BAB 5
ANALISIS DAN INTERPRETASI
5.1 Analisis Data Anomali 4D Akibat Pengaruh Fluida
Secara umum, pada Gambar 5.1 dapat diamati 2 macam anomali gayaberat 4D, yaitu anomali rendah (mencapai -20 mGal) dan anomali tinggi (mencapai 55 mGal). Utara 0 1 2 km 434000 434500435000 435500436000436500 437000437500 438000438500439000 Juli 2002 s/d September 2002 9224000 9224500 9225000 9225500 9226000 9226500 9227000 9227500 9228000 434000 434500435000 435500436000436500 437000437500 438000438500439000 Juli 2002 s/d Juni 2003 9224000 9224500 9225000 9225500 9226000 9226500 9227000 9227500 9228000 434000434500435000 435500436000 436500437000437500 438000438500439000 Juli 2002 s/d Desember 2003 9224000 9224500 9225000 9225500 9226000 9226500 9227000 9227500 9228000 434000 434500435000435500 436000436500 437000437500438000 438500439000 Juli 2002 s/d Februari 2005 9224000 9224500 9225000 9225500 9226000 9226500 9227000 9227500 9228000 434000434500435000 435500436000 436500437000437500 438000438500439000 Juli 2002 s/d November 2005 9224000 9224500 9225000 9225500 9226000 9226500 9227000 9227500 9228000 434000434500435000 435500436000 436500437000437500 438000438500439000 Juli 2002 s/d Juni 2004 9224000 9224500 9225000 9225500 9226000 9226500 9227000 9227500 9228000 mikroGal -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Keterangan: Jalan Raya Sungai Sumur Pantau Titik Pengukuran Gayaberat
Gambar 5.1. Peta anomali gayaberat 4D akibat perubahan massa jenis fluida.
Sebelas titik pengukuran gayaberat ditunjukkan dengan simbol ‘+’ berwarna ungu.
Anomali rendah yang berhubungan dengan pengurangan massa jenis fluida tersebar mengikuti trend baratlaut - tenggara. Data sumur pantau yang menunjukkan penurunan muka air tanah dari tahun ke tahun (Gambar 5.2). Demikian juga untuk data sumur pantau yang lainnya (selain di lokasi yang dianalisis) menunjukkan penurunan ketinggian permukaan air tanah. Pada selang waktu yang semakin lebar, harga anomali rendah cenderung semakin negatif dan semakin meluas ke selatan. Anomali negatif 4D pada selang waktu awal berada
pada kisaran -5 μGal berubah mencapai kisaran -20 μGal. Terdapat dua lokasi
yang relatif lebih negatif dibanding sekitarnya, yaitu: sebelah selatan Mugasari, dan selatan Wonodri.
-12.5 -12 -11.5 -11 -10.5 2002 2003 2004 2005 Ke d al am an (m et er ) Tahun
Ketinggian Muka Air Tanahdi Sumur Pantau Citra Land (436271, 9227453)
Gambar 5.2. Data ketinggian muka air tanah sumur pantau di Citra Land.
Daerah pengurangan air yang signifikan awalnya pada pusat kota, kemudian meluas sampai di daerah perbukitan. Semula hanya meliputi Randusari, Mugasari, Pleburan, Lempongsari, Wonodri dan Tegalsari. Perluasan sebaran anomali negatif pada selang waktu yang lebih lebar mencapai Jomblang dan Tanah putih, dimana topografinya memiliki elevasi yang lebih tinggi (perbukitan). Anomali tinggi yang berhubungan dengan penambahan massa jenis fluida terbagi menjadi dua bagian, di baratlaut dan timurlaut lokasi yang dianalisis. Pada selang waktu yang semakin lebar, harga anomali tinggi cenderung semakin positif. Anomali positif 4D pada selang waktu awal berada pada kisaran 5 sampai
10 μGal bertambah mencapai kisaran 55 μGal. Lokasi anomali positif yang relatif
Pada Gambar 5.3, ditunjukkan posisi dari titik pengukuran serta pengelompokkan daerah berdasarkan pola perubahan anomali yang sama. Pola kurva-kurva dapat dilihat pada Gambar 5.4 sampai 5.7.
TuguMuda BASE T.PANDAN AKPOL TMP SimpangLima GKI TanahPutih BTPN PEUGEOT MARHAENS 434000 435000 436000 437000 438000 439000 9224000 9225000 9226000 9227000 9228000
Gambar 5.3. Sebaran posisi dan nama titik pengukuran di lokasi yang dianalisis.
Lingkupan dengan warna berbeda menunjukkan kelompok titik pengukuran dengan kecenderungan pola kurva yang sama.
Pada Gambar 5.4 (bagian A), untuk titik pengukuran BASE yang relatif
stabil, perubahan anomali 4D pada orde μGal terdapat kenaikan mencapai 2 μGal.
Untuk titik pengukuran AKPOL, perubahan anomali 4D minimum dan
maksimum mencapai 8 μGal. Penambahan massa jenis fluida dimungkinkan
berasal dari selatan yang merupakan daerah recharge.
Pada Gambar 5.4 (bagian B), perubahan anomali positif yang relatif tinggi (mencapai 60 μGal) dimungkinkan akibat penambahan massa jenis fluida (pemanfaatan air tanah di daerah tersebut tidak terlalu banyak) dan dominannya amblesan belum terkoreksi sempurna (karena terbatasnya titik pengukuran).
Pada Gambar 5.5, untuk titik pengukuran BTPN, TMP, dan Tanah Putih secara umum mengalami perubahan anomali 4D yang semakin negatif. Perubahan anomali 4D minimum dan maksimum masing-masing mencapai: 20, 10, dan 7 μGal. Anomali negatif berhubungan dengan pemanfaatan air tanah yang sangat dominan di daerah ini.
Pada Gambar 5.6, perubahan anomali 4D minimum dan maksimum
mencapai 20 μGal (PEUGEOT) dan 30 μGal (GKI). Anomali 4D pada kedua titik
pengukuran ini adalah positif, berhubungan dengan penambahan massa jenis fluida. Pada tahap akhir dari pola kurva, nilainya menunjukkan penurunan. Hal ini dapat dimungkinkan adanya pemanfaatan air tanah yang mulai bertambah dari pada sebelumya.
Gambar 5.4. Kurva perubahan anomali 4D (dalam μGal), pada titik pengukuran (lingkupan berwarna oranye pada gambar 5.2) yang memiliki kecenderungan semakin positif. (A) menunjukkan perubahan anomali yang relatif lebih signifikan
dibanding (B).
Pada Gambar 5.7, perubahan anomali 4D minimum dan maksimum
mencapai 16 μGal (T PANDAN), 12 μGal (SimpangLima), 5 μGal (TuguMuda).
Anomali 4D memiliki kecenderungan negatif pada tahap awal dan menjadi positif pada akhirnya. Anomali negatif (awal), dimungkinkan karena pemanfaatan air
0 10 20 30 40 50 60 70
May-02 Dec-02 Jun-03 Jan-04 Aug-04 Feb-05 Sep-05 Mar-06
m
ik
ro
G
al
Selang waktu (Juli 2002 sebagai acuan)
MARHAENS -2.000 -1.000 0.000 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 7.000
May-02 Dec-02 Jun-03 Jan-04 Aug-04 Feb- 05 Sep-05 Mar-06
m
ik
ro
G
al
Selang waktu (Juli 2002 sebagai acuan)
AKPOL BASE
(A)
tanah oleh warga sekitar. Anomali positif (akhir), berhubungan dengan penambahan massa jenis fluida. Sangat dimungkinkan terpengaruh juga dengan amblesan, intrusi air laut, rob yang mulai terjadi seperti daerah di utaranya
Gambar 5.5. Kurva perubahan anomali 4D (dalam μGal), pada titik pengukuran (lingkupan berwarna biru pada gambar 5.3) yang memiliki kecenderungan
semakin negatif.
Gambar 5.6. Kurva perubahan anomali 4D (dalam μGal), pada titik pengukuran (lingkupan berwarna kuning pada gambar 5.3) yang memiliki anomali positif
Gambar 5.7. Kurva perubahan anomali 4D (dalam μGal), pada titik pengukuran (lingkupan berwarna hijau pada gambar 5.3) yang memiliki kecenderungan
negatif pada tahap awal dan menjadi positif.
5.2 Analisis dan Interpretasi Hasil Pemodelan
Pada Gambar 5.8 penampang U-S hasil pemodelan inversi, secara umum menunjukkan bahwa daerah yang dilintasi penampang mengalami pengurangan massa jenis fluida (skala warna ungu). Pada selang waktu yang semakin lebar, pengurangan massa jenis fluida semakin banyak. Hal ini diamati dari harga perubahan kontras densitas yang semula berkisar pada -0.005 g/cc menjadi kisaran -0.015 g/cc.
Pada tiga selang waktu awal, pengurangan massa jenis fluida hampir merata di setiap lapisan. Setelah selang waktu Juli 2002 s/d Juni 2004, pengurangan air yang lebih dominan terdapat pada kedalaman lapisan 50 dan 100 meter. Daerahnya meliputi Simpang Lima, Pleburan, Wonodri, dan Tegalsari (UTM X 436100, UTM Y 9225000 s/d 922700).
Kontras densitas positif sekitar 0.020 g/cc yang berhubungan dengan penambahan massa jenis fluida muncul di bagian utara (selang waktu Juli 2002 s/d November 2005). Hal ini bisa mengindikasikan adanya rob dan atau intrusi air laut sudah mencapai daerah di sekitar Miroto.
9224000 9225000 9226000 9227000 9228000 UTM Y
Periode Juli 2002 s/d September 2002
-120 -100 -80 -60 -40 -20 0 K e d a la m a n (m ) 9224000 9225000 9226000 9227000 9228000 UTM Y
Periode Juli 2002 s/d Juni 2003
-120 -100 -80 -60 -40 -20 0 K ed a la m a n (m ) 9224000 9225000 9226000 9227000 9228000 UTM Y
Periode Juli 2002 s/d Februari 2005
-120 -100 -80 -60 -40 -20 0 K e d al a m a n (m ) 9224000 9225000 9226000 9227000 9228000 UTM Y
Periode Juli 2002 s/d November 2005
-120 -100 -80 -60 -40 -20 0 K e da la m a n (m ) 9224000 9225000 9226000 9227000 9228000 UTM Y
Periode Juli 2002 s/d Desember 2003
-120 -100 -80 -60 -40 -20 0 K e d a la m an (m ) 9224000 9225000 9226000 9227000 9228000 UTM Y
Periode Juli 2002 s/d Juni 2004
-120 -100 -80 -60 -40 -20 0 K e d al a m a n (m ) -0.03 -0.02 -0.01 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 gr/cc 431000432000 433000434000435000 436000437000438000 439000440000441000 9223000 9224000 9225000 9226000 9227000 9228000 9229000 9230000 9231000 9232000 9233000 S U Utara 0 1 2 km
Gambar 5.8. Sebaran kontras densitas penampang U-S hasil pemodelan data gayaberat mikro 4D dengan teknik inversi, pada irisan
434000 435000 436000 437000 438000 439000 UTM X
Periode Juli 2002 s/d November 2005
-120 -100 -80 -60 -40 -20 0 K e d a la m a n (m ) 434000 435000 436000 437000 438000 439000 UTM X
Periode Juli 2002 s/d Februari 2005
-120 -100 -80 -60 -40 -20 0 K e d a la m a n (m ) 434000 435000 436000 437000 438000 439000 UTM X
Periode Juli 2002 s/d Desember 2003
-120 -100 -80 -60 -40 -20 0 K e d al a m a n (m ) 434000 435000 436000 437000 438000 439000 UTM X
Periode Juli 2002 s/d Juni 2004
-120 -100 -80 -60 -40 -20 0 K e d al a m an (m ) 434000 435000 436000 437000 438000 439000 UTM X
Periode Juli 2002 s/d Juni 2003
-120 -100 -80 -60 -40 -20 0 K e da la m a n (m ) 434000 435000 436000 437000 438000 439000 UTM X
Periode Juli 2002 s/d September 2002
-120 -100 -80 -60 -40 -20 0 K e d a la m an (m ) -0.03 -0.02 -0.01 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 gr/cc 431000432000433000434000435000436000437000438000439000440000441000 9223000 9224000 9225000 9226000 9227000 9228000 9229000 9230000 9231000 9232000 9233000 B T Utara 0 1 2 km
Gambar 5.9. Sebaran kontras densitas penampang B-T hasil pemodelan data gayaberat mikro 4D dengan teknik inversi, pada irisan
431000432000433000434000435000 436000437000438000439000440000441000 9223000 9224000 9225000 9226000 9227000 9228000 9229000 9230000 9231000 9232000 9233000 Utar a 0 km1 2 Keterangan: Jalan Raya Sungai gr/cc -0.03 -0.02 -0.01 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 434000 434500435000 435500 436000 436500 437000 437500 438000 438500 439000
Selang Waktu Juli 2002 s/d September 2002
9224000 9224500 9225000 9225500 9226000 9226500 9227000 9227500 9228000 434000 434500 435000 435500 436000436500437000 437500 438000 438500 439000
Selang Waktu Juli 2002 s/d Juni 2003
9224000 9224500 9225000 9225500 9226000 9226500 9227000 9227500 9228000 434000 434500 435000 435500436000436500 437000 437500 438000 438500439000
Selang Waktu Juli 2002 s/d Desember 2003
9224000 9224500 9225000 9225500 9226000 9226500 9227000 9227500 9228000 434000 434500 435000 435500 436000 436500437000437500 438000 438500 439000
Selang Waktu Juli 2002 s/d Juni 2004
9224000 9224500 9225000 9225500 9226000 9226500 9227000 9227500 9228000 434000 434500 435000 435500 436000 436500 437000 437500 438000 438500 439000
Selang Waktu Juli 2002 s/d Februari 2005
9224000 9224500 9225000 9225500 9226000 9226500 9227000 9227500 9228000 434000 434500 435000 435500 436000 436500 437000 437500 438000 438500 439000
Selang Waktu Juli 2002 s/d November 2005
9224000 9224500 9225000 9225500 9226000 9226500 9227000 9227500 9228000
Gambar 5.10. Sebaran kontras densitas hasil pemodelan data gayaberat mikro 4D dengan teknik inversi, pada irisan horisontal
Pada Gambar 5.9 penampang B-T hasil pemodelan inversi, secara umum menunjukkan terdapat daerah yang mengalami penambahan dan pengurangan massa jenis fluida. Pada selang waktu yang semakin lebar, pengurangan dan penambahan massa jenis fluida semakin banyak. Hal ini diamati dari harga perubahan kontras densitas yang semula berkisar pada rentang -0.005 s/d 0.000 g/cc menjadi kisaran dengan rentang -0.030 s/d 0.070 g/cc.
Pada tiga selang waktu awal, pengurangan massa jenis fluida terjadi pada daerah sekitar Mugasari dan Peleburan (UTM X 434800-436800, UTM Y 9226700). Setelah selang waktu Juli 2002 s/d Juni 2004, zona pengurangan air melebar ke sebelah barat (mencapai daerah Barusari). Di Mugasari merupakan yang paling dominan terjadi pengurangan air, terutama pada kedalaman lapisan 100 meter.
Kontras densitas positif yang berhubungan dengan penambahan massa jenis fluida muncul di bagian timur. Semakin lebar selang waktu, semakin banyak juga massa jenis fluida yang bertambah. Hal ini akibat adanya sumber air yang berada di sebelah timur dan selatan, dimana pada daerah tersebut dekat dengan sungai yang secara umum berarah utara-selatan.
Pada Gambar 5.10 penampang horizontal (kedalaman 99 meter) hasil pemodelan inversi, secara umum pola penyebaran kontras densitas positif dan negatif mirip dengan pola pada peta anomali 4D akibat perubahan massa jenis fluida (Gambar 5.1). Kontras densitas negatif mengikuti trend baratlaut-tenggara. Harga perubahan kontras densitas yang semula berkisar pada rentang -0.005 s/d 0.001 g/cc menjadi kisaran dengan rentang -0.030 s/d 0.040 g/cc.
Daerah pengurangan air yang signifikan, awalnya pada pusat kota, kemudian meluas ke selatan dan ke barat. Semula meliputi daerah: Randusari, Mugasari, Pleburan, Lempongsari, Wonodri dan Tegalsari, kemudian zona pengurangan air tanah meluas sampai daerah: Barusari, Simpang Lima, Jomblang dan Tanah putih.
Kontras densitas positif sangat dominan terdapat di sebelah timurlaut lokasi yang dianalisis. Pada selang waktu yang semakin lebar, harga kontras
densitas positif cenderung semakin bertambah. Daerahnya meliputi: Karang Turi, Sambirejo, Pandean Lamper, Gayamsari, dan Peterongan.
5.3 Interpretasi Arah Pergerakkan Fluida
Secara umum, pada lokasi yang dianalisis pergerakkan air tanah dominan menuju ke barat. Hal ini ditunjukkan dengan adanya kontras densitas positif berada di timur, sedangkan kontras densitas negatif berada di tengah dan barat lokasi yang dianalisis. Hasil ini berkorelasi dengan pergerakkan air tanah regional (Marsudi, 2000) seperti pada Gambar 3.3.
Gambar 5.11. Skematik penentuan arah pergerakkan fluida berdasar kontras
densitas.
Definisi penentuan arah pergerakkan fluida berdasar data anomali gayaberat 4D, diilustrasikan pada Gambar 5.11. Pergerakkan fluida yang dimaksud di sini adalah aliran berdasar pada sebaran kontras densitas yang dimodelkan dari anomali gayaberat 4D. Daerah yang terdapat kontras densitas negatif, berkaitan dengan daerah yang mengalami pengambilan air ke permukaan untuk keperluan konsumsi warga sekitar. Sedangkan daerah yang terdapat kontras densitas positif, berkaitan dengan daerah yang mengalami penambahan air tanah.
Gambar 5.12 menunjukkan skematik arah vektor dari pergerakkan fluida
pergerakkan fluida secara umum menuju daerah yang kontras densitasnya relatif lebih positif atau lebih negatif. Formulasi pendekatan persamaan diferensial,
dirrectional derivative, digunakan untuk membantu interpretasi pola arah aliran.
Nilai kontras densitas tersebar dalam bentuk grid, sehingga bisa diturunkan dalam arah x dan y:
Resultannya diberikan oleh persamaan berikut:
Pada Gambar 5.13, resultan ditunjukkan dengan panjang anak panah. Semakin panjang anak panah, nilanya semakin besar. Sedangkan arahnya dapat ditentukan dengan persamaan sebagai berikut:
ρNW ρN ρNE ρW ρ ρE ρSW ρS ρSE (0.361) (0.832) (0.450) (0.524) (0.767) (0.761) (0.214) (0.239) (0.000) (0.500) (0.900) (0.750) (0.461) untuk kontras densitas positif (-0.361) (-0.432) (-0.561) (-0.524) (-0.570) (-0.667) (-0.661) (-0.214) (-0.239) (-0.900) (-0.600) (0.000) (- 0.400) untuk kontras densitas negatif
Gambar 5.12. Formulasi pendekatan persamaan diferensial, dirrectional
derrivative, untuk membantu interpretasi pola arah aliran fluida untuk kontras
densitas positif dan negatif.
Hasil interpretasi pergerakkan fluida pada Gambar 5.14 menunjukkan ada dua daerah (Mugasari dan selatan Wonodri) yang menjadi pusat pengambilan air
tanah relatif dominan, sehingga aliran cenderung menuju daerah tersebut (daerah dengan lingkaran biru). Sedangkan daerah dengan lingkaran kuning (utara Peterongan) merupakan daerah penambahan air yang dimungkinkan berhubungan dengan sumber air, mengingat lokasinya yang dekat dengan Daerah Aliran Sungai. Pemanfaatan lahan di daerah ini berupa pasar, yang relatif lebih sedikit pemanfaatan air tanahnya dibanding dengan di daerah Mugasari yang banyak pemukiman penduduknya. 431000432000433000 434000435000 436000 437000438000 439000440000441000 9223000 9224000 9225000 9226000 9227000 9228000 9229000 9230000 9231000 9232000 9233000 Utara 0 1 2 km g/cc -0.03 -0.02 -0.01 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 434000434500435000435500 436000436500437000437500 438000438500 439000 Selang Waktu Juli 2002 s/d September 2002 9224000 9224500 9225000 9225500 9226000 9226500 9227000 9227500 9228000 434000 434500435000 435500436000 436500437000 437500438000438500439000
Selang Waktu Juli 2002 s/d Juni 2003
9224000 9224500 9225000 9225500 9226000 9226500 9227000 9227500 9228000 434000434500435000435500 436000436500437000437500 438000438500 439000
Selang Waktu Juli 2002 s/d Desember 2003
9224000 9224500 9225000 9225500 9226000 9226500 9227000 9227500 9228000 434000 434500 435000 435500 436000 436500 437000 437500 438000 438500 439000 Selang Waktu Juli 2002 s/d Juni 2004 9224000 9224500 9225000 9225500 9226000 9226500 9227000 9227500 9228000 434000434500435000 435500436000436500437000 437500438000438500439000
Selang Waktu Juli 2002 s/d Februari 2005
9224000 9224500 9225000 9225500 9226000 9226500 9227000 9227500 9228000 434000434500435000435500 436000 436500437000437500 438000438500439000
Selang Waktu Juli 2002 s/d November 2005
9224000 9224500 9225000 9225500 9226000 9226500 9227000 9227500 9228000 Keterangan:
Arah Aliran Fluida
Garis Kontur densitas (pada kontras densitas positif) Arah Aliran Fluida
(pada kontras densitas negatif)
Gambar 5.13. Tampilan arah pergerakkan fluida berdasar sebaran kontras
Gambar 5.14. Interpretasi pergerakkan fluida (berdasar gambar 5.13).
Untuk pengambilan air tanah yang lebih seimbang, kita bisa tentukan daerah eksploitasi yang baik. Nilai kontras densitas yang didapatkan dari pemodelan inversi berbanding langsung dengan saturasi air di dalam tanah. Dengan demikian, mulai penambahan saturasi >4% (0.04 g/cc) dianggap merupakan lokasi yang baik untuk eksploitasi. Daerah dengan kriteria tersebut terdapat pada Pandean Lamper, Gayamsari, dan di sebelah utara Peterongan.
