PROPOSAL KERJA PRAKTEK

Identifikasi Potensi Longsor dengan Menggunakan Metode

Seismik Refraksi

di Pusat Sumber Daya Air Tanah dan Geologi Lingkungan

Oleh:

SURGIATI PERTIWI

H12112013

PROGRAM STUDI FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS TANJUNGPURA

PONTIANAK

2015

HALAMAN PENGESAHAN

Judul : Identifikasi Potensi Longsor dengan

Menggunakan Metode Seismik Refraksi di

Pusat Sumber Daya Air Tanah dan Geologi

Lingkungan

Nama : Surgiati Pertiwi

NIM :H12112013

Fakultas/prodi :MIPA(Matematika dan Ilmu Pengetahuan

Alam)/Fisika

Instansi kerja : Pusat Sumber Daya Air Tanah dan

Geologi Lingkungan

Mengetahui

Pembimbing KP

Nurhasanah, S.Si, M.Si

NIP.198011252006042002

Hormat saya

Surgiati Pertiwi

H12112013

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Bencana alam merupakan peristiwa alam yang dapat

terjadi setiap saat dimana saja dan kapan saja, yang

menimbulkan kerugian material dan nonmaterial bagi

kehidupan masyarakat.Salah satunya adalah bencana

tanah longsor.

Tanah longsor merupakan salah satu bencana alam

yang terjadi karena faktor alam maupun faktor buatan

manusia. Faktor alam itu sendiri dapat berupa hujan

tiada henti sehingga dapat mengikis tanah yang

mengakibatkan terjadinya longsor atau karena

litologi bawah permukaan yang berupa lapisan kedap

air dan lain sebagainya yang terjadi di luar

kehendak manusia. Sedangkan faktor buatan manusia

dapat berupa penebangan pohon secara sembarangan di

daerah lereng, penambangan bebatuan, tanah atau

barang tambang yang menimbulkan ketidakstabilan pada

lereng, tingkat kebasahan tanah dan bebatuan juga

daya ikatnya (Darsono et al, 2002).

Menurut Priyanti dan Suprianto (2009), tanah

longsor biasanya bergerak pada suatu bidang tertentu

yang disebut dengan bidang gelincir.Bidang gelincir

berada diantara bidang yang stabil (bedrock) dan

bidang yang bergerak (bidang yang

tergelincir).Bidang gelincir tersebut secara umum

berada di bawah permukaan bumi.

Mengingat besarnya dampak yang diakibatkan oleh

bencana tanah longsor, maka identifikasi potensi

tanah longsor perlu dilakukan untuk mengetahui

berapa besar potensi suatu daerah terhadap bencana

tanah longsor.Identifikasi longsoran ini dilakukan

menggunakan metode geofisika, yakni metode seismik

refraksi.Metode seismik refraksi digunakan untuk

mengetahui bawah permukaan bumi yang mempengaruhi

longsor.

Bawah permukaan bumi dapat ditentukan berdasarkan

penjalan gelombang seismik di

dalamnya.Prinsipnyaadalah sinyal dalam domain waktu

yang diketahui untuk menghasilkan gelombang seismik

yang menempuh lapisan bawah permukaan direfleksikan

atau direfraksikan kembali ke permukaan dimana

sinyal dapat diteksi (Reynolds, 1997).

1.2 Rumusan masalah

Adapun rumusan masalah dari proposal ini:

1. Bagaimana litologi bawah permukaan pada daerah

penelitian berdasarkan kecepatan rambat gelombang

seismik?

2. Berapakah kedalaman bidang gelincir yang

berpotensi longsor pada daerah penelitian?

1.3 Tujuan

Adapun tujuan dari proposal ini adalah:

1. Mengetahui litologi bawah permukaan pada daerah

penelitian berdasarkan kecepatan rambat gelombang

seismik.

2. Mengetahuikedalaman bidang gelincir yang

berpotensi pada daerah penelitian.

1.4 Manfaat

Setelah mahasiswa melaksanakan kerja praktek

diharapkan dapat memporel cara menagalisis potensi

longsor dengan menggunakan metode seismik refraksi

serta memperoleh kedalaman bidang gelincir yang

berpotensi pada daerah penelitian.Selain itu dengan

kerja praktek di harapkan dapat memperoleh

pengalaman kerja yang dapat di manfaat kandan di

kembangkan di dunia kerja.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Definisi Gelombang Seismik

Gelombang seismikadalah gelombang elastik yang

merambat dalam

bumi.Perambatangelombanginibergantungpada

sifatelastisitasbatuan.Gelombang

seismikadayangmerambatmelalui interior

bumiyangdisebutbody wave danadajugayangmerambatmelalui

permukaanbumiyangdisebutsurface wave.Body

wavedibedakanmenjadiduaberdasarkanarahgetarnyayaitu

gelombangP(Longitudinal)dangelombangS(transversal).

Sedangkansurface waveterdiriatas Raleigh wave (ground roll)

dan Love wave (Telford, 1976)

Gelombang seismikberasal dari

sumberseismikmerambatdengankecepatanV1

menujubidangbatas,kemudiangelombangdibiaskandengansudu

t datangkritis sepanjang interfacedengan kecepatan V2.

Dengan menggunakan prinsipHuygens

padainterface,gelombangini kembali kepermukaansehingga

dapatditerimaoleh penerimayang adadipermukaan

(Nurdiyanto dkk., 2011).

Susilawati (2004: 2)beranggapanbahwa penjalaran

gelombang seismik adalah sebagaiberikut:

(1) Panjang gelombang seismik << ketebalan lapisan

bumi. Hal ini memungkinkan setiap lapisan

bumiakanterdeteksi.

(2) Gelombang seismikdipandang sebagai sinar seismik

yang memenuhi hukumSnellius danprinsip Huygens.

(3) Pada bidangbatas antar lapisan, gelombang seismik

menjalar dengan kecepatan gelombang pada lapisan

dibawahnya.

(4) Kecepatan gelombang bertambah

denganbertambahnyakedalaman.

Menurut Juanita (2011),gelombang Pdisebut

dengangelombangkompresi/gelombang

longitudinal.Gelombang inimemiliki kecepatan rambat

palingbesardibandingkan dengan gelombang

seismikyanglain,dapatmerambatmelalui medium padat,

cair dan gas.Arah rambat gelombang Pdiilustrasikanpada

gambar 2.1.

Gambar 2.1. Perambatan Gelombang P

Gelombang Sdisebut juga gelombangshear/ gelombang

transversal.Gelombanginimemilikicepat

rambatyanglebihlambat biladibandingkandengan

gelombangPdanhanyadapatmerambatpadamedium

padatsaja.GelombangS

tegaklurusterhadaparahrambatnya.Arahrambat

gelombangSdiilustrasikanpada gambar 2.2.

Gambar 2.2. Perambatan Gelombang S

GelombangReyleighmerupakangelombang permukaanyang

orbit gerakannya elipstegak

lurusdenganpermukaandanarahpenjalarannya.Gelombang

jenisiniadalahgelombang permukaanyangterjadi akibat

adanyainterferensiantara gelombangtekan

dengangelombang geser secara konstruktif.Arah

rambatgelombang Reyleighdiilustrasikan pada gambar 2.3.

Gambar 2.3. Perambatan Gelombang

Reyleigh

Menurut Gadallahdan Fisher,sebagaimana

dikutipolehJuanita(2011),

gelombangLovemerupakangelombangpermukaanyangmenjalar

dalam bentuk

gelombangtransversalyangmerupakangelombangS

horizontalyang penjalarannya paralel

denganpermukaannya.Arah rambat gelombangLove

diilustrasikan padagambar 2.4.

Gambar 2.4. Perambatan

gelombangLove

2.2 Definisi Metode Seismik

Metode seismikmerupakansalah satubagiandarimetode

geofisika

yangdikelompokkandalammetodegeofisikaaktif,dimana

pengukuran dilakukandenganmenggunakansumber

seismikbuatanmisalnya palu,ledakan, dan lain

sebagainya. Setelah diberikangangguan (sumber

seismik), terjadi gerakan gelombangdibawah

permukaanbumiyangmemenuhi hukum-hukum elastisitaske

segalaarahdanmengalamipemantulan ataupunpembiasanakibat

munculnyaperbedaankecepatan.Kemudian,padasuatujaraktert

entu,gerakan

partikeltersebutdapatdirekamsebagaifungsiwaktu.Berdasar

kandatarekaman tersebutdapatdiperkirakan

bentuklapisan/struktur didalamtanah.

Menurut Priyantaridan Suprianto(2009),berdasarkan

penjalaran gelom- bangnya,metodeseismikdibedakanmenjadi

2metodeyaitumetodeseismikre- fraksi dan metode

refleksi.Seismik refraksi efektif digunakan

untukpenentuan struktur geologiyangdangkalsedang

seismikrefleksi untukstrukturgeologiyang dalam.Metode

seismikrefraksiinilahyangefektif digunakan

gunamengetahui nilaikedalaman bidang gelincir

sebagaiparameter kelongsoran suatu daerah.

2.2.1 Metode Seismik Refleksi

Teknikrefleksilebihmampumenghasilkan

datapengamatanyangdapat diinterpretasikan

(interpretable).Akan tetapi metode seismik refleksi

membutuhkan biayayanglebihbesar.Biayatersebutbiasanya

sangatsignifikan secaraekonomis.Karenasurvey

refleksimembutuhkanbiayalebihbesar,maka

sebagaikonsekuensinya surveyrefleksi digunakan

dalameksplorasiminyak bumi.

Adapun keunggulanmetodeseismik refleksiantaralain

sebagai berikut:

(1) Pengukuran seismikrefleksimenggunakan offset

yanglebih kecil.

(2) Seismik refleksi dapatbekerja

bagaimanapunperubahan kecepatan sebagai

fungsikedalaman.

(3) Seismik refleksi lebih mampumelihatstrukturyang

lebihkompleks.

(4)

Seismikrefleksimerekamdanmenggunakansemuamedangelomban

g seismikyang terekam.

(5) Bawah permukaan dapattergambar secara langsung

daridataterukur.

Sedangkan kelemahanmetodeseismik refleksi

antaralainsebagaiberikut:

(1)

Lokasisumberdanpenerimayangcukuplebaruntukmemberikanci

tra bawahpermukaan yanglebih baik, makabiaya akuisisi

menjadilebih mahal.

(2)

Prosesingseismikrefleksimemerlukankomputeryanglebihmah

al,dan sistemdata baseyang jauh lebih handal.

(3)

Karenabanyaknyadatayangdirekam,pengetahuanterhadapdatab

ase harus kuat, diperlukan juga

beberapaasumsitentangmodelyang kompleks dan

interpretasimembutuhkan personalyang cukup ahli.

2.2.2 Metode Seismik Refraksi

Seismikrefraksidihitungberdasarkan waktuyang

dibutuhkanoleh

gelombanguntukmenjalarpadabatuandariposisisumberseismi

kmenujupenerima pada berbagai jaraktertentu.Padametode

ini,gelombangyang terjadi setelah sinyal pertama

(firstbreak) diabaikan, karena gelombang seismik

refraksi merambat palingcepatdibandingkan dengan

gelombanglainnya kecualipada

jarak(offset)yangrelatifdekatsehinggayangdibutuhkanadala

hwaktupertamakali gelombangditerima

olehsetiapgeophone.Kecepatan gelombang P

lebihbesardibandingkan dengankecepatangelombang

Ssehinggawaktudatang gelombang Pyang digunakan dalam

perhitunganmetode ini.Parameter jarakdan waktu

penjalarangelombangdihubungkandengancepat

rambatgelombangdalammedium.Besarnyakecepatanrambatgelo

mbangtersebutdikontrol olehsekelompok konstanta

fisisyangada dalammaterialyang dikenal

sebagaiparameter elastisitas (Nurdiyantodkk., 2011).

Prinsiputamametode refraksiadalahpenerapanwaktu tiba

pertama gelombang baik langsungmaupun gelombang

refraksi.Mengingat kecepatan

gelombangPlebihbesardaripadagelombangSmakakitahanyamem

perhatikan gelombang P.

Kanao et al (2012)menentukan kecepatan gelombang

Puntukmengetahui struktur dari permukaandan bawah

permukaan bumi sehinggamenunjukkan tiap

lapisandengananalisispenjalaran waktu gelombang

seismik.Topografibedrock dikhususkan untuk struktur

lerengyang curamdianalisis dariprofilseismik.

Pada tahap akuisisidata seismik refraksiterdapat

beberapa teknik,antara lain:teknikInLine(Bentang

Segaris),Broadside,Fan Shooting(BentangKipas), dan Metode

Gardner. Sedangkanpada tahap pengolahandata

seismikrefraksi terdapat pula

beberapametodeyaitumetode T-Xyangterdiri

dariInterceptTimeMethod(ITM) dan Critical Distance

Method(CDM),metodeDelay Time,metode ABC,metode plus-

minus,metodeGeneralizedReciprocal Method(GRM),metodeHagiwara,

danmetode Matsuda (UPNfile, 2012).

Adapun keunggulanmetodeseismik refraksiantaralain

sebagaiberikut:

(1) Pengamatan refraksimembutuhkan lokasi sumber dan

penerima yang kecil, sehingga relatifmurah dalam

pengambilan datanya .

(2)

Prosessingrefraksirelatifsimpeldilakukankecualiprosesf

ilteringuntuk memperkuatsinyalfirstberakyang dibaca.

(3) Akuisisi data seismik refraksi dan lokasi yang

cukup kecil, maka pengembangan model untuk

interpretasi tidak terlalu sulit dilakukan

sepertimetode geofisika lainnya.

Sedangkan kelemahanmetodeseismik refraksi

antaralainsebagaiberikut:

(1)

Dalampengukuranyangregional,seismikrefraksimembutuhkan

offset yanglebihlebar.

(2)

Seismikbiashanyabekerjajikakecepatangelombangmeningkat

sebagai fungsi kedalaman.

(3) Seismik bias biasanya diinterpretasikandalam

bentuk lapisan-lapisan. Masing-masing

lapisanmemilikidip dantopografi.

2.3 Tanah Longsor

Menurut Somantri(2008), tanah longsor terjadi

karena oleh adanya gerakan tanah sebagaiakibatdari

bergeraknyamasa tanah atau batuanyang bergerak di

sepanjang lereng atau diluar lerengkarena

faktorgravitasi.Menurutnya longsor lahan disebabkan

oleh 3 faktor penyebab utamayaitu:

(1)

Faktordakhlil(inherentfactor),penyebablongsorlahanmeliputi

kedala- manpelapukanbatuan, struktur geologi

(tektonikdan jenisbatuannya), tebalsolumtanah, tekstur

tanah dan permeabilitas tanah.

(2)

Faktorluardarisuatumedan,penyebablongsorlahanadalahkemi

ringan lereng, banyaknya

dindingterjal,kerapatantorehan,dan penggunaanlahan.

(3)

Faktorpemicuterjadinyalongsorlahan,antaralaintebalcurah

hujandan gempa bumi.

Ada enamjenis tanah longsoryaitu :

(1)

Longsorantranslasiadalahbergeraknyamassatanahdanbatuanp

adabidang gelincir berbentuk rata ataumenggelombang

landai.

(2)

Longsoranrotasiadalahbergeraknyamassatanahdanbatuanpad

abidang gelincir berbentukcekung.

(3)

Pergerakanblokadalahperpindahanbatuanyangbergerakpadab

idang gelincir berbentuk rata. Longsoraninidisebutjuga

longsoran translasi blok batu.

(4)

Runtuhanbatuterjadiketikasejumlahbesarbatuanataumateri

allainbergerakkebawah dengan cara jatuh bebas. Umumnya

terjadi pada lereng yang terjal hingga menggantung

terutamadidaerahpantai.Batu-batubesaryang jatuh dapat

menyebabkan kerusakanyang parah.

(5)

Rayapantanahadalahjenistanahlongsoryangbergeraklambat.

Jenis tanahlongsorinihampir tidakdapat

dikenali.Setelahwaktuyangcukup lamalongsor

jenisrayapan ini bisamenyebabkan tiang-tiang telepon,

pohon, atau rumah miring ke bawah.

(6)

Aliranbahanrombakan,jenistanahlongsoriniterjadiketikam

assatanah

bergerakdidorongolehair.Kecepatanalirantergantungpadak

emiringan

lereng,volumedantekananair,danjenismaterialnya.Gerakan

nyaterjadi

disepanjanglembahdanmampumencapairatusanmeterjauhnya.D

ibeberapatempatbisasampairibuanmetersepertididaerahali

ransungaidi sekitar gunung api.Aliran

tanahinidapatmenelan korban cukup banyak.Menurut

Hardiyatmosebagaimana dikutip oleh Wiyono dan Atmoko

(2009)dalam

tugasakhirnyamenyebutkanbahwauntuksuatuanalisiskeamana

n sebuahlerengperlujikadianalisis

kenapaterjadilongsoranpada sebuahlereng yangstabil

dalam kurunwaktuyanglama.

Berikuthal-halyangmenyebabkan longsornya suatulereng :

(1)

Perubahanlerengsuatutebing,secaraalamikarenaerosidanla

in-lainatau secara disengaja akan mengganggu

kestabilan lereng tersebut, karena secara logis

dapatdikatakan semakin besar kemungkinan untuk

longsor.

(2)

Perubahantinggisuatutebing,secaraalamikarenaerosidanla

in-lainatau disengaja juga akanmerubah suatu

lereng.Semakin tinggisuatu lereng akan semakin besar

longsornya.

(3)

Meningkatnyabebanpermukaandarilereng,iniakanmengakibat

kantegangandalam

tanahtermasukmeningkatnyateganganairpori. Halini sudah

pastiakanmengurangiberkurangnyastabilitas dari sebuah

lereng.

(4) Adanyaaliran airtanah juga

dapatmempercepatterjadinyalongsor, karena air bekerja

sebagai pelumas. Bidang kontak antarabutiranmelemah

karena air dapatmenurunkan tingkat kelekatan butir.

(5) Terjadinyagetaranyangbesarsecaratiba-

tibaberupagempadangetaran dinamis (getaranmusim)

dapatmengganggu kekuatan geser dalamtanah.

(6) Kondisi tebing yang gundul juga akan menyebabkan

perubahan kandungan air tanah dalamrongga dan

akanmenurunkan stabilitas lereng.

(7) Pengaruh pelapukan secara dinamis dan kimia akan

merubah sifat kekuatan tanah dan batuan

hinggamengganggu stabilitas lereng.

DAFTARPUSTAKA

Juanita, Retno. 2011 h t t p :// j uan i t a.b l og.uns.ac. i d /f i l e s / 2 011 / 01 / g e l o m ban g - seism i k1.pdf .Diakses21 Nopember 2012.

Kanao, Masaki.,Yamada,Akira., Yamashita, Mikiya.2012.CharacteristicSeismicWaveAssociatedWithCryosphereDynamicsinEasternDronningMaudLand,EastAntartica.InternationalJournalof Geo- physics Volume 2012,Article ID389297,19 pages, doi : 10.1155/2012/389297

Nurdiyanto,B., N,Drajat., S, Bambang., S,Pupung.2011. Penentuan Tingkat KekerasanBatuanMenggunakan Metode Seismik Refraksi.JurnalMeteorologiDanGeofisikaVolume12Nomor3Desember2011:211– 220.

Priyantari, N. & Suprianto, A.2009. Penentuan Kedalaman Bedrock

MenggunakanMetodeSeismikRefraksidiDesaKemuningLorKecamatanArjasaKabupatenJember,JurnalILMUDASARVol.10No.1 . 2009: 6 – 12.

Reynolds, M.J. 1997. AnIntroduction to Applied and Environmental

Geophysics.John Wiley&SonsLtd.England.

Soedarsono.2012.KondisiGeologiDanGeomorfologiKaitannyaDengan Degradasi LingkunganDiKotaSemarang.Jurnal LingkunganSultan AgungVol 1. No01.

Somantri,Lili. 2008.Kajian Mitigasi BencanaLongsor

LahanDengan MenggunakanTeknologiPengindraanJauh.Makalah Seminar IkatanGeografiIndonesia.22– 23 Nopember 2008.Padang.

Susilawati.2004.Seismikrefraksi(dasarteoridanakuisisidata),USUDigitalLibrary.

Telford, M.W.,Geldart,L.P.,Sheriff,R.E, &Keys,D.A.(1976).Applied geo- physics, New York:CambridgeUniversityPress.

UPN.2012.PanduanPraktikumSeismikRefraksi.LaboratoriumGeofisikaEksplorasi, Program Studi Teknik Geofisika,Fakultas Teknologi MineralUPN“Veteran”,Yogyakarta.

Wiyono,N.E.,& Atmoko, Widi. 2009.TugasAkhir:StudiAnalisisStabilitas LerengTerhadapBahayaLongsordiDesaDeliksariKecamatan GunungPatiKotaSemarang.JurusanTeknikSipilFakultasTeknik.Universitas IslamSultan Agung Semarang.