IDENTIFIKASI ZONA AKUIFER AIR TANAH DENGAN METODE 1D ...digilib.unila.ac.id/57454/3/SKRIPSI TANPA...

IDENTIFIKASI ZONA AKUIFER AIR TANAH DENGAN

METODE 1D GEOLISTRIK RESISTIVITAS DAN

WELL LOGGING PADA DAERAH LAMPUNG TIMUR DAN

WAY KANAN (Skripsi)

Oleh

Putu Sai Krisna

KEMENTRIAN RISET, TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI

UNIVERSITAS LAMPUNG

FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN TEKNIK GEOFISIKA

2019

i

ABSTRAK

IDENTIFIKASI ZONA AKUIFER AIR TANAH DENGAN METODE 1D

GEOLISTRIK RESISTIVITAS DAN WELL LOGGING PADA DAERAH

LAMPUNG TIMUR DAN WAY KANAN

Oleh

Putu Sai Krisna

Dengan mempertimbangkan laju pertumbuhan penduduk dan ketersediaan air, perlu

diupayakan penyediaan alternatif sumber air bersih untuk memenuhi kebutuhan

masyarakat. Pemanfaatan air bawah tanah merupakan salah satu alternatif yang tepat,

untuk memanfaatkan air bawah tanah tersebut diperlukan informasi yang tepat

mengenai kualitas,kuantitas,pola penyebaran serta debit maksimum yang boleh

diambil. Metode geofisika merupakan alternatif untuk mengetahui informasi bawah

permukaan serta merekomendasikan keberadaan akuifer air tanah. Metode geofisika

yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode geolistrik dan metode well logging.

Lokasi pada penelitian ini berada pada kabupaten Lampung Timur dan Way Kanan.

Korelasi antara hasil pemodelan metode geolistrik dan well logging bertujuaan agar

diperoleh secara rinci zona akuifer air tanah dalam, zona akuifer permukaan dan

ketebalan masing-masing titik pengukuran. Berdasarkan korelasi metode geolistrik dan

well logging daerah lampung timur didominasi oleh litologi batuan berupa batu

lempung, batu pasir lempungan, batu lempung pasiran, batu basal berongga dan batu

pasir, zona akuifer air tanah berada pada litologi batu pasir dan batu basal berongga.

Daerah penelitian Way Kanan didominasi oleh litologi berupa batu pasir, batu

lempung, batu pasir lempungan dan lempung pasiran, zona akuifer berada pada litologi

batu pasir.

Kata kunci : akuifer, log, kontruksi sumur.

ii

ABSTRACT

IDENTIFICATION ZONE OF GROUND WATER AQUIFER BY USING 1D

GEOELECTRICAL RESISTIVITY METHOD AND WELL LOGGING IN

EAST LAMPUNG AND WAY KANAN AREA

By

Putu Sai Krisna

By considering the rate of population growth and the availability of water, it is

necessary to strive to provide alternative sources of clean water to meet the needs of

the community. Utilization of underground water is one of the right alternatives, to

utilize underground water, proper information is needed regarding the quality, quantity,

distribution pattern and maximum discharge that can be taken. Geophysical methods

are an alternative to find out information below the surface and recommend the

presence of groundwater aquifers. The geophysical method used in this study is the

geoelectric method and the well logging method. The location in this study is in the

East Lampung district and the Right Way. The correlation between the results of

modeling the geoelectric method and the well logging aims to obtain a detailed zone of

deep groundwater aquifer, surface aquifer zone and thickness of each measurement

point. Based on the correlation of geoelectric and well logging methods, eastern

Lampung area is dominated by rock lithology in the form of clay stone, clay sandstone,

sandstone clay, hollow basalt stone and sandstone, groundwater aquifer zone is located

in sandstone lithology and hollow basalt stone. The Way Kanan research area is

dominated by lithology in the form of sandstone, clay stone, clay sandstone and

sandstone clay, the aquifer zone is in sandstone lithology.

Keywords: aquifer, log, well construction.

iii

IDENTIFIKASI ZONA AKUIFER AIR TANAH DENGAN

METODE 1D GEOLISTRIK RESISTIVITAS DAN

WELL LOGGING PADA DAERAH LAMPUNG TIMUR DAN

WAY KANAN

Oleh

PUTU SAI KRISNA

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar

SARJANA TEKNIK

Pada

Jurusan Teknik Geofisika

Fakultas Teknik Universitas Lampung

KEMENTRIAN RISET, TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI

UNIVERSITAS LAMPUNG

FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN TEKNIK GEOFISIKA

2019

vii

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Buleleng, Bali, pada tanggal 03 Juni

1995. Penulis merupakan anak pertama dari tiga

bersaudara pasangan Bapak Ketut Dian dan Ibu Ni Luh

Widiastuti Ariani. Penulis menyelesaikan pendidikan

Sekolah Dasar di SD 03 Bali Sadhar, Kecamatan Banjit,

Kabupaten Way Kanan hingga selesai pada tahun 2007.

Selanjutnya, penulis menempuh pendidikan Sekolah Menengah Pertama di SMP

Negeri 02 Banjit Kabupaten Way Kanan tahun 2010 dilanjutkan di SMA Negri 01

Banjit hingga tahun 2013.

Selanjutnya, penulis terdaftar sebagai mahasiswa di Fakultas Teknik, Jurusan

Teknik Geofisika, Universitas Lampung melalui jalur undangan SNMPTN. Pada

Tahun 2014, penulis bergabung menjadi anggota aktif divisi Hubungan Masyarkat

dalam bidang Sosial Budaya Masyarkat Himpunan Mahasiswa (HIMA) TG

Bhuwana Universitas Lampung serta anggota aktif bidang Organisasi dan

kaderisasi Unit Kegiatan Mahasiswa (UKM) Hindu Universitas Lampung.

Pada bulan Januari-Februari 2016, penulis melakukan Kerja Praktik (KP) di PT.

Catur Tunggal Munggaran pada fungsi eksplorasi air tanah di Cisaranten Kulon,

Bandung, Provinsi Jawa Barat. Selanjutnya, di bulan Juli-Agustus 2016, penulis

viii

tercatat melakukan Kuliah Kerja Nyata (KKN) di pekon Talang Rejo, Kecamatan

Kota Agung Timur, Tanggamus.

Pada Mei 2018, penulis melakukan penelitian Tugas Akhir (TA) di Laboratorium

Teknik Geofisika hingga akhirnya penulis berhasil menyelesaikan pendidikan

sarjananya pada tanggal 03 Mei 2019 dengan mengambil judul “Identifikasi Zona

Akuifer Air Tanah Dengan Menggunakan Metode 1D Geolistrik Resistivitas

dan Well Logging Pada Daerah Lampung Timur dan Way Kanan”.

ix

PERSEMBAHAN

Segala bentuk rasa syukur dan terimakasih yang sebesar-besarnya

kupersembahkan kepada :

Bapakku tersayang Ketut Dian

Dan Ibuku tercinta Ni Luh Widiastuti Ariani

Untuk segala kasih yang telah diberi semua harap mulai terwujud

Satu persatu,penantian yang ditunggu akhirnya tiba juga

Terimakasih untuk segala jerih payah yang engkau berikan dan

Sejuta kesabaran yang tak mampu dihitung lagi.

Adik -adik ku tersayang, Made Diah Maharani

dan Nyoman Aldi Mahardika

Dorongan semangat, doa, dan motivasi selalu kalian berikan,

Semoga kelak kalian akan menemukan kesusksesan lebih dari ini

Teknik Geofisika Universitas Lampung 2013 (Joss!!)

Terimakasih telah mengajarkan arti rasa kekeluargaan

Yang tak pandang latar belakang,

Keluarga Besar Teknik Geofisika Universitas Lampung

Almamater Tercinta, Universitas Lampung

x

MOTTO

Semoga semua mahluk memandang kami dengan pandangan mata seorang

sahabat, semoga saya memandang semua makluk sebagai seorang sahabat,

semoga kami berpandangan penuh persahabatan.

(Yayur Veda XXXVI.18)

Yang bebas, terlepas dari ikatan pikiran, terpusat pada ilmu pengetahuan,

melaksanakan kerja demi pengabdian, segala kerjanya akan luluh dengan

sendirinya.

(Bhagawad Gita IV.23)

Untuk takaran pemuda yang haus akan kebebasan biarkan memudar dalam

ketiadaan

(Penulis)

Ketika kau melakukan sesuatu yang mulia dan indah dan tak seorang pun

memperhatikan, jangan bersedih. Karena matahari pun tampil cantik setiap pagi

meski sebagian besar penontonnya masih tidur.

(John Lennon)

xi

KATA PENGANTAR

Om Svastyastu

Puji syukur senantiasa penulis haturkan kehadirat Ida Sang Hyang Widhi

Wasa,Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan kesempatan dan nikmat

sehingga penulis dapat menyelesaikan Skripsi dengan judul “Identifikasi Zona

Akuifer Air Tanah Dengan Menggunakan Metode 1D Geolistrik Resistivitas

dan Well Logging Pada Daerah Lampung Timur dan Way Kanan”. Adapun

dalam pelaksanaan dan penulisan skripsi ini, penulis menyadari bahwa selesainya

proses ini tidak lepas dari bimbingan dan dukungan dari berbagai pihak. Penulis

menyadari bahwa penyusunan skripsi ini masih terdapat kekurangan dan jauh dari

kata sempurna.

Atas segala kekurangan dan ketidaksempurnaan skripsi ini, penulis sangat

mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dan penyempurnaan

skripsi ini. Penulis berharap skripsi ini dapat bermanfaat dan memberikan ilmu

wawasan bagi para pembaca.

Om santih santih santih Om

Penulis

Putu Sai Krisna

xii

SAN WACANA

Segala Puji Syukur penulis panjatkan kehadirat Ida Sang Hyang Widhi

Wasa,Tuhan Yang Maha Esa atas segala kasih-Nya yang melimpah sehingga

penulis mampu menyelesaikan skripsi ini sebagai salah satu syarat untuk

mendapatkan gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Geofisika Universitas

Lampung yang berjudul “Identifikasi Zona Akuifer Air Tanah Dengan

Menggunakan Metode 1D Geolistrik Resistivitas dan Well Logging Pada

Daerah Lampung Timur dan Way Kanan”. Tidak sedikit kendala yang dihadapi

penulis dalam pelaksanaan serta dalam proses penulisan skripsi ini, tapi berkat

bantuan dan semangat melalui orang-orang terkasih yang dipercaya untuk

membantu penulis, sehingga skripsi ini dapat terselesaikan dengan baik. Pada

kesempatan ini, penulis mengucapkan terimakasih kepada:

1. Kedua orang tuaku Bapak Ketut Dian dan Ibu Niluh Widiastuti Ariani

yang telah membesarkan,merawat dan senantiasa memberikan motivasi

dan doa sehingga terselesainya skripsi ini.

2. Adikku Made diah Maharani dan Nyoman Aldi Mahardika yang terus

memberikan semangat kepada penulis.

3. Bapak Dr. Ahmad Zaenudin, S.Si., M.T Selaku dosen pembimbing

pertama penelitian atas segala bimbingan kesediaan waktu, motivasi,

bantuan, nasihat, dan saran hingga penulis dapat menyelesaikan penulisan

skripsi ini.

xiii

4. Bapak. Syamsurijal Rasimeng,S.Si.,M.Si Selaku dosen pembimbing kedua

yang selalu memberikan arahan, masukan, nasihat dan motivasi bagi

penulis.

5. Bapak Dr. Ordas Dewanto, M.Si. Selaku dosen penguji yang selalu

memberikan support dan motivasi kepada penulis.

6. Bapak Nandi Haerudin, M.Si. Selaku kepala Jurusan Teknik Geofisika

yang selalu memberikan arahan kepada penulis.

7. Kak Duta M, S.T. Selaku kakak senior dan direktur utama LGS (Lampung

Geosains Survey) yang telah membantu memberikan arahan, masukan,

dan bimbingan kepada penulis.

8. Baba Sultan, Kak Dimas, Bang Bagus, Mas keto, Kak Agus, Nopi, Rindi,

Nurman, Gaffar, Aziz, Galang G, Azri Pangaribuan. Selaku kakak dan

teman terbaik dalam menyelesaikan skripsi penulis. Terimakasih atas

arahan, masukan, bimbingan, dan canda tawa dalam mensukseskan skripsi

penulis.

9. Team SRN, Egi, Nico, Kurnia, terimakasih telah membantu pada saat

pengambila data skripsi dan selalu memberikan arahan dan masukan

selama ini.

10. Suryadi, Febrina Bunga, Haidar Ali, Putu Sai Krisna, Ivan Aloysius, Eci

F, Ryan Donovan, Rafi Maulana, Helton Wopari, Kurnia Bella P, Widia

Anggraini, Endah Setia K D, Ulfa, Dody Iskandar, Wuri Andari, Reza S,

Udin, Kholil. Terimakasih teman teman yang selalu ada memberikan

support, arahan, curhatan dan bimbingan selama ini.

xiv

11. Sahabatku angkatan 13. Terimakasih telah mengajarkan banyak hal dan

mengukir beribu cerita indah.

12. Keluarga Serigala Terakhir Edi, Aloy, Sule, Raffi, Kubel, Dodi, eci, endah.

13. Keluarga Griyasaka, Juna, Bayu, Dedek, Tomblos, Kelet, Cawi, bli Made,

terimakasih atas bantuannya selama proses pengerjaan skripsi ini.

14. Teman dan sahabatku. Dek oyo, Yusup, Satria, Eka, Dek Yo, Mang Wit,

Peter (Ex. SMA 1 Banjit).

15. Kakak dan adik tingkat penulis angkatan 2007, 2008, 2009, 2010, 2011,

2012, 2014, 2015, 2016, dan 2017.

16. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang secara

tulus memberikan bantuan moril dan materil kepada penulis.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih terdapat kekurangan, namun penulis

berharap skripsi ini dapat bermanfaat dan berguna bagi rekan-rekan khususnya

mahasiswa Teknik Geofisika dan pembaca pada umumnya.

Bandar Lampung, Juni 2019

Penulis

DAFTAR ISI

Halaman

ABSTRAK ........................................................................................................ i

ABSTRACK ...................................................................................................... ii

HALAMAN JUDUL ......................................................................................... iii

HALAMAN PERSETUJUAAN ....................................................................... iv

HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................... v

HALAMAN PERNYATAAN ........................................................................... vi

RIWAYAT HIDUP ........................................................................................... vii

HALAMAN PERSEMBAHAN ....................................................................... viii

HALAMAN MOTTO ....................................................................................... ix

KATA PENGANTAR ....................................................................................... x

SANWACANA .................................................................................................. xii

DAFTAR ISI .................................................................................................... xv

DAFTAR GAMBAR .........................................................................................xvii

DAFTAR TABEL ............................................................................................. xix

I. PENDAHULUAN

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

1.2 Tujuan Penelitian .................................................................................. 3

1.3 Manfaat Penelitian ................................................................................ 4

xv

1.4 Batasan Masalah ................................................................................... 4

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Lokasi Penelitian ................................................................................... 5

2.1.1. Kabupaten Lampung Timur ........................................................ 5

2.1.2. Kabupaten Way Kanan ............................................................... 8

2.3 Geologi Daerah Penelitian ....................................................................10

2.2.1. Kabupaten Lampung Timur ........................................................10

2.2.2. Kabupaten Way Kanan ...............................................................13

2.4 Geologi Air Tanah ...............................................................................15

III. TEORI DASAR

3.1 Metode Well Logging ............................................................................20

3.2. Tipe-tipe Log ........................................................................................23

3.3 Pengolahan Data Well Logging ...........................................................28

3.4 Prinsip Dasar Kelistrikan Bumi ...........................................................29

3.5. Potensial Listrik Pada Bumi .......................................................................30

3.6. Konsep Teori Geolistrik .......................................................................31

3.7. Konsep Resistivitas Semu ....................................................................33

3.8. Konfigurasi Schlumberger ...................................................................34

3.9. Nilai Resistivitas Batuan .......................................................................37

IV. METODOLOGI PENELITIAN

4.1 Waktu dan Tempat Penelitian ................................................................38

4.2 Alat dan Bahan .......................................................................................39

4.3 Prosedur Penelitian ................................................................................39

4.4 Diagram alir ...........................................................................................41

V. HASIL DAN PEMBAHASAN

5.1. Data Pengamatan ...................................................................................42

5.2. Pengolahan dan Pemodelan Data ..........................................................45

5.3. Pembahasan ...........................................................................................72

VI. KESIMPULAN DAN SARAN

6.1. Kesimpulan ...........................................................................................104

6.2. Saran ......................................................................................................105

DAFTAR PUSTAKA

xvi

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1. Peta Lokasi Penelitian Lampung Timur .........................................5

Gambar 2. Peta Lokasi Penelitian Way Kanan..................................................8

Gambar 3. Peta Geologi Lampung Timur ................... .....................................10

Gambar 4. Peta Geologi Way Kanan.................................................................13

Gambar 5. Diagram Penampang Akuifer.................. ........................................16

Gambar 6. Air Tanah Pada Batuan............................. .......................................17

Gambar 7. Pengukuran Well Logging....................... ........................................21

Gambar 8. Skematik diagram dari pengaturan wireline logging modern..........23

Gambar 9. Contoh shale baseline dan didefinisikan SSP dalam log SP............25

Gambar 10. Kontras karakteristik resolusi lapisan dari alat resistivitas ............27

Gambar 11. Kontras karakteristik resolusi lapisan dari alat resistivitas ............28

Gambar 12. Material homogen yang dialiri arus....... ........................................32

Gambar 13. Konfigurasi Sclumberger........................ .......................................36

Gambar 14. Diagram alir penelitian................................. .................................41

Gambar 15. Hasil Pengolahan data geolistrik titik SK-01.................................46



xvii


Gambar 19. Hasil Pengolahan data well logging titik SK-01 ............................53





Gambar 24. Hasil Pengolahan data geolisrik titik SK-06 ..................................59









Gambar 33. Penampang Litologi Daerah Lampung Timur ...............................102

Gambar 34. Penampang Litologi Daerah Way Kanan ......................................103

xviii

DAFTAR TABEL

halaman

Tabel 1. Rincian kelerengan lahan di Lampung Timur ......................................7

Tabel 2. Formasi geologi daerah pengukuran Lampung Timur .........................11

Tabel 3. Formasi geologi daerah pengukuran Way Kanan ................................14

Tabel 4. Nilai reistivitas batuan dan mineral ......................................................37

Tabel 5. Time scedule penelitian ........................................................................38

Tabel 6. Data pengukuran Geolistrik..................................................................43

Tabel 7. Data pengukuran well logging ..............................................................44

Tabel 8. Perbandingan kedalaman akuifer .........................................................96

xix

1

I. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

` Air merupakan sumber daya yang sangat penting bagi seluruh kehidupan

makhluk hidup. Dapat kita temukan air di permukaan tanah (surface run off) dan di

dalam tanah (ground water). Dibandingkan dengan air di permukaan, air di dalam

tanah mempunyai kualitas yang lebih baik, maka air di dalam tanah lebih banyak

digunakan untuk memenuhi kebutuhan air bersih. Perlu disadari bahwa

ketersediaan sumber daya air sangat terbatas, sedangkan kebutuhan akan air dapat

meningkat tanpa batasan. Tidak seimbangnya ketersediaan dan kebutuhan ini akan

memberi dampak turunnya kualitas lingkungan hidup dan secara tidak langsung

dapat menghambat kegiatan pembangunan (Iskandar dkk, 2018).

Dengan mempertimbangkan laju pertumbuhan penduduk dan ketersediaan

air, perlu diupayakan penyediaan alternatif sumber air bersih untuk memenuhi

kebutuhan masyarakat. Salah satu aspek yang juga memerlukan perhatian

seksama adalah potensi airtanah disuatu wilayah. Meskipun ada beberapa

alternatif lain yang digunakan untuk memenuhi kebutuhan akan air bersih seperti

halnya dengan menggunakan air permukaan atapun dengan menggunakan mata

air. Tetapi hal tersebut tidak dapat mengatasi besarnya kebutuhan akan air bersih

disuatu wilayah (Yanuarti, 2014 ).

2

Untuk mengatasi permasalahan ini diperlukan suatu program penyediaan

sarana dan prasarana air bersih yang bersumber dari air bawah tanah adalah salah

satu cara pencegahannya.Untuk melakukan program tersebut, terbentur pada

kendala sulitnya mendapatkan air permukaan yang disebabkan oleh faktor

morfologi dan geologi. Pemanfaatan air bawah tanah merupakan salah satu

alternatif yang tepat. Tetapi untuk memanfaatkan air bawah tanah tersebut

diperlukan informasi yang tepat mengenai kualitas, kuantitas, pola penyebaran serta

debit maksimum yang boleh diambil (Yanuarti, 2014 ).

Dalam upaya memenuhi kebutuhan akan air bersih bagi masyarakat,

pemerintah Indonesia mengadakan suatu program Penyediaan Air Minum dan

Sanitasi Berbasis Masyarakat (PAMSIMAS). Program Pamsimas bertujuan untuk

meningkatkan jumlah fasilitas pada masyarakat kurang terlayani termasuk

masyarakat berpendapatan rendah di wilayah perdesaan dan peri-urban.

Dengan Pamsimas, diharapkan mereka dapat mengakses pelayanan air minum dan

sanitasi yang berkelanjutan serta meningkatkan penerapan perilaku hidup bersih

dan sehat. Penerapan program ini dalam rangka mendukung pencapaian target

MDGs (sektor air minum dan sanitasi) melalui pengarusutamaan dan perluasan

pendekatan pembangunan berbasis masyarakat (Amelia, 2016).

Pada penelitian kali ini berada pada Kabupaten Lampung Timur dan

Kabupaten Way Kanan. Untuk menunjang keberhasilan program ini dibutuhkan

pendekatan geofisika yang nantinya akan mampu memberikan rekomendasi

keberadaan sumber air bersih atau sumur dalam untuk digunakan atau diproduksi

oleh warga setempat. Adapun metode geofisika yang dapat digunakan dalam

penentuan zona akuifer air tanah adalah metode Geolistrik dan Well logging.

3

Metode geolistrik tahanan jenis merupakan salah satu alternatif yang

digunakan untuk ekplorasi dangkal (Hendrajaya dan Arif, 1990). Metode ini

memanfaatkan kontras sifat resistivitas (tahanan jenis) dari lapisan batuan di dalam

bumi sebagai media/alat untuk mempelajari keadaan geologi bawah permukaan.

Sedangkan metode well logging merupakan perekaman karakteristik dari suatu

formasi batuan yang diperoleh melalui pengukuran pada sumur bor (Ellis dan

Singer, 2008). Log dapat berupa pengamatan visual sampel yang diambil dari

lubang bor (geological log), atau dalam pengukuran fisika yang diperoleh dari

respon piranti instrumen yang di pasang didalam sumur (geopysical log). Well

loging dapat digunakan dalam bidang eksplorasi minyak dan gas, air tanah, mineral,

lingkungan dan geoteknik. Metode Geolistrik dan Well Logging sangatlah tepat

digunakan dalam rangka eksplorasi air tanah dalam, dimana diharapkan nantinya

pemenuhan akan sumber daya air dan penyedian air bersih di Kabupaten Lampung

Timur dan Way Kanan terpenuhi dan dapat digunakan sebagaimana mestinya oleh

masyarakat setempat.

1.2 Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Mengetahui lapisan batuan (litologi) berdasarkan nilai resistivitas batuan

di daerah survei.

2. Mengkalibrasi kedalaman dan ketebalan lapisan akuifer air tanah

berdasarkan nilai resistivitas dan spontaneous potential (SP) di sumur

survei.

3. Memberikan rekomendasi dan mengevaluasi kedalaman akuifer air tanah.

4

1.2. Manfaat Penelitian

Manfaat penelitian ini adalah :

1. Diperoleh posisi dan ketebalan secara akurat setiap lapisan akuifer.

2. Diperoleh data pontensi air tanah dan perencanaan eksplorasi untuk

menjaga kesinambungan ketersediannya.

2.2. Batasan Masalah

Batasan masalah penelitian ini adalah :

1. Data geolistrik dan data log merupakan data sekunder dari 9 titik yang

tersebar di Kabupaten Lampung Timur dan Kabupaten Way Kanan.

2. Tahapan penentuan akuifer air tanah berdasarkan korelasi dari data

geolistrik dan Well logging.

5

II. TINJAUAN PUSTAKA

2. 1. Lokasi Penelitian

2.1.1 Kabupaten Lampung Timur

Gambar 1. Peta lokasi penelitian Lampung Timur

Pada gambar 1 merupakan lokasi penelitian yang terletak di

Kabupaten Lampung Timur, Provinsi Lampung. Kabupaten Lampung

Timur merupakan salah satu kabupaten di Provinsi Lampung yang

secara -

6

geografis terletak pada posisi 105º15' BT - 106º20' BT dan 4º37' LS -

5º37' LS, dengan batas wilayahnya adalah sebagai berikut.

1. Sebelah Barat berbatasan dengan Kecamatan Bantul dan

Metro Raya Kota Metro, serta Kecamatan Seputih Raman

Kabupaten Lampung Tengah.

2. Sebelah Timur berbatasan dengan Laut Jawa Provinsi

Banten dan DKI Jakarta.

3. Sebelah Utara berbatasan dengan Kecamatan Rumbia, Seputih Surabaya,

dan Seputih Banyak Kabupaten Lampung Tengah, serta kecamatan

Menggala Kabupaten Tulang Bawang.

4. Sebelah Selatan berbatasan dengan Kecamatan Tanjung Bintang,

Ketibung, Palas, dan Sidomulyo Kabupaten Lampung Selatan.

Kondisi topografi di Kabupaten Lampung Timur secara umum meliputi

kelas kelerengan datar, berombak, bergelombang, dan berbukit kecil.

Sebagian besar daerah di Lampung Timur memiliki topografi datar dan

berombak. Topografi datar mencapai luasan 100.546,09 Ha atau 25,47%

dari total luas wilayah Kabupaten Lampung Timur. Wilayah dengan

kelerengan sebagian besar datar mencakup Kecamatan Pasir Sakti, Labuhan

Maringgai, Purbolinggo, Pekalongan, dan Batanghari, sedangkan topografi

berombak mencapai luasan 124.468,23 Ha atau mencapai 31,53%.

Wilayah dengan kelerengan sebagian besar berombak meliputi Kecamatan

Sukadana, Labuhan Ratu, Metro Kibang, Marga Sekampung, dan Way

Jepara.

7

Wilayah dengan topografi bergelombang terdapat di kecamatan Bandar

Sribawono, Melinting dan Waway Karya. Luasan total wilayah dengan

kelerengan bergelombang mencapai 47.407,67 Ha atau 12,01% dari

luasan wilayah Kabupaten Lampung Timur. Topografi ini tersebar di

beberapa kecamatan antara lain Bumi Agung, Sukadana, Sekampung Udik,

Bandar Sribawono, Marga Sekampung, Melinting, dan Jabung. Berikut ini

adalah rincian kelerengan lahan beserta luasnya di Kabupaten Lampung

Timur. ( Bapedalda Kabupaten Lampung Timur, 2006).

Tabel 1. Rincian kelerengan lahan di Lampung Timur

2.1.2 Kabupaten Way Kanan

Way Kanan. Kabupaten Way Kanan adalah salah satu dari 15 kabupaten/kota

di Propinsi Lampung yang memiliki luas wilayah 3.921,63 km2 atau sebesar

11,11% dari luas Propinsi Lampung. Ibukota Kabupaten Way Kanan adalah

Blambangan Umpu yang merupakan salah satu kampung tua yang ada di Kabupaten

Way Kanan. Batas-batas wilayah Kabupaten Way Kanan adalah sebagai berikut :

1. Sebelah utara berbatasan dengan Propinsi Sumatra Selatan

2. Sebelah selatan berbatasan dengan Kabupaten Lampung Utara

3. Sebelah timur berbatasan dengan Kabupaten Tulang Bawang

4. Sebelah barat berbatasan dengan Kabupaten Lampung Barat

No. Kelerengan Luas (Ha) %

1 Berbukit kecil 2.259,01 0,56

2 Bergelombang 47.407,67 12,01

3 Berombak 124.468,23 31,53

4 Datar 100.546,09 25,57

5 Taman Nasional Way Kambas 120.133,77 30.43

Jumlah 394.814,77 100,00

8

Gambar 2. Peta Lokasi Penelitian Way Kanan

Pada Gambar 2. Merupakan peta lokasi peneletian yang berada di Kabupaten

Way Kanan Provinsi Lampung.. Dimana pada kabupaten Way Kanan terdapat 5

titik pengukuran yang berlokasi di kecamatan Bumi Agung,

Kabupaten Way Kanan dapat dibagi menjadi dua unit topografis, yaitu daerah

berbukit sampai bergunung dan daerah river basin.

9

1. Topografi Berbukit sampai bergunung

Lereng-lereng yang curam atau terjal dengan ketinggian bervarisi antara 450-

1500 meter dari permukaan laut. Daerah ini meliputi Bukit Barisan yang

umumnya ditutupi oleh vegetasi hutan primer atau sekunder dengan puncak-

puncaknya antara lain bukit barisan dan bukit pesagi.

2. Daerah River Basin

Kabupaten Way Kanan memiliki daerah river basin yaitu sungai-sungai kecil

(BPS Way Kanan, 2014).

10

2.2 Geologi Daerah Penelitian

2.2.1. Kabupaten Lampung Timur

Gambar 3. Peta Geologi Kabupaten Lampung Timur ( Mangga dkk, 1993).

11

Pada Gambar 3. merupakan peta geologi Kabupaten Lampung

Timur, dimana dapat dilihat pada gambar titik berwana merah merupakan

titik lokasi penelitian, dimana tersusun dari formasi-formasi sebagai

berikut:

Tabel 2. Formasi geologi daerah pengukuran Lampung Timur

Kds Diorit Sekampung Terdaunkan terdiri dari

diorit dan diorit kuarsa.

Kgdb

Granodiori Branti terdiri dari granodiorit

dan diorit.

Pzgm

Batupualam Trimulyo terdiri dari

batupualam dan sekis.

Pzgs

Sekis Way Galih terdiri dari sekis amfibol

hijau, amfibolit orthogenes dioritan.

QTk

Formasi Kasai yang tersusun oleh

konglomerat dan batupasir kuarsa,

batulempung tufan mengandung kayu

terkersikan dengan sisipan tuf batuapung

dan lignit.

QTI

Formasi Lampung yang merupakan tuf

berbatuapug, tuf riolitik, tuf padu tufit,

batulempung tufan dan batupasir tufan.

Qa

Aluvium berbentuk bongkah, kerikil,

pasir, lanau, lumpur dan lempung.

12

Qbs

Basal Sukadana merupakan basal

berongga.

Qhv

Endapan Gunungapi Muda terdiri dari

lava (andesit-basal), breksi dan tuf.

Qpt

Formasi Terbanggi terdiri dari batupasir

dan sisipan batu lempung.

13

2.2.2 Kabupaten Way Kanan

Gambar 4. Peta Geologi Kabupaten Way Kanan ( Mangga dkk, 1993).

14

Daerah penelitian kabupaten Way Kanan terdapat 5 titik pengukuran dimana

pada daerah ini secara geologi tersusun oleh formasi sebagai berikut :

Tabel 3. Formasi geologi daerah pengukuran Way Kanan

Qtk

Formasi Kasai yang tersusun oleh konglomerat

dan batupasir kuarsa, batulempung tufan

mengandung kayu terkersikan dengan sisipan tuf

batuapung dan lignit.

Qa

Aluvium berbentuk bongkah, kerikil, pasir,

lanau, lumpur dan lempung.

Qhv

Satuan batu gunungapi tuf yang terdiri dari breksi

gunung api, lava dan tuf bersusunan andesit-

basal, Sumber Bt. Benatan, Bt. Punggur, G. Raya,

G. Kukusan, G. Seminung, Bt. Nanti, Bt. Jambul,

Bt. Lumut, Bt. Ulusabu.

Qv

Satuan batu gunungapi Andesit-Basal terdiri dari

lava, tuf dan breksi gunungapi bersusunan

andesit-basal.

Tma

Formasi Air Benakat tersusun oleh batulempung

dengan sisipan batulempung tufan napal,

batupasir dan serpih

15

Tmb

Formasi Baturaja tersusun oeh batugamping

terumbu, kalkerenit dengan sisipan serpih

gampingan dan napal.

Tmg

Formasi Gumai tersusun oleh serpih gampingan,

napal batulempung dengan sisipan batupasir

tufan dan batupasir gampingan.

Tmpm

Formasi Muaraenim, perselingan batulempung,

batulempung pasiran dan batulanau tufan dengan

sisipan batupasir tufan dan batu lempung hitam.

Tomt

Formasi Talangakar, batupasir kuarsa

mengandung kayu terkersikkan, batupasir

konglomeratan dan batulanau mengandung

moluska.

2.3. Geologi Air Tanah

a. Air tanah pada batuan vulkanik

Permeabilitas dihasilkan dari rekahan (frakture) dan sebagian mempunyai

porositas besar dan baik sebagai akuifer. Batuan dengan pori-pori yang tinggi

merupakan hasil dari pengembangan bukaan gelembung-gelembung gas yang

disebut lava dingin. Akuifer pada batuan vulkanik mengandung air pada

rekahan antara bukaan gelembung-gelembung gas pada lapisan atas atau

bawah akuifer tersebut. Porositas batuan vulkanik yang terbentuk dari magma

dengan kandungan gas rendah ( Kodoatie dan Sjarief, 2010).

16

Gambar 5. Diagram penampang akuifer (Asdak, 1995).

b. Air tanah pada batuan sedimen

Kontak antara airtanah dengan batuan relatif luas karena permeabilitas

rendah dan waktu kontaknya relatif lama. Batuan sedimen yang kelulusan

tinggi karena butiran penyusunnya seragam dengan ukuran butir kasar dan

berupa sedimen lepas dapat bertindak sebagai akuifer yang baik.

Sebaliknya yang mempunyai ukuran butir halus sehingga pori-pori batuan

sangat kecil, seperti lempung, bertindak sebagai lapisan perkedap atau

akuiklud (aqiclude), meskipunjenuh air tetapi kedap air yang tidak dapat

melepaskan airnya. Di antara keduanya, ada jenis batuan sedimen, yang

berindak sebagai lapisan perlambat atau akuitar (aquitard), bersifat jenuh

air namun hanya sedikit lulus air, sehingga tidak dapat melepaskannya

dalam jumlah banyak ( Kodoatie dan Sjarief, 2010).

17

Gambar 6. Air tanah pada batuan (Asdak, 1995).

c. Airtanah pada batuan karbonat

Lapisan batuan karonat mempunyai permeable sekunder sebagai hasil

dari pecahan atau bukaan lubang rekahan. Hal ini disebabkan karena adanya

perubahan tegangan dari penyebaran kalsit atau dolomit karena adanya

sirkulasi air tanah. Aliran airtanahnya melalui rekahan-rekahan ( Kodoatie

dan Sjarief, 2010).

Struktur geologi berpengaruh terhadap arah gerakan air tanah, tipe dan

potensi akuifer. Stratigrafi yang tersusun atas beberapa lapisan batuan akan

18

berpengaruh terhadap akuifer, kedalaman dan ketebalan akuifer, serta

kedudukan air tanah. Berdasarkan sifat fisik dan

anah bebas adalah batas antara zone yang jenuh dengan air tanah dan

zone kedudukannya dalam kerak bumi, akuifer dapat dibedakan menjadi

empat jenis, yang telah disajikan pada Gambar 6.

1. Akuifer Bebas (Unconfined Aquifer)

Akuifer bebas atau akuifer tak tertekan adalah air tanah dalam akuifer

tertutup lapisan impermeable, dan merupakan akuifer yang mempunyai

mukaair tanah. Unconfined Aquifer adalah akuifer jenuh air ( satured ).

Lapisan pembatasnya yang merupakan aquitard , hanya pada bagian

bawahnya dan tidak ada pembatas aquitard di lapisan atasnya, batas di lapisan

atas berupa muka air tanah. Permukaan air tanah di sumur dan air tanah bebas

adalah permukaan air bebas, jadi permukaan air tyang aerosi (tak jenuh) di

atas zone yang jenuh (Effendi, 2003).

2. Akuifer Tertekan (Confined Aquifer)

Akuifer tertekan adalah suatu akuifer dimana air tanah terletak di bawah

lapisan kedap air (impermeable) dan mempunyai tekanan lebih besar dari

pada tekanan atmosfer. Air yang mengalir (no flux) pada lapisan

pembatasnya, karena confined aquifer merupakan akuifer yang jenuh air yang

dibatasi oleh lapisan atas dan bawahnya (Suyono, 1976).

19

3. Akiufer Semi tertekan (Semi Confined Aquifer)

Akuifer yang seluruhnya jenuh air, dimana bagian atasnya dibatasi oleh

lapisan semi lolos air dibagian bawahnya merupakan lapisan kedap air

(Suyono, 1976).

4. Akuifer Semi Bebas (Semi Unconfined Aquifer)

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 aquifer ini merupakan peralihan antara aquifer bebas dengan

aquifer semi tertekan (Suyono, 1976).

20

III. TEORI DASAR

3.1 Metode Well Logging

Logging adalah pengukuran satu atau lebih kuantitas fisik di dalam atau di

sekitar lubang sumur relatif terhadap kedalaman sumur atau terhadap waktu atau

kedua - duanya. Kata logging berasal dari kata Bahasa Inggris "log" yang berarti

catatan atau rekaman. Data "wireline logs" di ambil di dalam sumur memakai alat

yang disebut "logging tool", ditransmisikan lewat kabel konduktor listrik (disebut

wireline) ke atas permukaan untuk direkam dan diolah (Samperuru, 2005).

Well logging merupakan perekaman karakteristik dari suatu formasi batuan yang

diperoleh melalui pengukuran pada sumur bor (Ellis dan Singer, 2008). Data yang

dihasilkan disebut sebagai well log. Berdasarkan proses kerjanya, logging dibagi

menjadi dua jenis , yaitu wireline logging dan logging while drilling bor (Ellis dan

Singer, 2008). Wireline logging dilakukan ketika pemboran telah berhenti dan kabel

digunakan sebagai alat untuk mentransmisikan data. Pada logging while drilling,

logging dapat dilakukan bersamaan dengan pemboran. Logging jenis ini tidak

menggunakan kabel untuk mentransmisikan data. Saat ini logging while drilling lebih

banyak digunakan karena lebih praktis .

2

21

Jenis dan Prinsip Logging. Dalam rangka melengkapi data geofisika log dari

lubang bor yang telah selesai diperlukan suatu rangkaian probe (juga dikenal

sebagai perkakas atau soundes). Jenis tanggapan pada probe dalam mengukur sinar

gamma alami tergantung pada komposisi kimia batuannya. Batuan serpih berisi

potassium – bearing mineral tanah liat dan sejumlah uranium kecil, thorium dan

hasil runtuhannya. Akibatnya probe logging sinar gamma merespon paling kuat ke

batuserpih (shalestone) dan batulempung (claystone). Respon berkurang ketika isi

dari batuan serpih berkurang melalui siltstone dan batupasir kotor. Batupasir

umumnya memiliki tingkat paling rendah dari radiasi gamma alami Pemancaran

radiasi gamma alami mampu mendeteksi lapisan permeabel dan impermeabel

(Darling, 2005).

Metode Well Loggig dapat diilustrasikan seperti yang terlihat pada Gambar 7.

Gambar 7. Pengukuran Well Logging (Darling, 2005).

22

Well logging dapat dilakukan dengan dua cara dan bertahap , yaitu:

a. OpenholeLogging

Openhole Logging ini merupakan kegiatan logging yang dilakukan pada

sumur/lubang bor yang belum dilakukan pemasangan casing. Pada umumnya pada

tahap ini semua jenis log dapat dilakukan.

b. Casedhole Logging

Casedhole Logging merupakan kegiatan logging yang dilakukan pada

sumur/ lubang bor yang sudah dilakukan pemasangan casing. Pada tahapan ini

hanya log tertentu yang dapat dilakukan antara lain adalah log Gamma Ray,

Caliper, NMR, dan CBL.

Parameter-parameter sifat batuan utama yang diukur meliputi temperatur,

tahanan jenis, densitas, porositas, permeabilitas dan sebagainya yang tergambar

dalam bentuk kurva-kurva log. Sifat-sifat dasar batuan yang tergambar dalam

kurva log diperlukan untuk menghitung (Harsono, 1997):

Kapasitas/kemampuan batuan untuk menampung fluida

Jumlah fluida dalam batuan tersebut

Kemampuan fluida mengalir dari batuan ke lobang sumur bor

23

Gambar 8. Skematik diagram dari pengaturan wireline logging modern.

(Rider, 2002)

3.2. Tipe-Tipe Log

Log adalah suatu grafik kedalaman (dalam waktu) dari suatu set yang

menunjukkan parameter fisik, yang diukur secara berkesinambungan dalam sebuah

sumur (Harsono, 1997). Ada 4 tipe atau jenis log yang biasanya digunakan dalam

interpretasi, yaitu :

Log listrik, terdiri dari log SP (Spontaneous Potential), log resistivitas;

Log radioaktif terdiri dari log GR (Gamma Ray), log porositas (log densitas dan

log neutron) ;

Log akustik berupa log Sonic;

24

Log Caliper

Pada penelitian kali ini jenis logging yang digunakan ialah log listrik. Log

listrik merupakan suatu jenis log yang digunakan untuk mengukur sifat

kelistrikkan batuan, yaitu resistivitas atau tahanan jenis batuan dan potensial diri

dari batuan. Adapun jenis log listrik yang digunakan pada penelitian ini adalah

sebagai berikut.

1. Log Spontaneous Potensial (SP)

Log SP adalah rekaman perbedaan potensial listrik antara elektroda di

permukaan dengan elektroda yang terdapat di lubang bor yang bergerak

naik – turun.Supaya SP dapat berfungsi maka lubang harus diisi oleh

lumpur konduktif. Log SP digunakan untuk:

Identifikasi lapisan permeable ;

Mencari batas-batas lapisan permeabel dan korelasi antar sumur

berdasarkan lapisan itu;

Menentukan nilai resistivitas air formasi (Rw);

Memberikan indikasi kualitatif lapisan serpih.

Pada lapisan serpih (shale), kurvaSP umumnya berupa garis lurus

yang disebut garis dasar serpih, sedangkan pada formasi permeabel kurva SP

menyimpang dari garis dasar serpih dan mencapai garis konstan pada lapisan

permeabel yang cukup tebal , yaitu garis pasir. Penyimpangan SP dapat ke kiri

atau ke kanantergantung pada kadar garam air formasi dan filtrasi lumpur

(Hilchie, 1982).

25

Shale baseline menunjukkan defleksi positif maksimum (dalam

sampel ini) dan terjadi berlawanan dengan serpih. SSP (Static SP) adalah

defleksi negatif maksimum dan terjadi berlawanan bersih, porous dan batu

pasir permeabel yang berkomposisi air. (Rider, 2002).

Gambar 9. Contoh shale baseline dan didefinisikan SSP dalam log SP.

(Rider,2002)

Log SP hanya dapat menunjukkan lapisan permeabel, namun tidak

dapat mengukur harga absolut dari permeabilitas maupun porositas dari

suatu formasi. Log SP sangat dipengaruhi oleh beberapa parameter seperti

resistivitas formasi, air lumpur pemboran, ketebalan formasi dan salinitas

air formasi.Jika salinitas air formasi dalam lapisan lebih besar dari salinitas

lumpur maka kurva SP akan berkembang negatif, dan jika salinitas air

formasi dalam lapisan lebih kecil dari salinitas lumpur maka kurva SP akan

26

berkembang positif. Dan apabila salinitas air formasi dalam lapisan sama

dengan salinitas lumpur maka defleksi kurva SP akan menunjukkan garis

lurus sebagaimana pada shale (Doveton, 1986).

2. Log Resistivitas

Resistivitas atau tahanan jenis suatu batuan adalah suatu kemampuan

batuan untuk menghambat jalannya arus listrik yang mengalir melalui

batuan tersebut. Nilai resistivitas rendah apabila batuan mudah untuk

mengalirkan arus listrik, sedangkan nilai resistivitas tinggi apabila

batuan sulit untuk mengalirkan arus listrik.

Log Resistivity digunakan untuk mendeterminasi zona hidrokarbon

dan zona air, mengindikasikan zona permeabel dengan mendeteminasi

porositas resistivitas, karena batuan dan matrik tidak konduktif, maka

kemampuan batuan untuk menghantarkan arus listrik tergantung pada fluida

dan pori.

27

Gambar 10. Kontras karakteristik resolusi lapisan dari alat resistivitas.

(Rider, 2002)

Untuk tujuan geologi, log resistivitas yang digunakan harus

diketahui kemampuan resolusinya. Log microtool memberikan resolusi

sangat baik untuk identifikasi lapisan geologi. Laterolog mampu

memberikan gambaran lapisan pada skala yang tepat untuk indikasi batas

lapisan, tetapi penggunaannya harus digunakan dan dikorelasikan dengan

log lainnya. Log induksi memberikan resolusi batas lapisan yang sangat

buruk, tetapi pada saat yang sama semua efek lapisan dirata- rata

sedemikian rupa untuk membuat tren litologi menonjol. Ketika suatu

28

formasi di bor, air lumpur pemboran akan masuk ke dalam formasi ,

sehingga membentuk zona yang terinvasi.

Gambar 11. Kontras karakteristik resolusi lapisan dari alat resistivitas

(Rider, 2002)

3.3 Pengolahan Data Well Logging

Hasil pengukuran atau pencatatan data log disajikan dalam kurva log vertikal

sebanding dengan kedalamannya dengan menggunakan skala tertentu sesuai

keperluan pemakainya. Tampilan data hasil metode well logging adalah dalam

bentuk grafik kedalaman dari satu set kurva dimana menunjukkan parameter

terukur secara berkesinambungan di dalam sebuah sumur (Harsono, 1997). Dari

29

hasil kurva-kurva yang menunjukkan parameter tersebut dapat diinterpretasikan

jenis-jenis dan urutan-urutan litologi log serta ada tidaknya komposisi air pada

suatu sumur di titik pemboran. Dengan kata lain metode well logging merupakan

suatu metode yang dapat memberikan data akurat untuk mengevaluasi secara

kualitatif dan kuantitatif adanya komposisi air

3.4. Prinsip Dasar Kelistrikan Bumi

Metode geolistrik tahanan jenis merupakan salah satu alternatif yang

digunakan untuk ekplorasi dangkal. Metode ini memanfaatkan kontras sifat

resistivitas (tahanan jenis) dari lapisan batuan di dalam bumi sebagai media/alat

untuk mempelajari keadaan geologi bawah permukaan.

Batuan penyusun berbagai mineral, atom-atom terikat secara ionik atau

kovalen. Karena adanya ikatan tersebut, maka batuan mempunyai sifat

menghantarkan arus listrik. Aliran arus listrik di dalam batuan/mineral dapat

digolongkan menjadi 3 macam yaitu :

1. Konduksi elektronik

Konduksi ini adalah tipe normal dari aliran arus listrik dalam

batuan/mineral. Hal ini terjadi, jika batuan/mineral tersebut mempunyai

banyak elektron bebas. Akibatnya arus listrik mudah mengalir pada batuan

tersebut. Sebagai contoh, batuan yang banyak mengandung logam.

2. Konduksi elektrolitik

Konduksi jenis ini banyak terjadi pada batuan/mineral yang bersifat porus

dan pada pori-pori tersebut terisi oleh larutan elektrolit. Dalam hal ini arus

30

listrik mengalir akibat dibawa oleh ion-ion larutan elektrolit. Konduksi seperti

ini lebih lambat daripada konduksi elektronik.

3. Konduksi dielektrik

Konduksi ini terjadi pada batuan yang bersifat dielektrik artinya batuan

tersebut mempunyai elektron bebas sedikit bahkan tidak ada sama sekali.

Tetapi karena adanya pengaruh medan listrik dari luar, maka elektron- elektron

dalam atom batuan dipaksa berpindah dan berkumpul terpisah dengan intinya,

sehingga terjadi polarisasi. Peristiwa ini sangat bergantung pada konstanta

dielektrik batuan yang bersangkutan (Hendrajaya dan Arif, 1990).

3.5. Potensial Listrik Pada Bumi

Potensial listrik alam atau potensial diri disebabkan karena terjadinya

kegiatan elektrokimia mekanik. Faktor pengontrol dari semua kejadian ini adalah

air tanah. Potensial ini berasosiasi dengan pelapukan mineral pada bodi sulfida,

perbedaan sifat batuan (kandungan mineral) pada kontak geologi, kegiatan

biolektrik dari materi organik korosi, gradien termal dan gradien tekanan. Potensial

alam ini dapat dikelompokkan menjadi 4 yaitu :

1. Potensial elektrokinetik

Potensial ini disebabkan bila suatu larutan bergerak melalui suatu pipa

kapiler atau medium yang berpori.

2. Potensial diffusi

Potensial ini disebabkan bila terjadi perbedaan mobilitas dari ion dalam

larutan yang mempunyai konsentrasi berbeda.

31

3. Potensial Nerust

Potensial ini timbul bila suatu elektroda dimasukkan ke dalam larutan

homogen.

4. Potensial Mineralisasi

Potensial ini timbul bila dua elektroda logam dimasukkan kedalam larutan

homogen.

3.6. Konsep Teori Geolistrik

Resistivitas suatu bahan adalah besaran atau parameter yang menunjukkan

tingkat hambbatannya terhadap arus listrik. Bahan yang mempunyai resistivitas

makin besar, berarti makin sukar untuk dilalui arus listrik (Waluyo dan Hartantyo,

2000.).

Pengukuran resistivitas dipengaruhi oleh beberapa faktor, terutama yang

berkaitan dengan hantaran elektrolit (conduction of electrolyte). Nilai resistivitas

batuan terutama ditentukan oleh materi penyusun batuan dan nilai resistivitas

masing-masing. Kebanyakan batuan yang ada dalam bumi adalah isolator, tetapi

mempunyai pori-pori yang berisi fluida terutama air. Hantaran listrik pada batuan

banyak ditentukan oleh distribusi elektrolit dalam pori-pori batuan. Pada dasarnya

hantaran listrik batuan yang kering lebih rendah dari pada batuan yang berisi air

tanah. Jika elektrolit yang ada dalam pori-pori batuan bersifat konduktif garam

ataupun kadar mineral yang tinggi maka akan menaikkan daya hantar listrik batuan

tersebut (Waluyo dan Hartantyo, 2000.).

32

Prinsip kerja dari metode resistivitas adalah mengalirkan arus listrik ke

dalam bumi melalui dua elektroda arus, kemudian beda potensialnya diukur melalui

dua elektroda potensial, sehingga nilai resistivitasnya dapat dihitung. Resistivitas

(tahanan jenis) merupakan suatu besaran yang menunjukkan tingkat hambatan

terhadap arus listrik dari suatu bahan, yang diberi simbol ρ. Hambatan listrik R

suatu bahan berbanding lurus dengan panjang penghantar L dan berbanding terbalik

dengan luas penampang penghantar A (Gambar 12.), yang didefinisikan sebagai

berikut Zohdy,dkk., 1980):

Gambar 12. Material homogen yang dialiri arus memiliki luas penampang A,

panjang L dan ujung-ujung permukaannya memiliki beda potensial V (Zohdy,

dkk, 1980)

Perumusan hambatan listrik diberikan melalui persamaan 3.1 yaitu :

𝑅 = 𝜌𝐿

𝐴 ................................................ (3.1)

Dimana :

𝜌 : Resistivitas material (Ωm)

R : Hambatan listrik (Ω)

L : Panjang material (m)

A : Luas penampang material (𝑚2)

33

Menurut Hukum Ohm untuk rangkaian listrik yang dialiri arus I dan memiliki

hambatan listrik R memiliki beda potensial :

V = I.R

Atau

𝑅 =𝑉

𝐼 ............................................. (3.2)

Maka dari persamaan (3.1) dan (3.2) diperoleh:

𝑉

𝐿 =

𝜌𝐼

𝐴 .............................................. (3.3)

3.9 Konsep Resistivitas semu

Dalam eksplorasi geolistrik, jarak elektroda jauh lebih kecil daripada jejari

bumi, sehingga bumi dapat dianggap sebagai medium setengah tak berhingga.

Pengukuran dengan konfigurasi apapun (pada medium setengah tak berhingga)

harus memberikan harga true resistivity yang sama. Pada kenyataannya, objek yang

diukur adalah bumi atau tanah yang umumnya berlapis, terdiri dari lapisan-lapisan

dengan ρ yang berbeda-beda, sehingga perandaian bahwa mediumnya adalah

homogen tidak terpenuhi. Potensial yang terukur merupakan pengaruh dari lapisan-

lapisan tersebut. Karenanya harga resistivitas yang diukur seolah-olah merupakan

harga resistivitas untuk satu lapisan saja, disebut resistivitas semu (apparent

resistivity. Nilai resistivitas semu tergantung pada tahanan jenis lapisan-lapisan

pembentuk formasi geologi (subsurface geology) dan spasi serta geometrik

elektroda (Waluyo dan Hartantyo, 2000).

34

𝜌𝑎 = 𝐾∆𝑉

𝐼

Dimana :

𝜌𝑎 : Resistivitas semu (Ω𝑚)

K : Faktor geometri

∆V : Beda potensial (Vo)

I : Kuat arus (A)

3.8. Konfigurasi Schlumberger

Umumnya metoda geolistrik yang sering digunakan adalah yang

menggunakan 4 buah elektroda yang terletak dalam satu garis lurus serta simetris

terhadap titik tengah, yaitu 2 buah elektroda arus (AB) di bagian luar dan 2 buah

elektroda tegangan (MN) di bagian dalam. Dengan asumsi bahwa kedalaman

lapisan batuan yang bisa ditembus oleh arus listrik ini sama dengan separuh dari

jarak elektroda arus (yang dimisalkan dengan elektroda arus A dan elektroda arus

B) dapat bernilai AB/2 (apabila digunakan arus listrik DC murni). Sehingga dapat

diperkirakan pengaruh dari injeksi aliran arus listrik ini berbentuk setengah bola

dengan jari-jari AB/2 (Azhar, 2004).

Kombinasi dari jarak AB/2, jarak MN/2, besarnya arus listrik yang dialirkan

serta tegangan listrik yang terjadi akan mendapatkan suatu harga tahanan jenis semu

(apparent resistivity). Disebut tahanan jenis semu karena tahanan jenis yang

35

terhitung tersebut merupakan gabungan dari banyak lapisan batuan di bawah

permukaan yang dilalui arus listrik. Bila satu set hasil pengukuran tahanan jenis

semu dari jarak AB terpendek sampai yang terpanjang tersebut digambarkan pada

grafik logaritma ganda dengan jarak AB/2 sebagai sumbu X dan tahanan jenis semu

sebagai sumbu Y, maka akan didapat suatu bentuk kurva data geolistrik. Dari kurva

data tersebut bisa dihitung dan diduga sifat lapisan batuan di bawah permukaan.

dan kurva bantu sebagai acuan untuk mencari resisitivitas dan kedalaman daerah

penelitian. 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 dari jarak AB. Kelebihan dari konfigurasi schlumberger ini adalah

kemampuan untuk mendeteksi adanya non-homogenitas lapisan batuan pada

permukaan, yaitu dengan membandingkan nilai resistivitas semu ketika terjadi

perubahan jarak elektroda MN/2. Agar pembacaan tegangan pada elektroda MN

bisa dipercaya, maka ketika jarak AB relatif besar hendaknya jarak elektroda MN

juga diperbesar (Bisri, 1991).

36

Gambar 13. Konfigurasi Sclumberger (Bisri, 1991).

Nilai tahanan jenis semu (apparent resistivity) diperoleh dengan

persamaan :

= K I

V

Keterangan :

K : inversi geometri,

ρ : resistivitas semu (Ω𝑚),

V : beda potensial (Vo),

I : kuat arus (A)

37

3.9. Nilai Resistivitas Batuan

Tabel 4. Nilai resistivitas batuan dan mineral (Telford, 1990)

Rocks type Resistivity range ( m)

Granite porphyry Feldspar porphyry

Syenite

Diorite porphyry

Porphyryte

Carbonatized porphyry

Quartz diorite

Porphyry (various)

Dacite

Andesite

Diabase (various)

Lavas

Gabbro

Basalt

Olivine norite

Peridotite

Hornfels

Schists (calcareous and mica)

Tuffs Graphite schists Slate (various) Gneiss (various) Marble Skarn Quartzites (various)

Consolidated shales

Argillites

Conglomerates

Sandstones

Limestones Dolomite Unconsolidated wet clay

Marls

Clays

Oil sands

Surface water (ign.rock)

Surface water (sediments)

Soil waters

Natural water (ign.rock)

Natural water (sediments)

Sea water

4.5x103

(wet)- 1.3x106

(dry) 4x 10

3 (wet)

102- 10

6

1.9x103

(wet)- 2.8x104

(dry) 10- 5x10

4 (wet)- 3.3x10

3 (dry)

2.5x103

(wet)- 6x104

(dry) 2x10

4- 2x10

6 (wet)- 1.8x10

5 (dry)

60- 104

2x104(wet)

4.5x104

(wet)- 1.7x102

(dry) 20- 5x10

7

102- 5x10

4

103- 10

6

10- 1.7x107

(dry) 10

3- 6x10

4 (wet)

3x103

(wet)- 6.5x103

(dry) 8x10

3 (wet)- 6x10

7 (dry)

20- 104

2x103

(wet)- 105

(dry) 10-10

2

6x102- 4x10

7

6.8x104

(wet)- 3x106

(dry) 10

2- 2.5x10

8 (dry)

2.5x102

(wet)- 2.5x108

(dry) 10- 2x10

8

20- 2x103

10- 8x102

2x103- 10

4

1- 6.4x108

50- 107

3.5x102- 5x10

3

20

3- 70

1- 100

4- 800

0.1- 3x103

10- 100

100

0.5- 150

1- 100

0.2

38

IV. METODOLOGI PENELITIAN

4.1. Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan pada bulan maret 2018 di laboratorium Teknik

Geofisika Universitas Lampung. Adapun time scedule dapat dilihat pada tabel

berikut. Penelitian ini dilakukan selama 4 bulan sampai terlaksananya sidang

komprehensif.

Tabel 5. time scedule Penelitian

No Kegiatan

Bulan (Minggu ke-)

April Mei Juni Juli

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

1 Studi Literatur

2 Pengumpulan Data

3 Pengolahan Data

4 Interpretasi dan Pembahasan

5 Penyusunan Skripsi

6 Bimbingan dan Seminar Usul

7 Revisi dan Bimbingan Hasil

8 Seminar Hasil

9 Sidang Komprehensif

39

4.2. Alat dan Bahan

Adapun alat dan bahan yang digunakan pada penelitian kali ini adalah sebagai

berikut.

1. Data Well Logging (log SP dan log resistivity)

2. Data Geolistrik

3. Komputer/ laptop

4. Software Geofisika

5. Alat Tulis

4.3. Prosedur Penelitian

1. Studi Literatur

Tahap studi literatur ditunjukkan untuk memahami konsep dasar

geologi maupun geofisika dari penelitian yang dilakukan. Melakukan

analisis terhadap data eksplorasi geofisika.

2. Pengolahan data log

Tahap pengolahan data log ini adalah melakukan pemodelan 1D data

log sebagai peta kedalaman, lalu melakukan zonasi litologi dan melakukan

analisis ketebalan litologi daerah prosfek akuifer dengan di bantu oleh data

cutting.

40

3. Pengolahan data geolistrik

Melakukan pengolahan data geolistrik 1D dengan konfigurasi

sclumberger agar diketahui posisi prosfek akuifer, kedalaman akuifer

hingga ketebalan akuifer.

4. Korelasi data log dan data geolistrik

Melakukan validasi dari hasil pengolahan data log 1D dan geolistrik

1D, menentukan zona akuifer yang akurat.

41

4.4. Diagram Alir

Adapun Diagram alir pada penelitian kali ini adalah sebagai berikut :

Gambar 17. Diagram alir penelitian

103

VI. KESIMPULAN DAN SARAN

6.1. Kesimpulan

Kesimpulan dari penelitian ini adalah :

1. Berdasarkan nilai resistivitas batuan, daerah penelitian Lampung Timur

didominasi oleh litologi batuan berupa batu lempung, batu pasir

lempungan, lempung pasiran, batu basalt berongga dan batupasir.

2. Berdasarkan nilai resistivitas batuan daerah penelitian Way Kanan

didominasi oleh litologi batuan berupa batu lempung, batu pasir

lempungan, batu lempung pasiran dan batu pasir.

3. Berdasarkan hasil korelasi antara metode geolistrik dan well logging

diperoleh secara rinci zona akuifer air tanah dalam, zona akuifer

permukaan dan ketebalan lapisan pada masing-masing titik pengukuran

dengan nilai yang bervariasi.

4. Nilai resistivitas yang terukur pada metode geolistrik dan metode well

logging cenderung berbeda, dimana pada metode geolistrik akuifer

dicirikan dengan nilai resistivitas yang kecil yang merupakan resistivitas

sebenarnya, sedangkan pada metode well logging nilai resistivitas yang

terukur cenderung lebih besar dikarenakan resistivitas yang terukur

merupakan resistivitas formasi.

104

6.2. Saran

Berdasarkan hasil dari pembahasan, penulis menyarankan bahwa perlu

dilakukan uji pumping test pada setiap titik pengukuran dikarenakan untuk

mengetahui lebih lanjut debit air yang dapat dihasilkan pada setiap titik pengukuran

agar dapat tercukupi kebutuhan sumber air bersih bagi masyarakat setempat. Selain

itu hendaknya pada saat pengukuran metode well logging sebaiknya tidak dilakukan

pengcasingan terlebih dahulu agar pembacaan alat logging lebih maksimal, dan log

yang digunakan hendaknya lebih dari 2 jenis log agar akuifer dan perlapisan yag

diperoleh lebih akurat. Sedangkan pada metode geolisrik lebih baik jika dilakukan

pengukuran dan pemodelan 2D.

DAFTAR PUSTAKA

Amelia, Nurhidayati. 2016, Pelaksanaan Program Penyediaan Air Minum dan

Sanitasi Berbasis Masyarakat di Desa Lubuk Mayan Kecamatan Rantau

Pandan Kabupaten Bungo Provinsi Jambi, Riau, Universitas Riau.

Asdak, C., 1995, Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Universitas

Gadjah Mada, Yogyakarta.

Azhar. Handayani, G. 2004. Penerapan Metode Geolistrik Konfigurasi

Schlumberger untuk Penentuan Tahanan Jenis Batubara. Bandung, ITB.

Bisri. 1991. Aliran Air Tanah. Malang, Universitas Brawijaya.

BPS., 2014, Kutipan Geografis Way Kanan. Way Kanan.

Darling, T., 2005, Well Logging and Formation Evaluation, Oxford: Elsevier

Publishing Company.

Doveton, J H., 1986, Log Analysis of Subsurface Geology, John Wiley and Sons

Inc, USA.

Driscoll, G., dan Fletcher., 1987, Groundwater and Wells, America: Johnson

Division.

Effendi, H. 2003, Telaah Kualitas Air, Yogyakarta: Penerbit Konisius

Ellis, D.V., dan Singer, J.M., 2008, Well Logging For Earth Scientist 2nd Edition,

Springer :Netherland.

Hendrajaya, L dan Arif, I. 1990, Geolistrik Tahanan Jenis, Laboratorium Fisika

Bumi, Jurusan Fisika FMIPA ITB, Bandung.

Harsono,A. 1997, Penghantar Evaluasi Log Schlumberger Data Services, Jakarta :

Schlumberger Oilfield Service.

Hilchie, D W., 1982, Appiled Openhole Interpretation.

Kodoatie, R. J. Dan Sjarief, R., 2010, Tata Ruang Air, Yogyakarta :ANDI.

Kovalevsky, V. S., Kruseman, G. P., dan Rushton, K. R., 2004, An international

guide for hydrogeological investigations, United Nations Educational,

Scientific and Cultural Organization, Paris.

Mangga, S.A., Amirudin., Suwarti, T., Gafoer, S. Dan Sidarto. 1993. Peta Geologi

Lembar Tanjung Karang, Sumatera, Pusat Penelitian dan Pengembangan

Geologi, Bandung

Rider, M., 2002, The Geological Interpretation of Well Logs. Second

Edition, Sutherland, Skotlandia.

Samperuru, D. Prinsip Mendasar Wirelene. Yahoo! Group. December 11,

2005. April 29, 2015.

http://tech.groups.yahoo.com/group/Migas_Indonesia/message/33766

Suyono, E., 1976, Seminar Pengembangan Air Tanah untuk Iriggasi, Jakarta:

Direktorat Jenderal Perairan.

Telford, W.M., 1976, Geldart, L.p., Sheriff, R.E., and Keys, D.A., 1976, Applied

Geophysics, Edisi 1, Cambridge University Press, Csmbridge.

Waluyo dan Edy Hartantyo. 2000. Buku Panduan Workshop Geofisika.

Laboratorium Geofisika Program Studi Geofisika UGM. Yogyakarta.

http://tech.groups.yahoo.com/group/Migas_Indonesia/message/33766

Yanuarti, Arti Siti. (2014), Kajian Terhadap Kebutuhan dan Upaya Pemenuhan Air

Bersih di Kelurahan Pasir Impun Kecamatan Mandalajati Kota Bandung.

Universitas Pendidikan Indonesia.

Zohdy, A. A. R., Eaton, G. P., dan Mabey, D. R. 1980. Application of Surface

Geophysics to Ground-Water Investigations. United States Goverment

Printing Office. Washington.

IDENTIFIKASI ZONA AKUIFER AIR TANAH DENGAN METODE 1D ...digilib.unila.ac.id/57454/3/SKRIPSI TANPA...

Documents

Transcript of IDENTIFIKASI ZONA AKUIFER AIR TANAH DENGAN METODE 1D ...digilib.unila.ac.id/57454/3/SKRIPSI TANPA...