CERMIN
SKRIPSI
FITRIKAYANTI HASIBUAN NIM : 080801042
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
STUDI INTRUSI AIR LAUT DENGAN MENGGUNAKAN METODE RESISTIVITAS LISTRIK KONFIGURASI WENNER – SCLUMBERGER
DI KAWSAN DESA PANTAI CERMIN KIRI KECAMATAN PANTAI CERMIN
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
FITRIKAYANTI HASIBUAN NIM : 080801042
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERSETUJUAN
Judul : Studi Intrusi Air Laut Dengan Menggunakan metode Resistivitas Listrik Konfigurasi wenner-Sclumberger Di Kawasan Pantai Cermin Kiri Kecamatan Pantai cermin. Kategori : Skripsi
Nama : Fitrikaynti Hasibuan
Nim : 080801042
Program Studi : Sarjana (S1) Fisika Departemen : Fisika
Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam (MIPA) Universitas Sumatera Utara
Disetujui di
Medan, Mei 2013
Komisi Pembimbing :
Pembimbing 2, Pembimbing 1,
Drs. Rahmatsyah, M.Si Dr. Susilawati, S.Si, M.Si
NIP. 19660202199431006 NIP. 197412072000122001
Diketahui/Disetujui oleh
Departemen Fisika FMIPA USU
Ketua,
iii
PERNYATAAN
STUDI INTRUSI AIR LAUT DENGAN MENGGUNAKAN METODE REISTIVITAS LISTRIK KONFIGURASI WENNER-SCLUMBERGER DI
KAWASAN PANTAI CERMIN KIRI KECAMATAN PANTAI CERMIN
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Mei 2013
PENGHARGAAN
Alhamdulillah, segala puji syukur penulis panjatkan keahadirat Allah SWT atah segala limpahan rahmatNya sehingga penulis diberi kekuatan untuk menghadapi segala rintangan dalam menyelesaikan skripsi yang berjudul “STUDI
INTRUSI AIR LAUT DENGAN MENGGUNAKAN METODE
RESISTIVITAS LISTRIK KONFIGURASI WENNER – SCLUMBERGER DI KAWASAN DESA PANTAI CERMIN KIRI KECAMATAN PANTAI CERMIN”.
Penyelesaian skripsi ini tentunya tidak terlepas dari bimbingan, bantuan, dorongan dari berbagai pihak. Oleh karena itu dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih kepada :
1. Dr. Susilawati, M.Si dan Drs. Rahmatsyah, M.Si selaku dosen pembimbing I dan II yang bersedia meluangkan waktunya untuk mendampingi penulis dalam setiap bimbingannya.
2. Bapak Dr. Sutarman, M.Sc, selaku dekan FMIPA USU.
3. Bapak Dr. Marhaposan Situmorang dan Drs. Syahrul Humaidi M.Sc selaku ketua dan sekretaris Departemen Fisika FMIPA USU.
4. Seluruh staf dosen dan staf pegawai Departemen Fisika FMIPA USU. 5. Bapak Juniar, beserta mahasiswa UNIMED yang sudah membantu penulis
melakukan penelitian di desa Pantai Cermin Kiri.
6. Ucapan terima kasih yang setinggi-tingginya penulis sampaikan kepada kedua orang tua yang paling kusayangi Ayahanda Mansur hsb dan ibunda Nur Dewi Rtg,S.PdI dan abangku Andri Faisal Hsb,S.pd dan Yunus Hsb,S.pd, serta buat adikku tercinta Delima Sari Hsb terimakasih atas doa, perhatian dan kasih sayang yang diberikan kepada penulis.
7. Buat Uda Lameje Hrp, Ete Ida Sari Rtg, sepupuku Ira , sikecil Elsa dan keluarga besar yang tidak dapat disebutkan namanya satu persatu terimakasih buat motivasi, dukungan dan perhatiannya.
8. Sahabat – Sahabat terbaikku Sofi, Nia, Meilan, Lina, Aisyah,cristi, jannah, Rida, Vivien, Rizki, Dewi dan rekan – rekan stambuk 2008 yang sudah banyak memberi saya semangat, perhatian, keceriaannya dan doanya. 9. Seluruh teman-teman, rekan-rekan dan Adik-adik di jurusan Fisika
FMIPA USU Semoga Allah SWT memberkahi kita semuanya.
10. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah membantu terselesaikannya skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaaan. Oleh karena itu dengan besar hati penulis sangat berterimaksih terhadap saran dan kritik yang akan dijadikan masukan guna perbaikan. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi penulis dan pembaca yang budiman.
v
STUDI INTRUSI AIR LAUT DENGAN MENGGUNAKAN METODE RESISTIVITAS LISTRIK KONFIGURASI WENNER – SCLUMBERGER
DI KAWASAN DESA PANTAI CERMIN KIRI KECAMATAN PANTAI CERMIN
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian tentang pendeteksian intrusi air laut dengan menggunakan metode resistivitas listrik. Penelitian dilakukan di daerah Pantai Cermin Kiri, kecamatan Pantai Cermin. Pengambilan data menggunakan alat resistivitimeter, konfigurasi Wenner-Sclumberger dengan jarak spasi 5 meter. Data yang diperoleh adalah data arus (I) dan beda potensial (V). Pengolahan data dilakukan menggunakan perangkat lunak Res2dinv yang hasilnya adalah berupa resistivitas citra resistivitas 2D bawah permukaan. Nilai resistivitas batuan pada lintasan I (jarak ± 1 km dari tepi pantai) berkisar antara 27,9 Ω.m – 968
Ω.m, pada lintasan II (jarak ± 955 m dari tepi pantai) berkisar antara 14 Ωm – 508
Ωm dan pada lintasan III ( jarak ± 980 m dari tepi pantai) berkisar antara 16,8
Ω.m – 494 Ω.m. Hasil interpretasi menunjukkan tidak ditemukan adanya intrusi air laut di daerah Pantai Cermin Kiri dilihat dari nilai resistivitas batuannya. Dimana nilai resistivitas batuan yang terkena intrusi sebesar 0,5Ωm – 5 Ωm.
STUDY INTRUSION OF SEA WATER BY USING CONFIGURATION ELECTRICAL RESISTIVITY WENNER - SCHLUMBERGER AT PANTAI CERMIN KIRI VILLAGE PANTAI CERMIN DISTRICT
ABSTRACT
A studied concerning the detection of seawater intrusion by using the electrical resistivity method had been performed. The study was conducted in the area of Pantai Cermin Kiri, Pantai Cermin district, North Sumatera Province. Taked of data using a resistivitimeter, Wenner-Sclumberger configuration. The data obtained is current (I) data and potential difference (V) data. Data processing is performed by using Res2dinv software the result is in the form of 2D resistivity image of the subsurface resistivity. Rock resistivity values on the one track (a
distance ± 1 km from the beach) ranged between 27,9 Ω.m –968 Ω.m, the second
track (a distance ± 955 m from the beach) ranged from 14 Ω -508 Ω and the third
track (a distance ± 980 m from the beach) ranged between 16,8 Ω.m – 494 Ω.m. Interpretation of the results showed did not find any seawater intrusion in the views of the Pantai Cermin Kiri from the rock resistivity values. Where the rock resistivity values that affected by intrusive rocks is 0.5 Ωm -5 Ωm.
vii
1.4 Tujuan Penelitian 5
1.5 Manfaat Penelitian 5
1.6 Sistematika Penulisan 6
BAB II Tinjauan Pustaka 7
2.1 Air Tanah 7
2.1.1 Pembagian Air Tanah 8
2.1.2 Penggolongan Air Tanah 9
2.2 Kondisi Air Tanah 9
2.3 Akifer 10
2.4 Intrusi Air Laut 13
2.4.1 Air Tanah Bebas Di Pantai 15
2.4.2 Air Tanah Terkekang Di Pantai 16
2.5 Pengambilan Air Tanah Melalui Sumur 17
2.5.1 Sumur Dangkal (Shallow well) 17
2.5.2 Sumur Dalam (Depp Well) 18
2.6 Permeabilitas dan Porositas 20
2.7 Sifat Listrik Pada Batuan 22
2.7.1 Pengaruh Keadaan Struktur Tanah 24
2.7.2 Pengaruh Unsur Kimia 24
2.7.3 Pengaruh Iklim 24
2.10.1 Konfigurasi Wenner 32
2.10.2 Konfigurasi Wenner – Sclumberger 33
2.10.3 Konfigurasi Dipole – dipole 34
2.10.4 Konfigurasi Pole – pole 36
2.11 Software Res2dinv 36
BAB III Metodologi 38
3.1 Lokasi Penelitian 38
3.1.1 Kondisi Geografis 36
3.1.2 Iklim 39
3.2 Waktu Penelitian 39
3.3 Alat – Alat Penelitian 39
3.4 Tahapan Pengambilan Data Dan Proses Pengolahan Data 40
3.4.1 Survei Lokasi 40
3.4.2 Teknik Pengambilan Data 40
3.4.3 Pengumpulan Data 42
3.4.4 Teknik Pengolahan Data 44
3.4.5 Interpretasi 44
3.5 Diagram Alir 45
BAB IV Hasil Dan Pembahasan 46
4.1 Analisa Data dan Pembahasan 46
4.1.1 Lintasan I 49
4.1.2 Lintasan II 52
4.1.3 Lintasan III 55
BAB V Kesimpulan Dan Saran 60
5.1 Kesimpulan 60
5.2 Saran 61
DAFTAR PUSTAKA 62
ix
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 2.1 Porositas dan Permeabilitas beberapa tipe batuan 21
Tabel 2.2 Resistivitas Kelistrikan Batuan 23
Tabel 4.1 Letak koordinat lokasi penelitian 47
Tabel 4.2 Nilai Resistivitas Kelistrikan Batuan 48
Tabel 4.3 Distribusi lapisan permukaan bawah tanah Lintasan I 50
Tabel 4.4 Distribusi lapisan permukaan bawah tanah Lintasan II 53
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Akifer air tanah 11
Gambar 2.2 Hukum Herzberg pada air tanah tawar dan asin dekat
garis pantai 15
Gambar 2.3 Penerobosan air asin pada air terkekang 17
Gambar 2.4 Kondisi dimana intrusi air laut terjadi karena
keseimbangan terganggu akibat pengambilan air 19
Gambar 2.5 Permeabilitas dan porositas 20
Gambar 2.6 Pola aliran arus dan bidang ekipotensial antara dua
elektroda arus dengan polaritas berlawanan 27
Gambar 2.7 Konsep resistivitas semu pada medium berlapis 30
Gambar 2.8 Elektroda arus dan Potensial pada konfigurasi Wenner 33
Gambar 2.9 Pengaturan Elektroda Konfigurasi Wenner Schlumberger 34
Gambar 2.9 Konfigurasi dipole – dipole 35
Gambar 2.10 Konfigurai Pole – Pole 36
Gambar 3.1 Lokasi Penelitian di Wilayah Pantai Cermin 38
Gambar 3.2 model pengridan untuk konfigurasi Wenner –
Schlumberger 41
Gambar 3.3 Sebuah susunan elektroda untuk Wenner –
Schlumberger 41
Gambar 3.4 Tampilan awal program Res2dinv 44
Gambar 3.5 Diagram alir 45
Gambar 4.1 letak lintasan pengukuran 47
Gambar 4.2 Penampang melintang reistivitas lapisan bawah
permukaan bumi untuk Lintasan I 49
Gambar 4.3 Penampang melintang reistivitas lapisan bawah
permukaan bumi untuk Lintasan II 52
Gambar 4.4 Penampang melintang reistivitas lapisan bawah
