METODE GEOLISTRIK TAHANAN JENIS KONFIGURASI WENNER NURFAIZAH AMATILLAH IMTISAL (1127030055)
FISIKA
SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SUNAN GUNUNG DJATI BANDUNG
TAHUN 2014
Email : nurfaizah.ifa@gmal.com
ABSTRAK
Telah dilakukan penentuan material yang terkandung didalam tanah pada area lapanga Maglayang menggunakan metode geolistrik tahanan jenis konfigurasi Wenner. Penelitian ini dilakukan pada satu lokasi dengan panjang lintasan 100 m dan spasi elektroda 2 m. Lokasi penelitian ini merupakan daerah dengan topografi berlereng dan berpotensi untuk terjadinya gerakan tanah. Pengolahan data dari hasil pengukuran dilakukan dengan menggunakan software Res2Dinv. Berdasarkan penampang bawah permukaan yang diperoleh dari hasil penelitian, pada daerah tersebut diduga memiliki kerikil atau tanah yang stukturnya memiliki banyak rongga.
Kata kunci : spasi, metode geolistrik tahanan jenis, dan Res2Dinv.
PENDAHULUAN
Ada berbagai metode yang dilakukan untuk mengetahui kondisi di bawah permukaan tanah. Salah satunya adalah metode geolistrik, metode ini dapat dijadikan cara untuk menyelidiki sifat listrik di dalam bumi melaui respon yang ditangkap dari dalam tanah berupa beda potensial, arus listrik, dan medan elektromagnetik. Salah satu dari metode geolistrik ini adalah metode tahanan jenis. Pada metode geolistrik resistivitas, arus listrik dialirkan kedalam bumi melalui dua elektroda arus, kemudian besarnya potensial yang disebabkannya diukur dipermukaan bumi melalui dua bua elektroda potensial. Besarnya beda potensial diantara kedua elektroda potensial tersebut selain tergantung pada besarnya arus yang dialirkan ke dalam bumi, juga tergantung pada letak elektroda potensial tersebut terhadap letak kedua elektroda arus yag dipakai.
Eksperimen ini dilakukan untuk mengetahui kondisi dibawah perbukaan suatu tanah, dengan menggunakan metode geolistrik yaitu salah satu nya metode tahanan jenis. Dengan menggunakan software RES2DINV untuk mengetahui kondisi tanah tersebut.
Obyek dari penelitian ini adalah kondisi didalam tanah, adapun sasaran penelitian adalah jenis tanah disuatu daerah. Dan akan diperoleh arus dan beda potensial, yang berfungsi sebagai data untuk mengetahui kondisi dibawah tanah di daerah tersebut.
DASAR TEORI
Metode geolistrik resistivitas adalah salah satu metode yang cukup banyak digunakan dalam dunia eksplorasi khususnya eksplorasi air tanah karena resistivitas dari batuan sangat sensitif terhadap kandungan airnya dimana bumi dianggap sebagai sebuah resistor. Metode geolistrik resistivitas atau tahanan jenis adalah salah satu dari jenis metode geolistrik yang digunakan untuk mempelajari keadaan bawah permukaan dengan cara mempelajari sifat aliran listrik di dalam batuan di bawah permukaan bumi.
Metode resistivitas umumnya digunakan untuk eksplorasi dangkal, sekitar 300 – 500 m. Prinsip dalam metode ini yaitu arus listrik diinjeksikan ke alam bumi melalui dua elektroda arus, sedangkan beda potensial yang terjadi diukur melalui dua elektroda potensial.
Dari hasil pengukuran arus dan beda potensial listrik, dapat diperoleh variasi harga resistivitas listrik pada lapisan di bawah titik ukur.
Prinsip kerja geolistrik adalah mengukur tahanan jenis (resistivity) dengan mengalirkan arus listrik ke dalam batuan atau tanah melalui elektroda arus (current electrode), kemudian arus diterima oleh elektroda potensial dengan menganggap bumi sebagai resistor. Beda potensial antara dua elektroda tersebut diukur dengan volt meter dari harga pengukuran tersebut dapat dihitung tahanan jenis semu batuan.
Berdasarkan pada tujuan penyelidikan metode ini dibagi menjadi dua yaitu mapping dan sounding. Metode resistivitas mapping merupakan metode resistivitas yang bertujuan mempelajari variasi resistivitas lapisan bawah permukaan secara horisontal. Sedangkan metode resistivitas sounding bertujuan mempelajari variasi resistivitas batuan di bawah permukaan bumi secara vertikal. Pada metode ini, pengukuran pada suatu titik sounding dilakukan dengan jalan mengubah-ubah jarak elektroda. Pengubahan jarak elektroda ini tidak dilakukan secara sembarang, tetapi mulai jarak elektroda kecil kemudian membesar secara gradual. Jarak elektroda ini sebanding dengan kedalaman lapisan batuan yang terdeteksi. Dari kedalaman lapisan batuan yang terdeteksi, akan diperoleh ketebalan dan resistivitas masing- masing lapisan batuan.
Arah penjalaran arus dengan dua titik injeksi di permukaan bumi sebagai material homogen isotropic
Terdapat beberapa konfigurasi elektroda yang digunakan dalam metode Geolistrik.
Pada eksperimen ini menggunakan wenner yaitu untuk menginterpretasi lapisan bawah tanah secara mapping.
METODE EKSPERIMEN Tujuan
Eksperimen ini bertujuan untuk memahami prinsip dasar geolistrik tahanan jenis konfigurasi wenner dan mengetahui sebaran nilai resistivitas lokasi penelitian.
Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan diantaranya 1 set alat geoelistrik, 12 elektroda, 1 accu mobil, 4 set kabel 100m (merah, kuning, biru dan hitam), konektor, 2 multimeter dan
software Res2dinv.
Prosedur Percobaan
Pada eksperimen ini yang pertama dilakukan yaitu mempersiapkan alat yang akan digunakan. Kemudian memasang meteran pada daerah yang akan digunakan untuk eksperimen kemudian patok pada setiap ujungnya. Setelah itu, memasang elektroda diawali dengan jarak terdekat yang telah disiapkan pada tabel pengukuran. Kemudian untuk pengukuran yang kedua dan seterusnya memindahkan elektroda arus dan elektroda potensial yang dilakukan secara bersama-sama dengan jarak yang sama pada setiap elektroda. Setelah itu, accu 12 volt ke resistivitimeter dan sambungkan capit dari resistivitimeter ke setiap elektroda. Kemuadian setelah semua tersambung selanjutnya mengambil data yaitu catat arus
(I) dan beda potensial (V). Setelah didapatkan data arus dan beda potensial, masukkan data tersebut kedalam software RES2DINV, yang akan menghasilkan gambar kondisi dibawah tanah yang kita teliti.
DATA DAN ANALISIS
Tabel 1. Pengolahan Data Geolistrik Metode Wenner
No N A M N B Spasi I V k R Rho Datum
1 1 0 2 4 6 2 0,87 0,145 12,56 0,166667 2,093333 3 2 1 2 4 6 8 2 0,744 0,1 12,56 0,134409 1,688172 5 3 1 4 6 8 10 2 0,854 0,04 12,56 0,046838 0,58829 7 4 1 6 8 10 12 2 0,425 0,041 12,56 0,096471 1,211671 9 5 1 8 10 12 14 2 0,124 0,177 12,56 1,427419 17,92839 11 6 1 10 12 14 16 2 0,012 0,057 12,56 4,75 59,66 13 7 1 12 14 16 18 2 0,105 0,105 12,56 1 12,56 15 8 1 14 16 18 20 2 0,08 0,011 12,56 0,1375 1,727 17 9 1 16 18 20 22 2 0,66 1,16 12,56 1,757576 22,07515 19 10 1 18 20 22 24 2 0,061 0,031 12,56 0,508197 6,382951 21 11 1 20 22 24 26 2 0,05 0,1606 12,56 3,212 40,34272 23 12 1 22 24 26 28 2 0,06 0,314 12,56 5,233333 65,73067 25 13 1 24 26 28 30 2 0,06 0,044 12,56 0,733333 9,210667 27 14 1 26 28 30 32 2 0,05 1,072 12,56 21,44 269,2864 29 15 1 28 30 32 34 2 0,03 0,389 12,56 12,96667 162,8613 31 16 2 0 4 8 12 4 0,91 0,152 25,12 0,167033 4,195868 6 17 2 4 8 12 16 4 0,812 0,05 25,12 0,061576 1,546798 10 18 2 8 12 16 20 4 0,134 0,181 25,12 1,350746 33,93075 14 19 2 12 16 20 24 4 0,122 0,135 25,12 1,106557 27,79672 18 20 2 16 20 24 28 4 0,78 0,65 25,12 0,833333 20,93333 22 21 2 20 24 28 32 4 0,06 0,176 25,12 2,933333 73,68533 26 22 2 24 28 32 36 4 0,065 0,182 25,12 2,8 70,336 30 23 3 0 6 12 18 6 0,833 2,07 37,68 2,484994 93,63457 9 24 3 6 12 18 24 6 0,826 0,778 37,68 0,941889 35,49036 15 25 3 12 18 24 30 6 0,286 0,937 37,68 3,276224 123,4481 21 26 3 18 24 30 36 6 0,59 0,516 37,68 0,874576 32,95403 27
Setelah data beda potensial dan arus didapat, masukkan ke dalam program Res2dinv untuk diolah. Akan muncul gambar seperti berikut :
Didapat gambar yang mempunyaiwarna berbeda-beda, setiap warna mempresentasikan resistivitas yang berbeda-beda. Dari yang paling kecil resistivitasnya berwarna biru, sampai yang paling besar berwarna ungu.
Dari gambar di atas dapat dilihat, merah-ungu menunjukan nilai resistivitas yang tinggi. Hal tersebut dapat menyebabkan bahwa lapisan tanah terdiri dari kerikil atau tanah yang stukturnya memiliki banyak rongga. Selan itu terdapat pula warna kuning-merah menunjukan lapisan tanah yang gambut dan memiliki banyak kandungan air. Untuk warna hijau, merupakan transisi dari tanah gambut ke tanah lempung. Terlihat sedikit pada bagian warna hijau, hal ini disebabkan tanah yang kita teliti kering dan sudah lama tidak terkena hujan sehingga tanah tidak banyak menyimpan kandungan air tanah. Warna biru yang lebih muda menunjukkan adanya akar pohon yang menyerap air sehingga tanah lempung menjadi lebih kering dibandingkan dengan yang berada di sekitarnya.
Dari hasil data pada tabel diatas didapatkan bahwa semakin dalam permukaan maka semakin kecil nilai resitivitasnya dan semakin renggang jarak antar elektroda maka semakin dalam permukaan yang dapat diukur resistivitasnya.
KESIMPULAN
Keberadaan dari apa yang terdapat didalam permukaan tanah dapat ditaksir melalui besar ari resistivitas yang terdapat dari simulasi. Hasil tersebut sebelunya diolah menggunakn konsep Konfigurasi Wenner
DAFTAR PUSTAKA
H.S.Herlin & A.Budiman, “Penentuan Bidang Gelincir Gerakan Tanah Dengan Aplikasi Geolistrik Metode Tahanan Jenis Dua Dimensi Konfigurasi Wenner- Schlumberger”, Jurnal Fisika Unand Vol.1 No.1 (oktober 2012)
S.Roikatuljanah, “Analisis Perbandingan Konfigurasi Elektroda Untuk Identifikasi Keberadaan Air Pada Skaa Laboratorium Dengan Metode Geolistrik Resistivitas”,
http://tri-online.biz/eksplorasi-geofisika-metode-resistivitas/
