bab i pendahuluan.docx

45
BA B I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Batuan dan mineral yang ada di bumi memiliki sifat-sifat listrik seperti potensial listrik alami, konduktivitas listrik, dan konstanta dielektrik. Ada berbagai metode yang dilakukan untuk mengetahui kondisi dibawah 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. 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 1

Upload: friska-wilfianda

Post on 08-Aug-2015

14 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: BAB I PENDAHULUAN.docx

BA B IPENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Batuan dan mineral yang ada di bumi memiliki sifat-sifat listrik

seperti potensial listrik alami, konduktivitas listrik, dan konstanta dielektrik.

Ada berbagai metode yang dilakukan untuk mengetahui kondisi dibawah

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.

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

1

Page 2: BAB I PENDAHULUAN.docx

dan beda potensial listrik, dapat diperoleh variasi harga resistivitas listrik

pada lapisan di bawah titik ukur.

Metoda ini lebih efektif jika digunakan untuk eksplorasi yang sifatnya

dangkal. Oleh karena itu metoda ini jarang digunakan untuk eksplorasi

minyak tetapi lebih banyak digunakan dalam bidang engineering geology

seperti penentuan kedalaman batuan dasar, pencarian reservoar air dan

digunakan dalam eksplorasi panas bumi. Penulis menggunakan metode

geolistrik tahanan jenis untuk menentukan sifat batuan bawah permukaan

khususnya sifat batuan bawah pemukaan yang berlokasi di gerbang Unand.

1.2. Tujuan Penelitian

1. Memahami prinsip dasar metode geolistrik tahanan jenis.

2. Memahami prinsip kerja alat geolistrik tahanan jenis.

3. Melakukan dan memahami teknik akuisisi data geolistrik tahanan jenis

1D.

4. Melakukan dan memahami teknik pengolahan data geolistrik tahanan

jenis menggunakan software RESIST.

5. Melakukan dan memahami teknik interpretasi data geolistrik tahanan

jenis.

6. Menganalisa hasil interpretasi data geolistrik tahanan jenis 1D

konfigirasi Wenner dan konfigurasi Schlumberger dengan

membandingkan keduanya.

2

Page 3: BAB I PENDAHULUAN.docx

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

2.1 Landasan Teori

2.1.1 Metoda Geofisika

Metoda geofisika merupakan salah satu metoda yang memiliki kekuatan

dan kemampuan untuk menganalisa dan memberikan informasi tentang

struktur permukaan bumi, dan sumber daya alam apa saja yang mampu diraih

dan dikelola. Banyak sekali macam metoda geofisika, seperti Metode

gravitasi (gayaberat), magnetik, seismik, geolistrik (resistivitas) dan

elektromagnetik. dll. 

Metode geofisika sebagai pendeteksi perbedaan tentang sifat fisis di

dalam bumi. Kemagnetan, kepadatan, kekenyalan, dan tahanan jenis adalah

sifat fisis yang paling umum digunakan untuk mengukur penelitian yang

memungkinkan perbedaan di dalam bumi untuk ditafsirkan kaitannya dengan

struktur mengenai lapisan tanah, berat jenis batuan dan rembesan isi air, dan

mutu air (Todd, 1980).

Perbedaan antara geofisika eksplorasi dengan geofisika dalam arti luas

terletak pada bagian bumi yang diselidiki. Geofisika eksplorasi mempelajari

sifat-sifat fisik dan struktur kerak bumi yang berhubungan dengan tujuan

praktis mencari sumber–sumber atau lapisan–lapisan yang mengandung

minyak bumi. Metode pengamatan geofisika pada dasarnya adalah

mendeteksi (mengamati) gangguan pada keadaan normal.

3

Page 4: BAB I PENDAHULUAN.docx

Secara praktis, metode yang umum digunakan di dalam geofisika

seperti pada tabel dibawah ini :

Tabel 2.1. Macam-macam Metode Geofisika (sumber : Ismail, 2010)

Metode Parameter Yang Diukur Sifat Fisis Yang Diukur

Seismik Waktu tiba gelombang

seismik pantul atau bias,

amplitudo dan

frekuensi gelombang seismik

Densitas dan

modulus elastisitas

yang menentukan

kecepatan rambat

gelombang seismic

Gravitasi Variasi harga percepatan

gravitasi bumi pada posisi

yang berbeda

Densitas

Magnetik Variasi harga intensitas

medan magnetik pada posisi

yang berbeda

Suseptibilitas atau

remanen magnetic

Resistivitas Harga resistansi dari bumi Konduktivitas listrik

Elektromagnetik Respon terhadap radiasi

elektromagnetik

Konduktivitas atau

Induktansi listrik

Potensial Diri Potensial listrik Konduktivitas listrik

a. Metode gravitasi (metode gaya berat)

Metode gravitasi merupakan metode geofisika yang didasarkan pada

pengukuran variasi medan gravitasi. Dalam metode ini yang dipelajari

adalah variasi medan gravitasi akibat variasi rapat massa batuan di bawah

permukaan sehingga dalam pelaksanaannya yang diselidiki adalah

perbedaan medan gravitasi dari suatu titik observasi terhadap titik

4

Page 5: BAB I PENDAHULUAN.docx

observasi lainnya. Metode gravitasi umumnya digunakan dalam eksplorasi

jebakan minyak (oil trap). Disamping itu metode ini juga banyak dipakai

dalam eksplorasi mineral dan lainnya. Prinsip pada metode ini mempunyai

kemampuan dalam membedakan rapat massa suatu material terhadap

lingkungan sekitarnya. Dengan demikian struktur bawah permukaan dapat

diketahui.

b. Metode Magnetik

Metode magnetik didasarkan pada pengukuran variasi intensitas

medan magnetik di permukaan bumi yang disebabkan oleh adanya variasi

distribusi benda termagnetisasi di bawah permukaan bumi. Dalam

magnetik harus mempertimbangkan variasi arah dan besar vektor

magnetisasi. sedangkan dalam gravitasi hanya ditinjau variasi besar vektor

percepatan gravitasi. Metode magnetik sering digunakan dalam eksplorasi

pendahuluan minyak bumi, panas bumi, dan batuan mineral serta serta bisa

diterapkan pada pencarian prospeksi benda-benda arkeologi.

c. Metode seismik

Metode seismik didasarkan pada gelombang yang menjalar baik

refleksi maupun refraksi.

d. Metode Geolistrik (Metode Resistivitas)

Geolistrik merupakan salah satu metode geofisika yang mempelajari

sifat aliran listrik di dalam bumi dan bagaimana cara mendeteksinya di

permukaan bumi. Dalam hal ini meliputi pengukuran potensial, arus dan

medan elektromagnetik yang terjadi baik secara alamiah ataupun akibat

5

Page 6: BAB I PENDAHULUAN.docx

injeksi arus ke dalam bumi. Ada beberapa macam metoda geolistrik,

antara lain: metode potensial diri, arus telluric, magnetoteluric,

elektromagnetik, IP (Induced Polarization), resistivitas (tahanan jenis) dan

lain-lain.

e. Metode Elektromagnetik VLF (Very Low Frequency)

Salah satu metode yang banyak digunakan dalam prospeksi geofisika

adalah metode elektromagnetik. Metode elektromagnetik biasanya

digunakan untuk eksplorasi benda-benda konduktif. Perubahan komponen-

komponen medan akibat variasi konduktivitas dimanfaatkan untuk

menentukan struktur bawah permukaan. Contoh metode ini adalah Turam

elektromagnetik.

2.1.2 Metoda Geolistrik Tahanan Jenis

Metoda geolistrik adalah salah satu metoda geofisika yg didasarkan

pada penerapan konsep kelistrikan pada masalah kebumian. Tujuannya adalah

untuk memperkirakan sifat kelistrikan medium atau formasi batuan bawah-

permukaan terutama kemampuannya untuk menghantarkan atau menghambat

listrik (konduktivitas atau resistivitas). Ada beberapa macam metoda

geolistrik, antara lain: metode potensial diri, arus telluric, magnetoteluric,

elektromagnetik, IP (Induced Polarization), resistivitas (tahanan jenis) dan

lain-lain.

Dalam bahasan ini dibahas khusus metode geolistrik tahanan jenis.

Pada metode geolistrik tahanan jenis ini, arus listrik diinjeksikan ke dalam

bumi melalui dua elektroda arus. Kemudian beda potensial yang terjadi

6

Page 7: BAB I PENDAHULUAN.docx

diukur melalui dua elektroda potensial. Dari hasil pengukuran arus dan beda

potensial untuk setiap jarak elektroda yang berbeda kemudian dapat

diturunkan variasi harga hambatan jenis masing-masing lapisan di bawah titik

ukur (sounding point).

Dalam bahasan ini dibahas khusus metode geolistrik tahanan jenis.

Pada metode geolistrik tahanan jenis ini, arus listrik diinjeksikan ke dalam

bumi melalui dua elektroda arus. Kemudian beda potensial yang terjadi

diukur melalui dua elektroda potensial. Dari hasil pengukuran arus dan beda

potensial untuk setiap jarak elektroda yang berbeda kemudian dapat

diturunkan variasi harga hambatan jenis masing-masing lapisan di bawah titik

ukur (sounding point). Berdasarkan letak (konfigurasi) elektroda-elektroda

arus, dikenal beberapa jenis metode resistivitas tahanan jenis, antara lain :

Metode Schlumberger, Metode Wenner, dan Metode Dipole Sounding.

Gambar 2.1 Bentuk Posisi titik Sounding di lapangan (sumber: Furce dan Weller, 2002)

Tegangan listrik yang terjadi di permukaan tanah diukur dengan

menggunakan multimeter melalui dua buah elektroda potensial N dan M yang

jaraknya lebih pendek dari elektroda arus A dan B. Bila posisi jarak elektroda

7

Page 8: BAB I PENDAHULUAN.docx

AB diubah menjadi lebih besar maka tegangan listrik yang terjadi pada

elektroda MN ikut berubah sesuai dengan informasi jenis batuan yang ikut

terinjeksi arus listrik pada kedalaman yang lebih besar.

Dengan asumsi bahwa kedalaman lapisan batuan yang bisa ditembus

oleh arus listrik ini sama dengan setengah dari jarak AB yang biasa disebut

dengan AB2

, maka diperkirakan pengaruh dari injeksi aliran arus listrik

berbentuk setengan bola dengan jari-jari AB2

.

Pengukuran bawah permukaan dengan arus yang tetap akan diperoleh

suatu variasi beda tegangan yang berakibat akan terdapat variasi resistansi

yang akan membawa suatu informasi tentang struktur dan material yang

dilewatinya.

Prinsip ini sama halnya dengan menganggap bahwa material bumi

memiliki sifat resistif atau seperti perilaku resistor, dimana material-

materialnya memiliki kemampuan yang berbeda dalam menghantarkan arus

listrik. Ilustrasi garis ekipotensial yang terjadi akibat injeksi arus ditunjukkan

pada dua titik arus yang berlawanan di permukaan bumi dapat dilihat pada

gambar 1.

Gambar 2.2. Pola aliran arus dan bidang ekipotensial

8

Page 9: BAB I PENDAHULUAN.docx

(sumber: Bahri, 2005)Berdasarkan pada tujuan penyelidikan, metoda ini dapat dibagi

menjadi dua kelompok, yaitu metoda resistivity mapping dan sounding.

Metoda resistivity mapping merupakan metoda resistivitas yang bertujuan

untuk mempelajari variasi tahanan jenis lapisan bawah permukaan secara

horizontal. Oleh karena itu, pada metoda ini digunakan konfigurasi

elektroda yang sama untuk setiap titik pengamatan di permukaan bumi.

Setelah itu baru dibuat kontur isoresisitivitasnya. Sementara metoda

resistivity sounding juga dikenal sebagai resistivity drilling, resistivity

probing dan lain-lain. Hal ini disebabkan metoda ini bertujuan untuk

mempelajari variasi resistivitas batuan di bawah permukaan bumi secara

vertikal.

Gambar 2.3. Skema Geolistrik Bawah Permukaan (sumber: Bahri, 2005)

2.1.3 Sifat Kelistrikan Batuan

Aliran arus listrik batuan terbagi atas 3 macam, yaitu konduksi secara

elektronik, konduksi secara elektrolitik dan konduksi secara dielektrik.

Konduksi secara elektronik terjadi jika batuan mempunyai banyak elektron

9

Page 10: BAB I PENDAHULUAN.docx

bebas sehingga arus listrik dialirkan dalam batuan tersebut oleh elektron-

elektron bebas itu.

Konduksi elektrolitik terjadi jika batuanl bersifat porus dan pori-pori

tersebut terisi oleh cairan-cairan elektrolitik. Pada konduksi ini arus listrik

dibawa oleh ion-ion elektrolit sedangkan konduksi dielektrik terjadi jika

batuan/mineral bersifat dielektrik terhadap aliran arus listrik yaitu terjadi

polarisasi saat bahan dialiri listrik.

Potensial listrik batuan adalah potensial listrik alam atau potensial diri

disebabkan terjadinya kegiatan elektrokimia atau kegiatan alam. Faktor

pengontrol dari semua kejadian ini adalah air tanah. Berdasarkan harga

resistivitas listriknya, batuan/mineral digolongkan menjadi tiga yaitu:

1. Konduktor baik : 10 −6 < ρ < 1 Ωm

2. Konduktor pertengahan : 1 < ρ < 107 Ωm

3. Isolator : ρ > 10 7 Ωm

Rumus Dasar Kelistrikan dalam metode resistivitas ini digunakan

definisi-definisi sebagai berikut :

a) Resistansi

R=VI dengan satuan ohm (Ω) (2.1)

b) Resistivitas (Tahanan Jenis)

ρ=EJ dengan satuan ohm.meter (Ω m) (2.2)

c) Konduktivitas

10

Page 11: BAB I PENDAHULUAN.docx

σ=1

ρ

dengan satuan ohm.meter (Ω m)-1 (2.3)

Untuk batang konduktor dengan panjang L , luas penampang A dan

tahanan jenis ρ maka resistansinya adalah :

R=ρLA (2.4)

2.1.4 Aliran Listrik dalam Bumi

Tinjau suatu medium homogen isotropis. Jika medium tersebut dialiri

arus listrik searah I (diberi medan listrik E) maka alemen arus δ I yang

melalui elemen luas δ A dengan kerapatan arus J adalah :

δ I = J.δ A (2.5)

J = σ E (Hukum ohm) (2.6)

E = -∇V (2.7)

Jika didalam medium tidak ada arus maka :

(2.8)Menurut Hukum Gauss

(2.9)sehingga (hukum kekekalan muatan)

(2.10)

Dalam koordinat bola operator Laplacian berbentuk

(2.11)

11

Page 12: BAB I PENDAHULUAN.docx

Karena anggapan homogen isotropis maka bumi mempunyai simetri bola,

maka persamaan diatas dapat dituliskan :

(2.12)Maka persamaan Laplace untuk kasus ini adalah:

(2.13)

dengan C1 danC2 konstanta sembarang.

2.1.5 Potensial di Sekitar Titik Arus

1) Titik Arus Di Dalam Bumi

Di dalam bumi, arus akan menyebar secara melingkar dari titik arusnya.

Jika titik arus berupa satu titik di tengah-tengah bumi (didalam tanah), kuat

arusnya seperti pada permukaan bola dengan jari-jari r, dengan persamaan

matematisnya :

I=4πr 2 J=4 πr 2(−σ∂V∂ r )

(2.14)

dimana J adalah arus-volume, dan σ adalah kerapatan arus dengan harga

konstanta C1, yaitu :

C1=Iρ

4 π (2.15)

Dengan demikian

ρ=4 πrVI (2.16)

12

Page 13: BAB I PENDAHULUAN.docx

Jika titik arus berada di permukaan bumi, arah arus menjalar berupa

setengah bola karena hanya menjalar pada medium konduktor di bawah

tanah. Beda potensial tidak terjadi jika tidak ada polarisasi.

Gambar 2.4 Arah penjalaran arus dengan injeksi di dalam bumi(Sumber : Verhoef, 2008)

2) Dua titik arus yang berlawanan polaritas di permukaan bumi

Gambar 2.5 Arah penjalaran arus dengan injeksi di permukaan bumi(Sumber : Verhoef, 2008)

Permukaan yang dilalui arus I adalah setengah bola = 2πr2 sehingga :

3) Dua Titik Arus Yang Berlawanan Polaritasnya Di Permukaan

Bumi

13

(2.17)

(2.18)

Page 14: BAB I PENDAHULUAN.docx

Gambar 2.6 Arah penjalaran dengan dua titik injeksi di permukaan bumi(Sumber : Keller, 1970)

Beda potensial yang terjadi antara MN yang diakibatkan oleh injeksi arus

pada AB adalah :

(2.19)

(2.20)

dengan :

(2.21)

2.1.6 Konsep Resistivitas Semu

Bumi bersifat homogen. Bumi terdiri atas lapisan-lapisan dengan ρ

berbeda-beda, berpengaruh pada potensial yang terukur dari lapisan-lapisan

tersebut, harga resistivitas yang diperoleh bukan merupakan harga resistivitas

yang sebenarnya dari lapisan yang sedang diselidiki.

ρa=KΔVI (2.22)

Dimana : ρa adalah resistivitas semu yang bergantung pada spasi elektroda.

14

Page 15: BAB I PENDAHULUAN.docx

Resistivitas semu merupakan resistivitas dari suatu medium fiktif

homogen yang ekivalen dengan medium berlapis yang ditinjau. Contoh

medium berlapis yang ditinjau terdiri atas dua lapisan yang mempunyai

resistivitas berbeda (ρ1 dan ρ2 ), medium dua lapis ini dianggap sebagai

medium satu lapis homogen mempunyai satu harga resistivitas (resistivitas

semu)ρa .

2.1.7 Konfigurasi Elektroda

Metode geolistrik tahanan jenis, arus dialirkan ke dalam bumi melalui

elektroda arus. Kemudian besar beda potensial yang dihasilkan diukur di

permukaan bumi melalui dua buah elektroda potensial. Besar beda potensial

yang dihasilkan selain bergantung pada besar arus yang diinjeksikan juga

bergantung pada susunan elektroda-elektroda. Berdasarkan letak (konfigurasi)

elektroda-elektroda arus dan potensialnya, dikenal beberapa jenis metode

geolistrik tahanan jenis, antara lain Metode Schlumberger, Metode Wenner

dan Metode Dipole Sounding.

2.1.8 Konfigurasi Wenner

Konfigurasi Wenner ditemukan oleh Wenner di Amerika, dimana

keempat elektrodanya terletak dalam satu garis dan simetris terhadap titik

tengah. Pada konfigurasi Wenner, elektroda arus dan potensial diletakkan

simetris terhadap titik sounding. Jarak antar elektroda arus (AB) adalah tiga

kali jarak antar elektroda potensial (MN). Persamaan resistivitasnya adalah :

ρW=KWΔVI (2.23)

15

Page 16: BAB I PENDAHULUAN.docx

dimana KW=2 πa (2.24)

Konfigurasi Wenner, elektroda arus dan potensial diletakkan simetris

terhadap titik sounding. M, N digunakan sebagai elektroda potensial dan A, B

sebagai elektroda arus.

Gambar 2.7 Skema konfigurasi elektoroda Wenner (sumber: Arif Budiman, 2011)

Nilai resistivitas untuk konfigurasi ini diberikan:

(2.25)

16

a

AM

NB

aa

I

V

Page 17: BAB I PENDAHULUAN.docx

Secara garis besar sifat-sifat metoda geolistrik konfigurasi Wenner

dapat dilihat dibawah ini :

a. Karena elektroda arus dan elektroda potensial selalu berubah–ubah maka

konfigurasi Wenner sangat sensitif terhadap adanya ketidak-homogenan

local

b. Pengukuran yang dilakukan cukup sensitif karena jarak elektroda

potensial cukup besar, akibatnya beda potensial yang terukur diantaranya

cukup besar pula.

c. Diperlukan cukup banyak pekerja karena elektroda harus pindah setiap

saat.

2.1.9 Konfigurasi Schlumberger

Konfigurasi Schlumberger pertama kali diperkenalkan oleh Conrad

Schlumberger, dan banyak digunakan di Eropa. Seperti konfigurasi Wenner,

konfigurasi ini juga dapat digunakan untuk resistivity mapping dan resistivity

sounding, perbedaannya hanya pada letak elektroda-elektrodanya.

Pada konfigurasi Schlumberger jarak AB sudah relatif besar maka jarak

MN hendaknya dirubah. Perubahan jarak MN hendaknya tidak lebih besar

dari 1/2 jarak AB. Konfigurasi Schlumberger jarak MN lebih besar daripada

jarak AB. Skema penempatan dari elektroda arus dan potensial adalah sebagai

berikut:

17

Page 18: BAB I PENDAHULUAN.docx

Gambar 2.8 Skema konfigurasi elektoroda Schlumberger (sumber: Arif Budiman, 2011)

Nilai resistivitas untuk konfigurasi ini diberikan:

(2.26)

Keunggulan konfigurasi Schlumberger ini adalah kemampuan

mendeteksi adanya non-homogenetis lapisan batuan pada permukaan yaitu

dengan membandingkan nilai resistivitas semu ketika terjadi perubahan jarak

elektroda AB/2.

Kelemahan dari konfigurasi Schlumberger ini adalah pembacaan

tegangan pada elektroda MN adalah lebih kecil terutama ketika jarak AB

yang relatif jauh, sehingga diperlukan alat ukur multimeter yang mempunyai

karakteristik high impedance dengan akurasi tinggi yaitu yang bisa

mendisplay tegangan minimal 4 digit atau 2 digit dibelakang koma.

18

na

A M N B

naa

I

V

s

Page 19: BAB I PENDAHULUAN.docx

BAB IIIMETODOLOGI PENELITIAN

3.1 Alat dan Prinsip Kerja Alat

3.1.1 Alat Penelitian

1) Resistivity meter yang digunakan sebagai pengukur arus dan tegangan

pada setiap konfigurasi elektroda

Gambar 3.1. Resistivitymeter

1. Elektroda merupakan sebuah konduktor yang akan mengalirkan arus ke

dalam permukaan tanah ketika arus diinjeksikan. 2 elektroda untuk

menginjeksikan arus kedalam permukaaan bumi dan 2 elektroda

selanjutnya untuk mengukur beda potensial yang dihasilkan.

19

Page 20: BAB I PENDAHULUAN.docx

Gambar 3.2. Elektroda

2) Palu berfungsi untuk menancapkan elektroda ke tanah pada posisi yang

telah ditentukan atau untuk membantu dalam pemasangan dan pencabutan

elektroda pada saat diinjeksikan.

Gambar 3.3. Palu

3) Kabel Penghubung (Probe) berfungsi menghubungkan arus dari sumber ke

elektroda atau penghubung antara elektroda dengan power supply dan

resisvity meter.

Gambar 3.4. Kabel penghubung (probe)

4) Meteran merupakan alat ukur untuk menempatkan dan menentukan posisi

elektroda sesuai dengan konfigurasinya.

20

Page 21: BAB I PENDAHULUAN.docx

Gambar 3.5. Meteran

3.1.2 Prosedur Percobaan

A. Metoda Pengambilan Data

1) Persiapan

Garis survei dan posisi titik sounding ditentukan dilapangan berdasarkan

lokasi titik sounding yang telah ditetapkan pada peta.

Peralatan survei ditentukan dekat titik sounding sedemikian, sehingga

memudahkan dalam proses akuisisi data (pemindahan elektroda,

pembentukan kabel, pencatatan data, dan komunikasi antar peserta survei).

2) Penyusunan (Setting) Peralatan

Peralatan selektor POWER pada posisi OFF

Baterei dihubungkan dengan resistivity-meter memalui BATTERY PROBE.

(Ujung kabel BATTERY PROBE yang berwarna hitam dihubungkan ke

kutub baterei yang berwarna hitam, demikian juga dengan yang berwarna

merah).

Ditancapkan keempat elektroda (2 pasang), dengan menggunakan palu,

pada posisi yang sudah ditentukan untuk tititk data pertama.

21

Page 22: BAB I PENDAHULUAN.docx

Ke-empat elektroda tersebut dihubungkan dengan resistivity-meter melalui

kabel-kabel penghubung.

- Elektroda arus yang pertama dihubungkan keujung kabel HV PROBE

yang bertanda A.

- Elektroda arus yang kedua dihubungkan keujung kabel HV PROBE

yang bertanda B.

- Elektroda potensial yang pertama dihubungkan keujung kabel HV

PROBE yang bertanda M.

- Elektroda potensial yang kedua dihubungkan keujung kabel HV

PROBE yang bertanda N.

Diputar selektor POWER ke posisi SBY (Stand By). Pada display

ammeter dan voltmeter akan terlihat ada tampilan. Jika tidak terlihat ada

tampilan diperiksa kembali koneksi semua kabel dan keadaan

sekering/FUSI (F1 dan F2).

3) Pelaksanaan Akuisi Data

Kontak elektroda-elektroda diperiksa dengan tanah. Diputar selektor

CONNECTION ke posisi TEST. Diperhatikan posisi jarum indikator A-B

dan M-N harus berada pada daerah merah. Jika posisi jarum tidak pada

daerah merah berarti kontak elektroda dengan tanah kurang baik.

Tancapan setiap elektroda diperhatikan.

Petugas penginjeksi harus memerintahkan agar semua orang tidak lagi

memegang elektroda (Peringatan : Memegang elektroda pada saat arus

diinjeksikan akan berakibat fatal).

22

Page 23: BAB I PENDAHULUAN.docx

Putar selektor POWER ke posisi ON dan selektor CONNECTION ke posisi

FWD (forward).

Untuk menginjeksikan arus, tekan tombol INJECT kemudian lepaskan.

Setelah pembacaan pada display ammeter (I-AB) dan voltmeter (V-MN)

relatif stabil tekan kedua tombol kedua HOLD secara bersamaan,

Catat bacaan ammeter (I) dan voltmeter (V) pada tabel akuisi data untuk

bagian Forward (Nilai I dicatat pada kolom IF dan nilai V pada kolom VF.

Pada posisi elektroda yang sama, putar selektor CONNECTION ke posisi

REV (Reverse).

Tekan tombol INJECT kemudian lepaskan.

Setelah pembacaan pada display ammeter (I-AB) dan voltmeter (V-MN)

relatif stabil tekan kedua tombol HOLD secara bersamaan.

Catat bacaan ammeter (I) dan voltmeter (V) pada tabel akuisisi data untuk

bagian Reverse (Nilai I dicatat pada kolom IR dan nilai V pada kolom VR).

Putar selektor power ke posisi SBY.

Pindahkan posisi keempat elektroda ke posisi untuk data kedua (sesuai

dengan yang ada pada tabel akuisisi data).

Lakukan kembali langkah-langkah diatas untuk titik data kedua (sesuai

dengan yang ada pada tabel akuisisi data).

4) Proses akhir akuisisi data :

Putar selektor POWER ke posisi OFF.

Lepaskan semua hubungan kabel-kabel.

Cabut keempat elektroda.

23

Page 24: BAB I PENDAHULUAN.docx

Welcome to RESIST version 1.0 Copyright (C) 1988 ITC Kanaalweg 3 2628 EB DELFT (The Netherlands) Msc. Research Project // by Vander Velpen B.P.A. A processing package for the use on IBM-PC and compatibles, that offers the user the processing of resistivity sounding data. Resist supports the Wenner, Schlumberger and Dipole-Dipole arrays. Wenner arrays Schlumberger arrays Dipole-dipole arrays Quit : return to MS-DOS

your option : S

Gulung kembali keempat kabel penghubung dengan rapi.

Sebelum meninggalkan lokasi survei periksa kembali kelengkapan

peralatan dan pastikan tidak ada yang tertinggal.

B. Teknik Pengolahan Data

Langkah-langkah pengolahan data menggunakan software RESIST :

Click icon program RESIST pada laya computer untuk membukanya.

Kemudian akan tampil halaman depan program resist seperti berikut:

Tekan <sembarang tombol> sehingga muncul tampilan seperti berikut:

Pilih salah satu metode array yang tersedia dengan mengetikkan huruf

pertamanya, misalnya ketikkan huruf <S> untuk memilih Schlumberger arrays.

Pemilihan ini disesuaikan dengan metode array yang digunakan saat pengambilan

24

Page 25: BAB I PENDAHULUAN.docx

Schlumberger Configuration

Entering field data

Read field data from standard Geosoft [*.DAT] file

Write the app.res. data in standard Geosoft [*.XYZ] file

Model entering

Prepare [*.RST] file for batch process

Batch process

reaD field data and model parameters from [*.RST] file

Quit : return to system-menu

your option :

C = Change The Electropotential Distance (MN-distance)

R = Renew the last data of the actual segment

Q = Quit the procedure

distance (AB/2) [m] resistivity [ohm.m]

distance [m] (AB/2) : 3.0

resistivity [ohm.m] : 20

data sounding resistivitas di lapangan. Kemudian tekan <Enter>, Sehingga

muncul halaman menu utama seperti berikut:

a. Memasukkan data

Untuk memasukkan data ketikkan huruf <E>, lalu tekan

<Enter>.Kemudian akan muncul halaman untuk memasukkan data seperti

berikut:

Pada posisi kursor, ketikkan nilai jarak elektroda untuk titik data pertama, lalu

tekan <Enter>.

25

Page 26: BAB I PENDAHULUAN.docx

You want to save the `rough` data (y/n)

AB/2[m] Res[Ohmm] Branch Point2.0 10.000 1 1

3.0 16.000 1 24.0 20.000 1 37.0 23.000 1 4

║typing errors (y/n)

Pada posisi kursor, ketikkan nilai resistivitas untuk titik data pertama, lalu tekan

<Enter>.

Masukkan nilai jarak elektroda (AB/2) dan resistivitas untuk semua titik data

mulai dari data dengan jarak elektroda terkecil sampai terbesar.

Bila terjadi kesalahan dalam memasukkan data pada baris terakhir, ketik huruf

<R>, maka data baris terakhir tersebut akan terhapus. Masukkan data yang benar.

Tekan <Q> apabila proses memasukkan data sudah selesai. Kemudian akan

muncul halaman yang menampilkan semua data yang sudah dimasukkan dan

pertanyaan konfirmasi apakah ada kesalahan dalam memasukkan data atau tidak.

Bila tidak ada lagi data yang salah tekan <n>, dan apabila masih ada yang salah

tekan <y>.

Kemudian akan muncul plot data resistivitas terhadap jarak elektroda (AB/2)

dalam grafik dengan skala bilog. Tekan <c> untuk melanjutkan proses.

Selanjutnya akan muncul pertanyaan konfirmasi untuk menyimpan data seperti

berikut;

Tekan <y> untuk menyimpan data, sehingga muncul

26

Page 27: BAB I PENDAHULUAN.docx

Enter Name of data file [*.DAT assumed] _

Give the Location of the VESounding : _

The Total number of layers _

Ketikkan suatu nama file untuk data tersebut pada lokasi kursor, lalu tekan

<Enter>. Kemudian akan muncul,

Ketikkan nama lokasi tempat pengambilan data, lalu tekan <Enter>. Program

akan kembali ke menu utama.

b. Memasukkan Parameter Model

Tekan <M> (Model Entering) untuk memasukkan tebakan awal model

lapisan (Jumlah lapisan, Ketebalan/Kedalaman, dan nilai resistivitas setiap

lapisan). Harus diingat bahwa dalam memasukkan tebakan awal model (Jumlah

lapisan, Ketebalan/Kedalaman, dan nilai resistivitas setiap lapisan) haruslah

berdasarkan pengamatan terhadap kurva medan (hasil plot data resistivitas

terhadap jarak elektroda). Lebih bagus lagi bila tebakan awal model tersebut

berdasarkan hasil interpretasi dengan curve matching. Juga bahwa tebakan awal

ini akan akan mempengaruhi hasil akhir pemodelan dengan program ini.

Kemudian akan muncul

Ketikkan jumlah lapisan pada pada posisi kursor.

You want to work with Thickness- or Depth-values (T/D) :

Tekan <T> bila ingin bekerja dengan Ketebalan atau

Tekan <D> bila ingin bekerja dengan Kedalaman.

27

Page 28: BAB I PENDAHULUAN.docx

A model of 2 layers layer[nr] resist[ohmm] Thick[m] Depth[m] ║Enter data from TOP to BOTTOM-layer ║The layer resistivity[ohm.m] (Nr 1)

Misalkan yang ingin ditentukan adalah ketebalan tiap lapisan dan nilai

resistivitasnya, maka tekan <T> kemudian <Enter>. Kemudian akan muncul

halaman untuk untuk memasukkan tebakan awal nilai ketebalan dan resistivitas

setiap lapisan seperti berikut:

                                                                                

Pada lokasi kursor ketikkan tebakan nilai resistivitas untuk lapisan pertama, lalu

tekan <Enter>. Pada lokasi kursor ketikkan tebakan ketebalan untuk lapisan

Pertama, lalu tekan <Enter>.    

Lakukan hal yang sama untuk lapisanselanjutnya.                                                    

Tekan <c> untuk melanjutkan proses.

Lalu akan muncul halaman grafik bilog yang berisi :

- Plot resistivitas terhadap jarak elektroda (data hasil pengukuran)

- Grafik parameter model (nilai ketebalan dan resistivitas tiap lapisan)

- Grafik resistivitas terhadap jarak elektroda (hasil perhitungan dengan model

yang dimasukkan)

28

A model of 2 layers layer[nr] resist[ohmm] Thick[m] Depth[m] 1 10.000 2.000 2.000 2 20.000 -.--- -.--- correction in Resistivity correction in Thickness correction in Number of layers Continue

Page 29: BAB I PENDAHULUAN.docx

- RMS-error (kesalahan model terhadap data lapangan), tekan <e> untuk

menampilkannya

- Parameter (nilai ketebalan dan resistivitas tiap lapisan), tekan <p> untuk

menampilkannya

Tekan <c> untuk melanjutkan proses.

Program kembali ke menu utama.

c. Proses Iterasi

Tekan <I>, lalu <Enter> untuk memilih proses iterasi.

Program kembali menampilkan halaman grafik.

Tekan <c> untuk melakukan iterasi ke dua.

Tekan kembali <c> untuk melakukan iterasi ketiga.

Demikian seterusnya, sampai nilai error lebih kecil daripada suatu nilai

tertentu yang ditetapkan. Apabila anda puas dengan hasil yang diperoleh (nilai

error yang kecil dan kecocokan kurva lapangan dengan kurva perhitungan). Akhiri

proses iterasi dengan menekan <s>. Program akan kembali ke menu utama.

d. Menampilkan Hasil Akhir

Ditekan <s> untuk menampilkan hasil akhir permodelan

Dicatat nilai akhir : RMS-error

Ketebalan, kedalaman, dan resistivitas tiap lapisan.

Ditekan <spasi> untuk mengakhiri dan kembali ke menu utama.

Apabila kurang puas dengan hasil yang diperoleh, dilakukan permodelan

ulang dengan langkah-langkah sebagai berikut.

e. Membaca data

29

Page 30: BAB I PENDAHULUAN.docx

Ditekan <R> untuk membaca data. Sehingga muncul nama direktori yang

akan ditampilkan dan konfirmasi apakah anada akan pindah direktori atau tidak,

misalnya sebagai berikut :

D:\Data Werner friska\SOFTWARE\RESIST

Bila data disimpan pada direktori yang akan di tampilkan, ditekan <n>,

bila tidak, ditekan <y> dan ditulis nama direktori tempat anda menyimpan data.

Kemudian akan muncul semua nama file data yang ada pada direktori tersebut.

Ketikan nama file pada posisi kursor, lalu tekan <enter>.

Proses selanjutnya sama denga langkah-langkah sebelumnya.

Diulangi proses sampai diperoleh hasil permodelan yang memuaskan.

C. Analisis Data

Dari data yang telah diolah dengan menggunakan program RESIST dan

dilakukan iterasi maka dapat diketahui jenis batuan dibawah titik sounding

berdasarkan nilai resistivitas yang telah didapatkan pada literature dibawah ini :

Tabel 3.1. Jenis batuan beserta nilai resistivitynya (Sumber : ladongiscientist, 2009)

30

Enter name of data file[*.DAT assumed]_

Page 31: BAB I PENDAHULUAN.docx

31