbedaan

nilai resistivitas batuan bawah permukaan. Pada grafik hubungan

tersebut terdapat garis dan titik, dimanatitik tersebut merupakan kumpulan nilai

resistivitas bawah permukaan dari setiapkedalaman yang berbeda sedangkan garis biru tersebut merupakan hasil inversiuntuk mendekati model dari datalapangan, garis ungu tersebut sebaiknya

berhimpit dengan titik-titik pada nilairesistivitas pada setiap spasi. Garis berwarna b menunjukkan modelresistivitas dan ketebalan /kedalamanyang dibuat. Pada

Dari pembuatan pemodelanmenggunakan software Progress, erroryang didapatkan dari pemodelan 1 Dyang telah dibuat adalah sebesar ... %.Dimana penetrasi kedalaman maksimumdari konfigurasi schlumberger ini adalah1/5 dari panjang lintasannya pada setiaptitik soundingnya. Bedasarkan kurvasounding log resistivitas ini didapatkan bahwa pada titik sounding 1 terdapat 3lapisan di bawah permukaan. Titik pengukuran 1 pada lapisan pertama pada

kedalaman 1,6 m dengan nilai resistivitas16.68 ohm. m, pada lapisan kedua padakedalaman 25.57 m dengan nilai

resistivitas 67 ohm. m, pada lapisanketiga pada kedalaman >25 m dengannilai resistivitas 28.21 ohm. m.Interpretasi bedasarkan nilai resistivitas batuan (Looke, 2004) pada lapisan

pertama dengan nilai resistivitas 16.68ohm.m dikategorikan sebagai soil, pada

lapisan kedua dengan nilai resistivitas 67ohm. m dikategorikan sebagai batupasir,dan pada lapisan kedua dengan nilairesistivitas 28.21 ohm. m dikategorikansebagai batulempung. Pada titik

sounding satu tidak ditemukan lapisanakuifer air tanah.

Pada titik sounding kedua erroryang didapatkan dari pemodelan 1 Dyang telah dibuat adalah sebesar 8.347 %. pada titik sounding 1 terdapat 4 lapisan di bawah permukaan. Titik pengukuran 1

pada lapisan pertama pada kedalaman 0

s/d 2.17 m dengan nilai resistivitas 15.03


6/16

ohm. m, pada lapisan kedua padakedalaman 2.17 m s/d 20.12 m dengan

nilai resistivitas 99.71 ohm. m, padalapisan ketiga pada kedalaman 20.12 s/d

57.36 m dengan nilai resistivitas 17.64ohm. m dan pada lapisan keempat padakedalaman >57.36 m dengan nilairesistivitas 58.89 ohm. m. Interpretasi bedasarkan nilai resistivitas batuan

(Looke, 2004) pada lapisan pertamadengan nilai resistivitas 15.03 ohm.mdikategorikan sebagai soil, pada lapisankedua dengan nilai resistivitas 99.71ohm. m,dikategorikan sebagai batupasir,

pada lapisan ketiga dengan nilairesistivitas 17.64 ohm. m, dikategorikansebagai batulempung, dan pada lapisankeempat dengan nilai resistivitas 58.89ohm. m dikategorikan sebagai batupasir.Pada titik sounding satu tidak ditemukanlapisan akuifer air tanah.

Pada titik sounding ketiga erroryang didapatkan dari pemodelan 1 Dyang telah dibuat adalah sebesar 7.59 %. pada titik sounding 1 terdapat 4 lapisan di bawah permukaan. Titik pengukuran 1

pada lapisan pertama pada kedalaman 0s/d 0.78 m dengan nilai resistivitas 8.46ohm. m, pada lapisan kedua pada

kedalaman 0.78 m s/d 12.72 m dengannilai resistivitas 34 ohm. m, pada lapisanketiga pada kedalaman 12.72 m s/d 56.31m dengan nilai resistivitas 145.37 ohm. mdan pada lapisan keempat pada

kedalaman >56.31 m dengan nilairesistivitas 25.69 ohm. m. Interpretasi

bedasarkan nilai resistivitas batuan(Looke, 2004) pada lapisan pertamadengan nilai resistivitas 8.46 ohm. mdikategorikan sebagai soil, pada lapisankedua dengan nilai resistivitas 34 ohm. m

dikategorikan sebagai batulempung, padalapisan ketiga dengan nilai resistivitas

17.64 ohm. m, dikategorikan sebagai batupasir, dan pada lapisan keempatdengan nilai resistivitas 25.69 ohm. mdikategorikan sebagai batulempung.Pada titik sounding satu tidak ditemukan

lapisan akuifer air tanah.

Pada titik sounding keempat erroryang didapatkan dari pemodelan 1 D

yang telah dibuat adalah sebesar 14.51 %. pada titik sounding 1 terdapat 4 lapisan di

bawah permukaan. Titik pengukuran 1 pada lapisan pertama pada kedalaman 0s/d 2.03 m dengan nilai resistivitas 38.25ohm. m, pada lapisan kedua padakedalaman 2.03 m s/d 13.31 m dengan

nilai resistivitas 40.92 ohm. m, padalapisan ketiga pada kedalaman 13.31 ms/d 26.69 m dengan nilai resistivitas 14.7ohm. m dan pada lapisan keempat padakedalaman >40.57 m dengan nilai

resistivitas 60.24 ohm. m. Interpretasi bedasarkan nilai resistivitas batuan(Looke, 2004) pada lapisan pertamadengan nilai resistivitas 38.25 ohm. mdikategorikan sebagai soil, pada lapisankedua dengan nilai resistivitas 40.92ohm. m dikategorikan sebagai batulempung, pada lapisan ketiga dengannilai resistivitas dikategorikan sebagaiakuifer air tanah, dan pada lapisankeempat dengan nilai resistivitas 14.7ohm. m dikategorikan sebagai akuifer air

tanah dan pada lapisan kelima denganresistivitas 60.24 ohm. m dikategorikansebagai batupasir. Pada titik sounding

lima ditemukan lapisan akuifer air tanahyaitu pada lapisan ketiga.akuifer air tanah pada lapisan ketiga.

Pada titik sounding kelima erroryang didapatkan dari pemodelan 1 D

yang telah dibuat adalah sebesar 9.90 %. pada titik sounding 1 terdapat 5 lapisan di

bawah permukaan. Titik pengukuran 1 pada lapisan pertama pada kedalaman 0s/d 0.71 m dengan nilai resistivitas 26.53ohm. m, pada lapisan kedua padakedalaman 0.71 m s/d 2.83 m dengan

nilai resistivitas 60.82 ohm. m, padalapisan ketiga pada kedalaman 2.83 m s/d

7.13 m dengan nilai resistivitas 16.2 ohm.m, pada lapisan keempat pada kedalaman7.13 m s/d 25.55 m dengan nilairesistivitas 56.16 ohm. m dan padalapisan kelima pada kedalaman >25.55 m

dengan nilai resistivitas 13.45 ohm. m.

Interpretasi bedasarkan nilai resistivitas


7/16

batuan (Looke, 2004) pada lapisan pertama dengan nilai resistivitas 15.03

ohm.m dikategorikan sebagai soil, padalapisan kedua dengan nilai resistivitas

99.71 ohm. m dikategorikan sebagai batulempung, pada lapisan ketiga dengannilai resistivitas 17.64 ohm. m,dikategorikan sebagai akuifer air tanah,dan pada lapisan keempat dengan nilai

resistivitas 58.89 ohm. m dikategorikansebagai batupasir dan pada lapisankelima dengan resistivitas dikategorikansebagai batulempung. Pada titiksounding lima ditemukan lapisan akuifer

air tanah yaitu pada lapisan ketiga.Pada titik sounding keenam error

yang didapatkan dari pemodelan 1 Dyang telah dibuat adalah sebesar 4. 754 % pada titik sounding 1 terdapat 3 lapisan di bawah permukaan. Titik pengukuran 1 pada lapisan pertama pada kedalaman 0s/d 6 m dengan nilai resistivitas 22.72ohm. m, pada lapisan kedua padakedalaman 6 m m s/d 41.27 m dengannilai resistivitas 46.53 ohm. m, padalapisan ketiga pada kedalaman > 41.27 m

dengan nilai resistivitas 16.84 ohm. mInterpretasi bedasarkan nilai resistivitas batuan (Looke, 2004) pada lapisan

pertama dengan nilai resistivitas 22.72ohm. m dikategorikan sebagai soil, padalapisan kedua dengan nilai resistivitas46.53 ohm. dikategorikan sebagai batulempung, pada lapisan ketiga dengan

nilai resistivitas 16.84 ohm. m,dikategorikan sebagai akuifer air tanah.

Pada titik sounding lima ditemukanlapisan akuifer air tanah yaitu padalapisan ketiga.

Setelah melakukan pengolahan datadan interpretasi, langkah selanjutnya

adalah melakukan korelasi. Kita dapatmengkorelasikan titik-titik sounding

pada formasi yang sama dengankesamaan ciri litologi. Dari hasil korelasidari titik sounding antara titik sounding1,2,3 dan 4. Kita dapat menghubungkantitik-titik sama bedasarkan ciri litologi

yang sama. Pada titik sounding 1 sampai

empat dapat menarik garis pada litologi

batulempung dan batupasir sepertigambar diatas, dengan kata lain terdapat

kemenerusan lapisan antar titik sounding1 sampai 4. Sedangkan pada pada titik

sounding 5 dan 6 termasuk dalam satuan batuan gunungapi tak terpisahkan,dengan korelasi, diadpatkan bahwaterdapat kesamaan litologi pada titik 5dan 6 yaitu pada litologi batulempung

dan akuifer air tanah, akan tetapi padatitik sounding 6 memiliki lapisan batulempung yang tebal.

KESIMPULAN

Dari hasil akusisi data dan

pengolahan data didapatkan bahwa Pada

titik sounding 4 didapatkan lapisan

akuifer pada kedalaman 13.31 m s/d

26.69 m dengan nilai resistivitas 14.7

ohm. m yang berada diatas batulempung.

Dari korelasi juga diapatkan

kemenerusan lapisan batupasir dan

batulempung. Sedangkan pada titiksounding 5 terdapat lapisan akuifer pada

lapisan ketiga dengan kedalaman 2 m s/d

7 m dengan nilai resistivitas 17.64 ohm.

m yang berada diatas batulempung.

Untuk titik sounding 6 terdapat lapisan

akuifer pada lapisan ketiga dengan

kedalaman >41 m dengan nilai

resistivitas 16.84 ohm yang berada diatas

batulempung.

UCAPAN TERIMA KASIH

Ucapan terima kasih kami

ucapkan kepada rekan-rekan yang telah

memberikan masukan serta membantu

dalam mendapatkan data di lapangan.

Kepada para asisten yang telah berbagi

ilmu. Kepada HMGI regional III yang

telah memberikan fasilitas dalam

pelaksanaan fieldtrip geofisika 2016.


8/16

DAFTAR PUSTAKA

[1] Putriutami, Elida Septiana, dkk. 2014.Interpretasi Lapisan Bawah Permukaan

di Area Panas Bumi Gunung Telomoyo

Kabupaten Semarang Menggunakan

Metode Geolistrik Resistivity

Konfigurasi Schlumberger. Sumber

Jurnal Youngster Physics Journal

Volume 3 Nomor 2 – 2014.

[2] Gupta, H., Ray, S., 2007. An Outline

of The Geology of Indonesia, Jakarta

IAGA halaman 11-36.[3] hermawa, D., dan Rezky, Y. 2011.

Delineasi Daerah Prospek Panas Bumi

Berdasarkan Analisis Kelurusan Citra

Landsat di Candi Umbul – Telomoyo

Provinsi Jawa Tengah, Buletin Sumber

Daya Geologi. Volume 6 Nomor 1 –

2011.


9/16

LAMPIRAN

Gambar 1. Peta geologi candi umbul


10/16

Gambar 2. Grafik titik sounding 1


11/16



12/16



13/16



14/16



15/16



16/16

Gambar 8. Korelasi antar titik sounding daerah candi umbul

Identifikasi Air Tanah Menggunakan Metode Ves Fix

Documents

Transcript of Identifikasi Air Tanah Menggunakan Metode Ves Fix