penentuan potensi akuifer menggunakan metode …repository.ub.ac.id/179476/1/m. tajul arifin...

60
PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN METODE GEOLISTRIK RESISTIVITAS KONFIGURASI SCHLUMBERGER DI CANDI DASA, KARANGASEM, BALI SKRIPSI Oleh: M. TAJUL ARIFIN 115090700111008 JURUSAN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG 2019

Upload: others

Post on 18-Jan-2021

23 views

Category:

Documents


4 download

TRANSCRIPT

Page 1: PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN METODE …repository.ub.ac.id/179476/1/M. Tajul Arifin (2).pdf · metode geolistrik resistivitas karena metode ini merupakan satu – satunya

PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN

METODE GEOLISTRIK RESISTIVITAS KONFIGURASI

SCHLUMBERGER DI CANDI DASA, KARANGASEM, BALI

SKRIPSI

Oleh:

M. TAJUL ARIFIN

115090700111008

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

2019

Page 2: PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN METODE …repository.ub.ac.id/179476/1/M. Tajul Arifin (2).pdf · metode geolistrik resistivitas karena metode ini merupakan satu – satunya
Page 3: PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN METODE …repository.ub.ac.id/179476/1/M. Tajul Arifin (2).pdf · metode geolistrik resistivitas karena metode ini merupakan satu – satunya
Page 4: PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN METODE …repository.ub.ac.id/179476/1/M. Tajul Arifin (2).pdf · metode geolistrik resistivitas karena metode ini merupakan satu – satunya
Page 5: PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN METODE …repository.ub.ac.id/179476/1/M. Tajul Arifin (2).pdf · metode geolistrik resistivitas karena metode ini merupakan satu – satunya

PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN

METODE GEOLISTRIK RESISTIVITAS KONFIGURASI

SCHLUMBERGER DI CANDI DASA, KARANGASEM, BALI

SKRIPSI

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains

dalam bidang Fisika

Oleh:

M. TAJUL ARIFIN

115090700111008

PROGRAM STUDI : S1 GEOFISIKA

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

2019

Page 6: PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN METODE …repository.ub.ac.id/179476/1/M. Tajul Arifin (2).pdf · metode geolistrik resistivitas karena metode ini merupakan satu – satunya
Page 7: PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN METODE …repository.ub.ac.id/179476/1/M. Tajul Arifin (2).pdf · metode geolistrik resistivitas karena metode ini merupakan satu – satunya
Page 8: PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN METODE …repository.ub.ac.id/179476/1/M. Tajul Arifin (2).pdf · metode geolistrik resistivitas karena metode ini merupakan satu – satunya
Page 9: PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN METODE …repository.ub.ac.id/179476/1/M. Tajul Arifin (2).pdf · metode geolistrik resistivitas karena metode ini merupakan satu – satunya

i

LEMBAR PENGESAHAN

PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN

METODE GEOLISTRIK RESISTIVITAS KONFIGURASI

SCHLUMBERGER DI CANDI DASA, KARANGASEM, BALI

Oleh:

M. Tajul Arifin

115090700111008

Telah dipertahankan di depan Majelis Penguji pada

Tanggal…………….. dan dinyatakan memenuhi syarat untuk

memperoleh gelar Sarjana Sains dalam bidang Fisika

Menyetujui

Pembimbing I

Drs. Adi Susilo, M.Si., Ph.D.

NIP 19631227 199103 1 002

Pembimbing II

Cholisina Anik P., S.Si., M.Sc.

NIP 19880202 201504 2 001

Mengetahui

Ketua Jurusan Fisika

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas

Brawijaya

Prof. Dr.rer.nat Muhammad Nurhuda

NIP 19640910 1999002 1 001

Page 10: PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN METODE …repository.ub.ac.id/179476/1/M. Tajul Arifin (2).pdf · metode geolistrik resistivitas karena metode ini merupakan satu – satunya

ii

(Halaman ini sengaja dikosongkan)

Page 11: PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN METODE …repository.ub.ac.id/179476/1/M. Tajul Arifin (2).pdf · metode geolistrik resistivitas karena metode ini merupakan satu – satunya

iii

LEMBAR PERNYATAAN

Saya yang bertanda tangan di bawah ini:

Nama : M. Tajul Arifin

Nim : 115090700111008

Jurusan : Fisika

Penulis skripsi berjudul:

PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN

METODE GEOLISTRIK RESISTIVITAS KONFIGURASI

SCHLUMBERGER DI CANDI DASA, KARANGASEM, BALI

Dengan ini menyatakan bahwa:

1. Tugas akhir ini adalah benar-benar karya saya sendiri, dan

bukan hasil plagiat dari karya orang lain. Karya-karya yang

tercantum dalam daftar pustaka Tugas Akhir ini, semata-

mata digunakan sebagai acuan/ referensi.

2. Apabila di kemudian hari diketahui bahwa isi Tugas Akhir

saya merupakan hasil plagiat, maka saya bersedia

menanggung akibat dari keadaan tersebut.

Demikian pernyataan ini dibuat dengan segala kesadaran.

Malang, 29 April 2019

Yang menyatakan,

M. Tajul Arifin

NIM. 115090700111008

Page 12: PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN METODE …repository.ub.ac.id/179476/1/M. Tajul Arifin (2).pdf · metode geolistrik resistivitas karena metode ini merupakan satu – satunya

iv

(Halaman ini sengaja dikosongkan)

Page 13: PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN METODE …repository.ub.ac.id/179476/1/M. Tajul Arifin (2).pdf · metode geolistrik resistivitas karena metode ini merupakan satu – satunya

v

PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN

METODE GEOLISTRIK RESISTIVITAS KONFIGURASI

SCHLUMBERGER DI CANDI DASA, KARANGASEM, BALI

ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian tentang penentuan potensi akuifer di

kawasan Candi Dasa, Karangasem, Bali. Penelitian ini dilakukan

untuk mengetahui litologi bawah permukaan dan potensi akuifer

pada daerah penelitian. Oleh karena itu dilakukan pendugaan potensi

akuifer dengan menggunakan metode geolistrik resistivitas

konfigurasi Schlumberger. Metode geolistrik resistivitas

menggunakan parameter tahanan jenis batuan dengan

menginjeksikan arus ke bumi untuk memetakan persebaran batuan di

bawah permukaan. Terdapat dua titik pengukuran yang kemudian

dilakukan pengolahan dengan inversi dan didapatkan hasil berupa

resistivity log. Hasil interpretasi litologi berdasarkan nilai tahan jenis

terdapat lapisan yang terdiri dari tanah, lempung, pasir dan tuff.

Potensi akuifer di kedua titik tersebut berada pada kedalaman mulai

dari 20 meter.

Kata kunci : Geolistrik resistivitas, konfigurasi Schlumberger,

Akuifer, Resistivity log

Page 14: PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN METODE …repository.ub.ac.id/179476/1/M. Tajul Arifin (2).pdf · metode geolistrik resistivitas karena metode ini merupakan satu – satunya

vi

(Halaman ini sengaja dikosongkan)

Page 15: PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN METODE …repository.ub.ac.id/179476/1/M. Tajul Arifin (2).pdf · metode geolistrik resistivitas karena metode ini merupakan satu – satunya

vii

DETERMINATION OF THE AQUIFER POTENTIAL USING

GEOELECTRICAL RESISTIVITY METHOD OF

SCHLUMBERGER CONFIGURATION IN DASA TEMPLE,

KARANGASEM, BALI

ABSTRACT

Research for determination of the aquifer potential in Dasa Temple,

karangasem, Bali has been done. The reaserch goal was to

determine subsurface lithology and aquifer potential in the study

area. The estimation of aquifers potential used geoelectrical

resistivity method, schlumberger configuration. Geoelectric

resistivity method uses rock type resistance parameters by injecting

current into the earth for mapping the distribution of rocks below the

surface. There are two measurement points which are then processed

by inversion and the results are shown by Resistivity log. The results

of lithology interpretation based on the type of resistant value there

are layers in the form of soil, clay, sand and tuff. The potential of

aquifers at both points is starting at a depth of 20 meters.

Keyword : Geoelectric resistivity, Schlumberger configuration,

aquifer, Resistivity log

Page 16: PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN METODE …repository.ub.ac.id/179476/1/M. Tajul Arifin (2).pdf · metode geolistrik resistivitas karena metode ini merupakan satu – satunya

viii

(Halaman ini sengaja dikosongkan)

Page 17: PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN METODE …repository.ub.ac.id/179476/1/M. Tajul Arifin (2).pdf · metode geolistrik resistivitas karena metode ini merupakan satu – satunya

ix

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberi

limpahan rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat

menyelesaikan laporan skripsi ini dengan judul “Penentuan potensi

akuifer menggunakan konfigurasi Shclumberger di Candi Dasa,

Karangasem, Bali”. Laporan tugas akhir ini disusun dan diajukan

untuk memenuhi syarat wajib dalam menyelesaikan program

pendidikan Sarjana pada bidang minat Geofisika Jurusan Fisika

Fakultas MIPA Universitas Brawijaya. Penulis menyadari bahwa

penyelesaian penulisan tugas akhir ini tidak lepas dari bantuan dan

dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan

terima kasih kepada:

1. Allah SWT. atas segala kesempatan, kesehatan, dan rezeki-Nya

sehingga Penulis dapat menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini.

2. Almarhum bapak dan ibu tercinta yang selalu memberikan

kasih sayang, ilmu, ketulusan, semangat dan do’a tanpa henti

kepada penulis,

3. Bapak Adi Susilo, Ph.D., selaku dosen pembimbing I, yang

telah memberikan kemudahan, petunjuk, bimbingan, dan

masukan bagi penulis,

4. Ibu Cholisina Anik P., S.Si., M.Si., selaku dosen

pembimbing II, yang telah memberikan petunjuk, bimbingan

dan masukan bagi penulis,

5. Bapak Prof. Dr.rer.nat. Muhammad Nurhuda selaku Ketua

Jurusan Fisika Fakultas MIPA Universitas Brawijaya,

6. Seluruh dosen Jurusan Fisika Fakultas MIPA, yang telah

memberikan pendidikan dan pengetahuan kepada penulis

selama menimba ilmu di Universitas Brawijaya Malang,

7. Seluruh karyawan, TU, dan laboran Jurusan Fisika Fakultas

MIPA Universitas Brawijaya.

8. Hafidz pramudyo, Akbar putra, Ferdi alfin, Hendy setyawan

yang setiap waktu memberi semangat kepada penulis,

9. Keluarga besar Geofisika Universitas Brawijaya yang telah

banyak memberikan ilmu dan pengalaman kepada penulis,

10. Serta semua pihak yang telah banyak membantu penulis yang

tidak dapat disebutkan satu per satu.

Page 18: PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN METODE …repository.ub.ac.id/179476/1/M. Tajul Arifin (2).pdf · metode geolistrik resistivitas karena metode ini merupakan satu – satunya

x

Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam

penulisan laporan Tugas Akhir ini. Kritik dan saran sangat

diharapkan untuk perbaikan selanjutnya. Terima kasih atas segala

perhatian dari pembaca dan semoga dapat memberikan manfaat.

Malang, 26 April 2019

Penulis

Page 19: PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN METODE …repository.ub.ac.id/179476/1/M. Tajul Arifin (2).pdf · metode geolistrik resistivitas karena metode ini merupakan satu – satunya

xi

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN .............................................................. i

LEMBAR PERNYATAAN ........................................................... iii

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

ABSTRACT .................................................................................... vii

KATA PENGANTAR .................................................................... ix

DAFTAR ISI .................................................................................. xi

DAFTAR GAMBAR ................................................................... xiii

DAFTAR TABEL ......................................................................... xv

DAFTAR LAMPIRAN ............................................................... xvii

BAB I PENDAHULUAN ............................................................... 1

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

1.2 Rumusan Masalah ........................................................... 2

1.3 Batasan Masalah .............................................................. 2

1.4 Tujuan .............................................................................. 2

1.5 Manfaat ............................................................................ 2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ..................................................... 3

2.1 Metode Tahanan Jenis ..................................................... 3

2.2 Sumber Arus Tunggal Bawah Permukaan ...................... 4

2.3 Sumber Arus Tunggal Di permukaan .............................. 5

2.4 Dua Sumber Arus Dipermukaan ..................................... 5

2.5 Konfigurasi Schlumberger .............................................. 6

2.6 Resistivitas Batuan .......................................................... 8

2.7 Air tanah ........................................................................ 12

2.8 Akuifer .......................................................................... 15

BAB III METODOLOGI .............................................................. 19

Page 20: PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN METODE …repository.ub.ac.id/179476/1/M. Tajul Arifin (2).pdf · metode geolistrik resistivitas karena metode ini merupakan satu – satunya

xii

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ........................................ 19

3.2 Peralatan Penelitian ....................................................... 19

3.3 Pengolahan Data ............................................................ 20

3.4 Interpretasi Data ............................................................ 20

3.5 Diagram Alir .................................................................. 22

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ....................................... 23

4.1 Hasil resistivity log ........................................................ 23

4.2 Interpretasi ..................................................................... 27

4.2.1 Peta Geologi Regional ............................................ 27

4.2.2 Resistivity log ......................................................... 28

4.3 Penentuan Potensi Akuifer ............................................ 29

BAB V PENUTUP ........................................................................ 31

5.1 Kesimpulan .................................................................... 31

5.2 Saran .............................................................................. 31

DAFTAR PUSTAKA .................................................................... 33

LAMPIRAN .................................................................................. 35

Page 21: PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN METODE …repository.ub.ac.id/179476/1/M. Tajul Arifin (2).pdf · metode geolistrik resistivitas karena metode ini merupakan satu – satunya

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Sebuah arus pada kedalaman tertentu di medium

isotropis(Telford, dkk., 1990). .................................. 5

Gambar 2.2 Sebuah Arus dipermukaan (Telford, dkk., 1990). ......... 5

Gambar 2.3 Dua buah sumber arus di permukaan (Telford,

dkk.,1990). ................................................................ 6

Gambar 2.4 Konfigurasi Schlumberger ............................................ 8

Gambar 2.5 Letak air tanah ............................................................. 14

Gambar 2.6 Proses pengisian air tanah ke dalam akuifer ............... 14

Gambar 2.7 Akuifer tidak tertekan ................................................. 16

Gambar 2.8 Akuifer tertekan .......................................................... 16

Gambar 3.1 Lokasi titik pengukuran .............................................. 19

Gambar 3.2 Diagram alir penelitian................................................ 22

Gambar 4.1 Hasil Curve matching ................................................. 23

Gambar 4.2 Hasil resistivitas sebenarnya pada software ipi2win ... 24

Gambar 4.3 Hasil pengolahan pada Software PROGRESS ............ 26

Gambar 4.4 Peta Geologi regional .................................................. 27

Page 22: PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN METODE …repository.ub.ac.id/179476/1/M. Tajul Arifin (2).pdf · metode geolistrik resistivitas karena metode ini merupakan satu – satunya

xiv

(Halaman ini sengaja dikosongkan)

Page 23: PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN METODE …repository.ub.ac.id/179476/1/M. Tajul Arifin (2).pdf · metode geolistrik resistivitas karena metode ini merupakan satu – satunya

xv

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Variasi nilai resistivitas batuan dan material bumi

(Telford, 1990). .............................................................. 10

Tabel 2.2 Nilai resistivitas batuan (Verhoef, 1994). ........................ 12

Tabel 4. 1 interpretasi lapisan titik C1 ............................................. 28

Tabel 4. 2 interpretasi lapisan titik C2 ............................................. 29

Page 24: PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN METODE …repository.ub.ac.id/179476/1/M. Tajul Arifin (2).pdf · metode geolistrik resistivitas karena metode ini merupakan satu – satunya

xvi

(Halaman ini sengaja dikosongkan)

Page 25: PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN METODE …repository.ub.ac.id/179476/1/M. Tajul Arifin (2).pdf · metode geolistrik resistivitas karena metode ini merupakan satu – satunya

xvii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Peta geologi lembar Bali ............................................. 35

Lampiran 2 Hasil pengukuran dan perhitungan resistivitas semu

titik C1 ....................................................................... 36

Lampiran 3 Hasil pengukuran dan perhitungan resistivitas semu

titik C2 ....................................................................... 37

Lampiran 4 Hasil pengolahan software PROGRESS titik C1 ........ 38

Lampiran 5 Hasil pengolahan software PROGRESS titik C2 ........ 39

Page 26: PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN METODE …repository.ub.ac.id/179476/1/M. Tajul Arifin (2).pdf · metode geolistrik resistivitas karena metode ini merupakan satu – satunya

xviii

(Halaman ini sengaja dikosongkan)

Page 27: PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN METODE …repository.ub.ac.id/179476/1/M. Tajul Arifin (2).pdf · metode geolistrik resistivitas karena metode ini merupakan satu – satunya

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Air merupakan salah satu elemen utama kehidupan makhluk

hidup. Air terbagi menjadi dua klasifikasi yaitu air tanah permukaan

dan air tanah bawah permukaan. Air tanah permukaan adalah air

yang berada di permukaan bumi berupa sungai, danau dll. Air tanah

bawah permukaan adalah air tanah yang menempati rongga dalam

lapisan batuan atau formasi geologi seperti sungai bawah tanah, air

sumur dll. Air tanah bawah permukaan dapat ditemukan pada lapisan

jenuh air atau akuifer.

Sistem air jenuh adalah air bawah tanah yang terdapat pada

suatu lapisan batuan dan berada pada suatu cekungan air tanah.

Sistem ini dipengaruhi oleh kondisi geologi, hidrogeologi dan gaya

tektonik serta struktur bumi yang membentuk cekungan air tanah

tersebut. Air ini dapat tersimpan dan mengalir pada lapisan batuan

yang dikenal dengan akuifer.

Dalam eksplorasi air tanah-dalam diperlukan suatu peta

geologi dengan ketelitian yang cukup tinggi khusunya jenis litologi,

sehingga perlu ditunjang dengan singkapan batuan yang memadai

terutama jumlah dan mutu singkapan. Seperti pada daerah di sekitar

Candi Dasa Karangasem, Bali yang memerlukan cadangan air untuk

pemukiman warga. Daerah yang mengalami kesulitan air tanah

dikarenakan kurang adanya lapisan batuan yang mampu menyimpan

dan meluluskan air (akuifer), maka perlu dicari sesuatu yang dapat

bertindak sebagai akuifer (air celah), yaitu zona fraktur.

Metode resistivitas merupakan salah satu metode geofisika

yang digunakan untuk mengetahui lapisan akuifer dengan

memanfaatkan sifat kelistrikan batuan. Pentingnya digunakan

metode geolistrik resistivitas karena metode ini merupakan satu –

satunya metode yang efektif mengetahui sifat kekonduktifitasan

suatu lapisan.

Page 28: PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN METODE …repository.ub.ac.id/179476/1/M. Tajul Arifin (2).pdf · metode geolistrik resistivitas karena metode ini merupakan satu – satunya

2

1.2 Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah pada penelitian ini yaitu:

1. Bagaimana keadaan litologi bawah permukaan di Candi

Dasa Karangasem Bali?

2. Bagaimana potensi akuifer air tanah di Candi Dasa

Karangasem Bali?

1.3 Batasan Masalah

Dalam penelitian ini masalah dibatasi dalam cakupan:

1. Metode pengukuran menggunakan konfigurasi

Schlumberger.

2. Data yang diperoleh penulis merupakan data sekunder.

3. Interpretasi data berdasarkan dari pengolahan data dan

korelasi dengan peta geologi.

4. Menggunakan software ip2win/progress.

1.4 Tujuan

Penelitian ini bertujuan untuk :

1. Mengetahui litologi bawah permukaan Candi Dasa

Karangasem Bali.

2. Menentukan potensi akuifer di daerah penelitian.

1.5 Manfaat

Setelah dilakukan penelitian ini diharapkan dapat memberikan

informasi litologi bawah permukaan yg mana memberikan potensi

sebuah akuifer yang berguna bagi masyarakat sekitar.

Page 29: PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN METODE …repository.ub.ac.id/179476/1/M. Tajul Arifin (2).pdf · metode geolistrik resistivitas karena metode ini merupakan satu – satunya

3

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Metode Tahanan Jenis

Metode tahanan jenis adalah metode geofisika yang

mempelajari sifat kelistrikan batuan, dengan cara melihat resistivity

batuan di bawah permukaan dari arus yang diinjeksikan di

permukaan. Dari hasil data yang terukur akan didapatkan nilai

apparent resisitivity yang untuk melihat nilai resisitivity sebenarnya

pelu dilakukan proses inversi (Paulus, 2012).

Prinsip dasar dari metode resistivity adalah berdasarkan

Hukum Ohm, Hukum Ohm menjelaskan hubungan arus, potensial

dan adanya resistor penghantar. Penghantar antara kedua terminalnya

diperlukan untuk mengeluarkan energi yang tersimpan dalam baterai,

apabila ditambahkan sebuah resistor maka akan terjadi perubahan

potensial pada ujung-ujung hambatan tersebut. Hubungan antar

resistor, arus dan beda potensial dinyatakan dalam persamaan (2.1).

(2.1)

Dimana :

V = Tegangan (Volt)

I = Arus (mA)

R = Hambatan (Ωm)

Dari persamaan diatas dirubah menjadi:

(2.2)

Dari rumus diatas resistivitas berupa R, potensial listrik V,

luas sebuah permukaan A, besarnya arus listrik adalah I, panjang

sebuah benda adalah L, dan nilai resisitivitas adalah ρ. Pada

persamaan pertama nilai R hanya mengindikasikan nilai tahanan

jenis batuan secara keseluruhan bukan karakteristik batuan alami.

Karena itulah persamaan pertama dirubah menjadi persamaan kedua

agar didapatkan karektiristik alami batuan. Nantinya pada

pengukuran lapangan maka konsep tersebut akan dirubah menjadi:

Page 30: PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN METODE …repository.ub.ac.id/179476/1/M. Tajul Arifin (2).pdf · metode geolistrik resistivitas karena metode ini merupakan satu – satunya

4

(

) (2.3)

Dimana ρapp merupakan apparent resisitivity dan adalah

faktor geometri.Hukum Ohm yang digunakan dijabarkan sebagai

arus DC yang melewati suatu medium homogeny isotropis, maka

arus yang diinjeksikan sebanding dengan densitas arus (J). Dimana

densitas arus ini sebanding dengan konduktivitas ( ) batuan dan

medan listrik (E), seperti persamaan berikut:

(2.4)

(Arbi, 2012).

2.2 Sumber Arus Tunggal Bawah Permukaan

Jika dianggap sebuah sumber arus tunggal diletakkan pada

kedalaman tertentu pada suatu medium homogen isotropis (Gambar

2.1), maka arus yang menyebar dari sumber akan menyerupai sebuah

bola. Berdasarkan persamaan Laplace, sumber arus akan sebanding

dengan:

(2.5)

Bila besar tegangan persatuan jari-jari sama dengan luasan

perjari-jari kuadrat maka persamaan diatas menjadi:

(2.6)

Jika konduktivitas sebanding dengan

, persamaan diatas menjadi:

(2.7)

Page 31: PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN METODE …repository.ub.ac.id/179476/1/M. Tajul Arifin (2).pdf · metode geolistrik resistivitas karena metode ini merupakan satu – satunya

5

Gambar 2.1 Sebuah arus pada kedalaman tertentu di medium

isotropis(Telford, dkk., 1990).

2.3 Sumber Arus Tunggal Di permukaan

Jika sumber arus tunggal di permukaan (gambar 2.2),

maka hanya membentuk setengah bola, karena arus di udara di

abaikan. Maka rumus resisitivitas menjadi:

(2.8)

Gambar 2.2 Sebuah Arus dipermukaan (Telford, dkk., 1990).

2.4 Dua Sumber Arus Dipermukaan

Jika sumber dua arus berada dipermukaan dengan jarak yang

tidak berjauhan (Gambar 2.3), maka nilai resisitivitas akan

dipengaruhi dua sumber arus tersebut. Sehingga nilai resisitivitasnya

merupakan penjumlahan antara dua arus tersebut, dimana pada C1

dan P2 nilai resisitivitasnya adalah:

Page 32: PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN METODE …repository.ub.ac.id/179476/1/M. Tajul Arifin (2).pdf · metode geolistrik resistivitas karena metode ini merupakan satu – satunya

6

(2.9)

Sedangkan nilai C2 dan P1 adalah:

(2.10)

Sehingga penjumlahan kedua potensial tersebut menjadi:

(

) (

)

(2.11)

Dimana nilai adalah pengaruh geometri konfigurasi dari yang

berbeda-beda dari metode tahanan jenis sehingga nilai resisitivitas

semu menjadi:

(2.12)

Gambar 2.3 Dua buah sumber arus di permukaan (Telford,

dkk.,1990).

2.5 Konfigurasi Schlumberger

Pada metode tahanan jenis konfigurasi Schlumberger, bumi

diasumsikan sebagai bola padat yang mempunyai sifat homogen

isotropis. Dengan asumsi ini, maka harusnya resistivitas yang terukur

merupakan resistivitas sebenarnya dan tidak tergantung spasi

elektroda. Namun pada kenyataannya bumi terdiri atas lapisan-

lapisan dengan yang berbeda-beda sehingga potensial yang terukur

merupakan pengaruh dari lapisan-lapisan tersebut. Maka harga

resistivitas untuk satu lapisan saja, tetapi beberapa lapisan. Hal ini

terutama untuk spasi elektroda yang lebar (Wuyantoro, 2007).

Page 33: PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN METODE …repository.ub.ac.id/179476/1/M. Tajul Arifin (2).pdf · metode geolistrik resistivitas karena metode ini merupakan satu – satunya

7

Prinsip konfigurasi Schlumberger idealnya jarak MN dibuat

sekecil-kecilnya, sehingga jarak MN secara teoritis tidak berubah

tetapi karena keterbatasan alat ukur, maka ketika jarak AB sudah

relatif besar maka jarak MN hendaknya dirubah. Perubahan jarak

MN hendaknya tidak lebih besar dari 1/5 jarak AB (Asra, 2012).

Adapun kelemahan dari konfigurasi Schlumberger adalah

pembacaan tegangan pada elektroda MN lebih kecil terutama ketika

AB yang relatif jauh, sehingga diperlukan alat ukur multimeter yang

mempunyai karakteristik high impedance dengan megatur tegangan

minimal 4 digit atau 2 digit dibelakang koma atau dengan cara lain

diperlukan peralatan pengirim arus yang mempunyai tegangan DC

yang sangat tinggi. Keunggulan 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

(Parinata, 2015).

Agar pembacaan tegangan pada elektroda MN bisa

dipercaya, maka ketika jarak AB relatif besar hendaknya jarak

elektroda MN juga diperbesar. Pertimbangan perubahan jarak

elektroda MN terhadap jarak elektroda AB yaitu ketika pembacaan

tegangan listrik pada multimeter sudah demikian kecil, misalnya 1.0

miliVolt. Umumnya perubahan jarak MN bisa dilakukan bila telah

tercapai perbandingan antara jarak MN berbanding jarak AB = 1:20.

Perbandingan yang lebih kecil misalnya 1:50 bisa dilakukan bila

mempunyai alat utama pengirim arus yang mempunyai keluaran

tegangan listrik DC sangat besar, misalnya 1000 Volt atau lebih,

sehingga beda tegangan yang terukur pada elektroda MN tidak lebih

kecil dari 1.0 miliVolt.

Page 34: PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN METODE …repository.ub.ac.id/179476/1/M. Tajul Arifin (2).pdf · metode geolistrik resistivitas karena metode ini merupakan satu – satunya

8

Gambar 2.4 Konfigurasi Schlumberger

Besar nilai resistivitas dapat dihitung dari persamaan sebagai

berikut :

(2.13)

Dimana = resistivitas (Ωm)

= faktor geometri

= beda potensial (volt)

= arus listrik (ampere)

Besarnya nilai ditentukan berdasarkan metode konfigurasi yang

dipakai. Metode Schlumberger memiliki nilai sebagai berikut:

[(

) (

) ]

(

) (2.14)

Dengan = resistivitas (Ωm)

= faktor geometri

= Tegangan (mV)

= arus listrik (mA)

AB = Jarak elektroda arus (m)

MN = Jarak elektroda potensial (m)

2.6 Resistivitas Batuan

Resistivitas batuan adalah daya hambat dari batuan terhadap

aliran listrik (kebalikan dari konduktivitas batuan) dengan satuan unit

Ohm-m. Batuan di bumi umumnya mempunyai sifat kelistrikan

Page 35: PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN METODE …repository.ub.ac.id/179476/1/M. Tajul Arifin (2).pdf · metode geolistrik resistivitas karena metode ini merupakan satu – satunya

9

berupa daya hantar listrik dan konstanta dielektrik. Konstanta

dielektrik merupakan polarisasi material dalam suatu medium listrik.

Konstanta dielektrik menentukan kapasitas induktif efektif dari suatu

material batuan dan merupakan respon static untuk medan listrik AC

maupun DC (Dobrin, 1998).

Konduktor biasanya didefinisikan sebagai bahan yang

memiliki resistivitas kurang dari 10-5

Ωm, sedangkan isolator

memiliki resistivitas lebih dari 107 Ωm. Dan di antara keduanya

adalah bahan semikonduktor. Di dalam konduktor berisi banyak

elektron bebas dengan mobilitas yang sangat tinggi. Sedangkan pada

semikonduktor, jumlah elektron bebasnya lebih sedikit. Isolator

dicirikan oleh ikatan ionik sehingga elektron-elektron valensi tidak

bebas bergerak (Telford, 1990).

Secara umum batuan dan mineral dapat dikelompokkan

menjadi tiga berdasarkan nilai hambatan jenisnya yaitu:

1. Konduktor baik, yaitu dengan nilai resistivitas antara

< ρ < 1 Ωm.

2. Konduktor pertengahan, yaitu dengan nilai resistivitas

antara 1 < ρ < Ωm.

3. Isolator, yaitu dengan nilai resistivitas antara ρ > Ωm

(Telford, 1990).

Tiap lapisan penyusun batuan merupakan suatu materil

batuan yang mempunyai hambatan jenis yang berbeda. Besar

hambatan jenis batuan ditentukan oleh beberapa syarat antara lain :

1. Kandungan air

Kadungan air yang ada dalam batuan akan menurunkan

nilai resistivitas sehingga nilai daya hantar listrik pada

batuan tersebut akan semakin besar.

2. Porositas batuan

Batuan yang pori-porinya mengandung air mempunyai

hambatan jenis yang lebih rendah dari pada batuan yang

kering

3. Kelarutan garam dalam air dan dalam batuan

Page 36: PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN METODE …repository.ub.ac.id/179476/1/M. Tajul Arifin (2).pdf · metode geolistrik resistivitas karena metode ini merupakan satu – satunya

10

Kelarutan garam di dalam air dan di dalam batuan akan

mengakibatkan kandungan ion dalam air, sehingga

hambatan jenis batuan menjadi rendah

4. Suhu

Resistivitas suatu batuan berbanding terbalik dengan

suhunya. Apabila suhu naik maka resistivitas akan turun

secara ekponensial. Untuk resistivitas yang mengandung

fluida di dalam batuan (Yatini, 2006).

Nilai resistivitas dari suatu materi atau batuan sangatlah

bervariasi oleh karena itu dibutuhkan sebuah tabel acuan nilai

resistivitas dari masing-masing bahan. Tabel acuan resistivitas akan

memudahkan pengkorelasian data hasil penelitian dengan nilai acuan

yang telah ada, Tabel 2.1 berikut merupakan nilai resistivitas dari

berbagai referensi.

Tabel 2.1 Variasi nilai resistivitas batuan dan material bumi

(Telford, 1990).

No. Batuan Resistivitas (Ωm)

1 Granit 3 x 102 – 10

6

2 Granit porphyry 4.5 x 10

3 (basah) – 1.3 x 10

6

(kering)

3 Feldspar porphyry 4 x 103 (basah)

4 Albit 3x102 (basah) - 3.3 x 10

3 (kering)

5 Syenite 102-10

6

6 Diorite 104-10

5

7 Diorite porphyry 1.9 x 10

3 (basah) – 2.8 x 10

4

(kering)

8 Porphyrite 10 -5 x10

4 (basah) – 3.3 x 10

3

(kering)

9 Carbonatized porphyry 2.5x103 (basah) - 6 x 10

4 (kering)

10 Quartz porphyry 3x102 - 3x10

5

11 Quartz Diorite 2 x 104 - 2x 10

6 (basah) - 1.8x

Page 37: PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN METODE …repository.ub.ac.id/179476/1/M. Tajul Arifin (2).pdf · metode geolistrik resistivitas karena metode ini merupakan satu – satunya

11

105(kering)

12 Porphyry 60 x 104

13 Dacite 2 x 104 (basah)

14 Andesit 4.5 x 10

4 (basah) – 1.7 x 10

2

(kering)

15 Diabase porphyry 103 (basah) - 1.7x 10

5 (kering)

16 Diabase 20-5 x 107

17 Lava 102 - 5 x 10

4

18 Gabbro 103-10

6

19 Basalt 10 – 1.3 x 107

20 Olivine norite 103-6x10

4 (basah)

21 Peridotite 3x103(basah) - 6.5x10

3(kering)

22 Hornfels 8x 103 (basah) – 6x10

7(kering)

23 Schist 20 – 104

24 Tuff 2 x 103 (basah) - 10

5(kering)

25 Grafit schists 10 – 102

26 Slate 6 x 102 – 4 x10

7

27 Gneiss 6.8 x 104 (basah) - 3 x 10

6 (kering)

28 Marmer 102 - 2.5 x 10

8 (kering)

29 Skarn 2.5 x 10

2 (basah) - 2.5 x 10

8

(kering)

30 Kwarsit 10 – 2 x 108

Page 38: PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN METODE …repository.ub.ac.id/179476/1/M. Tajul Arifin (2).pdf · metode geolistrik resistivitas karena metode ini merupakan satu – satunya

12

Tabel 2.2 Nilai resistivitas batuan (Verhoef, 1994).

No. Jenis Batuan Resistivitas

(Ohmmeter)

1 Gambut dan lempung 8-50

2 Lempung pasiran dan lapisan

kerikil

40-250

3 Pasir dan kerikil jenuh 40-100

4 Pasir dan kerikil kering 100-3000

5 Batu lempung, napal dan serpih 8-100

6 Batu pasir dan batu kapur 100-4000

2.7 Air tanah

Air tanah adalah air yang berada didalam lapisan tanah atau

di bebatuan yang ada dibawah permukaan tanah. Asal usul air tanah

yaitu dari air hujan yang meresap kedalam tanah dan selanjutnya

terkumpul pada lapisan yang tidak dapat tertembus oleh air. Menurut

Todd (1995), air tanah adalah air yang bergerak di dalam tanah yang

terdapat di dalam ruang antar butir-butir tanah yang meresap ke

dalam tanah dan bergabung membentuk lapisan tanah yang disebut

akuifer. Lapisan yang mudah dilalui oleh air tanah disebut lapisan

permeable, seperti lapisan yang terdapat pada pasir dan kerikil,

sedangkan lapisan yang sulit dilalui air tanah disebut lapisan

impermeable, seperti lapisan lempung atau geluh. Lapisan

impermeable terdiri dari dua jenis yakni lapisan kedap air dan lapisan

kebal air. Lapisan yang menahan air seperti lapisan batuan (rock)

disebut lapisan kebal air (aquifuge), sedangkan lapisan yang sulit

dilalui air tanah seperti lapisan lempung disebut lapisan kedap air

(aquiclude).

Page 39: PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN METODE …repository.ub.ac.id/179476/1/M. Tajul Arifin (2).pdf · metode geolistrik resistivitas karena metode ini merupakan satu – satunya

13

Air tanah merupakan aspek yang sangat luas dalam kaitanya

dengan siklus hidrologi. Untuk dapat mengikuti karakteristik air

tanah, distribusi, sifat-sifat fisik dan kimia serta pengaruhnya

terhadap lingkungan dan manusia dipelukan dasar-dasar yang

mendalam tentang sifat-sifat aliran air dalam tanah. Oleh karena itu,

dalam hal ini akan dijelaskan beberapa aspek penting yang perlu

diperhatikan dalam analisis hidrologi. Beberapa aspek penting yang

perlu diperhatikan antara lain:

1. Pengambilan air tanah untuk kepentingan seperti air

rumah tangga, imdustri dan irigasi yang menyangkut

kualitas dan kuantitas airnya. Pemakaian air tanah

mempunyai beberapa keuntungan seperti jumlah yang

relative besar.

2. Kerusakan yang terjadi akibat penurunan muka air

tanah.

3. Sifat dan perilaku air tanah dalam perancangan pipa

bawah tanah.

4. Pengeringan air tanah dalam galian-galian pelaksanaan

konstruksi tertentu

Air tanah berasal dari berbagai macam sumber. Air tanah

yang berasal dari peresapan air permukaan, air tanah dapat juga

berasal dari air yang terjebak pada waktu pembentukan batuan

sedimen. Air tanah jenis ini disebut air konat (connate water).

Aktivitas magma di dalam bumi dapat membentuk air tanah karena

adanya unsur hidrogen dan oksigen yang menyusun magma. Air

tanah yang berasal dari aktivitas magma ini disebut dengan air

juvenile (juvenile water). Dari ketiga sumber air tanah tersebut air

meteoric merupakan sumber air tanah terbesar (Wuyantoro, 2007).

Page 40: PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN METODE …repository.ub.ac.id/179476/1/M. Tajul Arifin (2).pdf · metode geolistrik resistivitas karena metode ini merupakan satu – satunya

14

Gambar 2.5 Letak air tanah

Pada Gambar 2.5 dapat dilihat bahwa air tanah dapat

dikelompokkan menjadi dua, yaitu: air tanah dangkal dan air tanah

dalam. Air tanah dangkal menjadi air tanah yang terletak di atas

lapisan batuan yang tidak tembus air, dan air tanah dangkal ini sering

disebut air tanah freatis. Sedangkan air tanah dalam adalah air tanah

yang terletak antara dua lapisan batuan yang tidak tembus air, dan

letaknya lebih dalam dibandingkan dengan air tanah dangkal

(Soekamto, 1995).

Gambar 2.6 Proses pengisian air tanah ke dalam akuifer

Pada Gambar 2.6 menunjukkan bahwa lapisan akuifer

cenderung mengikuti topografi. Model air tanah akan dimulai pada

daerah resapan/daerah imbuhan (recharge zone). Daerah ini adalah

Page 41: PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN METODE …repository.ub.ac.id/179476/1/M. Tajul Arifin (2).pdf · metode geolistrik resistivitas karena metode ini merupakan satu – satunya

15

wilayah dimana air yang berada di permukaaan tanah, baik air hujan

maupun air permukaan mengalami proses penyusupan (infiltrasi)

secara gravitasi melalui lubang atau ruang antar butiran tanah/batuan

(pori) atau celah pada tanah/batuan. Imbuhan air tanah adalah proses

masuknya air ke dalam zona jenuh air sehingga membentuk suatu

garis khayal yang disebut sebagai garis muka air tanah (water table)

dan berasosiasi dengan mengalirnya air dalamkondisi jenuh tersebut

kea rah daerah luahan.

Sumber utama pengimbuhan adalah air hujan, tubuh air

permukaan seperti sungai, danau, rawa dan irigasi. Dari proses ini

diketahui bahwa keterdapatan air tanah sangat berkaitan dengan

komponen-komponen lingkungan lainya dala siklus seperti iklim

(curah hujan, temperatur), vegetasi serta jenis lapisan tanah dan

batuan (Triyoga, 2016).

2.8 Akuifer

Formasi-formasi batuan yang berisi/menyimpan air tanah

disebut sebagai akuifer. Jumlah air tanah yang dapat diperoleh di

setiap tergantung pada sifat-sifat akuifer yang ada di bawahnya.

Berdasarkan litooginya, akuifer dapat dibedakan menjadi 4 macam,

yaitu:

1. Akuifer bebas atau akuifer tidak tertekan (unconfined aquifer)

Akuifer ini merupakan air tanah yang tertutup lapisan

impermeable, dan merupakan akuifer yang mempunyai muka air

tanah. Unconfined aquifer adalah akuifer jenih air (saturated).

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. Akuifer

jenuh juga disebut sebagai phriatic aquifer, non ariesan aquifer

atau free aquifer (Gambar 2.7).

Page 42: PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN METODE …repository.ub.ac.id/179476/1/M. Tajul Arifin (2).pdf · metode geolistrik resistivitas karena metode ini merupakan satu – satunya

16

Gambar 2.7 Akuifer tidak tertekan

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 daripada atsmosfer (Gambar

2.8). Air yang mengalir pada lapisan pembatasnya, karena

confined aquifer merupakan akuifer yang jenuh air yang dibatasi

oleh lapisan atas dan bawahnya.

Gambar 2.8 Akuifer tertekan

3. Akuifer bocor (leakage aquifer)

Akuifer bocor dapat didefinisikan suatu akuifer dimana

air terkekang di bawah lapisan yang setetngah kedap air sehingga

akuifer disini terletak antara akuifer bebas dan akuifer terkekang.

Page 43: PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN METODE …repository.ub.ac.id/179476/1/M. Tajul Arifin (2).pdf · metode geolistrik resistivitas karena metode ini merupakan satu – satunya

17

4. Akuifer melayang (perched aquifer)

Akuifer disebut akuifer melayang juka di dalam zona

aerosi terbentuk sebuah akuifer di atas lapisan impermeable.

Akuifer melayang ini tidak dapat dijadikan sebagai suatu usaha

pengembangan air tanah, karena mempunyai variasi permukaan

air dan volumenya yang besar.

Page 44: PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN METODE …repository.ub.ac.id/179476/1/M. Tajul Arifin (2).pdf · metode geolistrik resistivitas karena metode ini merupakan satu – satunya

18

(Halaman ini sengaja dikosongkan)

Page 45: PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN METODE …repository.ub.ac.id/179476/1/M. Tajul Arifin (2).pdf · metode geolistrik resistivitas karena metode ini merupakan satu – satunya

19

BAB III

METODOLOGI

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian telah dilakukan di Candi Dasa, Karangasem,

Bali. Penulis menggunakan data sekunder dan dilakukan

pengolahan data di Laboratorium Geofisika Universitas

Brawijaya pada bulan April 2019.

Gambar 3.1 Lokasi titik pengukuran

3.2 Peralatan Penelitian

Alat-alat yang digunakan dalam pengukuran dengan

menggunakan metode geolistrik resistivitas adalah sebagai

berikut ;

1. Resistivity meter merek OYO McOHM-EL, dengan

spesifikasi sebagai berikut

a. Tegangan keluaran : 400 V

b. Arus keluaran : 2,20,60, 120 mA (arus

tetap)

c. Tegangan pemakaian : 12 V DC

d. Impedansi masukan : 10Ωm

e. Potensial pengukuran : -5 ~ +5 V (single range)

f. Resolusi : 1 µV

g. Perlakuan stack : 1, 4, 16, 64

h. Ukuran : 300 x 270 x 210 mm

i. Berat : 8 kg

Page 46: PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN METODE …repository.ub.ac.id/179476/1/M. Tajul Arifin (2).pdf · metode geolistrik resistivitas karena metode ini merupakan satu – satunya

20

2. Elektroda arus dan potensial masing-masing 2 unit

3. Kabel arus dan potensial masing-masing 2 unit

4. Aki accu kering 26 ampere/ 12 volt

5. Penjepit buaya sebanyak 4 buah

6. Palu

7. GPS (Global Positioning System)

8. Rollmeter 200m

9. Handy Talkie

10. Alat tulis

11. Papan dada

12. Worksheet data

3.3 Pengolahan Data

Data yang diperoleh dari akusisi ini berupa arus (I) dan

tegangan (V), sedangkan nilai hambatan jenis (ρ) di hitung

secara manual. Pengolahan data ini dilakukan melalui beberapa

tahapan, antara lain menggunakan perangkat lunak seperti Ms.

Excel, Google Earth, ipi2win dan PROGRESS. Hasil dari

pengolahan dengan software ini adalah model resistivity log

dengan nilai resistivitas sebenarnya. Hasil penampang dua

dimensi ini didapat dengan metode inversi, dimana metode

inversi yang digunakan adalah metode kuadrat terkecil atau

least square inversion. Kemudian dari resistivity log ini saling

dikorelasikan dengan tabel resistivitas untuk mengetahui jenis

batuan dan juga potensi adanya akuifer. Hasil pengolahan ini

juga dikorelasikan dengan data geologi dan data pendukung

lainnya.

3.4 Interpretasi Data

Proses interpretasi dapat dilakukan setelah proses

pengolahan data hasil akuisisi telah dilakukan, dari hasil

pengolahan data didapatkan berupa resistivity log dan besar nilai

resistivitas sebenarnya pada daerah pengamatan dengan

menggunakan software ipi2win dan PROGRESS.

Page 47: PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN METODE …repository.ub.ac.id/179476/1/M. Tajul Arifin (2).pdf · metode geolistrik resistivitas karena metode ini merupakan satu – satunya

21

Interpretasi kemudian dapat dilakukan secara kualitatif dan

kuantitatif. Pada interpetasi kualitatif hasil penampang

dinterpetasikan berdasarkan nilai resistivitas tiap lapisan batuan

yang menunjukan rentang nilai resistivitas. Dari nilai resistivitas

tiap lapisan pada resistivity log, menunjukan variasi jenis

batuan, struktur geologi dan bentukan zona akuifer yang

mungkin terjadi. Selanjutnya interpetasi kuantitatif didasarkan

dengan nilai resistivitas yang kemudian dikorelasikan dengan

nilai yang ada di literatur dan juga didukung dengan data

geologi literatur untuk menentukkan jenis batuan-batuan yang

ada dibawah permukaan.

Page 48: PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN METODE …repository.ub.ac.id/179476/1/M. Tajul Arifin (2).pdf · metode geolistrik resistivitas karena metode ini merupakan satu – satunya

22

3.5 Diagram Alir

Gambar 3.2 Diagram alir penelitian

Interpretasi

Forward Modelling

dan Inversi

Data pengukuran

Perhitungan

Resistivitas semu

Curve Matching

Log Resistivity

Tabel resistivitas

dan Peta Geologi

Potensi akuifer

Mulai

Selesai

Page 49: PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN METODE …repository.ub.ac.id/179476/1/M. Tajul Arifin (2).pdf · metode geolistrik resistivitas karena metode ini merupakan satu – satunya

23

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil resistivity log

Hasil yang didapatkan oleh pengolahan data menggunakan

software ipi2win dan PROGRESS adalah berupa penampang 1 D,

seperti kita ketahui bahwa metode geolistrik menggunakan

konfigurasi Schlumberger merupakan metode yang kerap

digunakan sebagai metode sounding dan hanya didapatkan data

garis lurus kebawah. Untuk memperoleh resistivitas sebenarnya

maka dalam pengolahan pada software tersebut menggunakan

metode inversi untuk memperoleh error yang kecil. Titik yang

diukur pada penelitian ini hanya berjumlah dua titik dan tidak di

lakukan interpolasi pada kedua titik tersebut dikarenakan jarak

yang terlalu jauh.

Hasil pengolahan dari software ip2win yaitu berupa curva

matching antara resistivitas semu yang diperoleh dari pengukuran

lapangan dengan AB (jarak antar elektroda arus)/2. Curva

matching merupakan pemodelan untuk mendapatkan nilai

resistivitas sebenarnya dan parameter ketebalan tiap lapisan dengan

cara mencocokkan kurva data dengan kurva pendugaan seperti

yang ditunjukkan pada Gambar 4.1

(a) Titik C1 (b) Titik C2

Gambar 4.1 Hasil curve matching

Dimana kurva berwarna hitam merupakan data pengukuran

lapangan dan kurva merah merupakan kurva permodelan dengan

Page 50: PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN METODE …repository.ub.ac.id/179476/1/M. Tajul Arifin (2).pdf · metode geolistrik resistivitas karena metode ini merupakan satu – satunya

24

garis biru sebagai parameter ketebalan dan juga pendugaan

resistivitas sebenarnya menurut perhitungan dari software.

Parameter ketebalan dan resistivitas sebenarnya dihitung satu persatu

dari ujung awal kurva dengan memotong bagian kurva menjadi

beberapa bagian. Umumnya hasil perhitungan secara manual

memberikan hasil yang kurang optimal dan bila dilihat angka

kesalahannya umumnya di atas 10 %, oleh karena itu dilakukan

proses inversi agar didapatkan hasil error yang kecil seperti yang

ditunjukkan pada Gambar 4.2

(a) Titik C1 (b) Titik C2

Gambar 4.2 Hasil resistivitas sebenarnya pada software ipi2win

Untuk memudahkan interpretasi, maka hasil resistivitas dari

ipi2win dipindahkan ke PROGRESS dengan menggunakan Forward

modelling. Resistivity log hasil dari pengolahan ini yang nantinya

akan diinterpretasi dikarenakan sudah menggunakan data resistivitas

yang sebenarnya dari ipi2win dan juga melalui proses inversi.

Page 51: PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN METODE …repository.ub.ac.id/179476/1/M. Tajul Arifin (2).pdf · metode geolistrik resistivitas karena metode ini merupakan satu – satunya

25

(a) Titik C1

(b) Titik C2

Page 52: PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN METODE …repository.ub.ac.id/179476/1/M. Tajul Arifin (2).pdf · metode geolistrik resistivitas karena metode ini merupakan satu – satunya

26

(c) Resistivity log C1 (d) Resistivity log C2

Gambar 4.3 Hasil pengolahan pada Software PROGRESS

Titik C1 mempunyai elevasi sebesar 65 meter diatas

permukaan laut. Dari hasil pengolahan diatas, titik C1 didapatkan

pemodelan lapisan sebanyak 8 lapisan dan kedalaman mencapai 120

meter. Juga didapatkan nilai resistivitas sebenarnya yang berkisar

antara 9.03 – 211.25 Ωmeter. Kemudian dari kisaran nilai tersebut,

dapat dikelompokkan menjadi 3 macam, yaitu resistivitas rendah,

sedang dan tinggi. Resistivitas rendah mempunyai nilai dibawah 10

Ωmeter, sedangkan resistivitas sedang mempunyai nilai diantara

36.19 – 79.29 Ωmeter dan untuk resistivitas tinggi mempunyai nilai

diatas 178.85 Ωmeter. Setelah dilakukan proses forward modelling

dan inversi, hasil pemodelan mempunyai nilai RMS (Root mean

square)/ eror sebesar 2.4 %.

Sedangkan titik C2 mempunyai elevasi dibawah titik C1

yaitu 32 meter diatas permukaan laut. Dari hasil pengolahan diatas,

titik C2 dapat di modelkan terdapat 9 lapisan dan mencapai

Page 53: PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN METODE …repository.ub.ac.id/179476/1/M. Tajul Arifin (2).pdf · metode geolistrik resistivitas karena metode ini merupakan satu – satunya

27

kedalaman sampai 150 meter. Titik C2 mempunyai nilai resistivitas

yang berkisar antara 5.4–265.25 Ωmeter. Dari kisaran nilai tersebut

juga dapat dikelompokkan menjadi 3 macam yaitu resistivitas

rendah, sedang dan tinggi. Resistivitas rendah mempunyai nilai 5.46

27.20 Ωmeter, sedangkan resistivitas sedang mempunyai nilai

antara 50.85 89.11 Ωmeter, dan untuk resistivitas tinggi mempunyai

nilai diatas 189.81 Ωmeter. Titik C2 memiliki eror sebesar 6.4 %.

4.2 Interpretasi

4.2.1 Peta Geologi Regional

Gambar 4.4 Peta Geologi regional

Analisis geologi menjadi salah satu pendukung hasil dari

analisis metode geolistrik resistivitas. Dimana dengan analisis

geologi regional dapat diinterpretasikan jenis batuan lokasi

penelitian. Pada Gambar 4.4 ditunjukkan bahwa titik-ttik

pengambilan data geolistrik resistivitas berada diatas Formasi

Aluvium (Qa) dimana formasi alluvium terbentuk pada zaman

Page 54: PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN METODE …repository.ub.ac.id/179476/1/M. Tajul Arifin (2).pdf · metode geolistrik resistivitas karena metode ini merupakan satu – satunya

28

kuarter holosen dimana formasi ini terdiri dari kerakal, kerikil, pasir,

lanau dan lempung dimana terbentuk oleh endapan sungai, danau

ataupun pantai. Dibawah formasi alluvium terdapat formasi batuan

gunungapi agung (Qhva) dimana formasi ini terbentuk juga seperti

formasi alluvium yaitu kuarter holosen dimana formasi ini terdiri

dari aglomerat, tuf, lava, lahar dan formasi ini sangat dipengaruhi

oleh aktivitas Gunung Agung. Di sebelah selatan lokasi titik

pengukuran juga terdapat formasi ulakan (tomu), dimana formasi ini

merupakan formasi tertua di Pulau Bali yaitu pada masa miosen awal

dan terdiri dari breksi gunungapi, lava, tuf dan sisipan batuan

sedimen gampingan. Dari analisis di atas batuan yang berpotensi

sebagai akuifer adalah pasir dan kerikil pada formasi alluvium (Qa),

Selain itu alternatif akuifer lainnya adalah timbulnya porositas

sekunder dari batu gampingan dikarenakan adanya pergerakan air

tanah yang menyebabkan aliran sungai bawah tanah.

4.2.2 Resistivity log

Dari hasil resistivitas sebenarnya, dapat kemudian langsung

di korelasikan pada tabel resistivitas yang ada di literatur untuk

kemudian di interpretasi. Hasil interpretasi dapat dilihat pada Tabel

4.1 dan Tabel 4.2

Tabel 4. 1 Interpretasi lapisan titik C1

Resistivitas

(Ωm)

Ketebalan

(m)

Kedalaman

(m) Litologi

66.9 0.89 0-0.89 Tanah lempung

178.9 2.36 0.89-3.25 Tuff

211.25 1.32 3.25-4.57 Tuff

50.89 5.11 4.57-9.68 Pasir dan kerikil

112.23 9.93 9.68-19.61 Tuff

36.19 15.86 19.61-35.47 Pasir dan kerikil

79.29 44.9 35.47-80.37 Pasir dan kerikil

9.03 39.63 80.37-120 Lempung

Page 55: PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN METODE …repository.ub.ac.id/179476/1/M. Tajul Arifin (2).pdf · metode geolistrik resistivitas karena metode ini merupakan satu – satunya

29

Tabel 4. 2 Interpretasi lapisan titik C2

4.3 Penentuan Potensi Akuifer

Akuifer yang baik akan menempati sedimen yang mempunyai

porositas dan resistivitas yang rendah. Dari data titik C1 didapatkan

8 lapisan. Dari tabel resistivitas, lapisan yang mempunyai potensi

sebagai akuifer yaitu yang mempunyai nilai ρ mulai dari 40-100

Ωmeter yang mana terdapat pada lapisan ke-6 dengan kedalaman

mulai dari 19.61 meter. Lapisan ini dibatasi oleh lapisan diatasnya

yang mempunyai nilai 112.23 Ωmeter yang diindikasikan sebagai

lapisan akuilud. Lapisan akuilud ini merupakan lapisan batuan jenuh

yang dapat menyimpan air namun tidak bias meloloskan air dalam

jumlah yang berarti, dan dapat dilihat pada Tabel 4.1 lapisan tersebut

diduga berupa lempung pasiran.

Pada titik C2 didapatkan 9 lapisan. Dari tabel resistivitas,

lapisan yang mempunyai potensi sebagai akuifer adalah yang

mempunyai nilai ρ mulai dari 40-100 Ωmeter yang mana pada titik

C2 terdapat pada lapisan yang mempunyai kedalaman mulai dari 18

Resistivitas

(Ωm)

Ketebalan

(m)

Kedalaman

(m) Litologi

89.11 7.78 0-7.78 Tanah lempung

78.80 0.14 7.78-7.92 Lempung

pasiran

27.20 4.44 7.92-12.36 Pasir dan kerikil

265.25 3.09 12.36-15.45 Tuff

10.13 4.19 15.45-19.64 Lempung

58.27 7.58 19.64-27.22 Pasir dan kerikil

5.48 5.8 27.22-33.02 Lempung

50.85 69.49 33.02-102.51 Pasir dan kerikil

189.81 47.49 102.51-150 Tuff

Page 56: PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN METODE …repository.ub.ac.id/179476/1/M. Tajul Arifin (2).pdf · metode geolistrik resistivitas karena metode ini merupakan satu – satunya

30

meter. Lapisan ini diapit oleh dua lapisan impermeabel yaitu pada

bagian atas sebesar 265.25 Ωmeter dan pada bagian bawah sebesar

189.81 Ωmeter.

Dari korelasi dengan tabel resistivitas, dapat juga didukung

dengan kondisi geologi regional dimana lokasi pengukuran terdapat

pada formasi alluvium (Qa), dimana formasi ini juga terdiri dari

batuan-batuan yang berpotensi juga menjadi sebuah akuifer yakni

batuan seperti pasir dan kerikil. Pada interpretasi litologi terdapat

lapisan berupa tuff dikarenakan lokasi pengukuran juga berada pada

formasi batuan gunungapi agung(Qhva) yang mana formasi tersebut

terbentuk karena aktivitas Gunung api Agung.

Page 57: PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN METODE …repository.ub.ac.id/179476/1/M. Tajul Arifin (2).pdf · metode geolistrik resistivitas karena metode ini merupakan satu – satunya

31

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Dari penelitian diatas dapat diperoleh beberapa kesimpulan

sebagai berikut:

1. Pada titik C1 didapatkan 8 lapisan dengan kedalaman

maksimal 120 meter. Litologi bawah permukaan titik C1

tersusun oleh tanah lempung, tuff, pasir dan kerikil, tuff,

pasir dan kerikil, lempung. Sedangkan pada titik C2

didapatkan 9 lapisan dengan kedalaman maksimal 150

meter. Litologi bawahh permukaan titik C2 tersusun oleh

tanah lempung, lempung pasiran, pasir dan kerikil, tuff,

lempung, pasir dan kerikil, lempung, pasir dan kerikil, tuff.

2. Potensi akuifer terdapat pada lapisan yang mempunyai nilai

resistivitas rendah yakni mulai dari 40 Ωmeter. Pada titik

pengukuran C1 berada pada kedalaman mulai dari 19 meter

dengan dengan batas lapisan atasnya yang mempunyai nilai

resistivitas yang tinggi. Pada titik C2 akuifer berada diantara

dua lapisan impermeable dengan potensi akuifer berada pada

kedalaman 20-100 meter

5.2 Saran

Untuk penelitian selanjutnya maka dianjurkan untuk membuat

Line akuisisi yang terdiri dari beberapa titik pengukuran sounding

agar nantinya data bisa di modelkan secara 2D dan juga dapat di

cross section antar lintasan

Page 58: PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN METODE …repository.ub.ac.id/179476/1/M. Tajul Arifin (2).pdf · metode geolistrik resistivitas karena metode ini merupakan satu – satunya

32

(Halaman ini sengaja dikosongkan)

Page 59: PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN METODE …repository.ub.ac.id/179476/1/M. Tajul Arifin (2).pdf · metode geolistrik resistivitas karena metode ini merupakan satu – satunya

33

DAFTAR PUSTAKA

Arbi, Yan Sulistiyo.2012. Pemetaan Sebaran Air Lindi di Daerah

TPA Depok dengan MEnggunakan Metode Resistivity dan

IP.Skripsi tidak diterbitkan. Depok: Universitas Indonesia

Asra, Arland. 2012. Penentuan Sebaran Akuifer Dengan Metode

Tahanan Jenis di kota Tanggerang Selatan, Provinsi Banten.

Skripsi: Institut Pertanian Bogor.

Dobrin, Milton B. 1998. Introduction to Geophysical Prespecting,

edisi ke-4. Singapore: Mc Graw Hill Book.

Parinata, bangun. 2015. Eksplorasi Airtanah dengan MetodeTahanan

JenisMenggunakan Software IPI2WIN di Desa Nagrak

Kabupaten Bogor, Jawa Barat. Skripsi: Institut Pertanian

Bogor.

Paulus. 2012. Pemodelan 3D Cavity Daerah “X” dengan

Menggunakan Metode Resisitivity Konfigurasi Dipole-

Dipole. Skripsi tidak diterbitkan. Depok: Universitas

Indonesia

Soekamto, Hadi. 1995. Geosfer dan Lingkungan Kehidupan.

Malang: Departemen Pendidikan dan Kebudayaan IKIP

Malang.

Telford, W. G. 1990. Applied Geophysics, 2nd Edition. Cambridge:

London, New York, Melbourne: Cambridge University Press.

Tipler, P. A., 2001. Fisika Untuk SAins dan Teknik, Erlangga.

Jakarta.

Todd, David Keith. 1995. Seyhan Ersin. 1990. Dasar-dasar

Hidrologi. Yogyakarta: Gadjah Mada.

Page 60: PENENTUAN POTENSI AKUIFER MENGGUNAKAN METODE …repository.ub.ac.id/179476/1/M. Tajul Arifin (2).pdf · metode geolistrik resistivitas karena metode ini merupakan satu – satunya

34

Triyoga HS. 2016. Perbandingan Geoscanner dan GeolistrikUntuk

Investigasi Airtanah Menggunakan Metode Tahanan Jenis.

Skripsi. Bogor: Institut Pertanian Bogor.

Verhoef. 1994. Geologi untuk sipil. Erlangga. Jakarta

Wuyantoro. 2007. Aplikasi Metode Geolistrik Tahanan Jenis Untuk

Menentukan Letak dan Kedalaman Akuifer Air Tanah (Studi

Kasus di DEsa Temperak, Kecamatan Sarang,Kabupaten

Rembang, Jawa Tengah). Skripsi. Semarang: Universitas

Negri Semarang.

Yatini. 2006.Penerapan Metode Geolistrik Sounding untuk

Mengatasi Persoalan Air Bersih di Kabupaten Bantul,

Daerah Istimewa Yogyakarta pasca Gempa Tektonik 27 Mei

2006. Yogyakarta: UPN veteran