NANIURA RESISTIVITY METER (Tugas Makalah Instrumentasi Geofisika)
Oleh:
Bagas Setyadi (1215051010)
Virgian Rahmanda (1215051054)
JURUSAN TEKNIK GEOFISIKA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMPUNG
2015
i
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR ISI ........................................................................................................ i
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang........................................................................ B. Tujuan Percobaan....................................................................
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Objek Pengukuran................................................................. B. Naniura Resistivitymeter.......................................................
III. METODOLOGI
A. Alat dan bahan.................................................................... B. Pengambilan Data ................................................................ C. Pengolahan Data.................................................................. D. Metode Analisis Data.............................................................
IV. HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN
A. Data Pengamatan.....................................................................20 B. Pembahasan..............................................................................23
V. KESIMPULAN
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
1
2
3
4
8
11
14
15
17
19
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Metode Geolistrik Tahanan Jenis adalah salah satu metode eksplorasi
geofisika yang menggunakan sifat kelistrikan untuk mempelajari keadaan
bawah permukaan seperti stratigrafi, struktur geologi dan distribusi sifat
material. Dalam eksplorasi geolistrik tahapan awal yang dilakukan adalah
investigasi benda yang ingin ditemukan, lalu membuat disain survey,
penentuan konfigurasi, akuisisi data dan yang terakhir adalah pengolahan data
atau processing data. Hal vital utama yang perlu dilakukan adalah Mendesain
pengukuran dan Identifikasi alat ukur. Tahapan pelaksanaan survey secara
umum dilakukan dalam tiga tahapan utama, yaitu tahapan persiapan, tahapan
Pelaksanaan dan Tahapan penyelesaian yang merupakan pengolahaan data
hasil akuisis di lapangan. Pada Makalah ini akan dilakukan Identifikasi cara
kerja alat Naniura Resistivitymeter termasuk metode pengambilan data dan
metode analisis data.
Selain itu, yang berkaitan dengan pengukuran geolistrik yang mendasar
adalah pengenalan alat berupa identifikasi bagian-bagian alat yang akan
digunakan adalah Naniura Resistivitymeter. Berdasarkan Penjelasan tersebut,
mengingat pentingnya identifikasi cara kerja alat Naniura Resistivitymeter
termasuk metode pengambilan data dan metode analisis data, maka dari itulah
dilakukan pembuatan makalah tentang Naniura Resistivitymeter.
B. Tujuan
Adapun tujuan dari makalah tentang identifikasi instrumen geofisika
resistivity meter ini yaitu sebagai berikut :
1. Dapat mengetahui masing-masing komponen instrument pada alat
geolistrik tahanan jenis (Naniura)
2. Dapat menjelaskan kegunaan masing-masing komponen instrument
tersebut
3. Memahami metode pengambilan data Naniura Resistivity meter
4. Memahami metode analisis data resistivity
C. Manfaat
Adapun manfaat yang diharapkan setelah dilakukanya pembahasan tentang
identifikasi instrumen geofisika resistivity meter yaitu mahasiswa lebih
memahami masing-masing komponen instrument pada alat geolistrik
tahanan jenis (Naniura) serta dapat menjelaskan kegunaan masing-masing
komponen instrument tersebut. Berdasarkan hal tersebut, lebih jauh akan
lebih mengerti konsep metode pengambilan data Naniura Resistivity meter
dan metode analisis data resistivity yang telah di ukur dengan Naniura
resistivity meter.
adminTypewritten text2
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Objek Pengukuran
Objek pengukuran nilai tahanan jenis yang akan dibahas pada makalah ini
adalah lapisan akuifer air tanah. Air tanah adalah semua air yang terdapat pada
lapisan mengandung air (akuifer) di bawah permukaan tanah, termasuk mata
air yang muncul di permukaan tanah.. Sumber air tanah berasal dari air yang
ada di permukaan tanah (air hujan, danau, dan sebagainya) kemudian meresap
ke dalam tanah/akuifer di daerah imbuhan (recharge area) dan mengalir
menuju ke daerah lepasan (discharge area). Airtanah terdapat pada lapisan
tanah pengandung air yang disebut dengan akuifer. Kedalaman air tanah
di suatu daerah tidak sama dengan daerah lainnya, tergantung dari tebalnya
lapisan di atasnya dan kedudukan akuifernya. Daerah aliran airtanah terdapat
pada cekungan airtanah. Pada cekungan air tanah terjadi proses pengimbuhan,
pengaliran dan pelepasan air tanah. Cekungan air tanah merupakan lapisan
tanah yang mengalasi wadah air tanah (akuifer). Cekungan air tanah tersusun
dari lapisan batuan yang kedap air (batuan beku) atau yang mempunyai daya
meloloskan air yang rendah, seperti lapisan lempung (Akhyadi, 2012).
Dari segi morfologi lapisan air tanah dapat dilakukan identifikasi dengan
menggunakan perbedaan nilai resistivitas menggunakan pengukuran
menggunakan alata Naniura Resistivitas batuan lalu di cocokkan dengan tabel
resistivitas batuan, analisis lebih lanjut juga dapat memperkirakan pola aliran
air tanah dengan menggunakakan pola pengukuran dan pengolahan
menggunakan software pengolah data Resistivitas.
B. Alat Pengukuran Geolistrik Naniura Resistivitymeter
Dalam pengukuran geolistrik tahanan jenis, hal yang paling utama adalah
Resistivitymeter. Resistivitymeter adalah alat yang digunakan untuk
mengukur geolistrik tahanan jenis semu ( apparenth). Akan tetapi, besaran
yang terukur pada alat adalah besarnya arus (I) yang diinjeksikan ke dalam
bumi dan dari arus yang kita injeksikan tersebut terjadilah perbedaan tegangan
(V) di antara kedua elektroda tegangan. Kemudian dari informasi arus dan
perbedaan tegangan tersebut, dapat dicari besarnya tahanan jenis batuan di
dalam bumi. Salah satu konfigurasinya adalah konfigurasi schlumberger yang
akan dilakukan pada pembuatan desain survey pada makalah ini.
Pengukuran nilai resistivitas untuk mengetahui karakteristik lapisan batuan di
bawah permukaan sampai kedalaman 300 m, sangat berguna untuk
mengetahui kemungkinan adanya lapisan batuan yang merupakan lapisan
pembawa air, umumnya yang di cari adalah Confined Aquifer yaitu lapisan
akuifer yang diapit oleh lapisan batuan kedap air (contohnya lapisan lempung)
pada bagian bawah tanah & bagian atas. Confined akuifer ini mempunyai
recharge yang relative jauh, sehingga ketersedian air tanah dibawah titik bor
tidak terpengaruh oleh perubahan cuaca setempat. Alat ini biasa digunakan
untuk eksplorasi groundwater, investigasi geoteknik, studi lingkungan, survey
geologi, mineral prospecting, arkeologi, hidrologi, dan lain-lain.
Dalam pengukuran resistivitas, instrumen yang digunakan salah satunya
adalah resistivitymeter buatan lokal dengan merek dagang Naniura. Dari hasil
identifikasi alat ukur Naniura resistivitymeter, instrumen ini berfungsi untuk
mengetahui karakteristik lapisan batuan bawah permukaan sampai kedalaman
hingga 300 m, yang sangat berguna untuk mengetahui kemungkinan adanya
lapisan batuan yang merupakan lapisan pembawa air, umumnya yang di cari
adalah Confined Aquifer yaitu lapisan akuifer yang diapit oleh lapisan
batuan kedap air.
Adapun komponen dan spesifikasi berdasarkan beberapa referensi adalah
sebagai berikut :
adminTypewritten text4
a. Pemancar (transmitter )
b. Catudaya/DC in (power supply) dengan voltase 12 volt, minimal 6AH
(untuk power maksimum gunakan aki basah).
c. Daya (power output) sebesar 300 watt untuk catu daya > 20 A.
d. Tegangan keluar (output voltage) maksimum sebesar 500 V.
e. Ketelitian arus (current accuracy) sebesar 1 mA.
f. Sistem pembacaan digital
g. Catudaya digital meter sebesar 9 volt dengan menggunakan baterai kering.
h. Current loop indicator.
i. Penerima (receiver).
j. Impendasi masukan (input impedance) sebesar 10 m.
k. Batas ukur pembacaan (range) sebesar 0,1 mV hingga 500 V.
l. Ketelitian (accuracy) sebesar 0,1 mV.
m. Kompensator kasar 10 periode putar (procesion multi turn potensiometer).
n. Kompensator halus 1 periode putar (wire wound resistor).
o. Sistem pembacaan digital (auto range).
p. Catudaya digital meter dengan voltase 3V (2 buah baterai kering ukuran
AA).
q. HOLD system (data disimpan di memori).
r. Berat alat 5 kg.
Dari alat tersebut terdapat beberapa fungsi-fungsi tombol dan beberapa
tahapan penggunaaanya. Adapun fungsi tombol serta tahapan pengunannya
adalah sebagi berikut (Hardiyansyah, 2010).
adminTypewritten text5
Gambar 5.13 Naniura Resistivitymeter NRD 22S (Rifai, 2010)
Fungsi indikator :
P1 (M) : Konektor Elektroda Potensial (M)
P2 (N) : Konektor Elektroda Potensial (N)
Batt : Indikator Batterai
Input : Power Input dari Accu
C1(A) : Konektor Elektroda Arus (A)
C2(B) : Konektor Elektroda Arus (B)
Current Loop : Indikator Besarnya Arus yang diinjeksikan
Output (Gain) : Besarnya arus yang diinjeksikan
Power : Mangaktifkan dan Menonaktifkan alat
Tahapan dalam penggunaan alat tersebut, dengan menghubungkan elektroda
arus menggunakan kabel gulung dan konektor ke C1 dan C2 pada
resistivitimeter lalu meng ubungkan elektroda potensial menggunakan kabel
gulung dan konektor ke P1 dan P2 pada resistivitimeter.
Baterai dihubungkan dengan menggunakan kabel konektor ke jack input (+)
dan (-) pada resistivitimeter. Jarum indikator baterai dalam instrumen ini
mengindikasikan daya dari baterai, apabila sudah terhubung maka akan
menunjuk ke bagian merah di kanan. Hal ini menunjukkan baterai dalam
keadaan penuh (tegangan memadai). Jika tidak, baterai perlu diisi (dicharge)
hingga penuh, sebelum digunakan.
adminTypewritten text6
Alat ini dapat dihidupakan dengan memutar tombol power ke kanan dari OFF
menjadi ON, maka resistivitimeter sudah dinyalakan. Lihat jarum indikator
Current Loop hingga menunjuk ke bagian merah di kanan. Hal ini
menunjukkan kontak elektroda arus dengan tanah (bumi) dan resistivitimeter
sudah cukup memadai. Jika tidak, maka diatasi dengan perbaiki koneksinya,
tancap elektroda arus lebih dalam atau siram tanah di sekitar elektroda arus
dengan air atau larutan elektrolit untuk memperbaiki kontak.
Fungsi dari tombol output dari angka 0 ke angka yang dikehendaki. Makin
besar angka yang dipilih (1-6), makin besar injeksi arus yang dihasilkan.
Putaran Compensator Coarse, kemudian Fine hingga display tegangan V
(autorange) menunjuk angka nol atau mendekati nol. Arus di injeksikan
dengan menekan tombol START hingga display arus I (mA) menunjukkan
angka yang stabil. Lalu Tekan tombol HOLD dan baca harga arus pada
display arus I (mA) serta harga tegangan/potensial pada display tegangan V
(autorange) sebagai data pengukuran. Pengukuran dilakukan dengan
pengulangan beberapa kali untuk keakuratan data. Jika sudah lalu dilanjutkan
dengan memindahkan pada jarak AB/2 berikutnya.
adminTypewritten text7
III. METODOLOGI
A. Alat dan bahan
Adapun alat yang digunakan, antara lain :
Gambar 4.1 Laptop
Gambar 4.2 Alat Tulis
Gambar 4.3 Milimeter Block
Gambar 4.4 Naniura Resistivitymeter
Gambar 4.5 Accu
Gambar 4.6 Kabel elektroda arus dan potensial
adminTypewritten text9
Gambar 4.7 Elektroda Arus dan Potensial
Gambar 4.4 Meteran
adminTypewritten text10
B. Pengambilan Data
Data diperoleh dari data hasil akuisisi dengan menggunakan konfigurasi
schlumberger. Dari data yang ada satuan-satuan terukur yang terdapat pada
masing masing line adalah koordinat (UTM).
Pada konfigurasi metode Geolistrik, letak kedua elektroda potensial terhadap
letak kedua elektroda harus saling mempengaruhi besarnya beda potansial
diantara kedua elektroda potensial tersebut. Besaran koreksi letak kedua
elektroda potensial terhadap letak kedua elektroda arus disebut faktor
geometri.
Jika lapisan bumi merupakan medium homogen isotropis, dan diinjeksikan
arus listrik melalui satu buah lektroda, maka berdasarkan perhitungan,
potensial di titik sejauh r dari lektroda tersebut adalah:
V(r) =
2r ..........(3.2)
Dengan :
I : besarnya arus listrik dalam ampere
: resistivitas medium dalam ohm m
V(r) : potensial di titik sejauh r dari sumber arus
Jika pada permukaan bumi terdapat dua sumber arus yang polaritasnya saling
berlawanan (melalui dua buah lektroda arus), maka besarnya potensial di
suatu titik P adalah:
Vp =
21+
()
22
= 2
{ 11
12
} ...........(3.3)
adminTypewritten text11
Dengan :
1 : jarak dari titik P ke Sumber arus positif
2 : jarak dari titik P ke sumber arus negatif
Sedangkan bentuk permukaan ekipotensial dan arah aliran arus listrik yang
terjadi akibat adanya dua buah sumber arus yang saling berlawanan
polaritasnya (besar sama yaitu I). Pada metoda geolistrik, pengukuran
potensial dilakukan di permukaan bumi dengan mennggunakan dua buah
elektroda potensial.
Pada metoda geolistrik, pengukuran potensial dilakukan di permukaan bumi
dengan menggunakan dua buah elektroda potensial seperti pada gambar 3.4
berikut
Gambar 3.3 Letak elektroda arus dan potensial di permukaan bumi pada
metode geolistrik
V =
2{
1
1
1
+
1
}
Sehingga,
=2
1
1
1 +
1
= K
..................(3.4)
Dengan,
K =2
{1
1
1
+1
}
= Faktor Geometri
adminTypewritten text12
Jelas pada persamaan diatas faktor geometri bergantung pada elektroda arus
maupun potensial. Penjelasan tersebut berdasarkan asumsi bahwa lapisan
bumi merupakan medium homogen isotropis. Sebetulnya perumusan faktor
geometri diatas juga berlaku untuk kasus bumi berlapis-lapis. Hal ini
disebabkan karena faktor geometri hanya mencerminkan pengaruh letak dari
elektroda potensial terhadap letak elektroda arus. Sedangkan pengaruh
keadaan medium berlapis-lapis atau tidak tercermin pada potensial V.
Faktor geometri konfigurasi schlumberger sendiri adalah
K =2
1
1
1 +
1
K =2
1( ) 1
1
( + ) + 1
1( ) + 1
+1
( + ) 1
=(22)12
2(2+2)............................(3.6)
Nilai n turun secara periodik mulai dari 10, 9, 8 hingga 1 lalu kembali lagi ke
10 tergantung banyaknya data. Setelah itu dapat ditentukan nilai tahanan
jenisnya (rho) pada masing-masing titik dengan persamaan ;
R = V/I.................................................................(4.2)
Dari pengolahan data awal tersebut, satuan-satuan yang dilakukan pengolahan
lanjut menggunakan Res2dinv adalah offset data, n, serta nilai rho ( tahanan
jenisnya).
Pada data yang mengunakan data konfigurasi dipole-dipole, satuan-satuan
yang tersedia sebelumnya masih sama, namun pada data yang dilakukan input
ke res2dinv untuk pengolahan lanjut terdapat 4 data, yaitu offset data, n,
spasial data serta nilai rho ( tahanan jenisnya) (Hendrajaya dkk, 1988).
adminTypewritten text13
C. Pengolahan Data
Pengolahan data dilakukan untuk menghitung nilai resistivity dari data hasil
pengukuran menggunakan konfigurasi Schlumberger dengan form data
sebagai berikut ;
Tabel 4.1 Contoh form data pengamatan hasil sounding 1D
Nilai terukur yang didapat dari pengukuran sounding 1D adalah nilai arus (I)
dan tegangan (V). Lalu melalui dua nilai tersebut dihitunglah nilai tahanan
jenisnya dengan cara membagi nilai potensial (V) dengan arus (I) lalu dikali
dengan faktor geometrinya atau dengan persamaan 4.1 mulai dari jarak
(AB/2) bernilai 1.5 hingga 150.
= kV
I.............(4.1)
adminTypewritten text14
Setelah dilakukan perhitungan nilai tahanan jenis pengolahan data
selnjutnya yiatu dengan memplot nilai tahanan jenis terhadap jarak (AB/2).
Dari grafik tersebut dapat dianalisa nilai tahanan jenis yang teramati pada
jarak tertentu lalu dibandingkan dengan literatur geologi regional untuk
dianalisa lebih lanjut.
D. Metode Analisis Data Resistivitas
Dari hasil data pengolahan resistivitas, metode analisis data yang dilaukan
adalah mencocokkan dengan niali resistivitas batuan untuk menentukan
segmen-segmen batuan pada perlapisan daerah pengukuran. Adapun Tabel
Resistivitas Batuan adalah sebagai berikut;
Tabel 1 Tabel Resistivitas Batuan 1
Material Resistivitas (Ohm.m)
Air (Udara) 0
Sandstone (Batu pasir) 200-800
Sand (Pasir) 1-1000
Clay (Lempung) 1-100
Ground Water (Airtanah) 0.5-300
Sea water (Air asin) 0.2
Dry Gravel (Kerikil Kering) 600-10000
Alluvium (Aluvium) 10-800
Gravel (Kerikil) 100-600
Air meteoric, 30-1000
Air Permukaan. Dalam bataun beku 30-500
Air permukaan, dalam sedimen 10-100
Air tanah, dalam batuan beku 30-150
Air tanah, dalam batuan sedimen 1
Air untuk rumah tangga Sekitar 0,2
Air laut 1,8
adminTypewritten text15
Air irigasi 0.65
(Kolert, 1969)
Tabel 2. Tabel Resistivitas Batuan 2
Halliday, David; Resnick, Robert; Walker, Jearl.1991.Fundamentals of
Physics (edisi ke-6th). John Wiley & Sons, Inc
Berdasarkan data hasil pengukuran yang diperoleh dapat diinterpretasi
berdasarkan kedalaman lapisan, ketebalan, nilai tahanan jenis dan jenis batuan
yang terdapat pada lapisan tersebut dibandingkan dengan tabel resisitivity
batuan diatas. Setelah itu, curva matching untuk menginterpretasi perubahan
nilai rho terhadap jarak dan luasan wilayah pengukuran.
adminTypewritten text16
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Data Pengamatan
Data pengamatan yang diperoleh dari penelitian yang dilakukan adalah sebagai
berikut:
Tabel 4.1 Data hasil akuisisi 1
AB/2 MN/2 Faktor Geometri
I (mA) V(mV) Rho 0,5m 5m 10m
1,5 0,5 6,28 93 1,134 0,076575
2,5 0,5 18,8 78 141,5 34,1051282
4 0,5 49,5 85 30 17,270588
6 0,5 112,3 38 3,2 9,4568
8 0,5 200,3 60 5,9 19,696
10 0,5 313,3 31 1,7 17,18097
12 0,5 451,8 49 1,2 11,06449
15 0,5 706,1 79 0,9 8,04418
15 5 62,8 80 24,1 18,9185
20 5 117,8 121 19,4 18,88694
25 5 188,5 133 9,8 13,88947
30 5 274,9 82 3,3 11,06305
40 5 494,8 40 0,7 8,65900
50 5 777,5 44 0,5 8,83523
60 5 1123 60 0,8 14,97330
75 5 1759 44 0,5 19,98863
75 10 867,9 40 0,2 4,33950
100 10 1555 149 0,8 8,34899
125 10 2438 96 0,5 12,69792
150 10 3518 180 0,7 13,68111
200 10 6267 97 1,5 96,91237
Tabel 4.2 Data hasil 2
AB/2 MN/2 Faktor Geometri
I (mA) V (mV) Rho 0,5 m 5 m 10 m
1,5 0,5 6,28 50 0,997 0,125223
2,5 0,5 18,8 41 353,1 161,9093
4 0,5 49,5 46 160 172,1739
6 0,5 112,3 42 51,7 138,236
8 0,5 200,3 49 27 110,3694
10 0,5 313,3 37 10,9 92,29649
12 0,5 451,8 38 0,67 7,965947
15 0,5 706,1 45 0,47 7,374822
15 0,5 62,8 41 42 64,33171
20 5 117,8 42 22,1 61,98524
25 5 188,5 29 8,8 57,2
30 5 274,9 40 7,7 52,91825
40 5 494,8 37 3,1 41,45622
50 5 777,5 28 1,2 33,32143
60 5 1123 24 0,9 42,1125
75 5 1759 22 0,5 39,97727
75 10 867,9 23 1,8 67,92261
100 10 1555 46 0,9 30,42391
125 10 2438 18 1,2 162,5333
150 10 3518 44 0,7 55,96818
200 10 6276 133 0,7 33,03158
Tabel 4.3 Data hasil akuisisi 3
AB/2 MN/2 Faktor Geometri
I (mA) V (mV) Rho 0,5 m 5 m 10 m
1,5 0,5 6,28 26 1,881 0,454334
2,5 0,5 18,8 26 351,7 254,3062
4 0,5 49,5 28 116,3 205,6018
6 0,5 112,3 32 39,2 137,5675
8 0,5 200,3 36 22,2 123,5183
10 0,5 313,3 54 18,4 106,7541
12 0,5 451,8 63 12,4 88,92571
15 0,5 706,1 87 10 81,16092
15 5 62,8 87 141,6 102,2124
20 5 117,8 56 44,1 92,7675
25 5 188,5 40 16,4 77,285
30 5 274,9 42 10,2 66,76143
adminTypewritten text17
40 5 494,8 53 4,4 41,07774
50 5 777,5 31 0,9 22,57258
60 5 1123 44 0,5 12,76136
75 5 1759 51 0,2 6,898039
75 10 867,9 52 0,7 11,68327
100 10 1555 45 0,2 6,911111
125 10 2438 45 0,1 5,417778
150 10 3518 51 0,2 13,79608
200 10 6267 67 0,1 9,353731
Tabel 4.4 Data hasil akuisisi 4.
AB/2 MN/2 Faktor Geometri
I (mA) V (mV) Rho 0,5 m 5 m 10 m
1,5 0,5 6,28 37 249,7 42,38
2,5 0,5 18,8 27 62,2 43,309
4 0,5 49,5 30 21,2 34,98
6 0,5 112,3 37 3,2 9,712
8 0,5 200,3 33 1,1 6,676
10 0,5 313,3 31 0,8 8,085
12 0,5 451,8 31 0,6 8,744
15 0,5 706,1 35 0,3 6,052
15 5 62,8 36 5,8 10,117
20 5 117,8 38 57 17,64
25 5 188,5 38 3,8 18,85
30 5 274,9 39 1,7 11,982
40 5 494,8 46 1,3 13,98
50 5 777,5 26 0,7 20,93
60 5 1123 40 0,4 11,23
75 5 1759 51 0,8 27,59
75 10 867,9 53 1 16,37
100 10 1555 36 0,6 25,91
125 10 2438 58 0,4 16,81
150 10 3518 66 0,4 21,32
Tabel 4.5 Koordinat line pengukuran.
Line x y
L1 525705 9412617
L2 526683 9412292
L3 527436 9412383
adminTypewritten text18
L4 527065 9412762
L5 527234 9412473
L6 526935 9412430
L7 526590 9412688
L8 526697 9412762
L9 526427 9413087
L10 526392 9412492
L11 526980 9412994
L12 526100 9412255
Tabel 4.6 Koordinat dan kedalaman sumur.
Sumur x y z
1 526627 9412780 -2
2 526650 9412776 -3
3 526508 9412796 -2
4 526462 9412795 -6
5 526463 9412781 -6
6 526459 9412866 -2,2
7 526485 9412869 -0,7
8 526585 9412842 -1,5
9 526553 9412833 -1,5
10 526584 9412872 -2,5
11 526929 9412771 -2,7
12 526911 9412731 -3,2
13 526095 9412689 -2,2
14 526839 9412677 -2,5
15 526796 9412672 -1,8
16 526814 9412491 -2
17 526775 9412450 -1,5
18 526808 9412446 -2
19 526938 9412483 -1,8
20 526942 9412553 -1,3
21 526956 9412686 -1,2
B. Pembahasan
Pada penelitian yang telah dilakukan didapatkan hasil pengolahan berupa
grafik resistivitas 1D secara vertikal (Vertical Electrical Sounding) yang
didapat dari hasil pengukuran di desa Cisarua,mNatar, Lampung Selatan.
Pengukuran dilakukan dengan menggunakan konfigurasi Schlumberger
adminTypewritten text19
dengan nilai AB/2 = 200 m, dengan sample 3 line pengukuran. Selain itu,
dilakukan pengukuran kedalaman sumur di sekitar koordinat pengukuran yang
akan dijadikan sebagai nilai korelasi terhadap nilai resistivitas lapisan yang
terukur.
Software IP2WIN adalah sebuah sarana yang dapat menghasilkan model
struktur di bawah permukaan bumi dalam bentuk citra perlapisan berwarna.
Citra perlapisan berwarna diinterpretasikan sebagai gambaran model
perlapisan dibawah permukaan bumi. Pengolahan data dengan software
IP2Win yaitu dengan melakukan empat proses pengolahan data. Proses
pertama yaitu menentukan nilai faktor geometri dan resistivitas dengan
memasukkan panjang jarak spasi elektroda, arus yang diinjeksi, serta beda
potensial yang dihasilkan. Sehingga akan muncul plot jarak spasi elektroda dan
nilai resistivitas semu, plot data ini membentuk kurva data, di dalam software
terdapat pula kurva standar, sebagai panduan dalam melakukan inversi data-
data hasil pengukuran.
Proses kedua yaitu dengan mencocokkan kedua kurva tersebut, dan
menghasilkan informasi berupa nilai resistivitas sebenarnya (), jumlah lapisan
batuan (N), ketebalan lapisan (h), dan kedalaman lapisan (d) serta nilai error
yang kecil, nilai error tersebut merupakan acuan bahwa pemodelan lapisan
batuan yang terukur di bawah permukaan adalah mendekati kebenaran atau
tidak.
Proses ketiga software membuat cross-section terhadap titik-titik sounding
yang berada dalam satu lintasan, dengan memasukkan hasil pengolahan
sebelumnya diperoleh tampang lintang berupa citra-citra warna yang mewakili
nilai resistivitas dari formasi pelapisan bawah permukaan.
Selain itu data hasil pengamatan yang diperoleh juga diolah dengan
menggunakan perangkat lunak Resty yang pada dasarnya program tersebut
memiliki fungsi yang sama dengan IP2Win yaitu melakukan pemodelan grafik
resistivitas secara 1D. Hanya saja hasil yang diperoleh dengan menggunakan
adminTypewritten text20
IP2Win jauh lebih baik karena koreksi nilai error dapat dilakukan secara
realtime pada saat me-matchingkan kurva saat pengolahan dilakukan.
Kemudian untuk kurva tahanan jenis dan model cross-section pada line 1
adalah sebagai berikut:
Gambar 4.1 Model cross-section dan kurva tahanan jenis pada line 1.
adminTypewritten text21
Gambar 4.10 Kurva VES Resty pada line 1.
Kedua kurva pada gambar diatas menunjukkan adanya 4 jenis perlapisan,
dengan adanya low resistivity zone pada pada lapisan ke dua, karena lapisan
ini memiliki nilai resistivitas sangat rendah (< 15 m) yang dapat diperkirakan
sebagai lapisan batu pasir.
Pada line 1 ini hanya terdapat sedikit noise yang menyebabkan kurva yang
terbentuk sangat halus, dan untuk melakukan kurva matching hanya perlu
mengeliminasi beberapa titik saja. Pada line ini kurva dari IP2Win hanya
mencatatkan nilai error sebesar 5,24% saja, sedangkan kurva VES pada Resty
mencatatkan nilai yang lebih kecil lagi yaitu 0,81%.
Selanjutnya dari pengolahan data hasil akuisisi pada line 2 diperoleh kurva
VES dan model cross-section sebagai berikut:
adminTypewritten text22
Gambar 4.2 Model cross-section dan kurva tahanan jenis pada line 2.
Kurva VES diatas membagi lapisan menjadi 4 daerah resistivitas, dimana untuk
besar resistivitas masing-masing lapisan dapat dilihat pada gambar 4.2 diatas.
Jika dilihat dari model Resistivity cross-section lapisan paling atas memiliki
nilai resistivitas paling tinggi (>100 m) yang dapat berupa lapisan sandstone
ataupun limestone, kemudian lapisan di bawahnya memiliki nilai resistivitas
yang rendah (
Selanjutnya kurva pada gambar 4.2 dibandingkan dengan kurva dari program
Resty yang hasil adalah sebagai berikut:
Gambar 4.3 Kurva VES Resty pada line 6.
Kurva pada gambar diatas memiliki bentuk sedikit berbeda dengan yang
dihasilkan IP2Win, dimana pada nilai AB/2 > 75 meter posisi kurva tidak tepat
dari posisi yang seharusnya, namun kurva ini tetap memiliki nilai error yang
lebih kecil yaitu sebesar 0,6%.
Selanjutnya hasil pengukuran pada line 3 dan kurva hasil pengolahan dengan
program IP2Win dan Resty adalah sebagai berikut:
adminTypewritten text24
Gambar 4.4 Model cross-section dan kurva tahanan jenis pada line 4.
Gambar 4.5 Kurva VES Resty line 4.
Dari hasil pemodelan kedua kurva pada gambar 4.4 dan gambar 4.5 diatas
terlihat berbeda sangat jauh. Dimana lagi-lagi kurva hasil interpretasi Resty
tidak sesuai dengan data yang ada karena adanya beberapa noise pada data hasil
pengukuran di lapangan. Dimana hal yang cukup berbeda didapatkan dari
kurva hasil pemodelan IP2Win, karena telah melewati proses filtering sehingga
kurva lebih smooth dengan nilai error yang lebih kecil dan sesuai dengan data
yang ada. Tapi walaupun begitu Resty tetap menampilkan nilai RMS error
yang cukup kecil yaitu hanya sebesar 0,9%.
adminTypewritten text25
Selain itu dari proses kurva matching antara program IP2Win dan Resty
didapatkan hasil yang berbeda, dimana berdasarkan kurva dari program
IP2Win terdapat 4 lapisan di bawah titik sounding, sedangkan berdasarkan
kurva Resty hanya terdapat 3 lapisan. Perbedaan ini terjadi karena program
Resty membaca nilai noise pada awal data (AB/2 = 1,5 meter) sehingga kurva
menjadi tidak sesuai karena Resty mengabaikan seluruh data, akibatnya lapisan
yang terbaca oleh Resty hanya menjadi 3 lapisan saja. Kesalahan ini dapat
dihilangkan dengan cara mem-filter data yang memiliki nilai menyimpang dari
data-data lainnya. Namun dalam program Resty proses filtering dan modelling
sebaiknya dilakukan setelah melihat kurva dari program IP2Win, karena
setelah proses kalkulasi selesai, Resty tidak bisa melakukan undo untuk
memperbaiki kualitas data yang diproses.
Selanjutnya hasil pengukuran pada line 4 yang proses akuisisinya dan kurva
hasil pengolahan dengan program IP2Win dan Resty adalah sebagai berikut:
Gambar 4.6 Model cross-section dan kurva tahanan jenis pada line 4.
adminTypewritten text26
Gambar 4.7 Kurva VES Resty line 4.
Dari gambar 4.6 dan 4.7 diatas hasil pemodelan dari program IP2Win dan Resty
menghasilkan 4 lapisan. Disini terlihat bahwa program Resty dapat
menghasilkan model kurva yang smooth walaupun data yang di-input tidak
melewati proses filtering terlebih dahulu.
Sedangkan pada kurva hasil pemodelan IP2Win, harus dilakukan proses
filtering dengan cara mengeliminasi beberapa noise untuk dapat menghasilkan
kurva seperti pada gambar 5.19. Untuk nilai kesalahannya IP2Win
mencatatkan nilai error sebesar 10,2%, sedangkan program Resty hanya
mencatakan nilai RMS error-nya sebesar 1,27%.
Kemudian selain dari data sample 4 line pengukuran diatas, dilakukan proses
korelasi antara hasil pengukuran resistivitas sounding terhadap muka air tanah.
Hal ini dilakukan untuk memprediksi lokasi aquifer di desa Cisarua, Natar,
Lampung Selatan. Untuk proses pengambilan data muka air tanah dilakukan
dengan cara sampling acak disekitar daerah pengukuran.
Dari data sumur yang diperoleh kemudian dilakukan proses interpolasi untuk
mendapatkan gambaran muka air tanah di daerah survey. Dalam tahap ini
adminTypewritten text27
digunakan perangkat lunak Surfer dalam gridding-nya, dan untuk proses
interpolasinya digunakan metode Kriging. Untuk koordinat, peta yang
diperoses ini menggunakan koordinat UTM dengan nilai koordinat xmin, xmax =
525705, 527436 dan ymin, ymax = 9412255, 9413087.
Hasil proses gridding ini kemudian dibuat peta kontur yang menunjukan
kedalaman muka air tanah dalam bentuk penampang 2D. Peta kontur ini
kemudian di-slice untuk mendapatkan profil kedalaman muka air tanah
terhadap harga resistivitas. Dalam proses slicing ini garis slice dibuat secara
acak pada tiga garis slice yang memotong dua titik pengukuran sounding. Hasil
dari pemodelan peta tiga dimensi penampang muka air tanah beserta kontur
muka air tanah terhadap titik sounding pengukuran resistivitas adalah sebagai
berikut:
Gambar 4.8 Penampang 3D muka air tanah di daerah pengukuran.
adminTypewritten text28
Gambar 4.9 Peta kontur muka air tanah terhadap titik pengukuran
resistivitas di daerah pengukuran.
Dari gambar 4.8 terlihat adanya muka air tanah yang memiliki kedalaman
sangat kontras dengan daerah disekitarnya yang ditandai dengan warna ungu
pada skala warna. Dimana daerah tersebut memiliki kedalaman muka air tanah
6 meter, sedangkan daerah disekitarnya hanya memiliki kedalaman rata-rata
2,36 meter. Namun kedalaman muka air tanah ini perlu ditinjau dari keadaan
topografi di daerah tersebut. Maka dibuat peta keadaan topografi di daerah
tersebut dengan menggunakan peta hasil citra radar DEM SRTM, yang
hasilnya adalah sebagai berikut:
Gambar 4.10 Peta keadaan topografi di daerah pengukuran.
adminTypewritten text29
Dari perbandingan peta pada gambar 4.8 dan gambar 4.10 dapat terlihat bahwa
rata-rata daerah yang memiliki elevasi rendah memiliki muka air tanah yang
rendah pula, hal ini dapat lebih jelas terlihat saat gambar 4.8 dan 4.10 di-
overlay.
Gambar 4.11 Model 3D hasil penggabungan layer topografi dengan layer
muka air tanah.
Pada gambar 4.9 menjadi semakin jelas terlihat hubungan antara elevasi dan
kedalaman muka air tanah, dan untuk hubungan antara kedalaman muka air
tanah dan nilai resistivitas batuan pada gambar 5.9 dapat dibuat model
penampangnya menjadi sebagai berikut:
Gambar 4.12 Hasil slicing pada terhadap penampang muka air tanah
pada penampang 1.
Hasil slice pada gambar diatas merupakan data kedalaman muka air tanah
antara titik sounding 1 dan 2. Karena lapisan air tanah memiliki nilai
resistivitas yang rendah. Maka grafik pada gambar diatas dapat
adminTypewritten text30
dibandingkan dengan grafik VES pada titik sounding 5 dan 6, yang hasilnya
adalah grafik di atas memiliki gradien yang sesuai dengan kurva pada
gambar 5.10 dan 5.12. Dimana pada titik sounding ke-5, lapisan yang
memiliki nilai resistivitas rendah terletak pada kedalaman 10,31 meter,
sedangkan pada titik sounding ke-6 terletak pada kedalaman 3,98 meter.
Selanjutnya hasil slicing pada penampang ke-2 adalah sebagai berikut:
Gambar 4.13 Hasil slicing pada terhadap penampang muka air tanah
pada penampang 2.
Hasil slice pada gambar diatas merupakan data kedalaman muka air tanah
antara titik sounding 3 dan 4. Grafik di atas memiliki gradien yang sesuai
dengan kurva pada gambar 4.1 dan 4.2. Dimana pada titik sounding ke-3,
lapisan yang memiliki nilai resistivitas rendah terletak pada kedalaman 2,5
meter, sedangkan pada titik sounding ke-4 terletak pada kedalaman 1 meter.
Selanjutnya hasil slicing pada penampang ke-3 adalah sebagai berikut:
Gambar 4.14 Hasil slicing pada terhadap penampang muka air tanah
pada penampang 3.
Hasil slice pada gambar diatas merupakan data kedalaman muka air tanah
antara titik sounding 3 dan 4 . Grafik di atas memiliki gradien yang sesuai
dengan kurva pada gambar 5.8 dan 5.16. Dimana pada titik sounding ke-3,
adminTypewritten text31
lapisan yang memiliki nilai resistivitas rendah terletak pada kedalaman 4,23
meter dengan nilai resistivitas 1,58 m, sedangkan pada titik sounding ke-
4 terletak pada kedalaman 1,4 meter dengan nilai resistivitas 4,64 m.
Berdasarkan hasil korelasi kedalaman muka air tanah dan resistivitas hasil
pengukuran, maka terbukti bahwa instrumen geolistrik yang digunakan
dapat menentukan gradienya muka air tanah dengan tepat. Namun untuk
kedalaman muka air tanah belum dapat ditentukan secara akurat.
adminTypewritten text32
V. KESIMPULAN
Dari hasil anallisa dari cara kerja alat resistivitimeter (Nanuira ) dapat
disimpulkan bahawa:
1. Alat ukur reisistivitas memilki cara kerja menginjeksikan arus listrik
dengan frekuensi rendah ke permukaan bumi yang kemudian diukur beda
potensial diantara dua buah elektrode potensial.
2. Kegunaan alat secara umum untuk mengetahui karakteristik lapisan batuan
bawah permukaan sampai kedalaman 300 m, sangat berguna untuk
mengetahui kemungkinan adanya lapisan batuan yang merupakan lapisan
pembawa air, umumnya yang di cari adalah Confined Aquifer yaitu
lapisan Akifer yang diapit oleh lapisan batuan kedap air ( contohnya
lapisan lempung) pada bagian bawah tanah & bagian atas.
3. Dalam pengambilan data dapat disesusikan dengan konfigurasi yang akan
digunakan, baik dalam survay mapping maupun sounding, karena terdapat
perbedaan sensitivitas konfigurasi secara lateral dan horizontal.
4. Pada kalkulasi Resistivitas Semu (Apparent Resistivity) yang diukur
menggunakan naniura Resistivitymeter, Pada prinsipnya, pengukuran metode
resistivitas dilakukan dengan mengalirkan arus melalui elektrode C1 dan C2 dan
pengukuran beda potensial pada P1 dan P2. Jika diasumsikan bahwa bumi
homogen isotropis, maka tahanan jenis yang diperoleh adalah tahanan jenis yang
sebenarnya dan tidak tergantung pada spasi electrode.
DAFTAR PUSTAKA
Akhyadi. 2012. Air Panas Natar. http://akhyadi.blogspot.com/2012/09/warga-
natar-kembali-dihebohkan-dengana.html. Diakses pada 5 juni 2014 pukul
21.00 WIB
Hardiasyah, Irwan. Naniura Resistivitymeter. https:/ /www. academia. edu/
4404137/ Reng. Diakses pada 20 juni 2014 pukul 21.00 WIB
Hendrajaya, Lilik dan Idam Arif. 1985. Geolistrik Tahanan Jenis. Laboratorium
Fisika Bumi Jurusan Fisika FMIPA. ITB : Bandung
Telford, W.M, L.P Geldart, R.E. Sheriff. 1990. Applied Geophysics Second
Edition. Cambridge University Press; New York
Top Related