DETEKSI POTENSI SUMBER AIR BAWAH TANAH DI DESA CEPOKO KECAMATAN GUNUNGPATI DENGAN METODE GEOLISTRIK
Yoan Theasy*, Irina Mei Risca Pratama, Ragil Meita Alfathy, Sufiya Martina, Supriyadi, Khumaedi *Program Studi Pendidikan Fisika, Pascasarjana UNNES
*Universitas Palangka Raya, Kampus Unnes Bendan Ngisor Semarang 50233 * Email: yoante321@gmail.com
Abstrak
Deteksi air tanah dapat dilihat dengan metode geolistrik. Untuk pengambilan datanya digunakan konfigurasi Schlumberger dalam penyusunan
elektroda-elektrodanya. Konfigurasi Schlumberger dilakukan untuk pengukuran 1D
(sounding).Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendeteksi air tanah dengan metode geolistrik Desa Cepoko,Kecamatan Gunungpati. Nilai resistivitas lapisan tanah dilakukan dengan menggunakan metode geolistrik konfigurasi Schlumberger dengan jumlah lintasan pengukuran sebanyak 2 lintasan. Berdasarkan data yang diperoleh tersebut, dilakukan pengolahan dengan menggunakan software RES2DINV untuk pengolahan data 1D. Dari hasil maping, dapat diketahui besarnya resistivitas semu dari suatu struktur tanah pada kedalaman tertentu.
PENDAHULUAN
Air sangat penting dalam kehidupan karena mahluk hidup tidak dapat hidup tanpa adanya air. Jumlah penduduk yang semakin meningkat, membutukan jumlah air yang cukup. Suatu daerah yang memiliki air terbatas sulit untuk memenuhi kebutuhan penduduk yang tinggi apalagi diwaktu musim kemarau. Air tanah merupakan salah satu sumber akan kebutuhan air bagi kehidupan makhluk di muka bumi [1].
Menurut Sadjab dkk. (2012) air
tanah tersimpan dalam suatu wadah
(akuifer), yaitu formasi geologi yang jenuh air yang mempunyai kemampuan untuk menyimpan dan meloloskan air dalam jumlah cukup dan ekonomis [2]. Identifikasi
untuk mengetahui keberadaan lapisan
pembawa air pada kedalaman tertentu, dapat
menggunakan metode geofisika yaitu
metode geolistrik tahanan jenis [3]. Metode geolistrik dimaksudkan untuk memperoleh gambaran mengenai lapisan tanah di bawah permukaan dan kemungkinan terdapatnya air tanah dan mineral pada kedalaman tertentu (Sedana dkk., 2015). Tujuannya
adalah untuk memperkirakan sifat
kelistrikan medium atau formasi batuan bawah permukaan terutama kemampuannya untuk menghantarkan atau menghambat listrik [4].
Metode geolistrik merupakan salah
satu cabang ilmu geofisika yang
mempelajari bumi dan lingkungannya
berdasarkan sifat-sifat kelistrikan batuan. Sifat ini adalah tahanan jenis, konduktivitas,
konstanta dielektrik, kemampuan
menimbulkan potensial listrik sendiri, arus listrik diinjeksikan kedalam bumi melalui dua ektroda arus dan distribusi potensial yang dihasilkan diukur dengan elektroda potensial [5]. Metode geolistrik yang akan digunakan menggunakan metode geolistrik
konfigurasi Schulmberger. Dengan
menginjeksikan arus kedalam bumi material
yang memiliki resistivitas bervariasi akan memberikan informasi tentang struktur material yang dilewati oleh arus. Metode geolistrik resistivitas dapat digunakan untuk mendeteksi lapisan pembawa air tanah (akuifer), hal ini ditunjukkan oleh beberapa peneliti sebelumnya. Halik dan Widodo (2008) melakukan penelitian pendugaan potensi air tanah di kampus Tegal Boto
Universitas Jember dan berhasil
mendapatkan informasi bahwa adanya akuifer yang bersifat sedang dan penyebaran luas [6].
Areal tertentu dapat muncul lapisan akuifer, sebagai lapisan pembawa air yang dapat memindahkan air dari suatu titik ke titik yang lain atau sebagai akuifer tertekan. Di bawah permukaan bumi, air tanah terperangkap diantara celah-celah partikel tanah atau batuan. Beberapa tipe batuan seperti pasir, batu pasir (sandstones), gravel
atau batu konglomerat mempunyai
kemungkinan untuk memerangkap air tanah diantara celah partikelnya. Namun beberapa
tipe batuan seperti batuan beku,
metamorfosa dan sedimen biasanya sedikit mengandung air. Kemampuan batuan atau sedimen memerangkap air bawah tanah diantara celah partikelnya disebut potensial air tanah. Potensial air tanah akan besar, pada sedimen atau batuan yang memiliki porositas yang besar. Pergerakan air tanah di bawah permukaan bumi juga ditentukan oleh
permeabilitas batuan atau tanah [7].
Permeabilitas ini ditandai dengan
kemampuan zat cair untuk bergerak
melewati lapisan batuan yang bersangkutan. Kemampuan zat cair untuk menyusuf melalui suatu lapisan batuan atau tanah. Kemudian jika pori-pori lapisan tidak saling berhubungan, maka akan menghasilkan suatun lapisan yang tidak permeabel meskipun porositasnya besar. Secara teoritis setiap lapisan batuan mempunyai tahanan jenis yang dipengaruhi oleh komposisi
mineral yang dikandung oleh batuan tersebut Pendugaan air tanah dapat dikorelasikan dengan harga tahanan jenisnya [8].
Penelitian di Desa Cepoko
Kecamatan Gunungpati perlu dilakukan
untuk mendapatkan informasi potensi
sumber air bawah tanah, sehingga dapat
dijadikan bahan pertimbangan untuk
mendapatkan sumber air. Penelitian ini menggunakan metode geolistrik konfigurasi Schlumberger agar dapat memperlihatkan bagian lapisan bumi secara horisontal. Jumlah lintasan yang digunakan ada dua lintasan untuk mendapatkan data.
HASIL DAN PEMBAHASAN A. Lintasan Pengukuran
Pengukuran dilakukan pada dua lintasan seperti pada Gambar 1, dengan spasi yang berbeda. Lintasan satu dan lintasan dua terbentang dari Barat daya ke Timur laut dengan posisi A1 dan B1 berada di Barat daya. A2 dan B2 ada di bagian Timur laut. Lintasan pengukuran terletak pada koordinat yang berbeda-beda. Wilayah yang tidak
memungkinkan untuk membuat posisi
lintasan yang lurus, maka bentangan kabel di sesuaikan dengan lokasi yang kosong. A terdiri dari kabel A1 dan kabel A2, B terdiri dari kabel B1 dan kabel B2.
Dengan memindahkan elektroda dengan jarak 10 meter maka akan diperoleh harga-harga tahanan jenis pada kedalaman yang sesuai dengan jarak elektroda. Harga
tahanan jenis dari hasil perhitungan
kemudian diplot terhadap kedalaman (jarak elektroda) pada kertas ‘log–log ’ yang merupakan kurva lapangan. Selanjutnya kurva lapangan tersebut diterjemahkan menjadi jenis batuan dan kedalamannya
Gambar 1. Konfigurasi Geolistrik Makin besar jarak elektrode maka makin dalam lapisan batuan yang dapat
diselidiki. Interpretasi data resistivitas
didasarkan pada asumsi bahwa bumi terdiri dari lapisan-lapisan tanah dengan ketebalan tertentu dan mempunyai sifat kelistrikan homogen isotrop, dimana batas antar lapisan dianggap horisontal.
Secara geologi, batuan di lokasi penelitian didominasi oleh endapan vulkanik muda, meliputi : tufa, lahar, breksi dan lava andesit sampai basal. Kelulusan tinggi hingga sedang. Kelulusan tinggi terutama pada endapan lahar dan aliran lava vasikuler. Secara hidrogeologi, akuifer di lokasi penelitian merupakan aliran melalui celah dan ruang antar butir. Akuifer produktifnya bersifat produksi sedang dengan penyebaran yang luas. Akuifer dengan keterusandan kisaran kedalaman muka air tanah sangat beragam. Debit sumur umumnya kurang dari 5 liter/detik. Peta hidrogeologi lokasi penelitian lihat Gambar 2.
Gambar 2 Peta Hidrogeologi Lokasi Penelitian
Pada Gambar 2 menunjukan penampang resistivitas, perubahan nilai resistivitas dinyatakan dalam bentuk citra warna yang
berbedabeda dengan kedalaman atau
ketebalan lapisan tertentu sesuai dengan
nilai resistivitasnya. Hasil distribusi
resistivitas atau tahanan jenis pada lintasan 1
sebenarnya pada penampang vertikal
ditunjukkan pada Gambar 5.
Berdasarkan hasil interpretasi peta geologi dan hidrogeologi, menunjukkan bahwa lapisan pembawa air (akuifer) di lokasi penelitian tergolong akuifer dengan tingkat produktivitas sedang yang menyebar secara luas. Pada akuifer ini potensi air tanah yang dapat dimanfaatkan kurang dari 5 liter/detik. Akuifer ini diperkirakan berasal dari daerah resapan Gunung ungaran. Berdasarkan hasil distribusi nilai resistivitas secara vertikal (Gambar 3 dan 4), didapatkan interpretasi kuantitatif yang menggambarkan
kondisi atau lapisan batuan bawah
permukaan tanah di lokasi penelitian. Hasil interpretasi selengkapnya ditunjukkan pada Tabel 1.
Gambar 3. Resisvitas Lintasan 1
Tabel 1. Nilai Resistivitas Batuan Material Resistivitas (Ohm.m) Air (Udara) 0 Sandstone (Batu pasir) 200-800 Sand (Pasir) 1-1000 Clay (Lempung) 1-100 Ground Water (Airtanah) 0.5-300
Sea water (Air asin) 0.2 Dry Gravel (Kerikil
Kering)
600-10000
Alluvium (Aluvium) 10-800
Gravel (Kerikil) 100-600
Tabel 2. Interpretasi pada titik S1 No Kedala man (m) Nilai Tahana n Jenis (Ωm) Lapisa n Batuan Konfi gurasi Warn a 1 0 - 5,48 17 -33, 70 Dugaan asosiasi antara lempun g, lanau dan lempun g berpasi r Biru 1 2 6,0 – 46 100 Dugaan kerikil dan lempun g Hijau 2,3 berpasi r kering 3 45 - 115 5,9 Dugaan pasir atau kerikil jenuh air Biru 2,3 4 115 - 200 422 Dugaan batu pasir, kerikil dan batu gampin g. Kunin g 1
Dari hasil interpretasi diatas
menunjukkan bahwa sebagian besar batuan didominasi oleh lapisan batuan yang mempunyai nilai resistivitas atau tahanan jenis tinggi (diatas 500 Ωm). Lapisan ini kurang mempunyai sifat sebagai lapisan pembawa air (akuifer). Namun demikian apabila akan dilakukan pengeboran air tanah sebaiknya di lakukan di titik sounding 1 (S1), dengan kedalaman pengeboran antara 100 sampai 125 meter. Pada titik S1 ini
diduga sebagai lapisan pembawa air
(akuifer) dengan prospek akuifer produksi setempat.
DAFTAR PUSTAKA
Andriayanil S., Ari H. R. dan Sutanto, 2010. Metode Geolistrik Imaging Konfigurasi
Dipole-Dipole Digunakan Untuk
Penelusuran Sistem Sungai Bawah Tanah Pada Kawasan Karst Di Pacitan, Jawa Timur. Jurnal EKOSAINS. 2 (1):1-9 Aizebeokhai A.P., 2010. 2D and 3D
and Field Design. Scientific Research and Essays. 5(23):1-14
Sadjab B., As’ari dan Adey T., 2012.
Pemetaan Akuifer Air Tanah di
Kecamatan Prambanan Kabupaten
Sleman Daerah Istimewa Yogyakarta Dengan Metode Geolistrik Tahanan Jenis. Jurnal MIPA UNSRAT Online. 1(1): 37-44.
As’ari, (2011). Pemetaan Air Tanah Di Kabupaten Jeneponto Dengan Metode Geolistrik. Jurnal Sainstek. 3(1):1-7. Ratnakumari Y., S. N. Rai*, S. Thiagaranja
dan Dewashish Kumar, 2012. 2D
Electrical Resistivity Imaging for
Delineation Of Deeper Aquifers In A part Of The Chandrabhaga River Basin, Nagpur District, Maharashtar, India. Current Science. 102(1):1-9.
Halik G. dan Jojok W. S., 2008. Pendugaan Potensi Air Tanah Dengan Metode Geolistrik Konfigurasi Schlumberger Di Kampus Tegal Boto Universitas Jember. Jurnal Ilmia Sains. 15 (2):1-5.
Bhattacharya, P.K., Patra, H.P. 2014. Method for Direct Current Geolistric
Sounding, Geophysical Prosp.
V.20.P.448-458.
Torok, I., Kis, M. 2012. GSE and Weighted
GSE inversion in the interpretation of DC geoelectric data. J. Geosciences 59:
