PENENTUAN KEDALAMAN AIRTANAH DALAM DENGAN METODE GEOLISTRIK KONFIGURASI SCHLUMBERGER DI SURAKARTA

(1)

commit to user

i

PENENTUAN KEDALAMAN AIRTANAH DALAM

DENGAN METODE GEOLISTRIK KONFIGURASI SCHLUMBERGER DI SURAKARTA

Disusun Oleh:

AGUS HIDAYATULLAH NIM M0206013

SKRIPSI

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Sains

Pada Jurusan Fisika Fakultas Matematika Dan Ilmu Penetahuan Alam

Universitas Sebelas Maret

Surakarta

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

(2)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

ii

HALAMAN PERSETUJUAN

Skripsi ini dibimbing oleh :

Pembimbing I

Sorja Koesuma, S.Si, M.Si. NIP. 19720801 200003 1 001

Pembimbing II

Budi Legowo, S.Si, M.Si. NIP. 19730510 199903 1 002

Dipertahankan di depan Tim Penguji Skripsi pada :

Hari : Senin

Tanggal : 17 Januari 2011

Anggota Tim Penguji :

Darsono S.Si, M.Si. (...) NIP. 19700727 199702 1 001

Utari, S.Si, M.Si. (...) NIP. 19701206 200003 2 001

Disahkan oleh: Jurusan Fisika

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret Surakarta

Ketua Jurusan Fisika

(3)

commit to user

iii

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI

Oleh :

Agus Hidayatullah M0206013

Saya dengan ini menyatakan bahwa isi intelektual skripsi ini adalah hasil

kerja saya dan sepengetahuan saya, hingga saat ini skripsi ini tidak berisi materi

yang telah dipublikasikan dan ditulis oleh orang lain, atau materi yang telah

diajukan untuk mendapatkan gelar di Universitas Sebelas Maret Surakarta

maupun di lingkungan perguruan tinggi lainnya, kecuali yang telah dituliskan

dalam daftar pustaka skripsi ini. Semua bantuan dari berbagai pihak baik fisik

maupun psikis, telah saya cantumkan dalam bagian ucapan terimakasih skripsi ini.

Surakarta, Desember 2010

Penulis

(4)

commit to user

iv MOTTO

”Dia Menentukan rahmat-Nya kepada siapa yang Dia Kehendaki. Dan Allah

Memiliki karunia yang besar”

(Q.S. Ali „Imrān:74)

“Tuhan akan memberikan yang terbaik bagi kita, bila kita bersedia dan

berusaha memberikan yang terbaik untuk diri kita sendiri”

“I‟ve come to believe that all my past failure and frustration were actually

laying the foundation for the understandings that have created the new level I

now enjoy”

(Antony)

KUPERSEMBAHKAN KARYA INI UNTUK :

Ayah dan Mamah tersayang, yang selalu memberi dukungan, doa, semangat

dan kasih sayang. Aku menyanyangi kalian selamanya.

Teteh ku tercinta, yang selalu ada untuk aku baik sehat maupun sakit. Aku sayang teteh, juga adik adiku, A’Amir, teh Ely, dek dicky, A’diding aku juga sayang kalian.

Buat Simbah Putri yang selalu mendoakan aku agar melakukan yang terbaik,

Alm. Simbah Kakung yang telah mengajarkan prinsip hidup, dan Mak

Iyang, juga keluarga besar yang menyuport aku terus.

Buat temen-temen ku yang telah ikut membantu ambil data resistivitas, Teguh, Hastho, Toni, Ardi’07, Defi’07, Mukhlis, Dewan, Tug, Haikal’05, Fuad, Suryono, Avin, Herlina, Fajri, Bundo, Rianti, Dwil, Nanang, mz Bejo, mz

Imam n B’jo. Keluarga besar OGe jurusan Fisika FMIPA UNS Angkatan

2006, terimaksih atas persahabatan dan kekeluaragaan yang

(5)

commit to user

v

AGUS HIDAYATULLAH

Jurusan Fisika, Fakultas MIPA, Universitas Sebelas Maret ABSTRAK

Geolistrik adalah metoda geofisika yang mempelajari sifat aliran listrik dalam bumi dan bagaimana mendeteksinya dipermukaan bumi. Dalam hal ini meliputi pengukuran potensial, arus dan medan elektromagnetik yang terjadi, baik secara alamiah maupun akibat injeksi arus ke dalam bumi. Salah satu kegunaan Geolistrik metode Schlumberger ialah untuk pencarian lokasi akuifer airtanah dalam. Penelitian ini terkait geolistrik resistivitas Sounding dengan konfigurasi Schlumberger pada area seluas 44,02 Km2 sebanyak 38 titik sounding di wilayah Surakarta yang dibagi dalam 4 zona yaitu Utara, Timur, Selatan dan Barat. Pengukuran menggunakan resistivitymeter OYO model 2119C digital McOHM-EL. Pengolahan data dilakukan dengan Progress versi 3, dengan hasil pengolahan berupa kedalaman, ketebalan dan jumlah perlapisan serta harga resistivitasnya. Hasil pengolahan ditentukan berdasarkan rekomendasi model dengan persentase error terkecil yang mengacu pada informasi geologi, hidrogeologi dan data sumur penduduk. Dari titik-titk Sounding tersebut dibuat peta kontur kedalaman akuifer airtanah daerah penelitian, sehingga diperoleh hasil bahwa kedalaman akuifer airtanah adalah 38-183 m. Hasil ini pengukuran untuk tiap zona didapatkan bahwa wilayah Utara Surakarta untuk kedudukan muka airtanah dalamnya lebih jauh dari permukaan tanah atau lebih dalam dibanding 3 zona lain berturut-turut ke wilayah Timur, wilayah Selatan dan wilayah Barat yang diorientasi pada hasil pengukuran kedalaman untuk tiap wilayah.

(6)

Physics Departement, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, Sebelas Maret University

ABSTRACT

Geoelectric is geophysics method learning the nature of electric current in earth and how to detect it on the surface of earth. In this case cover the potential measurement, current and electromagnetic field that happened, either through natural and also effect of current hypodermic into the earth. One of usefulness method is Schlumberger for the seeking location of groundwater aquifer. This research is related to the geoelectric resistivity surveys using Schlumberger configuration in area 44,02 Km2 consist of 38 measurements points in Surakarta which is divided into 4 zones, North, East, South, and West. The measurements were carried out using OYO model 2119C Resistivitimeters. Data was processed using Progress software ver 3, with resulting resistivity value. The result of prosesing is determined based on recommendations of the model with the smallest percentage error which refers to information on geology, hydrogeology and well data of the resident. From the Sounding measurements find groundwater aquier depth is around 38-183 meters. The results of this measurement for each zone was found that the Northern region of Surakarta the position of groundwater table is deeper than the other 3 zones Eastern, Southern and Western regions respectively, based on measurement for each region.

(7)

commit to user

vii

UCAPAN TERIMA KASIH

Sebagian dana dari penelitian ini mengunakan Dana Penelitian DIPA BLU SBIR

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret

Surakarta dengan Nomer Kontrak: 07/H27.9/PL/2010 tertanggal 1 Juni 2010.

ACKNOWLEDGMENT

Some part of this research is funded from DIPA BLU SBIR Fund,

Faculty of Mathematics and Natural Sciences, Sebelas Maret University.

(8)

commit to user

viii

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Wr.Wb.

Alhamdulillahirobbil’alamin. Puji syukur ke hadirat Allah SWT yang telah

memberikan Rahmat, Hidayah, dan Karunia-Nya sehingga penulis dapat

menyelesaikan Tugas Akhir (TA) yang berjudul ” Penentuan Kedalaman Airtanah

Dalam dengan Metode Geolistrik Konfigurasi Schlumberger di Surakarta “ ini

dengan baik. Tugas Akhir (TA) ini menjadi salah satu persyaratan akademis untuk

menyelesaikan jenjang perkuliahan program Strata 1 (S-1) di Jurusan Fisika

Universitas Sebelas Maret.

Dalam pelaksanaan dan penyusunan laporan Tugas Akhir (TA) ini,

tentunya tidak terlepas dari adanya dorongan dari berbagai pihak. Oleh karena itu,

penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada:

1. Bapak Drs. Harjana, M. Si., Ph. D selaku ketua jurusan Fisika FMIPA

UNS.

2. Bapak Sorja Koesuma, S. Si, M. Si selaku pembimbing I di jurusan Fisika

FMIPA UNS.

3. Bapak Budi Legowo S. Si, M. Si selaku pembimbing II di jurusan Fisika

FMIPA UNS.

4. Drs. Suharyana M. Sc, selaku pembimbing akademik yang telah banyak

memberikan pelajaran hidup.

5. Bapak dan Ibu Dosen serta staff di Jurusan Fisika FMIPA UNS.

6. Kepada semua pihak yang telah membantu penulis baik dalam

pelaksanaan Tugas Akhir maupun dalam penyusunan laporan Tugas Akhir

(9)

commit to user

ix

Penyusun menyadari bahwa laporan yang telah dibuat ini masih jauh dari

sempurna. Penyusun menerima saran dan kritik mengenai laporan ini untuk

menyempurnakan penyusunan laporan Tugas Akhir (TA) ini.

Akhir kata, semoga laporan Tugas Akhir ini bermanfaat bagi semuanya,

khususnya bagi penulis, instansi terkait dan bagi semua pembaca.

Wassalamu’alaykum Wr.Wb.

Surakarta, Desember 2010

(10)

Lembar Pernyataan Keaslian... iii

Lembar Abstrak ... iv

Lembar Motto Persembahan ... vi

Ucapan Terima Kasih ... vii

II.1.2 Keadaan Tanah dan Kepadatan Penduduk ... 5

II.2 Metoda Resistivitas………...……….. 5

II.2.1 Metoda Resistivitas Mapping ... 12

II.2.2 Metoda Resistivitas Sounding ... 12

II.3 Konfigurasi Schlumberger ... …… 13

(11)

commit to user

xi

BAB III METODOLOGI PNELITIAN ... 17

III.1 Metoda Penelitian ... 17

III.2 Tempat dan Waktu Pelaksanaan ... 17

III.3 Peralatan Penelitian... 17

III.4 Prosedur dan Pengumpulan Data ... 19

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 22

IV.1 Interpretasi Titik Sounding ... 22

IV.1.1 Titik Sounding Zona Utara ... 23

IV.1.2 Titik Sounding Zona Timur ... 26

IV.1.3 Titik Sounding Zona Selatan ... 28

IV.1.4 Titik Sounding Zona Barat ... 30

IV.2 Interpretasi Kedalaman Airtanah ... 33

BAB V PENUTUP ... 35

V.1 Simpulan ... 35

V.2 Saran... 35

DAFTAR PUSTAKA ... 36

(12)

commit to user

xii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Peta Surakarta………….……….……... 4

Gambar 2.2 Dua titi arus yang berlawanan polaritasnya dipermukaan bumi... 9

Gambar 2.3 Aliran arus yang berasal dari suatu sumber dalam bumi yang homogeny isotropis …… ... 9

Gambar 2.4 Susunan elektroda arus dan potensial dalam pengukuran resistivitas ... 10

Gambar 2.5 Konfigurasi Schlumberger ... 13

Gambar 2.6 Diagram penampung aliran airtanah ... 14

Gambar 2.7 Diagram penampungan airtanah ... 15

Gambar 3.1 Peralatan yang digunakan dalam penelitian ... 18

Gambar 3.2 diagram penelitian ... 19

Gambar 4.1 Informasi Resistivitas Lapisan Batuan ... 23

Gambar 4.2 Log dan Kurva resistivitas batuan terhadap kedalaman di lapangan Mojosongo ... 24

Gambar 4.3 Log dan Kurva resistivitas batuan terhadap kedalaman di Ngoresan ... 27

Gambar 4.4 Log dan Kurva resistivitas batuan terhadap kedalaman di Lawang ... 29

(13)

commit to user

xiii

DAFTAR TABEL

Halaman

Table 1 Informasi Kedalaman Tiap titik Sounding zona Utara ... 23

Tabel 2 Informasi perlapisan di lapangan Mojosongo ... 24

Tabel 3 Informasi Kedalaman Tiap titik Sounding zona Timur... 25

Tabel 4 Informasi perlapisan di Gulon ... 27

Tabel 5 Informasi Kedalaman Tiap titik Sounding zona Selatan ... 28

Tabel 6 Informasi perlapisan di Lawang Gapit ... 29

Tabel 7 Kedalaman Tiap titik Sounding zona Barat ... 30

Tabel 8 Informasi perlapisan di Mutihan ... 31

(14)

commit to user

xiv

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran A Peta Lokasi Titik Sounding Surakarta ... 37

Lampiran B Peta Hidrologi Regional Surakarta ... 38

Lampiran C Harga Tahanan Jenis Beberapa Batuan ... 40

Lampiran D Instrumentasi Alat Resistivitymeter OYO Model 2119C

MCOHM-EL ... 41

(15)

commit to user BAB I PENDAHULUAN

I. 1 Latar Belakang Masalah

Ilmu pengetahuan merupakan aspek penting dalam kehidupan manusia.

Salah satunya ilmu sains, dalam hal ini yaitu ilmu fisika. Dengan adanya ilmu

fisika ini, hidup manusia menjadi lebih terbantu. Peranan ilmu fisika sendiri telah

banyak berkembang di dunia ini sebagai contohnya adalah ilmu Geofisika. Dalam

ilmu Geofisika pembelajaran tentang bumi menjadi suatu hal yang pokok, terlebih

lagi ketika berkaitan dengan pengetahuan tentang eksplorasi bumi. Perkembangan

ilmu geofisika semakin ditingkatkan mengingat besarnya kebutuhan akan hasil

eksplorasi ini.

Surakarta, dengan luas wilayah 44,04 Km2, dan jumlah penduduk

mencapai 500.642 jiwa (hasil sensus penduduk Surakarta 2010), yang terbagi atas

lima kecamatan, yaitu : Banjarsari, Jebres, Laweyan, Pasar Kliwon dan Serengan.

Dimana dengan tingkat kepadatan penduduk sekitar 11.368 jiwa/ Km2,

menjadikan Surakarta sebagai salah satu kota besar dan berkembang di Indonesia.

Selain sebagai kota pariwisata, Surakarta juga mengalami pertumbuhan pesat di

bidang hotel dan industri. Pesatnya pertumbuhan kota Surakarta ini, berdampak

akan banyaknya kebutuhan air yang tidak hanya untuk mencukupi kebutuhan

warga dalam jumlah besar, juga ditambah dengan banyaknya kebutuhan air untuk

industri dan hotel di Surakarta. Karena kebutuhan akan air menjadi kebutuhan

pokok bagi makhluk hidup terlebih manusia, air memegang peran penting bagi

kehidupan. Tidak hanya untuk minum dan mencukupi kebutuhan rumah tangga.

Air juga menjadi faktor penting guna memenuhi kebutuhan dan pertumbuhan bagi

industri dan hotel.

Air sendiri terbagi atas air danau, air sungai, air laut, dan air tanah. Air

yang dimaksud dalam hal ini adalah airtanah. Airtanah pun dapat diklasifikasikan

menjadi airtanah dangkal dan airtanah dalam yang dipisahkan oleh lapisan

impermeable.

(16)

commit to user

2

Air merupakan sumber daya alam yang dapat diperbaharui serta sangat

vital untuk kegiatan sehari-hari manusia. Tanpa air, kehidupan manusia bisa

lumpuh. Karena itu, tak heran bila krisis air dianggap sebagai momok yang

menakutkan. Di zaman dahulu, berlimpahnya air membuat manusia terlena dan

melakukan pemborosan. Tidak terfikir bahwa suatu saat di masa yang akan datang

akan terjadi krisis air seperti yang terjadi saat ini. Dan pada akhirnya terjadi tidak

seimbangnya kehidupan di bumi. Ketika di suatu tempat mengalami kelebihan air,

di tempat yang lain kekurangan air. Oleh karena itu, segala cara ditempuh untuk

tetap memenuhi kebutuhan akan air seperti pembuatan sumur timba, dan sumur

bor. Kedua terknologi ini ternyata mendatangkan dampak yang fatal bagi

ketersediaan air permukaan tanah. Besarnya kebutuhan akan air di kota Surakarta,

menjadi pendorong untuk pencarian informasi atau penelitian tentang titik dan

kedalaman airtanah di kota Surakarta ini.

Metoda yang digunakan dalam penelitian ini yaitu metoda geolistrik

konfigurasi Shlumberger. Karena pada konfigurasi ini tidak membutuhkan

bentangan jarak yang panjang, sehingga pada kondisi Surakarta yang banyak

didominasi oleh rumah-rumah penduduk dan pabrik lebih cocok. Selain itu juga

lebih efisien dalam hal waktu pengambilan data dibandingkan dengan metode

lain, misalnya saja konfigurasi Wenner.

I. 2 Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang masalah tersebut di atas, dibuat rumusan

masalah yaitu : berapa kedalaman airtanah dalam yang ada di wilayah Surakarta

yang terdiri dari 38 titik Sounding yang dibagi dalam 4 zona antara lain : zona

Utara, zona Timur, Zona Selatan dan zona Barat.

I. 3 Batasan Masalah

Survai dilakukan di wilayah Surakarta dengan menggunakan metoda

geolistrik resistivitas Sounding konfigurasi Schlumberger. Penentuan titik ukur

disesuaikan dengan kondisi daerah yang cukup untuk melakukan bentangan jarak

(17)

commit to user

Progress ver 3. Hasil yang didapat berupa grafik nilai resstivitas terhadap

kedalaman titik ukur.

I. 4 Tujuan Penelitian

Adapun untuk tujuan dari Tugas Akhir ini adalah yaitu : mengetahui

kedalaman airtanah dalam yang ada di wilayah Surakarta.

I. 5 Manfaat Penelitian

Kegunaan dari penelitian ini yaitu : mengetahui informasi kedalaman

airtanah dalam yang ada di wilayah Surakarta.

I. 6 Sistematika Penulisan

Penulisan laporan Tugas Akhir (TA) ini mengikuti sistematika penulisan

sebagai berikut ;

BAB I. Pendahuluan

Bab ini berisi latar belakang Tugas Akhir , tujuan, manfaat pelaksanaan

Tugas Akhir , perumusan masalah, dan terdapat pula sistematika penulisan

laporan.

BAB II. Tinjauan Pustaka

Bab ini berisi tentang teori yang dapat mempermudah penyelesaian

laporan ini dan beberapa keterangan yang mendukung proses pengolahan data.

BAB III. Metodologi Penelitian

Dalam bab ini membahas tentang metode pengolahan data dan keterangan

yang mendukung pengolahan data tersebut.

BAB IV. Pembahasan

Bab ini berisi tentang pembahasan hasil dan analisa dari Tugas Akhir yang

disesuaikan berdasarkan tujuan dari penulisan Tugas Akhir ini.

BAB V. Penutup

Pada bab ini memuat beberapa kesimpulan dan saran dari seluruh uraian

(18)

commit to user

4

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

II. 1 Surakarta

II. 1.1 Kondisi Geografis

Kota Surakarta memiliki luas wilayah administratif kurang lebih 44,04

Km2 yang terdiri atas 5 Kecamatan dan 51 Kelurahan, yaitu : Kecamatan

Banjarsari, Kecamatan Laweyan, Kecamatan Jebres, Kecamatan Serengan dan

Kecamatan Pasar Kliwon (Gambar 2.1). Dilihat dari posisi berada di bagian

selatan Pulau Jawa yang dilewati jalur transportasi darat (jalur Pantai Selatan)

yang menghubungkan Propinsi Jawa Timur dan Jawa Tengah.

Gambar. 2.1. Peta Surakarta

(Sumber : http://lintassolo.wordpress.com/2010/07/06/peta-kota-surakarta/)

(19)

commit to user

Surakarta terletak sekitar 65 Km Timur Laut Yogyakarta dan 100 Km

Tenggara Semarang. Lokasi kota ini berada di dataran rendah (hampir 100 m di

atas permukaan laut) yang diapit Gunung Merapi di Barat, Gunung Lawu di

Timur dan di Selatan terbentang Pegunungan Sewu. Di sebelah Timur mengalir

Bengawan Solo dan di bagian Utara mengalir Kali Pepe yang merupakan bagian

dari Daerah Aliran Sungai Bengawan Solo.

Surakarta berbatasan dengan Kabupaten Karanganyar dan Kabupaten

Boyolali di sebelah Utara, Kabupaten Karanganyar dan Kabupaten Sukoharjo di

sebelah Timur dan Barat, dan Kabupaten Sukoharjo di sebelah Selatan.

II. 1.2 Keadaan Tanah dan Kepadatan Penduduk

Wilayah Surakarta secara umum keadaannya datar, hanya bagian Utara

dan Timur agak bergelombang dengan ketinggian kurang lebih 100 m di atas

permukaan air laut. Jenis tanah sebagian tanah liat gromosol serta wilayah bagian

Timur laut tanah litosol mediteran. (Yanuar, 2008)

Tanah di Solo bersifat pasiran dengan komposisi mineral muda yang tinggi

sebagai akibat aktivitas vulkanik kedua gunung api. Komposisi ini, ditambah

dengan ketersediaan air yang cukup melimpah, menyebabkan dataran rendah ini

sangat baik untuk budidaya tanaman pangan, sayuran, dan industri, seperti

tembakau dan tebu. Namun demikian, sejak 20 tahun terakhir industri manufaktur

dan pariwisata berkembang pesat sehingga banyak terjadi perubahan peruntukan

lahan untuk kegiatan industri dan perumahan penduduk.

Luas wilayah Kota Surakarta sebesar 44,04 Km2, dengan jumlah penduduk

sebesar 500.642 jiwa (hasil sensus penduduk Surakarta 2010) maka tingkat

kepadatan penduduk sekitar 11.368 jiwa/ Km2.

II. 2 Metoda Resistivitas

Resistivitas suatu bahan adalah besaran atau parameter yang menunjukan

(20)

commit to user

6

resistivitas makin besar, berarti makin sukar untuk dilalui arus listrik. Resistivitas

biasanya diberi simbol . Resistivitas adalah kebalikan dari hantaran jenis yang

diberi symbol  jadi,  = 1/ . Satuan  adalah Ohm meter (m). Metoda

resistivitas adalah metoda geofisika untuk menyelidiki struktur bawah permukaan

berdasarkan perbedaan resistivitasnya.

Pengukuran geolistrik dengan metoda resistivitas dilakukan dengan

mengukur distribusi potensial listrik pada permukaan tanah, hingga resistivitas

tanah dapat diketahui. Resistansi listrik suatu bahan R berbentuk silinder akan

berbanding langsung dengan panjangnya L dan berbanding terbalik dengan luas

penampang A, seperti diberikan oleh :

(2.1) Dimana:  = Resistivitas Material (m)

R = Tahanan ()

L = Panjang Material (m)

A = Luas Penampang Material (m2)

 adalah resistivitas listrik dari material, dimana  bernilai tetap dan

merupakan karateristik material yang tidak bergantung bentuk atau ukuran

material tersebut. Sesuai dengan hukum Ohm nilai resistansi atau tahanan suatu

bahan yaitu :

(2.2)

Dimana V adalah beda potensial, R resistansi dan I adalah arus listrik yang

melewati resistansi. Dari persamaan (2.1) dan (2.2) diperoleh persamaan :

(Zohdy,1980)

(21)

commit to user

Persamaan di atas dipergunakan untuk material yang homogen, sehingga

hasil yang didapat adalah resistivitas yang sesungguhnya. (Zohdy,1980)

Dalam prakteknya, obyek yang diukur adalah bumi atau tanah tidak

homogen. Karena resistivitasnya tidak sama, sehingga nilai resistivitas yang

terukur merupakan resistivitas semu (apparent resistivity). Nilai resistivitas semu

tergantung pada nilai resistivitas tiap lapisan, pembentuk formasi geologi dan

spasi, serta geometri elektroda. (Zohdy,1980)

Untuk mendapatkan resistivitas batuan di bawah permukaan tanah suatu

pendekatan yang mengasumsikan bahwa bumi sebagai medium yang homogen

isotropis atau medium yang sama dapat digunakan. Sesuai dengan pendekatan ini

jika arus listrik dengan rapat arus J dialirkan ke dalam bumi, maka arus tersebut

akan menyebar ke segala arah dengan sama besar.

Hubungan antara rapat arus dan medan listrik E yang dinyatakan dalam

hukum Ohm :

(2.4)

Dimana E adalah medan listrik dan J adalah rapat arus, secara umum

dapat dinyatakan : (Zohdy,1980)

(2.5)

Dalam kondisi homogen isotropis, potensial di suatu titik yang

ditimbulkan oleh aliran arus hanya ditemukan oleh jarak r dari sumber arus ke

titik pengukuran. Pada sistem ini bila potensialnya berkurang sepanjang r, maka

besarnya medan listrik E adalah :

E(r) = -V (2.6)

(22)

commit to user

8

Dimana V adalah potensial dalam Volt. Karena A adalah luas setengah

bola denga persamaan :

A = 2r2 (2.7)

maka : (2.8)

Selanjutnya

diperoleh : (2.9)

Luasan setengah bola dipergunakan dalam perhitungan ini karena untuk

bumi yang homogen dan isotropis berarti tidak ada lapisan lain selain bidang batas

antara tanah dan udara. Udara mempunyai hantaran jenis nol atau tahanan jenis

tak berhingga, sehingga arus hanya akan mengalir ke dalam bumi.

Berdasarkan persamaan (2.10) tampak bahwa permukaan equipotensial

berupa permukaan setengah bola (Gambar 2.2). Sedangkan garis aliran arus dan

medan listriknya berupa lingkaran berarah radial. (Telford, 1976)

(23)

commit to user Permukaan

Aliran Arus

Sumber Tegangan

Bidang Equipotensial C1

Gambar 2.2 Dua titik arus yang berlawanan polaritasnya di permukaan

bumi (Telford, 1976)

Pada (Gambar 2.2) dapat dilihat bahwa aliran arus listrik selalu tegak lurus

terhadap permukaan equipotensial. Dalam ruang dua dimensi, permukaan

equipotensial yang terletak di tengah-tengah kedua sumber arus berupa bidang

setengah lingkaran.

Gambar 2.3 Aliran arus yang berasal dari suatu sumber dalam bumi yang

homogen isotropis (Telford, 1976)

Pada pengukuran di lapangan digunakan dua elektroda untuk mengalirkan

arus (C1 dan C2) dan beda potensialnya diukur antara dua titik dengan dua

elektoda potensial, P1 dan P2. (Gambar 2.4).

A -

B -

Bidang Equipotensial Aliran Arus

(24)

commit to user

10

AN BN

AM BM

Gambar 2.4. Susunan elektroda arus dan potensial dalam pengukuran

resistivitas (Acwort, 2000)

Untuk model bumi homogen isotropis, dengan kedua titik elektroda arus

dan potensial diletakan di permukaan bumi. Persamaan :

(2.11)

= potensial di P1 terhadap elektroda positif C1

= potensial di P2terhadap elektroda positif C1.

= potensial di P1 terhadap elektroda negatif C2.

= potensial di P2 terhadap elektroda negatif C2.

(25)

commit to user

dengan mengubah persamaan (2.12), didapatkan resistivitas  yaitu :

(Zohdy,1980)

(2.13)

Persamaan (2.13) adalah persamaan dasar untuk arus langsung (DC /

direct current).

Faktor :

disebut faktor geometrik dari susunan elektroda pada umumnya disimbolkan

dengan huruf K, yang mana : (Zohdy,1980)

(2.14)

dimana Kberdimensi panjang (meter).

Letak dua elektroda potensial terhadap letek kedua elektroda arus

mempengaruhi besarnya beda potensial diantara kedua elektroda potensial

tersebut. Besarnya koreksi letak kedua elektroda potensial terhadap letak kedua

elektroda arus disebut faktor geometri. (Hendrajaya, 1990).

Pengukuran  untuk material homogen dan isotropis dengan menggunakan

persamaan (2.15) akan diperoleh resistivitas sesungguhnya dari material tersebut

(true resistivity). Namun untuk material homogen tidak isotropis, resistivitas

terukur adalah resistivitas semu s.

Nilai resistivitas semu adalah fungsi dari beberapa variabel, yaitu susunan

elektroda, geometri dari konfigurasi elektroda, seperti ketebalan lapisan,

kedalaman, material tidak isotropis, tidak homogen. Resistivitas semu bergantung

(26)

commit to user

12

Berdasarkan pada tujuan penyelidikan, metoda geolistrik resistivitas dapat

dibagi menjadi dua kelompok, yaitu :

II. 2. 1 Metoda Resistivitas Mapping

Metoda resistivitas Mapping merupakan metoda yang bertujuan untuk

mempelajari variasi resistivitas batuan dibawah permukaan bumi secara

horizontal. Oleh karena itu, pada metoda ini digunakan konfigurasi elektroda yang

sama untuk semua titik pengamatan di permukaan bumi, agar diperoleh

kedalaman yang sama utuk tiap-tiap titik, setelah itu baru dibuat kontur

isoresitivitasnya. (Hendrajaya, 1990)

II. 2. 2 Metoda Resistivitas Sounding

Metoda resistivitas Sounding juga bisa dikenal sebagai resistivitas

Drilling, atau resistivitas Probing. Hal ini terjadi karena pada metoda ini bertujuan

untuk mempalajari variasi batuan di bawah permukaan bumi secara vertikal.

Pada metoda ini, pengukuran pada suatu titik Sounding dilakukan dengan

jalan mengubah-ubah jarak elektroda. Pengubahan jarak elektroda ini tidak

dilakukan secara sembarang tetapi mulai dari jarak elektroda kecil kemudian

membesar secara gradual. Jarak elektroda ini sebanding dengan kedalaman

lapisan batuan yang terdeteksi. Pada pengukuran sebenarnya, pembesaran jarak

elektroda mungkin dilakukan jika dipunyai suatu alat geolistrik yang memadai.

Dalam hal ini, alat geolistrik tersebut harus dapat menghasilkan arus listrik yang

cukup besar atau kalau tidak, alat tersebut harus cukup mampu medeteksi beda

potensial yang kecil sekali. Oleh karena itu, alat geolistrik yang baik adalah alat

yang dapat menghasilkan arus listrik yang cukup besar dan mempunyai

sensitifitas yang cukup tinggi. (Hendrajaya, 1990)

II. 3 Konfigurasi Schlumberger

Konfigurasi ini diambil dari nama Conard Schlumberger yang merintis

(27)

commit to user

digunakan penamaan elektroda yang berbeda yaitu A dan B sebagai C1 dan C2, M

dan N sebagai P1 dan P2. Konfigurasi Schlumberger dimaksudkan untuk

mengukur gradien potensial sehingga jarak antara elektroda yang membentuk

dipol potensial MN dibuat sangat kecil dan berada di tengah-tengah antara A dan

B. (Telford, 1976)

Faktor geometri konfigurasi elektroda Schlumberger diberikan oleh

persamaan :

(2.15)

sehingga dari persamaan (2.16) untuk konfigurasi Schlumberger (Telford, 1976)

(2.16)

dimana adalah tahanan jenis semu untuk konfigurasi Schlumberger.

V

I

A M N B

b

a

(28)

commit to user

14

II. 4 Airtanah

Airtanah adalah semua air yang terdapat dalam ruang batuan dasar atau

regolit (Gambar 2.7). Jumlahnya kurang dari 1% dari air bumi, tetapi 40 kali lebih

besar dibandingkan air bersih di permukaan (sungai dan danau). Kebanyakan

airtanah berasal dari air hujan (disebut juga air meteoric atau vadose). Air hujan

yang meresap ke dalam tanah menjadi bagian dari airtanah, perlahan-lahan

mengalir ke laut, atau mengalir langsung dalam tanah atau permukaan dan

bergabung dengan aliran sungai. Air yang masuk ke dalam tanah akan mengisi

ruang antar butir formasi batuan serta mengalami pergerakan di dalamnya, ini

yang disebut dengan air tanah. (Wilson, 1993)

Gambar 2.6. Diagram penampung aliran air tanah

Sumber : //maps.unomaha.edu/

Air yang tidak tertahan dekat dengan permukaan menerobos ke bawah

sampai zona dimana seluruh ruangan terbuka pada sedimen atau batuan terisi air

(lihat Gambar 2.6 dan 2.7). Air dalam zona saturasi (zone of saturation) ini

dinamakan airtanah, sedimen atau batuan di atasnyayang tidak jenuh air disebut

(29)

commit to user

Berdasarkan parameter yang berupa sifat fisik, sifat hidrodinamika,

kenampakan di lapangan dan cara terdapatnya, tipe airtanah dibedakan menjadi

tipe airtanah dangkal dan tipe airtanah dalam. Airtanah dangkal mudah ditemukan

dengan kedudukan muka airtanahnya dekat dengan permukaan tanah. Fluktuasi

airtanah dangkal dipengaruhi langsung oleh keadaan musim regional. Sedangkan

airtanah dalam, kedudukan muka airtanahnya jauh dibawah muka airtanah

dangkal, biasanya dibatasi oleh lapisan kedap atau lapisan berbutir halus.

Lapisan geologi atau formasi batuan yang bersifat porous dan permiable

sehingga dapat menghimpun dan melewatkan airtanah ini disebut dengan akuifer

atau penghantar, dapat terdiri dari bahan lepas seperti pasir dan kerikil atau bahan

yang mengeras seperti batu pasir. Sebagai pembawa air maka akuifer materialnya

haruslah mempunyai porousitas dan permeabilitas yang tinggi. Dan merupakan

tubuh batuan atau regolit yang terletak dalam zona saturasi. (Wilson, 1993)

Air di dalam pori akuifer terpengaruh oleh gaya gravitasi sehingga

cenderung untuk mengalir ke bawah melalui pori bahan tersebut. Perlawanan

terhadap pengaliran bawah tanah itu sangat berbeda-beda dan kelulusan bahan

merupakan ukuran bagi perlawanan itu. Penghantar dengan pori besar-besar

seperti kerakal memiliki kelulusan yang tinggi dan lapisan dengan pori sangat Gambar 2.7. Diagram penampung air tanah

(30)

commit to user

16

kecil-kecil seperti lempung, yang porinya hanya bisa dilihat dibawah mikroskop,

kelulusannya rendah. (Wilson, 1993)

Dengan menerusnya air ke bawah, maka penghantar akan jenuh.

Permukaan bagian yang jenuh itu disebut muka air tanah atau permukaan freatik.

Permukaan itu dapat miring curam dan kemampatannya bergantung pada

penyediaan dari atas. Permukaan itu menurun selama waktu kering dan naik pada

cuaca hujan. Air dalam penghantar umumnya bergerak perlahan-lahan menuju ke

permukaan air bebas yang terdekat seperti danau, sungai atau laut. (Wilson, 1993)

Akuifer yang permukaan atasnya berhimpit dengan permukaan air dan

berhubungan langsung dengan atmosfir dinamakan unconfined aquifer, atau

akuifer yang tidak mempunyai batas. Dan akuifer yang dibatasi oleh lapisan kedap

disebut confined aquifer. Sedangkan akuifer yang dibatasi oleh lapisan kedap

(31)

commit to user BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

III.1 Metoda Penelitian

Metoda penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah metoda

eksperimen yaitu suatu cara pengukuran untuk mendapatkan hasil yang

diharapkan pada suatu media yang diukur. Pengukuran dilakukan untuk

mendapatkan nilai resistivitas, yaitu dengan menggunakan metoda resistivitas

Sounding.

Metoda resistivitas Sounding digunakan untuk menentukan resistivitas

bawah permukaan arah vertikal. Konfigurasi elektroda yang dipergunakan pada

pengukuran ini adalah konfigurasi Schlumberger.

Untuk mengetahui besarnya resistivitas pada lintasan Sounding, dilakukan

pengukuran dengan mengubah jarak elektroda arus. Jarak elektroda arus makin

besar maka potensi daya tembus arus listrik semakin dalam, hal ini masih

bergantung pada kuat arus yang dialirkan.

III.2 Tempat dan Waktu Pelaksanaan

Penelitian ini dilaksanakan selama 1 bulan dari tanggal 12 Juni 2010

sampai 9 Juli 2010. Tempat : Surakarta.

III.3 Peralatan Penelitian

Pada penelitian ini digunakan peralatan sebagai berikut:

1. Alat Utama

a. Resistivitymeter OYO model 2119C digital McOHM-EL, untuk mengukur

beda potensial.

b. Empat buah elektroda, sebagai terminal untuk mentransmisikan arus listrik

dan potensial yang timbul.

(32)

commit to user

18

c. Empat buah kabel gulungan, masing-masing panjang 400 meter, sebagai

penghubung instrument resistivitymeter dengan elektroda-elektroda.

d. Power supply (accu 12V), sebagai sumber tegangan bagi instrument

resistivitymeter.

e. Dua buah meteran, untuk mengukur jarak antara titik ukur dan lebar spasi

elektroda-elektroda.

2. Alat Bantu

a. GPS (Global Positioning System), untuk mengukur posisi titik ukur.

b. Empat buah palu/martil, untuk membantu menancapkan elektroda.

c. HT (Handy Talky), sebagai alat bantu komunikasi antara operator

instrument resistivitymeter dengan operator elektroda-elektroda.

d. Satu buah Multimeter, untuk memeriksa hubungan antara instrument

resistivitymeter dengan elektroda-elektroda.

e. Kalkulator, lembar tabel data, kertas bilog, alat tulis, untuk mencatat data

pengukuran dan melakukan perhitungan interpretasi pendahuluan.

(33)

commit to user III.4 Prosedur dan Pengumpulan Data

Prosedur kerja dalam penelitian ini dideskripsikan dalam diagram

penelitian seperti berikut:

Gambar 3.2 Diagram Penelitian

Penjelasan Skema diagram di atas :

1. Survey lokasi

Dalam penelitian ini sebelum mencari nilai resistivitas nya. Terlebih

dahulu melakukan survey lokasi tempat yang akan kita cari nilai Survai lokasi atau penentuan

titik Sounding

Pengambilan data

Tahanan Jenis Semu

Nilai kedalaman dan resistivitas

Interpretasi data Pengolahan data Software PROGRESS

Kesimpulan

(34)

commit to user

20

resistivitasnya. Agar dalam pencarian nanti lebih mudah, karena sudah

tahu kondisi tempatnya.

2. Pengambilan data

Pengambilan data dilakukan dengan melewatkan arus bolak-balik

kedalam medium melalui elektroda arus C1 dan C2. Setelah arus

melewati medium diukur tegangan dengan dua elektroda potensial P1

dan P2 pada jarak rentang tertentu, disesuaikan dengan konfigurasi

elektroda yang dipakai.

Pada pengambilan data ini menggunakan metode Resistivitas Sounding

dengan konfigurasi elektroda Schlumberger. Pada konfigurasi ini

elektroda bergerak secara simetri, dengan ketentuan dua elektroda

potensial yaitu P1=M dan P2=N, dan elektroda arus C1=A dan C2=B

dengan .

3. Pengolahan data

Data yang diperoleh dari pengukuran resistivitas Sounding dengan

konfigurasi Schlumberger berupa AB/2, MN/2, V ,I. Data tersebut

dimasukan pada persamaan (2.16). Sehingga didapatkan nilai tahanan

jenis untuk setiap kedalaman (AB/2).

Nilai tahanan jenis hasil perhitungan data yang diperoleh dari

persamaan (2.16) bukan merupakan nilai tahanan jenis aktual,

melainkan tahanan jenis semu. Nilai tahan jenis semu ini dapat lebih

kecil atau lebih besar dari tahanan jenis sesungguhnya. Untuk merubah

tahanan jenis semu menjadi tahanan jenis sesungguhnya dapat

dilakukan dengan dua cara, yaitu cara manual berdasarkan kurva baku

(Curva Matching) dan dengan cara digital melalui perangkat lunak

komputer.

Pada pengolahan data ini menggunakan software progress ver.3.

Setelah data resistivitas semu didapatkan, data diolah sehingga

mendapatkan banyak lapisan  sebenarnya dan kedalaman tiap lapisan

(35)

commit to user 4. Interpretasi data

Interpretasi diartikan sebagai penerjemahan bahasa fisis berupa nilai

tahanan jenis menjadi bahasa geologi yang umum. Oleh karena itu

didalam langkah interpretasi diperlukan pengetahuan geologi.

Dari hasil pengolahan data dengan pengoperasian software progress,

maka akan didapatkan jumlah lapisan, nilai resistivitas dan kedalaman

setiap perlapisan. Hasil analisis pada suatu titik pendugaan apabila

dikaitkan dengan titik pendugaan yang lain, maka akan dapat dipakai

untuk memprediksi kedalaman akuifer di suatu wilayah dengan cara

merekonstruksi atau interpolasi antara titik pendugaan.

5. Menarik kesimpulan penelitian.

Kesimpulan diambil dari penelitian, kemudian diringkas berdasarkan

(36)

commit to user

22

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

IV.1 Interpretasi Titik Sounding

Pengukuran dengan metode resistivitas konfigurasi Schlumberger di

daerah penelitian dilakukan untuk mendapatkan informasi geologi di bawah

permukaan dengan menentukan kedalaman dan kontras tahanan jenis daerah

tersebut. Pengukuran dengan metode Schlumberger diperoleh kedalaman dan

tahanan jenis semu pada titik-titik pengukuran, dengan posisi titik menyebar di

daerah penelitian. Untuk memperoleh nilai dan tahanan jenis sebenarnya data

hasil tiap-tiap titik Sounding diolah dengan Software Progress, sehingga dapat di

interpretasikan formasi lapisan di bawah permukaan tanah. Untuk mengetahui

kedalaman airtanah dalam di titik pengukuran, yaitu dengan membandingkan nilai

resistivitas dan jenis batuan. Dimana nilai resistivitas 5-20 Ohm meter,

diperkirakan berupa lapisan Batupasir yang diduga sebagai tempat penyimpanan

airtanah dalam. Untuk mengetahui lapisan tiap kedalaman resistivitas hasil

pengukuran di korelasi dengan (Gambar 4.1.) Informasi Resistivitas Lapisan

Batuan. Resistivitas hasil pengukuran menunjukan bahwa lapisan tersebut yaitu

lapisan jointed, fractured & flow top basalt. Dimana lapisan tersebut masih

terbagi menjadi lapisan-lapisan lainnya, diantaranya Tufa, Batupasir Tufaan,

Batupasir, Breksi & Batupasir, dan lain sebagainya, menurut nilai Resistivitasnya

masing-masing.

Pengukuran di daerah Surakarta terdapat 38 titik Sounding yang dibagi

dalam 4 zona, yaitu : zona Utara, zona Timur, zona Selatan dan zona Barat.

(37)

commit to user

Gambar 4.1. Informasi Resistivitas Lapisan Batuan (Lowrie, 2007)

IV. 1.1 Titik Sounding zona Utara

Tabel 1. Informasi Kedalaman Tiap titik Sounding zona Utara.

No Titik Sounding Airtanah

(38)

commit to user

24

dari Perum. Wonorejo sampai Bonoloyo. Dari hasil interpretasi diperkirakan

bahwa airtanah dangkal dijumpai pada kedalaman kurang dari 38 meter, dengan

korelasi sumur penduduk antara 15-40 meter. Sedangkan airtanah dalam dijumpai

pada kedalaman lebih dari 44 meter. Error besar pada data di titik Sounding

daerah Plesungan dan Samirukun ini dikarenakan pada pengambilan data terjadi

hujan sehingga arus tidak bisa mengalir sempurna.

Gambar 4.2. Log dan Kurva resistivitas batuan terhadap kedalaman di lapangan

Mojosongo.

Tabel 2. Informasi perlapisan di lapangan Mojosongo.

Lapisan Resistivitas (Ohm meter) Kedalaman (m) Jenis Batuan

1 0,71 0,0-0,19 Top Soil

9 7,46 138,80-166,07 Batupasir Tufaan

(39)

commit to user

Titik Sounding di lapangan Mojosongo, dengan koordinat : 07°31'54.1" LS

dan 110°50'36.3" BT, dan ketinggian 152 m. (Gambar 4.2) Memperlihatkan hasil

pengukuran resistivitas batuan untuk tiap-tiap kedalaman lapisan di daerah

lapangan Mojosongo. Dari hasil inversi menunjukan 10 lapisan litologi. Untuk

lapisan 1 dengan resistivitas 0,71 Ohm meter dengan kedalaman 0-0,19 meter

diinterpretasikan sebagi lapisan Top Soil. Lapisan di bawahnya diinterpretasikan

sebagi lapisan Batupasir Tufaan dengan resistivitas 8,39 Ohm meter pada

kedalaman 0,19-1,74 meter. Lapisan ke 3 dengan risistivitas 2,71 Ohm meter

diinterpretasikan sebagi lapisan Tufa pada kedalaman 1,74-3,80 meter. Lapisan 4

dan 5 dengan resistivitas 7,47 Ohm meter dan 6,65 Ohm meter diinterpretasikan

sebagi lapisan batupasir Tufaan pada kedalaman 3,80-36,73 meter. Lapisan ke 6

dengan resistivitas 1,17 Ohm meter pada kedalaman 36,73-50,12 meter

diinterpretasikan sebagi lapisan Tufa. Lapisan di bawahnya dengan resistivitas

3,49 Ohm meter pada kedalaman 50,12-72,80 meter diinterpretasikan sebagi

lapisan Tufa. Lapisan ke 8 dengan resistivitas 17,67 Ohm meter pada kedalaman

72,80-138,80 meter diinterpretasikan sebagi lapisan Batupasir, lapisan 9 dengan

resistivitas 7,46 Ohm meter pada kedalaman 138,80-166,07 diinterpretasikan

sebagai lapisan Batupasir Tufaan, dan pada kedalaman lebih dari 166,07 meter

dengan resistivitas 1,37 Ohm meter diinterpretasikan sebagi Batupasir Tufaan.

Hasil interpretasi ini sesuai dengan penelitian Wahyudi (2004).

Dari hasil inversi di atas dapat diperkirakan bahwa airtanah dangkal

berada pada kedalaman 3,80-14,83 meter. Airtanah dalam diperkirakan berada

pada kedalaman 72-166 meter, dengan korelasi sumur PDAM di daerah tersebut

160 meter.

IV. 1.2 Titik Sounding zona Timur

Tabel 3. Informasi Kedalaman Tiap titik Sounding zona Timur.

(40)

commit to user

26

4. Jl. Juanada K 3-12 74-94

5. Guosari/Pedaringan 10 40-53

6. Bibis 3-23 - Eror besar di pengolahan

7. Margoyudan 2-14 98-128

8. Jl. Setia Budi 10 >155

9. Mesen 19 >148

10. Jagalan 6 50-68

Titik sounding zona Timur terletak di daerah Timur Surakarta. Titik

Sounding pengambilan data, dari Gulon sampai Jl. Setia Budi dan dari Bibis

sampai Jl. Juanda K. Dari hasil interpretasi diperkirakan bahwa airtanah dangkal

dijumpai pada kedalaman kurang dari 23 meter, dengan korelasi sumur penduduk

antara 15-30 meter. Sedangkan airtanah dalam dijumpai pada kedalaman lebih

dari 40 meter. Error besar pada data di titik Sounding daerah Bibis ini dikarenakan

pada pengambilan data terjadi hujan sehingga arus tidak bisa mengalir sempurna,

sehingga elektroda arus dan potensial tidak menancap dengan baik.

(41)

commit to user Tabel 4. Informasi perlapisan di Gulon.

1 57.88 0,0-0,911 Top Soil

2 3,58 0,91-2,37 Tufa

5 16,48 19,76-44,02 Batupasir

7 2,49 63,59-83,66 Tufa

8 1,02 83,66-132,95 Tufa

10 32,97 >157,36 Batupasir

Titik Sounding di daerah Gulon, dengan koordinat : 07° 33'03.6" LS dan

110° 51'52.7" BT, dan ketinggian 115 m. (Gambar 4.3) Memperlihatkan hasil

pengukuran resistivitas batuan untuk tiap-tiap kedalaman lapisan di daerah Gulon.

Analisa jenis batuan untuk kedalaman tertentu ditunjukan dalam tabel 4. Hasil

inversi menunjukan 10 lapisan litologi. Untuk lapisan 1 dengan resistivitas 57,88

Ohm meter dengan kedalaman 0-0,91 meter diinterpretasikan sebagi lapisan Top

Soil. Lapisan di bawahnya diinterpretasikan sebagi lapisan Tufa dengan

resistivitas 3,58 Ohm meter pada kedalaman 0,91-2,37 meter. Lapisan ke 3 dan 4,

dengan risistivitas 5,05 dan 8,68 Ohm meter diinterpretasikan sebagi lapisan

Batupasir Tufaan pada kedalaman 2,37-19,76 meter. Lapisan 5 dengan resistivitas

16,48 Ohm meter diinterpretasikan sebagi lapisan Batupasir pada kedalaman

19,76-44,02 meter. Lapisan 6 dengan resistivitas 9,06 Ohm meter

diinterpretasikan sebagi lapisan Batupasir Tufaan pada kedalaman 44,02-63,59

meter. Lapisan 7 dan 8 dengan resistivitas 2,49 Ohm meter dan 1,02 Ohm meter

diinterpretasikan sebagi lapisan Tufa pada kedalaman 63,66-132,95 meter.

Lapisan ke 9 dengan resistivitas 6,78 Ohm meter pada kedalaman 132,95-157,36

meter diinterpretasikan sebagi lapisan Batupasir Tufaan. Lapisan di bawahnya

dengan resistivitas 32,97 Ohm meter pada kedalaman lebih dari 157,36 meter

diinterpretasikan sebagi lapisan breksi. Hasil interpretasi ini sesuai dengan

(42)

commit to user

28

berada pada kedalaman kurang lebih 5 meter. Airtanah dalam diperkirakan berada

pada kedalaman lebih dari 157 meter, dengan korelasi sumur PDAM di daerah

tersebut 160 meter.

IV. 1.3 Titik Sounding zona Selatan

Tabel 5. Informasi Kedalaman Tiap titik Sounding zona Selatan.

dangkal (m)

Sounding pengambilan data, dari Jl. Sampangan sampai Jl. Gatot Subroto dan dari

Jl. Mayjen. Sunaryo sampai Dawung. Dari hasil interpretasi diperkirakan bahwa

airtanah dangkal dijumpai pada kedalaman kurang dari 20 meter, dengan korelasi

sumur penduduk antara 15-30 meter.

(43)

commit to user Tabel 6. Informasi perlapisan di Lawang Gapit.

1 44,39 0,0-1,05 Top Soil

2 1,52 1,05-1,92 Tufa

3 17,28 1,92-10,19 Batupasir

4 11,05 10,19-18,69 Batupasir

7 16,36 49,56-70,41 Batupasir

8 33,73 70,41-131,18 Batupasir

10 6,18 >155,72 Batupasir Tufaan

Titik Sounding di daerah Lawang Gapit, dengan koordinat : 07°34'41.4"

LS dan 110°49'24.4" BT, dan ketinggian 122 m. (Gambar 4.4) Memperlihatkan

hasil pengukuran resistivitas batuan untuk tiap-tiap kedalaman lapisan di daerah

Lawang Gapit. Analisa jenis batuan untuk kedalaman tertentu ditunjukan dalam

tabel 6. Hasil inversi menunjukan 10 lapisan litologi. Dimana lapisan 1 dengan

resistivitas 44,39 Ohm meter pada kedalaman 0,0-1,05 meter diinterpretasikan

sebagi lapisan Top Soil. Lapisan dibawahnya diinterpretasikan sebagi lapisan

Tuffa dengan resistivitas 1,52 Ohm meter pada kedalaman 1,05-1,92 meter.

Lapisan 3 dan 4 diinterpretasikan sebagi lapisan Batupasir dengan nilai resistivitas

17,28 Ohm meter dan 11,05 Ohm meter paada kedalaman 1,92-18,69 meter.

Sedang lapisan ke 5 dan 6 diinterpretasikan sebagi lapisan Batupasir Tufaan pada

kedalaman 18,69-49,56 meter dengan resistivitas 6,48 dan 6,58 Ohm meter.

lapisan ke 7 dan 8 diinterpretasikan sebagi lapisan Batupasir pada kedalaman

49,56-131,18 meter dengan resistivitas 16,36 dan 33,73 Ohm meter. Lapisan 9-10

pada kedalaman lebih dari 131 meter dengan resistivitas 6,18-7,04 Ohm meter

diinterpretasikan sebagi lapisan Batupasir Tufaan.

berada pada kedalaman 18 meter. Airtanah dalam diperkirakan berada pada

(44)

commit to user

30

IV. 1.4. Titik Sounding zona Barat

Tabel 7. Informasi Kedalaman Tiap titik Sounding zona Barat.

dangkal (m) sampai Jl. Juanda K. Dari hasil interpretasi diperkirakan bahwa airtanah dangkal

dijumpai pada kedalaman kurang dari 17 meter. Sedangkan airtanah dalam dijumpai pada kedalaman lebih dari 44 meter. Untuk titik Sounding di Jl. Rumah

Antik, Baron, Banaran dan Jl. DR. Suharso terdapat sementasi / aspalisasi di

daerah pengukuran sehingga elektroda arus dan potensial tidak menancap dengan

baik.

(45)

commit to user Tabel 8. Informasi perlapisan di Mutihan.

1 28,83 0,0-0,67 Top Soil

2 2,63 0,67-0,94 Tufa

3 11,29 0,94-4,17 Batupasir

4 29,7 4,17-11,68 Batupasir

7

Titik Sounding di daerah Mutihan, dengan koordinat : 07°33'46.5" LS dan

110°47'24.9" BT, dan ketinggian 124 m. Gambar (4.5) Memperlihatkan hasil

pengukuran resistivitas batuan untuk tiap-tiap kedalaman lapisan di daerah

Mutihan. Analisa jenis batuan untuk kedalaman tertentu ditunjukan dalam tabel 8.

Hasil inversi menunjukan 10 lapisan litologi. Dimana lapisan 1 dengan resistivitas

28,83 Ohm meter pada kedalaman 0,0-0,67 meter diinterpretasikan sebagi lapisan

Top Soil. Lapisan 2 diindikasi lapisan Tufa dengan resistivitas 2,63 Ohm meter

pada kedalaman 0,67-0,94 meter. Lapisan 3 dan 4 diindikasi lapisan Batupasir dengan resistivitas 11,29 dan 29,7 Ohm meter pada kedalaman 0,67-11,68 meter.

Lapisan 5 sampai lapisan 7 diinterpretasikan sebagi lapisan Batupasir pada

kedalaman 11,68-80,58 meter dengan resistivitas 4,86-8,31 Ohm meter. Lapisan 8

dan 9 diinterpretasikan sebagi lapisan Batupasir dengan resistivitas 10,89 Ohm

meter dan 14 Ohm meter pada kedalaman 80,58-162,57 meter. Pada lapisan 10

dengan resistivitas 1,21 Ohm meter pada kedalaman lebih dari 162,57 meter

diinterpretasikan sebagi lapisan Tufa.

berada pada kedalaman 11 meter. Airtanah dalam diperkirakan berada pada

(46)

commit to user

32

IV. 2. Interpretasi Kedalaman Airtanah

Hasil pengukuran di wilayah Surakarta, dengan menggunakan Software

Progress didapatkan hasil pengukuran 183 meter, dan diperoleh rentangan

tahanan jenis sesungguhnya antara 1- 4.208 Ohm meter, dengan 7-10 kontras

tahanan jenis atau lapisan. Ketebalan tiap kontras tahanan jenis tiap titik Sounding

berbeda-beda tergantung pada ukuran butir dan kandungan air yang berada di

dalamnya.

Akuifer di daerah penelitian ditunjukan oleh nilai tahanan jenis antara

10-35 Ohm meter, pada kedalaman 1-38 meter dibawah permukaan tanah.

Kenampakan dilapangan bahwa akuifer ini merupakan akuifer terbuka yang

merupakan tempat air tanah berada. Lapisan akuifer dalam yang merupakan

tempat keberadaan airtanah dalam di daerah penelitian ditunjukan oleh nilai

tahanan jenis antara 10-35 Ohm meter berada pada kedalaman 35-177 meter di

bawah permukaan tanah. Dimana lapisan tersebut sesuai dengan litologi batuan

pada peta Hidrogeologi dan peta Geologi Lembar Surakarta.

Tabel 9. Informasi Perkiraan Kedalaman Airtanah di Wilayah Surakarta.

11. Guosari/Pedaringan 10 40-53

12. Mipitan 12 >90

13. Jl.DR. Suharso 12 -

(47)

commit to user

Tabel 10. Keterangan Peta Potensi Airtanah Cekungan Airtanah Karanganyar –

Boyolali Propinsi Jawa Tengah.

Akuifer Dangkal Akuifer Dalam

Kedudukan akuifer 1,0-40 mbt Kedudukan akuifer 30-120 mbt

Muka air tanah 1,0-15 mbt Muka air tanah 0,5-40 mbt

Keterusan (T) 2,1-50,5 m2/hari Keterusan (T) 45-1500 m2/hari

Debit jenis (Qs) 1,2-45,2 ltr/det/m Debit jenis (Qs) 0,5-15 ltr/det/m

Debit optimum 10-30 ltr/det Debit optimum 10-50 ltr/det

Jarak antara sumur 25-100 m Jarak antara sumur 100-500 m

(48)

commit to user

34

Surakarta merupakan Wilayah dataran rendah yang menempati dataran

rendah dan cekungan antara gunung ditutupi oleh endapan aluvium. Akuifer

utama tersusun oleh lapisan pasir dan kerikil berkelulusan sedang sampai tinggi,

dan terdapat baik di dalam endapan aluvium maupun di dalam endapan lainnya

yang berumur kwarter dan di dalam endapan gunungapi.

Dari hasil pengukuran di wilayah Surakarta, jika dihubungkan antara titik

Sounding yang dibagi dalam 4 zona bahwa wilayah Utara Surakarta untuk kedudukan muka airtanah dalamnya lebih jauh dari permukaan tanah atau lebih

dalam dibanding 3 zona lain berturut-turut ke wilayah Timur, wilayah Selatan dan

wilayah Barat yang paling rendah kedudukan muka air tanahnya dari permukaan

tanah, yang diorientasi pada hasil pengukuran kedalaman untuk tiap wilayah. Dan

dengan korelasi dari Keterangan Peta Potensi Airtanah Cekungan Airtanah

Karanganyar – Boyolali Propinsi Jawa Tengah pada Tabel 6. terdapat kesesuaian

dimana kedudukan akufier dangkal atau airtanah dangkal terdapat pada kedalaman

1,0-40 meter dan untuk kedudukan akuifer dalam atau airtanah dalam terdapat

(49)

commit to user BAB V PENUTUP

V.1 Simpulan

Dari penelitian ”Penentuan Kedalaman Airtanah Dalam dengan Metoda

Geolistrik Konfigurasi Schlumberger Di Surakarta“ ini diperoleh simpulan, yaitu :

Mengetahui kedalaman airtanah dalam yang ada di wilayah Surakarta. Dari hasil

pengukuran, jika dihubungkan antara titik Sounding yang terbagi atas 4 zona

bahwa wilayah Utara Surakarta untuk kedudukan muka airtanah dalamnya lebih

jauh dari permukaan tanah atau lebih dalam dibanding 3 zona lain berturut-turut

ke wilayah Timur, wilayah Selatan dan wilayah Barat yang paling rendah

kedudukan muka air tanahnya dari permukaan tanah, yang diorientasi pada hasil

pengukuran kedalaman untuk tiap wilayah. Dan dengan korelasi dari Keterangan

Peta Potensi Airtanah Cekungan Airtanah Karanganyar – Boyolali Propinsi Jawa

Tengah pada Tabel 6. terdapat kesesuaian dimana kedudukan akufier dangkal atau

airtanah dangkal terdapat pada kedalaman 1,0-40 meter dan untuk kedudukan

akuifer dalam atau airtanah dalam terdapat pada kedalaman 30-120 meter.

V. 2 Saran

Dari hasil penelitian dan kesimpulan diatas, disarankan untuk :

1. Memperbanyak jumlah titik Sounding sehingga bisa meng-cover daerah

cekungan Karanganyar dan Boyolali.

2. Melakukan penelitian lebih lanjut dengan metoda CSAMT (Control

Source Audio Magnetoteluric).

(50)

commit to user

36

DAFTAR PUSTAKA

Acworth. 2000. “Groundwater hydrology”. The University Of New South Wales Diagram penampang airtanah. ga.water.usgs.gov/image089.jpg, diakses pada

tanggal 21 Agustus 2010 pukul 14.15 WIB.

Gunawan, Dino., 2002. “Analisis Struktur Bawah Permukaan Tanah Menggunakan Metode Resistivitas Konfigurasi Schlumberger Di Ngoresan

Jebres Surakarta”. Fisika MIPA UNS, Surakarta.

Hendrajaya, Lilik., 1990. ”Geolistrik Tahanan Jenis”. Laboratorium Fisika Bumi. Jurusan FMIPA ITB, Bandung.

Lowrie, William., 2007. “Fundamentals Of Geophysics”. Cambridge University Press, New York. 256

Mujiarto, Yanuar., 2008. “Apartemen Di Surakarta”. Teknik Arsitektur UMS, Surakarta.

Magetsari ,Noer Aziz, Abdullah Chalid Idham, Brahmantyo Budi., 1992.

”Geologi Fisik”. Departemen Teknik Geologi ITB, Bandung.

Peta Surakarta, http://lintassolo.wordpress.com/2010/07/06/peta-kota-surakarta/,

diakses pada tanggal 11 Agustus 2010 pukul 20.15 WIB.

Telford, W.M., Geldart,L.P., Sheriff, R.E., Keys, D.A., 1976. Applied Geophysics.

Edisi 1.Cambridge University Press.

Wahyudi, Fajar, 2004. “Pendugaan Kedalaman Airtanah Menggunakan Metode Resistivitas Konfigurasi Schlumberger Di Mojosongo Jebres Surakarta”.

Fisika Fakultas MIPA UNS, Surakarta.

Wilson, E. M, 1993. “Hidrology Teknik”. Edisi Keempat. Fakultas Teknik. ITB, Bandung.

Zohdy, A. A., Eaton, G.P., MAbey, D.R, 1980. “Application Of Surface Geophysics To Groundwater Investigation”. Chaptere D1. United States

Govermant Printing Office, Washington.

(51)

commit to user LAMPIRAN A

PETA LOKASI TITK SOUNDING SURAKARTA

Keterangan :

Titik Sounding Luas ± 44,04 Km2

Utara

(52)

commit to user

38

LAMPIRAN B

PETA HIDROGEOLOGI REGIONAL SURAKARTA (Direktorat Geologi Tata Lingkungan Direktur E.J. Patty)

Simbol Keterangan

Akuifer dengan aliran melalui celahan dan ruang antar butir. Akuifer dengan produktivitas tinggi, penyebaran luas.

(Akuifer dengan keterusan dan kisaran kedalaman muka airtanah sangat beragam; debit sumur umumnya lebih dari 5 l/d) Akuifer dengan aliran melalui ruang antar butir. Akuifer dengan produktivitas tinggi, penyebaran luas.

(Akuifer dengan keterusan sedang sampai tinggi; tinggi muka airtanah dekat di bawah muka tanah debit sumur umumnya 10 l/d)

Akuifer dengan aliran melalui ruang antar butir. Akuifer produktivitas, dengan penyebaran luas.

(Akuifer dengan keterusan sedang; tinggi muka airtanah dekat di bawah muka tanah debit sumur umumnya 5-10 l/d)

Akuifer (bercelah atau sarang) dengan produktivitas kecil dan daerah airtanah langka. Akuifer dengan produktivitasnya kecil, setempat-setempat berarti.

(Umumnya keterusan rendah sampai sedang ; setempat-setempat airtanah dalam jumlah terbatas terdapat pada daerah lembah)

(53)

commit to user

Endapan volkanik muda, terdiri dari tufa, lahar, breksi dan lava andesit sampai basal. Kelulusan tinggi hingga sedang ; berkelulusan tinggi terutama pada endapan lahar dan aliran lava vasikuler.

Tufa, batupasir tufa dan breksi volkanik dengan sisipan napal (Formasi Notopuro, Formasi Kabuh dan Formasi Pucangan). Kelulusan sedang hingga tinggi.

Alluvium endapan dataran, berbutir kasar hingga sedang (kerikil dan pasir) dengan sisipan lempungan. Kelulusan tinggi hingga sedang.

Batuan volkanik Kuarter Tua. Kelulusan rendah sampai sedang tergantung banyaknya celah-celah.

Daerah beririgasi teknis v.v.v.v.

v.v.v.v. v.

v . v . v . v . v . v .v.v.v.

._._._._. _._._._.

(54)

commit to user

40

LAMPIRAN C

HARGA TAHANAN JENIS BEBERAPA BATUAN

Tipe Batuan Resistivitas Range (Ohm.m)

Granite 3.102-106

Dacite 2.104(wet)

Andecite 4,5.104(wet)-1,7.102(dry)

Diabas 20-5.107

Basalt 10-1,3.107

Tuff 2.103(wet)-105(dry)

Marble 102-2,5.108(dry)

Soil (Lapukan batuan kompak) 10-2.103

Clay (lempung) 1-100

Alluvial & pasir 10-800

Limeston (batu gamping) 50-107

Konglomerat 2,5-44

Surface water (pada batuan sedimen) 10-100

Air payau 0-15

Air laut 0-2

(55)

commit to user LAMPIRAN D

INSTRUMENTASI ALAT RESISTIVITYMETER OYO MODEL 2119C MCOHM-EL

Resistivitymeter Model 2119C McOHM-EL yang digunakan dalam

penelitian ini merupakan instrumen yang sangat praktis (portable), dimana bentuk

dan ukuran cukup ringkas untuk digunakan dalam survei. Selain itu keluarannya

dalam bentuk digital sehingga mudah dalam pembacaan hasil pengukuran.

Model 2119C McOHM-EL ini memiliki sarana penumpukan (Stack) yang

berfungsi untuk memperoleh data yang efektif. Proses Stacking ini digunakan

untuk menghilangkan noise yang muncul. Alat ini dapat digunakan untuk

mengukur resistivitas, dan potensial diri (spontaneous potensial) suatu medium.

Dalam pengukuran resistivitas, efek potensial diri dihilangkan secara langsung..

akurasi pengukuran yang diperoleh juga baik karena impedansi masukan yang

tinggi (10 M) dan alat ini juga mengkalibrasi secara otomatis sebelum

a. Pemancar Arus (Transmitter)

(56)

commit to user

42

4. Pelakuan Stack : 1, 4, 16, 24

5. Waktu Sekali Pengukuran : 6 Detik

c. Memori Data

1. Jumlah File Maksimum : 98 KB

2. Jumlah Data Maksimum : 4.000

3. Catu Daya : DC 12 V (Batrai Luar 12 V)

4. Jangkauan Suhu : 0-45 _°C

5. Printer : Lebar kertas 110 mm, lebar printout

104 mm, resolution 8 dots/mm.

6. Ukuran : (340 x 270 x 200) mm.

7. Berat : ± 8 Kg.

d. Peralatan Tambahan

1. Kabel penghubung batrai daya eksternal

2. Buku operasi manual OYO

(57)

commit to user 1. Power (Daya)

Tombol saklar hidup/mati.

2. FUSE (Sekring)

Tempat sekring 7 A untuk menjaga adanya arus yang berlebihan.

3. Daya DC-12V

Saluran yang dihubungkan dengan accu.

4. Tombol RESET

Tombol untuk membawa sistem pada status awal yang baru.

5. FEED

Saluran untuk print.

6. SHEAVE

Saluran untuk input informasi kedalaman.

7. PROBE

Saluran untuk menghitungkan probe yang bervariasi.

8. POWER BOSTER

Saluran untuk menambah kapasitas arus.

9. C1 & C2

Elektroda Arus.

11.P1 & P2

Elektroda Potensial.

13.Papan LCD

Penampilan prosedur pengukuran dan data pengukran.

14.FDD

Tempat floppy disk drive 1,44 M.