i

i

IDENTIFIKASI JEBAKAN AIRTANAH ASIN

MENGGUNAKAN PENDUGAAN GEOLISTRIK DI

KECAMATAN WONOSEGORO KABUPATEN

BOYOLALI

SKRIPSI

Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan

Mencapai derajat Sarjana S-1

Fakultas Geografi

Oleh:

SULISTIANI

E100170235

FAKULTAS GEOGRAFI

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2021

iii

iii

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam Skripsi ini tidak terdapat karya

yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu Perguruan Tinggi

dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah

ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam

naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.

Surakarta, 11 Oktober 2021

Penulis,

SULISTIANI

E100170235

iv

iv

HALAMAN PERSEMBAHAN

Dengan rasa syukur yang mendalam, dengan telah diselesaikannya Skripsi ini

penulis mempersembahkan kepada:

1. Kedua orang tua, keluarga, keluarga besar yang tiada lelah selalu mendoakan

dan memberi support hingga sampai di titik ini.

2. Kawan-kawan yang beraneka ragam, baik dari mahasiswa UMS maupun dari

universitas lain yang telah banyak memberi masukan, semangat, dan arahan

hingga akhirnya dapat terselesaikan skripsi ini.

3. Kepada beberapa organisasi yaitu IMM dan KMF yang telah memberi saya

banyak pengalaman, ilmu, dan relasi.

v

v

MOTTO HIDUP

“Dalam hidup kita harus belajar menerima perbedaan karena tidak semua yang kamu

suka harus dipertahankan dan tidak semua argumenmu harus dimenangkan”

vi

vi

INTISARI

Airtanah sebagai kebutuhan primer makhluk hidup memiliki kondisi yang berbeda

pada setiap wilayah. Salah satu fenomena airtanah yang terjadi yaitu berasa payau –

asin seperti yang berada di Kecamatan Wonosegoro Kabupaten Boyolali Jawa Tengah.

Tujuan penelitian ini adalah (1) Memetakan persebaran spasial jebakan airtanah asin

beserta jenis perlapisan batuannya di wilayah tersebut, (2) Menganalisis penyebab

terdapatnya airtanah asin di lokasi penelitian. Metode yang digunakan dalam penelitian

ini adalah metode survei, kemudian untuk memetakan sebaran airtanah asin

menggunakan metode pendugaan geolistrik metode VES (konfigurasi Schlumberger)

yang diolah dengan menggunakan software IP2WIN. Sedangkan metode untuk

mengetahui penyebab adanya airtanah asin yaitu dengan melakukan uji laboratorium

berdasarkan unsur mayor dari sampel airtanah kemudian diplotkan kedalam diagram

piper trilinier. Hasil penelitian dari tujuan pertama ini menunjukkan bahwa sebaran dari

airtanah payau – asin memiliki pola berkelompok (Cluster). Wilayah yang memiliki

airtanah payau – asin tersebut yaitu di sebagian Desa Karangjati, Gosono, dan

Banyusri. Dimana di lokasi tersebut terdapat adanya jebakan airtanah payau – asin

dengan nilai tahanan jenis 0 – 15 m hingga kedalaman 30 mdpl. Berdasarkan

pendugaan geolistrik di lokasi penelitian memiliki 3 jenis formasi batuan yaitu akuifer,

akuiklud, dan akuifug. Hasil plotting pada diagram piper trilinier dan diagram

segiempat terdapatnya airtanah bersalinitas tinggi ini dikarenakan adanya evaporasi,

dimana evaporasi ini dapat menunjukkan bahwa di lokasi penelitian pada masa lampau

merupakan daerah yang pernah dipengaruhi oleh air laut, sehingga akan menyebabkan

garam sulfat dan klorida tertinggal dan mengendap serta terlarut dalam airtanah.

Kata Kunci: airtanah, lempung, geolistrik, diagram piper

vii

vii

ABSTRACT

Groundwater as the primary need of living things has different conditions in each

region. One of the groundwater phenomena that occurs is that it tastes brackish - salty,

as in Wonosegoro District, Boyolali Regency, Central Java. The aims of this study were

(1) Map the spasial distribution of salty groundwater traps and the types of rock layers

in the area, (2) Analyzing the causes of the presence of salty groundwater in the

research location. The method used in this study is a survey method, then to map the

distribution of salty groundwater using the VES method (Schlumberger configuration)

geoelectric estimation method which is processed using IP2WIN software. While the

method to determine the cause of the presence of salty groundwater is by conducting

laboratory tests based on the major elements of the groundwater sample and then

plotting it into a trilinear piper diagram. The results of this research show that the

distribution of brackish-salt groundwater has a cluster pattern. Areas that have brackish

– salt groundwater, namely in some village Karangjati, Gosono, and Banyusri. Where

there is a brackish-salt groundwater trap with a resistivity value of 0-15 m to a depth

of 30 masl. Based on geoelectrical estimation, the research location has 3 types of rock

formations, namely aquifers, aquiclude, and aquifug. The results of plotting on the

trilinear piper diagram and rectangular diagram of the presence of high salinity

groundwater is due to evaporation, where this evaporation can indicate that the research

location in the past was an area that had been affected by sea water, so that it would

cause sulfate and chloride salts to be left behind and precipitated and dissolved in

groundwater.

Keyword : groundwater, clay, geoelectric, piper diagram

viii

viii

DAFTAR ISI

HALAMAN PERSETUJUAN SKRIPSI ………………………………………….ii

PERNYATAAN ……………………………………………………………………iii

HALAMAN PERSEMBAHAN …………………………………………………...iv

MOTTO HIDUP …………………………………………………………………...v

INTISARI …………………………………………………………………………..vi

ABSTRACT ………………………………………………………………………..vii

DAFTAR ISI …………………………………………………………………........viii

DAFTAR TABEL…………………………………………………………..……...xxi

DAFTAR GAMBAR …………………………………………………………........xii

DAFTAR PERSAMAAN …………………………………………………………xiv

BAB I PENDAHULUAN………………………………………………………........1

1.1 Latar Belakang .................................................................................................... 1

1.2 Perumusan Masalah ............................................................................................ 4

1.3 Tujuan Penelitian ................................................................................................ 5

1.4 Kegunaan Penelitian............................................................................................ 5

1.4.1 Kegunaan dalam Bidang Keilmuan ............................................................. 5

1.4.2 Kegunaan Praktis ......................................................................................... 5

1.5 Telaah Pustaka dan Penelitian Sebelumnya ........................................................ 6

1.5.1 Telaah Pustaka ............................................................................................. 6

1.5.2 Penelitian Sebelumnya ............................................................................... 20

1.6 Kerangka Penelitian .......................................................................................... 28

1.7 Batasan Operasional .......................................................................................... 31

BAB II METODE PENELITIAN……………………………………………........32

2.1 Populasi/Obyek Penelitian ................................................................................ 32

2.2 Metode Pengambilan Sampel ............................................................................ 32

2.3 Metode Pengumpulan Data ............................................................................... 33

ix

ix

2.4 Instrumen dan Bahan Penelitian........................................................................ 33

2.5 Teknik Pengolahan Data ................................................................................... 37

2.5.1 Teknik Pengolahan Data TMA .................................................................. 37

2.5.2 Teknik Pengolahan Data DHL ................................................................... 38

2.5.3 Teknik Pengolahan Data Resistivitas Aquifer ........................................... 38

2.5.4 Teknik Pengujian Sampel di Laboratorium ............................................... 41

2.6 Metode Analisis Data ........................................................................................ 44

2.6.1 Metode Analisis Data TMA ....................................................................... 44

2.6.2 Metode Analisis Data DHL ........................................................................ 44

2.6.3 Metode Analisis Data Resistivitas Aquifer ................................................ 44

2.6.4 Metode Analisis Data Uji Laboratorium .................................................... 45

2.6.5 Metode Analisis Diagram Piper ................................................................ 48

2.7 Diagram Alir Penelitian .................................................................................... 51

BAB III DESKRIPSI GEOGRAFIS DAERAH PENELITIAN……………. …..52

3.1 Letak, Luas, dan Batas ...................................................................................... 52

3.2 Geologi .............................................................................................................. 55

3.3 Geomorfologi .................................................................................................... 58

3.4 Jenis Tanah ........................................................................................................ 62

3.5 Iklim .................................................................................................................. 64

3.6 Penggunaan Lahan ............................................................................................ 66

3.7 Penduduk ........................................................................................................... 70

3.7.1 Jumlah Penduduk Menurut Jenis Kelamin dan Kepadatan Penduduk di

Kecamatan Wonosegoro ..................................................................................... 70

3.7.2 Laju Pertumbuhan Penduduk ..................................................................... 73

3.7.3 Jumlah Penduduk Menurut Kelompok Umur ............................................ 74

3.7.4 Pendidikan .................................................................................................. 76

BAB IV HASIL PENELITIAN………………………………………………........79

4.1 Pemetaan Tinggi Muka Airtanah (TMA) .......................................................... 79

4.2 Pemetaan Persebaran Nilai Daya Hantar Listrik (DHL) Airtanah .................... 81

4.3 Pemetaan Resistivitas Aquifer .......................................................................... 83

4.3.1 Hasil Pengukuran Geolistrik Titik 1 (G1) .................................................. 85

x

x

4.3.2 Hasil Pengukuran Geolistrik Titik 2 (G2) .................................................. 89

4.4 Hasil Uji Sampel Di Laboratorium ................................................................... 96

BAB V ANALISIS DAN PEMBAHASAN…………………………………........101

5.1 Pemetaan Tinggi Muka Airtanah (TMA) ........................................................ 101

5.2 Pemetaan Persebaran Nilai Daya Hantar Listrik (DHL) ................................. 103

5.3 Pemetaan Resistivitas Aquifer ........................................................................ 105

5.3.1 Pemetaan Resistivitas Akuifer pada Titik 1 (G1) .................................... 105

5.3.2 Pemetaan Resistivitas Akuifer pada Titik 2 (G2) .................................... 107

5.4 Uji Sampel Di Laboratorium ........................................................................... 110

BAB VI PENUTUP………………………………………………………………..114

6.1 Simpulan ......................................................................................................... 114

6.2 Saran ................................................................................................................ 115

6.2.1 Saran Teoritis ........................................................................................... 115

6.2.2 Saran Praktis............................................................................................. 115

LAMPIRAN A Tabel Nilai DHL dan TMA di Lokasi Penelitan…………….........126

LAMPIRAN B Data Pendugaan Geolistrik Lokasi Penelitian…………………….129

LAMPIRAN C Pseudo Cross Section dan Resistivity Cross Section………..........130

LAMPIRAN D Hasil Interpretasi Perlapisan Litologi…………………………….131

LAMPIRAN E Diagram Alir Prosedur Laboratorium…………………………….133

LAMPIRAN F Pembuatan Larutan Pereaksi & Perhitungan Standardisasi Na2EDTA

Menggunakan Larutan Primer CaCO3……………………………...........................136

LAMPIRAN G Perhitungan Beberapa Unsur Mayor (Ca2+, Mg2+, Cl-, SO42)……138

LAMPIRAN H Dokumentasi Proses Penelitian…………………………………..143

xi

xi

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Asal Mula Pembentukan Airtanah Asin................................................. 11

Tabel 1.2 Variasi Tahanan Jenis Material Batuan ................................................. 19

Tabel 1.3 Ringkasan Penelitian Sebelumnya ......................................................... 24

Tabel 2.1 Klasifikasi Kesadahan46

Tabel 3.1 Nama Desa dan Luas Kecamatan........................................................... 53

Tabel 3.2 Banyak Hari Hujan dan Curah Hujan Menurut Bulan di Kecamatan

Wonosegoro Tahun 2019 ..................................................................................... 67

Tabel 3.3 Jenis penggunaan lahan dan luasannya .................................................. 70

Tabel 3.4 Jumlah dan Kepadatan Penduduk Menurut Desa di Kecamatan Wonosegoro

Tahun 2019............................................................................................................. 73

Tabel 3.5 Pertumbuhan Penduduk Menurut Desa di Kecamatan Wonosegoro Tahun

2019 ...................................................................................................................... 76

Tabel 3.6 Jumlah Fasilitas Sekolah, Murid, dan Guru di Kecamatan Wonosegoro

Tahun 2019............................................................................................................. 79

Tabel 4.1. Data Resistivitas Sounding Konfigurasi Schlumberger Titik 1 ............ 88

Tabel 4.2. Interpretasi Struktur Lapisan Litologi Titik 1 ....................................... 91

Tabel 4.3. Data Resistivitas Sounding Konfigurasi Schlumberger Titik 2 ............ 92

Tabel 4.4. Interpretasi Struktur Lapisan Litologi Titik 2 ....................................... 95

Tabel 4.5. Hasil Uji Laboratorium dan Konversi Parameter Sampel Airtanah ..... 99

Tabel 5.1. Interpretasi Struktur Lapisan Litologi Titik 1 ..................................... 108

Tabel 5.2. Interpretasi Struktur Lapisan Litologi Titik 2 ..................................... 110

Tabel 5.3. Hidrogeokimia Airtanah Berdasarkan Metode Diagram Piper ........... 114

xii

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Three Point Problem ......................................................................... 38

Gambar 2.2. Olahan hasil penggabungan data VES dan pembuatan penampang

melintang dengan software IP2WIN ...................................................................... 39

Gambar 2.3. Diagram Alir Teknik Pengolahan Data Resistivitas ......................... 40

Gambar 2.4. Klasifikasi Hidrogeokimia dengan Diagram Piper Model Kloosterman

................................................................................................................................ 49

Gambar 3.1. Peta Administrasi Kecamatan Wonosegoro ...................................... 54

Gambar 3.2. Kondisi aspal jalan yang bergelombang akibat kembang-kerut dan

gerakan tanah serta beban kendaraan ..................................................................... 57

Gambar 3.3. Peta Geologi Kecamatan Wonosegoro .............................................. 59

Gambar 3.4. Peta Topografi di Kecamatan Wonosegoro ...................................... 62

Gambar 3.5. Peta Kemiringan Lereng di Kecamatan Wonosegoro ....................... 63

Gambar 3.6. Peta Jenis Tanah di Kecamatan Wonosegoro ................................... 66

Gambar 3.7. Peta Penggunaan Lahan di Kecamatan Wonosegoro ........................ 72

Gambar 3.8. Peta Kepadatan Penduduk di Kecamatan Wonosegoro .................... 75

Gambar 3.9. Piramida Penduduk Kecamatan Wonosegoro Tahun 2019 ............... 78

Gambar 3.10. Pendidikan Tertinggi yang Ditamatkan Penduduk Kecamatan

Wonosegoro Tahun 2019 ....................................................................................... 81

Gambar 4.1. Peta Arah Aliran Airtanah Lokasi Penelitian .................................... 83

Gambar 4.2. Peta Persebaran Nilai DHL Lokasi Penelitian .................................. 85

Gambar 4.3. Peta Titik dan Arah Bentangan Pendugaan Geolistrik ...................... 87

Gambar 4.4. Hasil Inversi Batuan Software IP2Win Titik 1.................................. 90

Gambar 4.5. Hasil interpretasi perlapisan batuan dan nilai salinitas airtanah

berdasarkan hasil olah pendugaan geolistrik titik G1 ............................................ 92

Gambar 4.6. Hasil Inversi Batuan Software IP2Win Titik 2.................................. 94

Gambar 4.7. Hasil interpretasi perlapisan batuan dan nilai salinitas airtanah

berdasarkan hasil olah pendugaan geolistrik titik G2 ............................................ 96

xiii

xiii

Gambar 4.8. Hidrostarigrafi airtanah berdasarkan pendugaan geolistrik pada titik

G1-G2 ..................................................................................................................... 98

Gambar 4.9. Diagram Piper Sampel Airtanah ..................................................... 101

Gambar 4.10. Diagram Piper Segiempat.............................................................. 102

xiv

xiv

DAFTAR PERSAMAAN

Persamaan 1 .......................................................................................................... 45

Persamaan 2 .......................................................................................................... 45

Persamaan 3 .......................................................................................................... 45

Persamaan 4 .......................................................................................................... 46

Persamaan 5 .......................................................................................................... 46

Persamaan 6 .......................................................................................................... 46

Persamaan 7 .......................................................................................................... 47

Persamaan 8 .......................................................................................................... 47

Persamaan 9 .......................................................................................................... 47

Persamaan 10 ........................................................................................................ 47

Persamaan 11 ........................................................................................................ 47

Persamaan 12 ........................................................................................................ 67

xv

xv

KATA PENGANTAR

Tiada puji yang selayaknya penulis panjatkan selain hanya kepada Allah

Subhanahu wa Ta’ala yang telah memberikan kesempatan untuk meraih ilmu dan

hikmah-Nya dalam rangka mempelajari dan merenungi ayat-ayat tanda kekuasan-Nya

yang tersebar di setiap sudut alam semesta. Alhamdulillah, atas izin-Nya pula, tulisan

ini dapat diselesaikan dengan baik. Seterusnya, sholawat serta salam tak lupa semoga

senantiasa mengalir keharibaan hamba dan utusan-Nya yang paling mulia, Baginda

Nabiyullah Muhammad Shallahu Alaihi Wasallam yang telah mengajarkan kita

mengenai ilmu pengetahuan tanpa meninggalkan asal-usul ilmu pengetahuan itu

sendiri. Semoga sholawat salam juga tercurah kepada para sahabat dan keluarganya

yang mulia, tabiin, tabi’ittabi’iin dan senantiasa mengalir kepada kita hingga kelak

bertemu dengannya di Jannah-Nya.

Pada kesempatan ini izinkan penulis menghaturkan rasa terima kasih kepada

pihak-pihak yang telah membantu, baik secara langsung maupun secara spiritual, sekali

lagi saya ucapakan terimakasih kepada:

1. Allah SWT atas segala nikmat yang telah diberikan kepada hambanya.

2. Nabi Muhammad SAW yang telah membawa cahaya islam sehingga kita

mampu merasakan manisnya iman.

3. Bapak Jumadi, Ph. D selaku Dekan Fakultas Geografi UMS, seluruh jajaran

dekanat, seluruh dosen dan pegawai di lingkungan Fakultas Geografi UMS

yang telah mengajarkan, membimbing dan membantu mengenai geografi dan

segala bentuk peraturan akademisi.

4. Bapak Drs. Yuli Priyana, M. Si selaku dosen pembimbing. Terimakasih atas

segala bimbingan dan pengertiannya, semoga dicatat sebagai amal baik, aamiin.

5. Bapak Ir. Taryono, M.Si selaku dosen pembahas. Terimakasih atas segala

masukan yang diberikan.

6. Bapak Danardono, S.Si., M.Sc selaku dosen pembahas yang telah memberi

koreksi, kritik serta saran dan masukan atas tulisan ini sehingga menjadi suatu

xvi

xvi

karya yang lebih baik

7. Seluruh civitas akademika Fakultas Geografi yang telah mewarnai kehidupan

perkuliahan.

8. Keluarga inti dan keluarga besar penulis yang telah membesarkan penulis dan

selalu memberikan do’a dan dukungan moril serta materi kepada penulis

sehingga penulis dapat melewati masa-masa sulit selama jauh dari mereka.

9. Laboratorium Sumber Daya Air dan laboran yang telah memfasilitasi sekaligus

membantu proses mengerjakan penelitian ini.

10. Teruntuk kamu yang selalu ku semogakan

11. Seluruh kawan-kawan sejawat yang tidak cukup saya tuliskan satu persatu.

Semoga Allah yang akan membalas kebaikan Bapak, Ibu, Saudara dan Saudari

sekalian dengan balasan yang sebaik-baiknya. Akhir kata semoga tulisan ini, menjadi

amal yang baik yangtidak akan pernah terputus pahalanya bagi saya sendiri dan bagi

seluruh pihak yang telah banyak membantu di dalam pengerjaan tulisan ini.

Surakarta, 14 Oktober 2021

Penulis

Sulistiani