METODA PENELITIAN A. Jenis Penelitian
E. Prinsip Kerja Ares Multielectrode
Ares (Automatic Resistivitymeter) merupakan salah satu instrumentasi yang digunakan dalam pengukuran metoda geolistrik dimana arus listrik yang bersumber dari aki diinjeksikan melalui elektroda ke dalam permukaan bumi sehingga dihasilkan variasi beda potensial. Arus listrik dan variasi beda potensial akan mengakibatkan variasi tahanan jenis semu.
Ares Multielectrode seperti pada Gambar 9 dapat melakukan pengukuran geolistrik baik secara otomatis maupun secara manual.
Pengukuran secara otomatis menggunakan 4 gulung kabel elektroda yang nantinya dihubungkan ke Ares menggunakan T-piece melalui 2 ujung yaitu male dan female. Satu gulung kabel elektroda terdiri dari 8 elektroda sehingga jumlah elektroda yang digunakan adalah 32 elektroda secara bersamaan, oleh karena itu disebut multielectrode. Jarak spasi maksimal antar elektroda adalah 5 meter sehingga panjang lintasan maksimal pengukuran secara otomatis adalah 155 meter.
Berbeda dengan pengukuran secara otomatis, pengukuran secara manual menggunakan 4 gulung kabel elektroda manual yang nantinya dihubungkan ke Ares menggunakan T-piece melalui 4 lobang yaitu lobang merah untuk C1, lobang biru untuk C2, lobang kuning untuk P1 dan lobang hitam untuk P2. Panjang lintasan untuk pengukuran secara manual adalah tak terbatas tergantung pada panjang kabel elektroda manual yang dimiliki.
Prinsip kerja pengukuran secara otomatis adalah 4 gulung kabel elektroda otomatis dipasang sesuai dengan spasi yang ditentukan secara bersamaan. Setelah kabel elektroda dan aki terhubung dengan Ares, selanjutnya dilakukan input data berupa jenis pengukuran (untuk pengukuran secara otomatis, dipilih 2D/3D Multicable), nama file, lokasi pengukuran, tanggal pengukuran, konfigurasi yang digunakan, beda potensial, error dan data-data lainnya sesuai dengan perintah yang muncul pada display Ares. Kemudian Ares akan mendeteksi secara otomatis pada tiap elektroda yang terpasang dan melakukan pengukuran kuat arus listrik, beda potensial, tahanan jenis semu dan standar deviasi. Data yang terukur akan langsung
tersimpan pada Ares Main Unit dan dapat didownload menggunakan komputer Windows XP.
Prinsip kerja pengukuran secara manual berbeda dengan pengukuran secara otomatis. Pengukuran secara manual menggunakan 4 gulung kabel elektroda manual yang terdiri dari 4 elektroda yaitu C1, C2, P1 dan P2. Input data pengukuran secara manual hampir sama dengan pengukuran secara otomatis, perbedaannya yaitu pada jenis pengukuran. Jenis pengukuran untuk pengukuran secara manual adalah RP (Resistivity Profiling). Data yang diperoleh pada pengukuran ini hanya untuk satu titik pengukuran saja dan tidak tersimpan pada Ares Main Unit, sehingga data harus dicatat yaitu berupa arus listrik, beda potensial, tahanan jenis semu dan standar deviasi. F. Prosedur Penelitian
Prosedur penelitian ini diawali dengan tahap persiapan yaitu melakukan kajian melakukan kajian kepustakaan mengenai teori-teori yang mendukung penelitian, survei ke daerah pengukuran atau lokasi pengambilan data untuk menentukan lintasan pengukuran yang akan dilakukan, menentukan panjang lintasan dan koordinat geografis lintasan menggunakan GPS (Global Positioning System), serta mengetahui struktur geologi daerah pengukuran. Selain itu, pada tahap ini penulis juga mempersiapkan semua instrumentasi dan alat yang dibutuhkan pada saat pengukuran nantinya.
Tahap selanjutnya melakukan pengukuran atau pengambilan data sesuai dengan rancangan pengukuran yang telah dibuat. Berikut ini beberapa langkah kerja yang dilakukan saat pengukuran, antara lain:
a. Menentukan lintasan pengukuran yang akan dilakukan pada daerah pengukuran.
b. Menentukan spasi elektroda yang akan dibuat pada lintasan pengukuran. c. Mengukur lintasan pengukuran sesuai dengan panjang lintasan dan spasi
elektroda yang telah ditentukan, yaitu panjang lintasan 155 m dengan spasi 5 m untuk pengukuran otomatis dan panjang lintasan 425 m dengan spasi 25 m untuk pengukuran secara manual.
d. Menanam elektroda pada setiap spasi elektroda yang telah ditentukan. e. Menghubungkan kabel elektroda pada lintasan tadi dan aki dengan Ares
Multielectrode.
f. Mengaktifkan Ares Multielectrode.
g. Memastikan kondisi aki terisi minimal 85%.
h. Memasukkan input data seperti: jenis pengukuran (2D multicable untuk pengukuran secara otomatis atau RP “Resistivity Profilling” untuk pengukuran secara manual), nama file, lokasi pengukuran, tanggal pengukuran, jenis konfigurasi, panjang dan spasi lintasan, potensial, stacking, error maximum dan sebagainya, sesuai dengan perintah pada display Ares.
i. Melakukan pengukuran.
j. Data yang diperoleh langsung tersimpan pada Ares Main unit. G. Teknik Analisis dan Interpretasi Data
Data yang tersimpan pada Ares Main unit didownload dengan cara menghubungkan Ares Multielectroda dengan komputer windows XP. Data tersebut disimpan dengan tipe file *.dat kemudian diolah menggunakan software Res2dinv.
Res2dinv merupakan suatu program komputer yang dapat menentukan penampang model 2D bawah permukaan bumi berdasarkan nilai tahanan jenis semu di sepanjang lintasan pengukuran. Sumbu y menunjukkan kedalaman lapisan bawah permukaan bumi dan sumbu x menunjukkan posisi elektroda secara horizontal. Penampang tersebut terdiri dari beberapa warna yang
menunjukkan nilai tahanan jenis. Warna yang sama menunjukkan nilai tahanan jenis yang sama.
Program Res2dinv didesign untuk melakukan inversi data dalam jumlah yang banyak yaitu sekitar 200 hingga 21000 data atau setara dengan data hasil pengukuran menggunakan 25 hingga 16000 elektroda. Pengolahan dan analisis data menggunakan Res2dinv dapat dilakukan dengan beberapa metoda inversi seperti: Least Square, Robust Standart, Robust Constraint, Marquardt and Occam, Time Lapse dan sebagainya.
Penelitian ini melakukan pengolahan dan analisa data menggunakan metoda inversi Robust Constraint. Inversi Robust Constraint merupakan metoda inversi yang digunakan jika error dan distribusi data tidak normal atau terdapat titik point data yang tajam. Inversi Robust Constraint mampu meminimalkan perubahan mutlak pada nilai tahanan jenis. Inversi ini menghasilkan model antar muka yang tajam diantara daerah yang berbeda dengan nilai tahanan jenis yang berbeda.
Inversi Robust Constraint memiliki 2 jenis nilai faktor cut-off yaitu data faktor cut-off dan model faktor cut-off. Nilai data faktor cut-off yang dipilih pada pengolahan data ini adalah 0,05, sementara nilai model faktor cut-off yang dipilih adalah 0,001 sehingga model hasil inversi akan mendekati nilai inversi Robust Constraint yang sebenarnya. Persamaan Robust Constraint dinyatakan pada Persamaan (28).
Data yang telah diolah kemudian diinterpretasikan dengan cara membandingkan nilai tahanan jenis yang diperoleh dari data olahan dengan tabel tahanan jenis berdasarkan referensi dan dibandingkan juga dengan kondisi geologi daerah pengukuran, sehingga diperoleh suatu kesimpulan
berupa batuan dasar penyusun lapisan bawah permukaan bumi beserta kedalaman dan nilai tahanan jenisnya.
Kedalaman yang dapat dihitung di bawah lapisan permukan bumi menggunakan metoda geolistrik tahanan jenis dinyatakan pada Gambar 10.
Gambar 10. Display Data Kedalaman pada Pengukuran Geolistrik (Loke. 1999: 6).
Berdasarkan Gambar 10 dapat dijelaskan bahwa saat pengukuran dengan spasi elektroda a maka data yang diukur adalah data ke-1 hingga data ke-17 yaitu pada n=1. Selanjutnya spasi elektroda ditambah menjadi 2a maka data yang diukur adalah pada n=2 yaitu data ke-18 hingga data ke-31. Hal ini terus berlaku hingga pengukuran data ke-56 pada n=6. Sementara kedalaman yang dapat dicapai adalah seperlima dari panjang lintasan karena konfigurasi yang digunakan adalah konfigurasi Dipole-dipole. Jika pengukuran menggunakan Station 1 pada Gambar 10, maka kedalaman yang dicapai adalah 3/5 a. Jika pengukuran menggunakan Station 2, maka kedalaman yang dapat dicapai adalah 6/5 a, dan seterusnya.