MONITORING KEDALAMAN AIR TANAH DALAM MENGGUNAKAN METODE GEOLISTRIK DI WILAYAH SURAKARTA BAGIAN SELATAN

(1)

MONITORING KEDALAMAN AIR TANAH DALAM MENGGUNAKAN METODE GEOLISTRIK DI WILAYAH SURAKARTA BAGIAN

SELATAN

Disusun oleh :

MUHAMMAD NUR SHODIQ M0215040

SKRIPSI

PROGRAM STUDI FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA Juli, 2019

(2)

SELATAN

Disusun oleh :

MUHAMMAD NUR SHODIQ M0215040

SKRIPSI

Diajukan untuk memenuhi sebagian persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Sains

PROGRAM STUDI FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA Juli, 2019

(3)

(4)

(5)

PERNYATAAN

Dengan ini saya meyatakan bahwa Skripsi saya yang berjudul “Monitoring Kedalaman Air Tanah Dalam Menggunakan Metode Geolistrik di Wilayah Surakarta Bagian Selatan” adalah hasil kerja saya dan sepengetahuan saya hingga saat ini isi Skripsi tidak berisi meteri yang telah dipublikasikan atau ditulis oleh orang lain atau materi yang telah diajukan untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di Universitas Sebelas Maret atau di Perguruan Tinggi lainnya kecuali telah dituliskan di daftar pustaka Skripsi ini dan segala bentuk bantuan dari semua pihak telah ditulis di bagian ucapan terimakasih.

Surakarta, 5 Juli 2019

(6)

MOTTO

“Berjuang berkali – kali karena hidup hanya sekali” (Agus Setyawan)

“Bukan kesulitan yang membuat kita takut, tetapi sering ketakutanlah yang membuat kita jadi sulit. Jadi, jangan mudah menyerah!” (Joko Widodo)

(7)

PERSEMBAHAN

Dengan menyebut nama Allah Yang Maha Pengasih dan Maha Penyayang. Saya persembahkan karya ini untuk:

Bapak dan Ibu Dosen Pembimbing Teman – teman geofisika Teman – teman fisika 2015

(8)

SELATAN Muhammad Nur Shodiq

Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret

ABSTRAK

Kota Surakarta mengalami perkembangan pesat di bidang hotel, industri dan kesehatan terutama di bagian selatan. Perkembangan tersebut menyebabkan meningkatnya eksploitasi air tanah dalam. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui kedalaman air tanah dalam, struktur keberadaan air tanah dalam dan mengetahui perubahan air tanah dalam pada tahun 2010 dan 2018. Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan metode geolistrik konfigurasi Schlumberger pada 10 titik pengukuran. Berdasarkan data yang di dapat kedalaman air tanah dalam di Kota Surakarta bagian selatan tahun 2018 berada pada 40,34 – 80,08 meter. Akuifer tersebut berada pada litologi lapisan pasir, pasir lempungan, pasir kerikilan dan kerikil dengan nilai resistivitas dari 10 - 170 Ohm meter. Air tanah dalam di Kota Surakarta bagian selatan mengalami penurunan dari tahun 2010 sampai 2018 sebesar 3 - 10 meter.

(9)

MONITORING DEPTH OF GROUNDWATER USING THE

GEOELECTRIC METHOD IN THE SOUTHERN SURAKARTA REGION Muhammad Nur Shodiq

Physics Department, Faculty of Mathematics and Natural Science, Sebelas Maret University

ABSTRACT

The city of Surakarta has experienced rapid developments in the hotel, industrial and health fields, especially in the southern part. These developments led to increased exploitation of deep groundwater. The purpose of this study was to determine the depth of deep groundwater, the lithology of the presence of deep groundwater and to know changes in groundwater in 2010 and 2018. This study was conducted using the Schlumberger configuration geoelectric method at 10 measurement points. Based on data obtained in deep groundwater depth in the southern city of Surakarta in 2018 it is at 40.34 – 80.08 meters. The aquifer is in the structure of sand, sand clay, sand gravel and gravel with a resistivity value of 10 - 170 Ohm meters. Deep groundwater in the southern city of Surakarta has decreased from 2010 to 2018 by 3 - 10 meters.

(10)

KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Allah SWT atas segala limpahan nikmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyyelesaikan penulisan Skripsi yang berjudul “Monitoring Kedalaman Air Tanah Dalam Menggunakan Metode Geolistrik di Wilayah Surakarta Bagian Selatan” sebagai bagian dari syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Sains di Program Studi Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret Surakarta. Sholawat serta salam senantiasa penulis haturkan kepada Rosulullah SAW sebagai pembimbing seluruh umat manusia.

Terselesaikannya Skripsi ini adalah suatu kebanggaan bagi penulis. Dalam penyusunan Skripsi ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terimakasih kepada :

1. Kedua orang tua tercinta, Bapak dan Ibu yang telah memberikan kasih sayang dan semangat kepada penulis.

2. Bapak Sorja Koesuma, S.Si., M.Si., selaku dosen pembimbing 1 yang telah membimbing dan menyediakan waktu, tenaga serta pikiran untuk mengarahkan dan memotivasi penulis selama masa perkuliahan maupun dalam penyusunan Skripsi.

3. Bapak Darsono, S.Si., M.Si., selaku dosen pembimbing 2 yang telah membimbing dan menyediakan waktu, tenaga serta pikiran untuk mengarahkan penulis selama masa perkuliahan maupun dalam penyusunan Skripsi.

4. Bapak Drs. Suharyana, M.Sc., selaku pembimbing akademik yang telah memberikan arahan dan pengalaman hidup kepada penulis.

5. Seluruh dosen pengajar serta civitas akademik Program Studi Fisika UNS.

6. Teman – teman Geofisika 2015 : Rizama, Bayu, Aldi, Singgih, Hamzah, Mela, Danastri yang telah memberikan semangat kepada penulis.

(11)

7. Teman - teman seperjuangan Fisika UNS 2015 8. Sahabat pentoltic four : Aldi, Bayu dan Memed

9. Bayu, Aldi, Hamzah, Singgih, Rizama, Mela, Danastri, Riki, Memed, Berli, Ferdinan, Luthfi, Iin, Pinki, Riza, Aga, Gigih, Ilham dan pihak-pihak yang telah membantu dalam melakukan akuisisi data.

10. Sahabat penulis : Rochmad, Tyo, Hanif, Hanifah, Bagus, Anjas, Berli, Riki, Koco, Tuti, Fida, Wulan, Muti yang memberikan dukungan dan semangat kepada penulis.

11. Mas Lukman, Mas Fachrul dan Mbak Kaka yang telah membantu penulis dalam memahami software, menjadi tempat untuk diskusi, dan membagi ilmu, bantuan serta pengalamannya.

12. Rekan-rekan Geophysics Study Club (GPS) FMIPA UNS atas diskusi dan bantuannya.

13. Seluruh pihak yang telah membantu dalam penyusunan skripsi ini yyang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.

Semoga bantuan yang diberikan semua pihak kepada penulis mendapatkan balasan dari Allah SWT dan semoga skripsi ini bermanfaat bagi pengembangan ilmu.

Surakarta, 5 Juli 2019

(12)

PUBLIKASI

Sebagian skripsi saya yang berjudul “Monitoring Kedalaman Air Tanah Dalam Menggunakan Metode Geolistrik di Wilayah Surakarta Bagian Selatan” akan dipublikasikan pada buku yang berjudul “Metode Geolistrik: Teori dan Aplikasi Pada Struktur Bawah Permukaan” diterbitkan oleh Program Studi Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret 2019.

(13)

DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i HALAMAN PERSETUJUAN ... ii HALAMAN PERNYATAAN ... 5 HALAMAN MOTTO ... 6 HALAMAN PERSEMBAHAN... 7 HALAMAN ABSTRAK ... 8 HALAMAN ABSTRACT ... 9

HALAMAN KATA PENGANTAR ... 10

HALAMAN PUBLIKASI ... 12

HALAMAN DAFTAR ISI ... 13

HALAMAN DAFTAR GAMBAR ... 15

HALAMAN DAFTAR TABEL ... 16

BAB I PENDAHULUAN ... Error! Bookmark not defined. 1.1. Latar Belakang Masalah ... Error! Bookmark not defined. 1.2. Perumusan Masalah ... Error! Bookmark not defined. 1.3. Batasan Masalah ... Error! Bookmark not defined. 1.4. Tujuan Penelitian ... Error! Bookmark not defined. 1.5. Manfaat Penelitian ... Error! Bookmark not defined. BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... Error! Bookmark not defined. 2.1. Kota Surakarta ... Error! Bookmark not defined. 2.1.1. Kondisi Geografis dan Administratif .... Error! Bookmark not defined. 2.1.2. Kondisi Topografi dan Geologi ... Error! Bookmark not defined. 2.1.3. Kondisi Kependudukan... Error! Bookmark not defined. 2.2. Air Tanah ... Error! Bookmark not defined. 2.3. Metode Geolistrik Resistivitas ... Error! Bookmark not defined. 2.4. Konsep Resistivitas ... Error! Bookmark not defined. 2.5. Vertical Electrical Sounding (VES) ... Error! Bookmark not defined. BAB III METODE PENELITIAN ... 17

3.1. Waktu dan Tempat Penelitian ... 17 3.2. Alat Penelitian ... Error! Bookmark not defined. 3.2.1. Akuisisi Data... Error! Bookmark not defined. 3.2.2. Pengolahan Data ... Error! Bookmark not defined. 3.3. Prosedur Penelitian ... Error! Bookmark not defined.

(14)

3.3.1. Survei Pendahuluan ... Error! Bookmark not defined. 3.3.2. Akuisisi Data... Error! Bookmark not defined. 3.3.3. Pengolahan Data ... Error! Bookmark not defined. 3.3.4. Diagram Alir Penelitian ... Error! Bookmark not defined. 3.4. Teknis Analisis Data... Error! Bookmark not defined. BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN... 23 4.1. Interpretasi Struktur Titik Sounding Data Survei Tahun 2018 ... 23 4.1.1. Titik Sounding 1 (TS 1) ... Error! Bookmark not defined. 4.1.2. Titik Sounding 2 (TS 2) ... Error! Bookmark not defined. 4.1.3 Titik Sounding 3 (TS 3) ... Error! Bookmark not defined. 4.1.4. Titik Sounding 4 (TS 4) ... Error! Bookmark not defined. 4.1.5. Titik Sounding 5 (TS 5) ... Error! Bookmark not defined. 4.1.6. Titik Sounding 6 (TS 6) ... Error! Bookmark not defined. 4.1.7. Titik Sounding 7 (TS 7) ... Error! Bookmark not defined. 4.1.8. Titik Sounding 8 (TS 8) ... Error! Bookmark not defined. 4.1.9. Titik Sounding 9 (TS 9) ... Error! Bookmark not defined. 4.1.10. Titik Sounding 10 (TS 10) ... Error! Bookmark not defined. 4.2. Kedalaman Air Tanah... Error! Bookmark not defined. 4.3. Perubahan Air Tanah Dalam ... Error! Bookmark not defined. 4.3.1. Titik Sounding 1 (TS 1) Pada Tahun 2010 ... Error! Bookmark not defined.

4.3.2. Titik Sounding 5 (TS 5) Pada Tahun 2010 ... Error! Bookmark not defined.

BAB V PENUTUP ... 41 5.1. Kesimpulan ... 41 5.2. Saran ... 41 DAFTAR PUSTAKA ... Error! Bookmark not defined. LAMPIRAN ... Error! Bookmark not defined.

(15)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Peta Administratif Kota Surakarta ... 4

Gambar 2.2. Peta Geologi Kota Surakarta ... 5

Gambar 2.3. Siklus Hidrologi ... 7

Gambar 2.4. Akuifer Bebas dan Tertekan ... 8

Gambar 2.5. Nilai Resistivitas beberapa material batuan ... 9

Gambar 2.6. Aliran arus listrik pada medium homogen isotropis ... 10

Gambar 2.7. Aliran arus listrik pada medium konduktif berbentuk silinder ... 12

Gambar 2.8. Aliran arus listrik dari dua elektroda pada medium homogen isotropis ... 12

Gambar 2.9. Metode Geolistrik Konfigurasi Schlumberger ... 14

Gambar 3.1. Lokasi Akuisisi Data Geolistrik ... 17

Gambar 3.2. Seperangkat alat akuisisi data geolistrik ... 19

Gambar 3.3. Skema alur penelitian ... 21

Gambar 4.1. Kurva resistivitas batuan terhadap kedalaman ... 23

Gambar 4.2. Data log resistivitas ... 24

Gambar 4.3. Penampang tiga dimensi lapisan batuan berdasarkan nilai resistivitas... 33

(16)

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Angka Kepadatan Penduduk Kota Surakarta ... 6

Tabel 3.1. Koordinat lokasi penelitian ... 17

Tabel 4.1. Informasi Hasil Pengolahan Data Titik Sounding 1 ... 25

Tabel 4.11. Kedalaman Air Tanah Dalam di Kota Surakarta Bagian Selatan ... 34

Tabel 4.12. Informasi Hasil Pengolahan Data Titik Sounding 1 pada Tahun 2010 ... 36

Tabel 4.15 Informasi Hasil Pengolahan Data Titik Sounding 7 pada Tahun 2010 ... 38

Tabel 4.18. Perubahan Kedalaman Akuifer Dalam Pada Tahun 2010 dan 2018 di Daerah Penelitian ... 39

(17)

DAFTAR SIMBOL

Simbol Keterangan Satuan

ρ Resistivitas Ωm

σ Konduktivitas Ω-1m-1

R Resistansi Ω

V Potensial listrik Volt

I Arus listrik Ampere

L,r Panjang atau jarak Meter

A Luas permukaan m2

J Rapat arus A/m2

E Medan listrik N/C

π Phi -

C Konstanta -