bab iii metode penelitian - repository.upi.edurepository.upi.edu/26829/6/s_fis_1002272_chapter...

52

Fadil Ilham, 2016 Pendugaan Kedalaman Air Tanah Menggunakan Metode Geolistrik Resistivitas di Daerah Tonga Kabupaten Padang Lawas Provinsi Sumatera Utara Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

BAB III

METODE PENELITIAN

Penelitan ini membahas mengenai proses pengolahan dan intepretasi data

pengukuran geolistrik resistivitas untuk menentukan kedalaman lapisan batuan

yang mengandung air tanah (aquifer). Data hasil pengukuran berupa nilai

apparent resistivity diolah dengan teknik intepretasi secara manual dan software.

Penelitian ini disusun menggunakan pendekatan kualitatif dan kuantitatif. Analisis

dilakukan menggunakan metode deskriptif, yaitu mengintepretasikan lokasi

penyebaran jenis dan kedalaman batuan yang membawa air tanah (aquifer)

berdasarkan hasil penampang resistivitas yang dikorelasikan dengan data lain

berupa peta geologi untuk memastikan letak dan kedalaman aquifer. Analisis

kuantitatif dilakukan dengan mengetahui nilai resistivitas bawah permukaan yang

mengindikasikan suatu jenis batuan dengan nilai resistivitas tertentu.

3.1. Lokasi dan Desain Penelitian

Dalam penulisan skripsi ini, penulis menggunakan data hasil pengukuran

geolistrik resistivitas tim peneliti Pusat Penelitian dan Pengembangan Sumber

Daya Air (PUSAIR) yang dilakukan di daerah Tonga, Kabupaten Padang Lawas,

Provinsi Sumatera Utara. Pengukuran geolistrik resistivitas yang dilakukan di

daerah penelitian, yaitu:

1. VES (Vertical Electrical Sounding)

Dilakukan untuk menduga jenis dan ketebalan batuan di satu titik pengukuran

secara tegak sesuai dengan kedalaman yang diperlukan. Jadi pengukuran

geolistrik resistivitas dengan cara VES ini dilakukan untuk menentukan

variasi litologi di bawah titik pengukuran secara vertikal.

2. Tomografi (Imaging)

Dilakukan untuk memetakaan litologi bawah permukaan lintasan pengukuran

secara lateral dan vertikal. Pada pengukuran geolistrik tomografi dihasilkan

suatu penampang bawah permukaan dalam bentuk 2D yang mencerminkan

litologi bawah permukaan lintasan daerah pengukuran berdasarkan distribusi

nilai resistivitas bawah permukaan.

53


Susunan elektroda yang dilaksanakan di lapangan untuk pengambilan data

geolistrik VES menggunakan susunan elektroda konfigurasi wenner. Pengukuran

VES dilakukan bertahap secara manual, memindahkan 4 elektroda bersamaan

untuk setiap kedalaman sebanyak 24 kali pengukuran. Sedangkan pengambilan

data tomografi dilakukan secara otomatis menggunakan peralatan SYSCAL Junior

Switch IRIS buatan Perancis. Susunan elektroda yang digunakan adalah wenner-

schlumberger dengan jarak antar elektroda atau spasi elektroda 10 m dan total

panjang lintasan adalah 480 m dengan 48 eletroda.

Lokasi kegiatan pengukuran geolistrik resistivitas ini memiliki luas area

sekitar kurang lebih 4 ha di aera sekitar Gudang Logistik yang termasuk daerah

Tonga yaitu Desa Pangikiran Dolok, Kecamatan Barumun Tengah, Kabupaten

Padang Lawas, Provinsi Sumatera Utara. Pengukuran geolistrik VES dan

tomografi dilakukan di beberapa titik dan lintasan sekitar gudang logistik. Dan

jumlah data pengukuran geolistrik resistivitas yang diolah oleh penulis dalam

penelitian kali ini yaitu lima titik VES dan dua lintasan tomografi di sekitar area

gudang logistik. Secara lengkap lokasi pengukuran ditunjukkan pada gambar

(3.1). Pengukuran geolistrik di lapangan dilakukan setelah pemetaan dan

pengecekan kondisi geologi permukaan untuk mengetahui penyebaran jenis

batuan di sekitar lokasi pengukuran berdasarkan peta geologi regional yang ada,

seperti yang ditunjukkan oleh gambar (3.2).

Berdasarkan informasi pemetaan geologi permukaan yang diperoleh dari

tim survey PU serta studi literatur dengan dasar peta geologi regional lembar

Padang Sidempuan dan Sibolga (Kartawa dkk dalam Pusat Penelitian dan

Pengembangan Geologi, 1982, lembar. 0617-0717) dengan skala 1 : 250.000,

diketahui bahwa batuan penyusun di sekitar daerah penelitian berumur Miosen

sampai Pliosen. Batuan tersebut terdiri dari konglomerat, batupasir, batulanau,

batugamping, serpih dan alluvium. Singkapan batupasir yang termasuk Formasi

Petani dijumpai di lokasi penelitian sekitar hutan Akasia. Penyebaran Formasi

Petani cukup luas di area penelitian geolistrik sekitar Gudang Logistik, dimana

formasi ini tersusun atas litologi serpih, batupasir, batulanau, dan batupasir

kapuran. Adapun urutan-urutan umur batuan paling tua sampai muda di daerah

penelitian adalah:

54


1. Formasi Sihapas

Batuan yang termasuk dalam Formasi Sihapas (Tms) berumur Miosen bawah

termasuk kelompok Kampar, terdiri dari konglomerat, breksi, batupasir,

batulanau dan lapisan serpih yang tipis-tipis. Ketebalan formasi Sihapas antara

100-250 m yang diendapkan di lingkungan transisi antara darat sampai pantai

laut dangkal.

2. Formasi Telisa

Batuan yang termasuk dalam Formasi Telisa (Tmt) berumur Miosen Tengah,

terdiri dari serpih banyak mengandung berfosil laut dengan lapisan tipis

glaukonit, batupasir berbutir halus, batulanau dan lapisan tipis batugamping

yang berselingan dengan serpih. Ketebalan Formasi Telisa sekitar 250 m yang

diendapkan di lingkungan laut dangkal sampai dalam.

3. Formasi Petani

Formasi Petani (Tup) berumur Miosen Atas - Pliosen, terdiri dari batuan

berupa serpih berwarna abu-abu kehijauan dengan selang-seling batupasir dan

batulanau serta lapisan tipis batubara, batupasir karbonat yang kadang-kadang

mempunyai struktur jejak binatang (bioturbasi), batulumpur berwarna kuning,

batupasir dan batulanau. Ketebalan Formasi Petani berkisar antara 300-1000

m yang diendapkan di lingkungan laut dangkal.

4. Alluvium

Alluvium (Qh) adalah hasil rombakan dari semua batuan yang telah ada,

berupa bongkah batu, kerakal, kerikil, pasir dan lempung, rawa bakau,

fluviatil, endapan asal laut dan lakustrin. Umumnya menempati bagian daerah

di pinggir sungai dan pantai.

55


Gambar 3.1 Lokasi Pengukuran Geolistrik Resistivitas.

Gambar 3.2 Penampang Geologi daerah penelitian yang dimodifikasi oleh tim

balitbang PU (Kartawa dalam Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, 1982,

lembar. 0617-0717).

56


3.2. Diagram Alir Pengolahan Data

Sebelum melakukan pemetaan bawah permukaan dengan penyelidikan

geolistrik resistivitas, terlebih dahulu dilakukan pemetaan geologi permukaan oleh

tim survey PU dengan dasar peta geologi regional daerah penelitian. Data hasil

pemetaan geologi permukaan diintepretasi secara langsung dengan menganalisis

data hasil pemetaan dan pengukuran lapangan baik morfologi maupun stratigrafi

batuan. Hasil analisis pemetaan geologi permukaan ini bertujuan untuk

memberikan gambaran penyebaran litologi permukaan di daerah penelitian.

Karena dengan mengetahui gambaran penyebaran litologi permukaan, akan

mempermudah intepretasi hasil pengukuran geolistrik untuk memastikan potensi

yang ada, termasuk potensi air tanah akibat dari pengaruh formasi geologi daerah

penelitian.

Dalam penelititan kali ini, data hasil pengukuran geolistrik resistivitas

diolah dengan menggunakan dua teknik intepretasi yaitu, teknik intepretasi secara

manual dengan menggunakan teknik kurva matching, metode lapisan Barnes dan

Kumulatif Moore. Dan teknik intepretasi dengan menggunakan software yaitu,

Ipi2win untuk data sounding dan Res2divn untuk data tomografi. Secara umum

tahapan-tahapan pengolahan data geolistrik resistivitas dengan teknik intepretasi

manual dan software yaitu:

1. Teknik Intepretasi Manual

Dalam teknik intepretasi manual, data pengukuran geolistrik yang diolah yaitu

data geolistrik resistivitas VES. Secara umum pengolahan data geolistrik VES

ini dilakukan dengan teknik curve matching (pencocokkan kurva), yaitu

mencocokan data lapangan dengan kurva standar (baku) yang telah ada untuk

mengetahui susunan litologi bawah permukaan secara vertikal. Tidak semua

titik duga menghasilkan lengkung (kurva) yang dapat diintepretasikan, maka

disamping pembuatan lengkung duga juga dilakukan perhitungan resistivitas

murni dengan metode lapisan Barnes untuk setiap kedalaman 10 m. Hasilnya

menggambarkan perubahan litologi bardasarkan resistivitasnya. Selain itu

dilakukan perhitungan dengan menggunakan Kumulatif Moore, untuk

memperoleh gambaran batas lapisan litologi.

57


Jadi pada teknik intepretasi manual, dilakukan mapping secara vertikal untuk

menentukan litologi bawah permukaan secara vertikal dan mapping secara

lateral untuk melihat penyebaran litologi bawah permukaan secara lateral

sesuai kedalaman yang dibutuhkan. Hasil mapping dengan teknik intepretasi

ini berupa penampang 1D dan 2D, dimana penampang 2D dibuat dari hasil

korelasi titik VES satu dengan titik VES lainnya sesuai kebutuhan. Hasil ini

mencerminkan litologi bawah permukaan titik ukur. Hasil penampang tersebut

dianalisis untuk kemudian ditentukan lapisan yang kira-kira bentindak sebagai

akuifer.

2. Teknik Intepretasi dengan Software

Dalam teknik intepretasi ini data pengukuran geolistrik yang diolah yaitu, data

geolistrik resistivitas VES dan tomografi. Data diolah menggunakan bantuan

perangkat lunak (software) yaitu, software Ipi2win untuk data VES dan

software Res2divn untuk data tomografi. Prinsip pengolahan data VES dengan

sama dengan kurva matching, yaitu dengan mencocokkan kurva plot data

lapangan dengan kurva model (kurva standar). Namun yang membedakannya

pada software Ipi2win, hasil pencocokkan kurva ditentukan oleh proses

inversi yang bekerja dengan algoritma tertentu. Dari hasil kurva resistivitas

1D ini kemudian dibuat penampang resistivitas 2D.

Penampang 2D pada software Ipi2win dibuat dengan mengkorelasikan antara

titik VES satu dengan titik VES lainnya yang dibuat dalam bentuk pseudo

cross section. Hasil model struktur bawah permukaan bumi digambarkan

dalam citra perlapisan berwarna. Setiap warna mewakili suatu nilai resistivitas

tertentu. Untuk mengintepretasi struktur litologi bawah permukaan dibawah

titik pengukuran, dilakukan dengan melihat citra perlapisan berwarna ini

sebagai fungsi kedalaman. Dari hasil analisis ini, dapat diketahui gambaran

litologi bawah permukaan dibawah titik pengukuran dan dapat diduga lapisan

yang bertindak sebagai sebagai akuifer.

Sedangkan pengolahan data tomografi dengan menggunakan software

Res2divn bertujuan untuk membuat suatu model penampang bawah

permukaan secara lateral dan vertikal sekaligus, baik dalam bentuk 2D atau

3D, dimana model penampang tersebut mencerminkan distribusi nilai

58


resistivitas sebenarnya dibawah permukaan bumi (dibawah titik pengukuran)

dan kedalaman lapisan. Hasil penampang pada Res2divn diperoleh dari hasil

inversi nilai apparent resistivity ( ).

Tahap akhir dari penelitian ini adalah untuk menduga kedalaman air tanah

di daerah penelitian berdasarkan hasil intepretasi data pengukuran geolistrik

resistivitas yang diolah dengan teknik intepretasi secara manual dan software.

Secara umum, diagram alur penelitian kali ini ditunjukkan oleh gambar (3.3).

59


Gambar 3.3 Diagram Alir Penelitiaan.

60


3.3. Pengolahan Data Resistivitas

Sebelum melakukan pengukuran geolistrik untuk menentukan kedalaman

air tanah, maka perlu dilakukan penyelidikan awal berupa pemetaan geologi

permukaan. Pemetaan geologi permukaan dilakukan untuk mendapatkan

gambaran geologi permukaan di daerah penelitian. Pemetaan ini dilakukan dengan

pemetaan dan pengukuran lapangan, baik morfologi struktur maupun stratigrafi

batuan. Pemetaan geologi permukaan di daerah Tonga dilakukan berdasarkan peta

geologi regional lembar Padang Sidempuan dan Sibolga (Kartawa dkk dalam

Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, 1982, lembar. 0617-0717) dengan

skala 1:250.000. Kemudian data informasi hasil survei dievaluasi dan diintepretasi

untuk mengetahui gambaran penyebaran litologi permukaan.

Setelah melakukan pemetaan geologi permukaan, kemudian dilakukan

penyelidikan lanjutan berupa pengukuran geolistrik resistivitas. Untuk mengetahui

hasil intepretasi data pengukuran geolistrik resistivitas dengan baik, maka data

hasil pengukuran diolah dengan menggunakan dua teknik inteprtasi yaitu teknik

intepretasi manual dan software untuk kemudian hasilnya dapat dikolaborasikan

dan dibandingkan satu-sama lain. Adapun langkah-langkah pengolahan data

geolistrik resistivitas menggunakan teknik intepretasi ini yaitu:

3.3.1. Teknik Pencocokkan Kurva (curve matching)

Data hasil pengukuran geolistrik resistivitas VES diplot kedalam suatu

grafik log-log 62,5 mm atau 83,3 mm dan digambarkan lengkung duganya dengan

arah sumbu horizontal adalah kedalaman ( ) dan sumbu nilai resistivitas

semu ( ), menjadi lengkung lapangan untuk kasus dua lapis, tiga lapis dan

seterusnya seperti yang ditunjukkan pada gambar (3.4).

Pengeplotan nilai apparent resistivity ini bergantung dari jenis konfigurasi

yang digunakan. Untuk konfigurasi wenner lengkung lapangan dibentuk oleh plot

antara apparent resistivity ( ) terhadap kedalaman ( ). Lengkung lapangan yang

diperoleh disesuaikan dengan lengkung baku (curve matching). Kemudian

diintepretasi ketebalan dan jenis litologi berdasarkan nilai resistivitasnya.

61


Gambar 3.4 Contoh hasil penyesuaian kurva dengan lengkung baku.

Tahapan pengolahan data resistivitas kurva matching wenner untuk kasus

dua lapis (lengkung baku dan lengkung bantu) yaitu:

1. Membuat grafik hubungan nilai resistivitas semu ( ) terhadap kedalaman

pada kertas log-log transparan yang ukurannya sama dengan lengkung baku

(62,5 mm atau 83,3 mm), seperti hasil yang ditunjukkan pada gambar (3.4).

Hasilnya gambar berupa lengkung lapangan.

2. Menyesuaikan lengkung lapangan dengan lengkung baku hingga didapat

perbandingan dengan dan plot titik pusat lengkung baku pada gambar

lengkung lapangan.

3. Menggambarkan atau membuat titik pusat lengkung baku lengkung lapangan

dan sesuaikan dengan lengkung bantu, kemudian tarik garis bantu

perbandingan dengan sebagai tempat kedudukan titik pusat lengkung

baku untuk penyesuaian berikutnya. Gambar lengkung bantu ditunjukkan oleh

gambar (3.5).

4. Menyesuaikan lengkung lapangan untuk memperoleh nilai perbandingan

berikutnya antara dengan dengan titik pusat lengkung baku yang terletak

pada garis bantu.

62


5. Mengulangi kegiatan serupa sampai penyesuaian lengkung lapangan habis.

6. Menentukan nilai resistivitas dari hasil penyesuaian dengan lengkung baku

dan lengkung bantu.

7. Titik perpotongan setiap lengkung bantu adalah menunjukkan kedalaman dan

ketebalan lapisan yang langsung dibaca ke arah absis.

8. Kemudian membuat data hasil pencocokkan kurva kedalam tabel untuk

mempermudah membaca hasil intepretasi, seperti yang ditunjukkan oleh

gambar (3.6).

Gambar 3.5 Kurva bantu untuk konfigurasi wenner.

(Barker, 1978 dalam Soewaeli, 2008, hlm. 57).

63


Gambar 3.6 Tabel hasil intepretasi pencocokkan kurva data geolistrik VES.

3.3.2. Metode Lapisan Barnes

Tidak semua titik duga sounding menghasilkan lengkung duga yang dapat

diintepretasi, maka selain pembuatan lengkung duga juga dilakukan perhitungan

perhitungan resistivitas murni cara Barnes perkedalaman tertentu yang diterapkan

pada pengukuran geolistrik untuk konfigurasi wenner. Resistivitas murni ini

menunjukkan nilai resistivitas sebenarnya dari tiap lapisan yang ditinjau.

Umumnya untuk keperluan hidrologi khususnya pencarian potensi, menentuan

kedalaman dan karakteristik litologi yang bertindak sebagai akuifer air tanah,

maka dilakukan perhitungan resistivitas murni cara Barnes perkedalaman 10 m,

seperti yang ditunjukkan gambar (3.7). Hasil perhitungan ini menggambarkan

perubahan litologi berdasarkan nilai resistivitasnya.

Dengan:

= Kedalaman (meter),

K = Faktor Geometri,

R = Hambatan (Ω),

= Resistivitas Semu ( ),

= Resistivitas murni Barnes ( ).

64


Gambar 3.7 Contoh hasil perhitungan resistivitas murni cara Barnes.

Tahapan-tahapan perhitungan resistivitas murni cara Barnes pada data

geolistrik VES, yaitu:

1. Mengisi kolom dan pada excel dari hasil data pengukuran lapangan.

Kolom K (Faktor Geometri) sesuai dengan konfigurasi yang digunakan, pada

contoh pada gambar 3.6, nilai K diperoleh dengan memasukkan rumus

perintah, yaitu: . Kemudian sorot kebawah untuk mendapatkan nilai

K untuk setiap nilai .

2. Menentukan nilai , nilai merupakan nilai hambatan tiap-tiap lapisan,

diperoleh dari persamaan , sehingga nilai , yaitu : = ⁄ .

3. Menentukan nilai ⁄ , nilai ⁄ (Mhos) diperoleh dari, = ⁄ .

4. Menentukan nilai , nilai merupakah hambatan murni Barnes

dimana nilai ini merupakam selisih nilai hambatan lapisan yang lebih bawah

dikurangi hambatan lapisan diatasnya seperti pada persamaan (2.44). Atau

pada excel nilai ini diperoleh dari rumus perintah, yaitu : untuk lapisan

pertama tetap, untuk lapisan kedua, = , untuk lapisan 3, = ,

dan begitu seterusnya sampai lapisan ke-n.

5. Menentukan nilai , nilai merupakan nilai resistivitas murni Barnes yang

diperoleh sesuai dengan persamaan (2.45). Atau pada excel diperoleh dari

rumus perintah, yaitu : =(2*(3,14)*(B5-B4))/G4 untuk lapisan kedua sampai

lapisan ke-n, karena untuk lapisan pertama nilai B4 tetap.

65


Setelah diperoleh nilai resistivitas murni Barnes untuk tiap-tiap

kedalaman, maka dibuat kedalam sebuat grafik plot terhadap kedalaman ,

seperti yang ditunjukkan oleh gambar (3.8).

Gambar 3.8 Contoh hasil kurva resistivitas murni Barnes yang dibuat

menggunakan Microsoft Excel.

3.3.3. Perhitungan Kumulatif Moore

Setelah diperoleh nilai resistivitas murni dengan cara Barnes untuk tiap-

tiap kedalaman. Kemudian dilakukan perhitungan dan penjumlahan resistivitas

murni untuk setiap kedalaman 10 m dengan menggunakan metode kumulatif

Moore, seperti ditunjukkan gambar (3.9). Hasil perhitungan ini menggambarkan

batas lapisan litologi dibawah permukaan titik pengukuran, seperti ditunjukkan

plot data Kumulatif Moore terhadap kedalaman pada gambar (3.10).

Adapun tahapan-tahapan perhitungan penjumlahan resistivitas murni

perkedalaman 10 m m menggunakan Kumulatif Moore pada data VES, yaitu:

1. Menjumlahkan nilai resistivitas untuk tiap-tiap kedalaman.

2. Untuk lapisan pertama, nilai resistivitas kumulatifnya yaitu sama dengan nilai

pada (lapisan pertama).

3. Untuk lapisan kedua, nilai resistivitas kumulatifnya yaitu merupakan

penjumalahn nilai resistivitas murni untuk ditambah dengan nilai

resistivitas murni atau pada excel, nilai tersebut diperoleh dengan

memasukkan rumus perintah, yaitu : =I3+H4.

66


4. Untuk lapisan ketiga, nilai resistivitas kumulatifnya yaitu merupakan

penjumlahan nilai resistivitas murni ditambah nilai resistivitas murni

atau pada excel, nilai tersebut diperoleh dengan memasukkan rumus perintah,

yaitu : =I4+H5, dan begitu seterusnya hingga mencapai kedalaman ke-n ( ).

Gambar 3.9 Hasil pengolahan Kumulatif Moore.

Gambar 3.10 Hasil kurva Kumulatif Moore yang dibuat menggunakan Microsoft

Excel.

3.3.4. Penampang 2D Hasil Korelasi Titik VES

Data VES masing-masing titik sounding dapat dikorelasikan satu-sama

lainnya untuk menghasilkan suatu penampang resistivitas 2D. Penampang 2D

tersebut memberikan informasi mengenai penyebaran litologi baik secara vertikal

maupun lateral berdasarkan distribusi nilai resistivitas dibawah titik-titik sounding

yang dikorelasikan. Pada penampang resistivitas 2D ini, informasi mengenai

penyebaran litologi dibawah titik-titik sounding yang dikorelasikan diintepretasi

67


berdasarkan perubahan nilai resistivitas perkedalaman tertentu yang diperoleh dari

perhitungan resistivitas cara Barnes dan perhitungan kumulatif Moore untuk

menentukan batas antar lapisan pada penampang yang dihasilkan. Hasil

intepretasi kurva matching (curve matching) berupa batas litologi perkedalaman

yang diperoleh digunakan sebagai pembanding dengan hasil yang diperoleh dari

hasil perhitungan resistivitas cara Barnes dan Kumulatif Moore. Adapun tahapan-

tahapan pembuatan penampang resistivitas ini yaitu:

1. Menentukan dua atau lebih titik sounding yang ingin dikorelasikan (misal:

titik sounding 3 dan 2).

2. Menghitung nilai resistivitas murni Barnes dan Kumulatif Moore yang

dikorelasikan, seperti ditunjukkan gambar (3.11) dan (3.12).

Gambar 3.11 Hasil perhitungan resistivitas murni Barnes dan Kumulatif Moore

titik sounding 3.

Gambar 3.12 Hasil perhitungan resistivitas murni Barnes dan Kumulatif Moore

titik sounding 2.

3. Membuat plot nilai resistivitas murni Barnes dan nilai Kumulatif Moore

terhadap nilai (kedalaman) masing-masing titik sounding yang dikorelasikan

68


pada millimeter blok. Pengeplotan nilai resistivitas murni Barnes dilakukan

dengan menggunakan skala logaritma seperti pada kurva matching dan

Kumulatif Moore menggunakan skala linier seperti ditunjukkan gambar

(3.13).

Gambar 3.13 Hasil plot nilai resistivitas murni cara Barnes dan Kumulatif

Moore.

4. Menggabungkan hasil plot data masing-masing titik sounding yang

dikorelasikan, kemudian membuat garis kontur yang menghubungkan nilai

resistivitas yang sama pada masing-masing kurva Barnes yang dihasilkan.

Kontur-kontur ini menunjukkan perubahan litologi dibawah titik-titik

sounding yang dikorelasikan berdasarkan distribusi nilai resistivitasnya dan

nilai Kumulatif Moore masing-masing titik menujukkan batas antar lapisan,

seperti ditunjukkan gambar (3.14);

69


Gambar 3.14 Contoh hasil penampang resistivitas korelasi titik sounding 3 dan 2.

5. Memvisualisasikan penampang secara digital untuk mempermudah tahap

pengeditan dan pengintepretasian litologi. Software yang digunakan penulis

untuk visualisasi penampang manual dalam penelitian kali ini yaitu AutoCad

2010. Dimana tahapannya masih melanjutkan proses diawal yaitu:

6. Membuat penampang harus dalam bentuk format data JPEG agar bisa

dimasukkan kedalam software AutoCad. Perubahan itu dilakukan dengan

proses scanning penampang, sehingga diperoleh citra penampang dalam

format JPEG.

7. Memasukkan atau import penampang yang telah dibuat kedalam format JPEG

pada AutoCAd. Setelah itu membuat penampang dengan AutoCad dengan

cara meniru bentuk garis penampang yang telah dimasukkan sebelumnya,

seperti ditunjukkan gambar (3.15).

Gambar 3.15 Hasil penampang yang dibuat dengan software AutoCad 2010.

70


8. Melakukan pengeditan penampang dengan cara menghilangkan kontur yang

tidak perlu. Membagi penampang menjadi beberapa lapisan litologi sesuai

distribusi nilai resistivitasnya, memberi simbol litologi dan batas lapisan agar

mempermudah proses intrepetasi, seperti ditunjukkan gambar (3.16). Yang

perlu diperhatikan dalam pembuatan penampang ini adalah, elevasi titik data

sounding dan skala yang digunakan harus sesuai dengan peta denah lokasi

pengukuran yang digunakan.

Gambar 3.16 Hasil penampang korelasi titik sounding 3 dan 2 dengan

menggunakan AutoCAd 2010.

9. Penampang yang telah selesai divisualisasikan dengan software AutoCad

memberikan informasi penyebaran litologi, baik secara vertikal maupun

lateral bawah permukaan titik-titik sounding yang dikorelasikan, seperti

ditunjukkan gambar (3.17).

Setelah mendapatkan penyebaran litolologi bawah permukaan berdasarkan

distribusi nilai resistivitas titik-titik sounding yang dikorelasikan, kemudian dapat

ditentukan lapisan akuifer dan menentukan kedalaman air tanah.

71


Gambar 3.17 Contoh hasil penampang korelasi titik sounding 3 dan 2 yang

mencerminkan litologi dibawah titik pengukuran.

3.3.5. Software Ipi2win

Software Ipi2win yang diguanakan dalam penelitian ini adalah software

Ipi2win version 3.0.1.a7.01.03. Software ini digunakan untuk menampilkan model

struktur bawah permukaan hasil pengolahan data geolistrik VES suatu titik dalam

bentuk kurva satu dimensi seperti pada gambar (3.18). Kurva satu dimensi ini

dibuat sebagai input untuk membuat penampang dua dimensi dengan cara

mengkorelasikan dua atau lebih hasil kurva satu dimensi titik VES. Dalam

mengolah data tersebut, software Ipi2win diatur dengan setting default, dimana

untuk memperoleh hasil dengan nilai error terkecil dengan membuat model

inversi dengan tiga sampai lima layer;

Pada software Ipi2win, hasil penampang dua dimensi ini ditampilkan

dalam citra perlapisan berwarna berupa pseudo cross section, seperti ditunjukkan

gambar (3.19). Adapun tahapan-tahapan pengolahan data geolistrik VES pada

software Ipi2win untuk membuat kurva 1D dan pseudo cross section secara rinci

terdapat pada lampiran A.

72


Gambar 3.18 Kurva 1D hasil pencocokkan software Ipi2win.

Gambar 3.19 Penampang 2D dalam bentuk pseudo cross section hasil korelasi

titik VES.

3.3.6. Software Res2divn

Software Res2divn yang digunakan dalam penelitian ini yaitu Res2divn

version 3.51L. Software Res2divn merupakan suatu software yang secara otomatis

akan menghasilkan model resistivitas 2D atau 3D bawah permukaan dari

pengolahan data hasil pengukuran geolistrik tomografi (Griffiths and Barker,

1993 dalam Geotomo, 2006, hlm. 1). Model resistivitas yang dihasilkan Res2divn

merupakan model hasil inversi data hasil pengukuran lapangan berupa nilai

(apparent resistivity) untuk diperoleh nilai sebenarnya dalam bentuk suatu

penampang bawah permukaan dibawah lintasan pengukuran.

73


Gambar 3.20 Pseudosection 2D lintasan pengukuran tomografi hasil inversi

software Res2divn.

Sebelum terbentuk suatu model resistivitas bawah permukaan suatu

lintasan pengukuran, maka dilakukan beberapa proses pengolahan data pada

Resdivn, dimana software Res2divn diatur dengan setting default serta model

hasil inversi (pseudosection) dibuat dengan lima kali proses iterasi. Dalam

penelitian kali ini, penulis hanya membuat model 2D dalam bentuk pseudosection

dari data tomografi yang diolah dengan Res2divn, seperti ditunjukkan gambar

(3.20). Adapun tahapan-tahapan pengolahan data geolistrik tomografi pada

Res2divn untuk membuat pseudosection dari data tomografi secara rinci terdapat

pada lampiran A.

3.4. Intepretasi

Pada teknik intepretasi manual interpetasi dilakukan dengan menggunakan

teknik curve matching (pencocokkan kurva) untuk menghasilkan kurva 1D untuk

menggambarkan litologi diabawah titik ukur secara vertikal, perhitungan

resistivitas cara Barnes untuk mengetahui gambaran litologi dibawah titik ukur

perkedalaman tertentu dan perhitungan Kumulatif Moore untuk menentukan batas

antar lapisan. Dan untuk penampang 2D yang dihasilkan dari korelasi titik-titik

VES, litologi bawah permukaan diintepretasi berdasarkan distribusi nilai

resistivitas dibawah titik-titik pengukuran. Pada intepretasi menggunakan

software, intepretasi dilakukan dengan melihat penampang resistivitas bawah

permukaan hasil inversi software, yaitu software Ipi2win untuk pengolahan data

74


VES yang berupa penampang 2D hasil korelasi titik-titik VES dan software

Res2divn pengolahan data tomografi yang berupa penampang 2D.

Pada software Ipi2win penampang hasil inversi data ditampilkan dalam

suatu kurva 1D dan penampang 2D. Untuk kurva 1D, menampilkan penyesuaian

plot data apparent resistivity ( ) terhadap kedalaman ( ) dengan kurva standar.

Kurva tersebut menunjukkan persebaran titik data hasil pengukuran berdasarkan

nilai resistivitasnya yang kemudian dijadikan sebagai input untk membuat

penampang resistivitas 2D. Penampang 2D merupakan hasil korelasi titik-titik

VES yang dibuat dalam bentuk pseudo cross section berupa citra perlapisan

berwarna. Hasil korelasi tersebut menunjukkan gambaran lilotogi bawah

permukaan dibawah titik-titik pengukuran yang diintepretasi berdasarkan

distribusi nilai resistivitas bawah permukaan dalam bentuk citra perlapisan warna.

Pada software Res2divn, penampang hasil inversi data tomografi

digambarkan dalam bentuk pseudosection 2D yang berupa distribusi nilai

resistivitas terhadap kedalaman yang dipetakan dengan indikasi warna. Setiap

bagian kontur warna hasil pemetaan berasosiasi dengan suatu nilai resistivitas

tertentu di bawah permukaan. Kemudian nilai resistivitas bawah permukaan yang

terukur, dikorelasikan dengan peta geologi daerah setempat dan diintepretasikan

jenis litologi dan kandungan yang terdapat di bawah permukaan daerah penelitian.

Teknik intepretasi secara manual pada dasarnya sama dengan teknik

intepretasi menggunakan software Ipi2win. Karena Ipi2win merupakan kurve

matching yang dihasilkan dari proses inversi berdasarkan suatu persamaan

algoritma dan matematis tertentu, dimana pengeplotan data dilakukan secara

otomatis oleh komputer. Pada teknik kurve matching baik untuk konfigurasi

wenner atau schlumberger, intepretasi dilakukan dengan melihat hasil

penyesuaian lengkung lapangan dengan lengkung baku yang kemudian dengan

menggunakan lengkung bantu untuk memperoleh nilai resistivitas bawah bawah

permukaan. Dengan demikian data dapat diintepretasi untuk menentukan jenis dan

ketebalan batuan bawah permukaan pada daerah titik pengukuran. Karena tidak

semua titik duga menghasilkan lengkung yang dapat diintepretasi, maka

disamping pembuatan lengkung duga juga dilakukan perhitungan resistivitas cara

Barnes untuk setiap kedalaman 10 m. Hasilnya menggambarkan perubahan

75


litologi berdasarkan resistivitasnya. Selain itu dilakukan perhitungan dan

penjumlahan resistivitas untuk setiap kedalaman 10 m dengan menggunakan

Kumulatif Moore untuk memperoleh gambaran batas lapisan batuan. Kemudian

dengan mengkorelasikan titik-titik VES, dibuat suatu penampang 2D yang

memuat distribusi resistivitas perkedalaman tertentu dan batas antar lapisan

masing-masing titik VES yang dikorelasikan, sehingga dihasilkan suatu model

penampang bawah permukaan berdasarkan distribusi nilai resistivitas dibawah

masing-masing titik ukur. Hasil distribusi resistivitas ini mencerminkan litologi

dibawah titik ukur untuk kemudian dapat ditentukan lapisan yang bertindak

sebagai akuifer.

3.5. Analisis

Setelah data hasil pengukuran diolah dan diintepretasi, maka hasil tersebut

perlu dianalisis lebih lanjut. Analisis ini bertujuan untuk memberikan gambaran

lebih baik mengenai hasil intepretasi data geolistrik resistivitas yang diolah

dengan teknik intepretasi secara manual dan software. Analisis dilakukan dengan

mengolaborasikan hasil masing-masing teknik intepretasi agar diperoleh suatu

hasil intepretsasi yang semakin baik. Hasil intepretasi baik berupa penampang

resistivitas 1D maupun 2D untuk memberikan gambaran litologi bawah

permukaan secara lebih mendalam di daerah penelitian. Setelah diperoleh

gambaran ini, barulah dapat ditentukan suatu formasi geologi yang merupakan

akuifer dan ditentukan kedalaman air tanahnya berdasarkan distribusi nilai

resistivitasnya.

Dalam menganalisis hasil intepretasi penampang resistivitas bawah

permukaan yang dihasilkan dari data yang diolah dengan menggunakan software

dan teknik manual, diperlukan suatu acuan sebagai standar patokan dalam

mengintepretasi dan menganalisis. Acuan disini berfungsi sebagai patokan dan

referensi dalam mengklasifikasikan nilai resistivitas yang diperoleh dari hasil

pengolahan data sehingga dapat ditentukan susunan geologi bawah permukaan

terkait dengan nilai resistivitas yang dihasilkan. Adapun acuan yang digunakan

sebagai yaitu berupa peta geologi daerah penelitian dan tabel resistivitas batuan

dan fluida yang dibuat oleh para ahli geologi (terlampir pada BAB II).

bab iii metode penelitian - repository.upi.edurepository.upi.edu/26829/6/s_fis_1002272_chapter...

Documents