arif ismul hadi

8/12/2019 Arif Ismul Hadi

1/5


2/5

Arif Ismul Hadi / Jurnal Gradien, Edisi Khusus - Januari 2009 : 22-26

23

mempelajari keadaan bawah permukaan bumi. Metode inidilakukan dengan menggunakan arus listrik searah yangdiinjeksikan melalui dua buah elektroda arus ke dalam

bumi, lalu mengamati potensial yang terbentuk melaluidua buah elektroda potensial yang berada di tempat lain

[10]. Karena efek usikan tersebut, maka arus akanmenjalar melalui medium bumi dan menjalar ke arahradial. Besarnya arus radial tersebut dapat diukur dalam

bentuk beda potensial pada suatu tempat tertentu di permukaan tanah, sehingga akan diperoleh informasitahanan jenis batuan bawah permukaan (Hartantya,2000). Besaran inilah yang menjadi target utama dalamsurvai geolistrik. Tahanan jenis merupakan parameter

penting untuk mengkarakterisasikan keadaan fisis bawah permukaan, yang diasoasiasikan dengan material dankondisi bawah permukaan [8]. Berdasarkan analisis

distribusi tahanan jenis ini nantinya dapat diinterpretasikankeadaan bawah permukaan bumi tersebut.

Apabila ditinjau sebuah rangkaian sederhana yang terdiridari sumber arus (batere) yang terhubung seri dengansebuah tahanan, maka arus yang mengalir dalam kawatloop akan terhambat oleh keberadaan hambatan tersebut.Pada ujung-ujung hambatan dapat diukur beda

potensialnya. Beda potensial besarnya dirumuskan [12]:

IRV = (1)dengan V = beda potensial terukur (V), I = arus yangdilewatkan (A) dan R = hambatan (). Apabila hambatantersebut berbentuk balok dengan luas penampang A,

panjang l, dan hambatan r, maka dikenal parameter baruyang disebut sebagai tahanan jenis sebagai [5]:

l rA= (2)

yang bersatuan ohm-jarak (dapat berupam, ft maupuncm).

Apabila ditinjau bahwa media yang dipakai adalahmedium homogen setengah koordinat (half-space), garis-garis arus akan menjalar radial dan membentuk setengah

bola. Apabila jarak titik pengukuran adalah d, maka persamaan (2) menjadi :

==d d

d r

1

22 2

(3)

sehingga beda potensialnya akan memberikan:

d vvd i

ir v =

==

0

1

2

(4)

yang menunjukkan beda potensial di titik 0 dan potensial pada jarak d. Pada kasus dua titik arus sebagai source dansink dan dengan menganggap titik 0 adalah sama, makadiperoleh persamaan:

==

21

11

2 d d

i

ir v (5)

dengan d 1 dan d 2 adalah jarak dari titik amat ke keduaelektroda arus yang digunakan. Hukum Ohm merupakandeskripsi empirik dari sifat yang banyak dimiliki material[12].

Pendekatan sederhana untuk mendapatkan hambatan jenissetiap batuan bawah permukaan dilakukan denganmengasumsikan bahwa bumi merupakan suatu mediumyang homogen isotropis yang dikenal dengan istilahtahanan jenis semu. Jadi tahanan jenis semu (apparent

resistivity) adalah tahanan jenis yang terukur di atasmedium berlapis yang mempunyai perbedaan resistivitasdan ketebalan lapisan dianggap homogen isotropis. Untukmendapatkan resistivitas yang sebenarnya dimana bumimempunyai resistivitas yang heterogen diperoleh dengancara membuat model dan diturunkan hubungan antararesistivitas semu dan resistivitas sebenarnya (metodeinversi) [3]. Menurut [2] melalui pendekatan umumnyauntuk numerikal inversinya digambarkan dengan modelatau titik dengan struktur bumi berlapis. Struktur yanglebih umum dapat dimodelkan dalam struktur 2-D, yang

konduktifitas regional bervariasi dalam satu arah (strikedirection) dan data diperkirakan memotong strike.

Prinsip kerja metode geolistrik adalah mengalirkan aruslistrik searah atau bolak-balik berfrekuensi rendah kedalam bumi melalui dua elektroda arus, kemudianmengukur beda potensial yang timbul melalui duaelektroda potensial, sehingga nilai resistivitasnya dapatdihitung. Berdasarkan persamaan (5), maka akan terpenuhi

persamaan,

=

21

1

11

2 d d

iv P

dan

=

43

2

11

2 d d

iv P

(6)

sedangkan berdasarkan penggabungan persamaan (6),maka beda potensial yang terukur pada kedua titik P1 danP2 adalah:

+==

4321

2121

1111

2 d d d d i

vvv P P P P

(7)


3/5


4/5


25

Gambar 3. Penampang geolistrik tahanan jenis bawah

permukaan pada lintasan 3.

Penampang geolistrik tahan jenis bawah permukaantersebut terdiri dari 3 bagian yaitu nilai tahanan jenisterukur (measured apparent resistivity pseudosection),nilai tahanan jenis terhitung (calculated apparent resistivity

pseudosection) dan model tahan jenis hasil inversi (inversimodel resistivity section). Nilai tahanan jenis terhitung iniakan menjadi model awal untuk proses inversi. Modelawal tersebut dibandingkan dengan data lapangan, jika

berbeda jauh maka model diubah sampai mendekati datalapangan. Proses pengubahan model ini dilakukan secaraotomatis oleh Software Res2dinv ver. 3.53g for Win/Me.Semakin kecil nilai error (RMS) maka semakin baik data

yang diperoleh.

Hasil pengelolahan data oleh Software Res2dinv Ver3.53g for Win/Me kemudian dibuat dalam penampang 2Ddengan menggunakan Corel Draw 11 seperti terlihat padaGambar 4 dengan tujuan untuk melihat sebaran lapisan

batuan dan ketebalan masing-masing lapisan. Gambar 4merupakan hasil dari interpretasi data berdasarkan nilaitahanan jenis pada lintasan 1, 2, dan 3 dengan tiga lapisan

batuan dengan nilai tahanan jenis, kedalaman danketebalan masing-masing lapisan. Tiga lapisan yang

terdapat pada Gambar 4 diinterpretasikan sebagai lapisanlempung pasiran, lapisan krikil pasiran, dan lapisanlempung.

Berdasarkan Peta Potensi Sumber Daya Mineral danEnergi Propinsi Bengkulu [9] batuan yang terdapat diDesa Banjar Sari merupakan batuan jenis aluvium dan

jenis batuan batu gamping koral. Batuan aluvium terdiri

dari batuan bongkah, krikil, pasir, lanau dan lempung. Nilai tahanan jenis yang terdapat pada Gambar 1 s/d 3,tampak bahwa daerah penyusun lapisan tanah/batuan

bawah permukaan yang memiliki nilai tahanan jenis antara

30-100 m dapat diinterpretasikan sebagai daerah yang

berpotensi memiliki air tanah tawar ( fresh water ). Menurut[3], nilai tahanan jenis untuk batuan atau lapisan tanahyang mengandung air tanah tawar ( fresh water ) adalah

sebesar 30-100 m. Dari ketiga lintasan tersebut, makadaerah yang paling prospek mengandung air tanah adalahlintasan 1.

Gambar 4. Penampang 2D lintasan 1, 2, dan 3.

Menurut [13] nilai tahanan jenis 91-8015 m

mengindikasikan nilai tahanan jenis lapisan batuan penutup yang merupakan lapisan lempung pasiran.Lapisan lempung pasiran ini juga masih merupakanlapisan yang kedap air, oleh karenanya walaupun mungkinsaja pada lapisan ini terdapat air tanah yang mengalir akantetapi masih dalam jumlah yang sedikit. Menurut [4]

tahanan jenis untuk pasir dan krikil adalah 30-225 m,krikil dan pasir memungkinkan terdapatnya air tanahsebab pada daerah ini terdapat krikil dan pasir yangmemiliki porositas dan permeabilitas yang besar dan airtanah berada di antara pori-pori pasir dan krikil tersebut,

sehingga pada lapisan tersebut sangatlah berpotensiterdapat air tanah.

Pada Gambar 4 menunjukkan bahwa lapisan teratas

dengan kisaran tahanan jenis 570-18207 m dengankedalaman 0-5 m, diinterpretasikan merupakan lapisanlempung pasiran. Pada lapisan ini kemungkinan sedikitsekali mengandung air tanah, karena lapisan ini


5/5


26

merupakan lapisan yang kedap air (impermeable). Lapisan

di bawahnya dengan tahanan jenis 30,7-258 mdiinterpretasikan sebagai lapisan krikil pasiran. Lapisankrikil pasiran memungkinkan terdapatnya air tanah sebab

pada lapisan ini terdapat krikil dan pasir yang memiliki

pori-pori dan air tanah berada di antara pori-pori pasir dankrikil tersebut, sehingga pada lapisan tersebut sangatlah

berpotensi terdapat air tanah. Di bawah lapisan krikil pasiran diinterpretasikan terdapat lapisan lempung dengan

kisaran tahanan jenis 4,65-16,5 m. Lapisan lempungmerupakan lapisan yang kedap air (impermeable),sehingga sangat sulit untuk terdapatnya air tanah (bukanakuifer).

4. Kesimpulan

Lintasan yang paling berpotensi mengandung air tanahadalah lintasan 1.

Daerah pada lapisan krikil pasiran diinterpretasikanterdapat air tanah karena lapisan ini memiliki pori-pori danair tanah berada diantara pori-pori krikil dan pasir tersebut.

Lapisan batuan di Desa Banjar Sari Kecamatan Engganoterdiri dari 3 bagian yaitu: lapisan lempung pasiran dengan

nilai tahanan jenis 165-18.207m, lapisan krikil pasiran

dengan nilai tahanan jenis 22,5-258 m, dan lapisan

lempung dengan nilai tahanan jenis 2,04-20,5m.

Daftar Pustaka

[1] Fauzi, U., Handoko, N., Handayani, G., dan Ngadimin.2004. Investasi Penyebaran Air Tanah dengan MetodeGeolistrik. Proceeding Himpunan Ahli Geologi Indonesia.6: 142-155.

[2] Jupp, D.B.L. dan Vozoff, K. 1976. Two-DimensionalMagnetotelluric Inversion. J. Geophysics, 50:

[3] Loke, M.H. 2000. Electrical Imaging Surveys forEnvironmental and Engineering Studies: A Practical Guideto 2-D and 3-D Surveys. http://www.geometrics.com.

[4] Reynolds, J.M. 1997. Introduction to Applied andEviromental Geophysics. John Wiley and Sons Ltd.,England.

[5] Sharma, P.V. 1997. Environmental and EngineeringGeophysics. Cambridge University Press, United Kingdom.

[6] Sosrodarsono, S. dan Takeda, S. 2003. Hidrologi untukPerairan. PT. Pradnya Paramita, Jakarta.

[7] Suhendra. 2005. Penggunaan Metoda Geolistrik UntukPenyelidikan Daerah Rawan Gerakan Tanah (Studi Kasus:Longsoran di Desa Cikukun dan di Desa Cirongge). TesisS2. Program Magister Geofisika Terapan. ITB, Bandung.

[8] Sutarno, D. 1993. Metoda Magnetotellurik, Teori, danAplikasinya. J. Kontribusi Fisika. 4: 333-352.

[9] Syamsudin, Syafriwal, dan Natakusuma. 2006. Peta PotensiSumber Daya Mineral dan Energi Propinsi Bengkulu, Skala1:250.000. ESDM, Bengkulu.

[10] Telford, W.M., Geldart, L.P. dan Sheriff, R.E. 1998.Applied Geophysics. Second Edition. Cambridge

University Press, New York.[11] Telford, W.M., Geldart, L.P., and Sheriff, R.E. 1990.

Applied Geophisics: Second Edition. CambridgeUniversity Press, USA.

[12] Tipler, P.A. 1996. Fisika untuk Sains dan Teknik. Jilid 2.Edisi Ketiga. Erlangga, Jakarta.

[13] Virgo, F., 2002. Pemodelan Fisis Metoda Tahanan Jenisuntuk Benda Berongga di Bawah Lapisan Mendatar. TesisS-2. Prog. Magister Geofisika Terapan. ITB, Bandung.

arif ismul hadi

Documents