BAB IPENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Permasalahan akan pentingnya kebutuhan terhadap air bersih yang sedang

dialami oleh masyarakat saat ini mendorong kesadaran dan kepedulian perlunya

upaya bersama dari seluruh komponen agar dapat memanfaatkan dan melestarikan

sumberdaya air (SDA) secara berkelanjutan. Pengelolaan sumberdaya air

seperti cara lama yang dilakukan sendiri-sendiri atau secara terbatas sudah tidak

dapat secara efektif mengatasi berbagai permasalahan sumberdaya air baik

dari segi aspek ketersediaan maupun aspek penggunaannya. Belum lagi dari

segi yang lain misalnya saja masalah kontaminasi limbah terhadap air dan lain-

lain.

Seiring dengan bertambahnya populasi makhluk hidup, kebutuhan

akan air semakin meningkat baik untuk keperluan aktifitas kehidupan sehari-hari

manusia, peternakan maupun pertanian. Masalah ini memerlukan pemecahan

berupa pencarian sumber-sumber air untuk memenuhi kebutuhan tersebut. Belum

lagi, peningkatan pembangunan infrastruktur yang dapat mengganggu fungsi

sosial dan ekonomi air karena semakin kritisnya suplai air sementara permintaan

terus meningkat.

Air-tanah sampai saat ini masih menjadi solusi untuk mengatasi

permasalahan kekurangan air bersih. Selain murah, air-tanah juga mudah didapat,

namun tidak selalu tersedia dalam jumlah yang melimpah, bahkan di beberapa

tempat tertentu sumur-sumur warga sering mengalami kekeringan pada saat

musim kemarau yang berkepanjangan. Disisi lain penggunaan sumur pompa juga

tidak menjamin akan kontinuitas pasokan air bersih karena sumber yang terbatas

bahkan pada musim kemarau sumur-sumur ini juga menjadi kering.

Agar dapat mengetahui ketersediaan potensi air-tanah dan persebarannya,

salah satu usaha yang dapat ditempuh adalah dengan melakukan survei geolistrik

resistivitas menggunakan konfigurasi wenner sounding. Metode ini digunakan

untuk menyelidiki lapisan bawah permukaan berdasarkan tingkat resistivitas

batuannya dengan air-tanah (aquifer) yang menempati rongga-rongga dalam

lapisan geologi (tanah). Survei geolistrik vertikal (sounding) dimaksudkan untuk

menduga ketebalan lapisan yang mengandung air- tanah. Sedangkan untuk

menduga penyebaran air-tanah ke arah lateral digunakan tehnik korelasi antara

sumur. Berdasarkan hasil survei ini, kemudian akan direkomendasikan titik bor

yang tepat yang dapat di bor hingga menembus kedalaman yang diduga sehingga

akan diperoleh air-tanah dalam jumlah yang melimpah.

B. Batasan Masalah

Penelitian ini dibatasi pada pemetaan potensi dan sebaran air tanah baik

secara vertikal maupun horisontal dengan menggunakan metode Geolistrik

Resistivitas Wenner Sounding. Metode ini bertujuan untuk menentukan ketebalan

dan kedalaman lapisan yang mengandung air tanah (akuifer).

C. Rumusan Masalah

Berdasarkan batasan masalah yang telah dikemukakan, maka

permasalahan yang diteliti adalah:

1. Bagaimana cara memetakan potensi dan sebaran air tanah (ekuifer) baik

secara vertical maupun horizontal.

2. Bagaimana cara menentukan ketebalan dan kedalaman lapisan yang

mengandung air tanah.

D. Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk memetakan potensi dan air tanah

(ekuifer) baik secara vertical maupun horizontal serta menentukan ketebalan dan

kedalaman lapisan yang mengandung air tanah.

BAB IIKAJIAN PUSTAKA

Lebih dari 70 % permukaan bumi diliputi oleh samudera yang

merupakan reservoir utama air cair di bumi. Air ditemukan diudara dalam bentuk

awan dan hujan, dipermukaan bumi air ada di danau dan sungai, dan proses

dalam permukaan bumi sebagai air bawah tanah. Air dapat mengubah bentuk

tanah melalui proses erosi dan transpor tanah, air meninggalkan atmosfer

melalui kondensasi dan kembali ke atmosfer melalui penguapan. Transformasi

air melalui semua fasanya disebut siklus air (daur hidrologi), sebagaimana

diilustrasikan di dalam gambar berikut.

Gambar 1. Sikus air (Soemarto,1987)

Tjasyono (2003) mengatakan bahwa semua air tawar bumi berasal dari air

hujan. Sebagian dari air hujan merembes ke dalam tanah sebagai cadangan air

tanah dan arus bawah tanah. Sisanya akan kembali ke atmosfer melalui

penguapan. Akibat adanya siklus air tersebut, menurut Soemarto (1987) air

terbagi atas dua bagian yaitu, air permukaan dan air bawah permukaan (air

tanah). permukaan adalah air yang terdapat di s un g a i , d a n a u , atau r a w a air tawar.

Sosrodarsono (2003) mendefinisikan bahwa air tanah adalah air yang

bergerak dalam tanah (batuan) yang terdapat di dalam ruang-ruang

antara pori-pori batuan retakan-retakan batuan. Air tanah sering disebut

sebagai akuifer.

Metode geolistrik resistivitas bekerja karena pengukuran beda potensial

pada titik- titik di permukaan bumi yang diproduksi dengan langsung

mengalirkan arus ke bawah permukaan. Hal ini bermanfaat untuk

menentukan distribusi resistivitas di bawah permukaan dan kemudian

digunakan untuk interpretasi material-material yang ada di dalam bumi.

Gambar 2. Rangkaian listrik sederhana (Burger, 1992).

Hambatan dari resistor sebagaimana yang diilustrasikan pada gambar di atas

bergantung pada panjang kolom pipa dan juga material dasar yang menyusunnya,

yang kita namakan resistivitas dan dinotasikan dalam ρ, sehingga kita dapat

menyebutkan bahwa

ρ=RAl

(1)

Satuan dari resistivitas adalah hambatan dikalikan panjang yang dinotasikan

dalam ohm meter. Resistivitas merpakan kebalikan dari konduktivitas, begitu juga

sebaliknya (Burger, 1992)

Gambar 3. Dua elektroda arus dan dua elektroda potensial pada permukaan tanah homogen isotropik pada resisitivitas ρ (Telford,1990).

Ketika arus diinjeksikan pada permukaan tanah melalui dua elektroda arus C1 dan

C2, maka beda potensial yang terjadi dari gambar 3, pada elektroda P1 dan P2

adalah:

∆ V =Iρ

2 π {( 1r 1

−1

r2 )−( 1r 3

−1

r 4 )} (2)

Kemudian, untuk mengukur nilai resistivitas di lapangan digunakan persamaan:

ρ=k (∆ VI ) (3)

Namun karena sifat bumi yang pada umumnya berlapis (terutama di dekat

permukaan) perandaian bahwa mediumnya adalah homogen tidak terpenuhi.

Biasanya resistivitas yang terukur tersebut dikenal sebagai resistivitas semu atau

apparent resistivity, yang biasa dituliskan dengan symbol ρα .

Besar resistivitas semu dipengaruhi oleh konfigurasi elektroda yang digunakan,

hal ini disebabkan karena setiap konfigurasi elektroda memiliki factor yang

berbeda berdasar susunan dari elektrodanya. Konfigurasi wenner mempunyai ciri

jarak antar elektroda adalah sama, sehingga memberikan faktor geometri k=2 πα

yang diperoleh dari

k=2 π ( 1AM

− 1MB

− 1AM

+ 1NB ) (4)

Gambar 4. Konfigurasi wenner (Burger, 1992)

BAB IIIMETODOLOGI PENELITIAN

A. Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini akan dilaksanakan pada bulan November 2012 hingga

Januari 2013 dan bertempat di Laboratoriun Fisika Komputasi Jurusan Fisika

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Haluoleo, Kendari.

B. Jenis Penelitian

Jenis penelitian ini adalah penelitian laboratorium kebumian dengan

mengolah data primer.

C. Alat dan Bahan yang Digunakan

Alat dan bahan yang akan digunakan dalam penelitian ini dapat dilihat

pada tabel 1 berikut:

Tabel 1. Alat dan Bahan yang akan digunakanNo.

Nama Alat dan Bahan Fungsi Spesifikasi

1. Satu Unit Laptop Untuk mengolah data Intel® Core™ i3 CPU, HD 500 GB, dan RAM 4 GB

2. Software IPI2WIN Software pengolah data untuk menentukan nilai resistivitas perlapisan, ketebalan, dan kedalaman.

Ver. 2.6.3.a.

3. resistivitimeter Sebagai alat ukur hambatan

4. GPS5. Meteran6. Alat tulis, clipboard7. Palu8. Peta Hidrogeologi Sebagai referensi acuan

Indonesia penelitianD. Prosedur Penelitian

1. Akuisisi Data

Pengukuran data geolistrik resistivitas di lapangan dilakukan dengan

pengamatan dan pengukuran secara langsung jarak antara elektoda, beda potensial

dan arus. Untuk mendapatkan hambatan jenis lapisan batuan kearah verikal akan

digunakan pengukuran geolistrik resistivitas konfigurasi wenner sounding.

Sebelum dilakukan pengukuran, dibutuhkan informasi tentang kondisi topografi

lapangan, bentuk lintasan, penentuan spasi antar elektroda dan pemasangan patok

pada titik sounding yang akan dilakukan pengukuran. Hasil proses akuisisi data

lapangan berupa dugaan nilai resistivitas pada titik datum dengan menggunakan

alat geolistrik resistivitas pada arus yang relatif stabil yaitu sebesar 2 Amper.

2. Processing Data

Data yang didapatkan dari pengukuran kemudian diolah dengan software

IP2win, dengan memasukkan besar nilai arus (I) dan nilai beda potensial (∆ V ¿

serta jarak spasi elektroda (a) ke dalam software IP2win dan hasilnya berupa

tampilan grafik dan nilai resistivitas batuan (ρ a¿ lapisan dibawah permukaan

tanah secara vertical.

Pertama yang harus dilakukan adalah menghitung faktor geometri k

untuk konfigurasi wenner dengan persamaan k=2 πα kemudian menghitung

nilai resistivitas batuan, dimana nilai resistivitas yang didapatkan ini

merupakan nilai resistivitas semu atau apparent resistivity. Karena batuan

yang berada di bawah permukaan bumi sebenarnya terdiri dari banyak

lapisan dengan nilai resistivitas yang berbeda, sehingga bukan resistivitas

sebenarnya yang didapatkan. Untuk mengetahui nilai resisitivitas yang

sebenarnya dari masing-masing lapisan. Maka proses yang ditempuh

adalah dengan melakukan proses inversi hingga didapatkan kesalahan

(error) paling kecil (biasanya kurang dari 10%).

Hasil pengolahan data dengan software IP2win adalah dalam bentuk kurva 2

dimensi dan dalam bentuk tabel. Grafik terdiri dari kurva yang berwarna hitam, biru dan

merah. Kurva biru merepresentasikan ketebalan dan batas lapisan pada titik sounding,

kurva merah merupakan kurva standart atau kurva acuan, dan kurva hitam

merupakan kurva data penelitian.

3. Interpretasi Data

Interpretasi data dapat dilakukan berdasarkan hasil processing data berupa

tampilan grafik dengan nilai resistivitas tiap lapisan yang divalidasi dengan tabel nilai

resistivitas batuan yang telah baku. Hasil interpretasi tersebut merupakan

gambaran struktur bawah permukaan tanah dan perlapisan jenis batuan serta

kandungan airnya yang didukung oleh peta geologi dan peta hidrogeologi daerah

penelitian.

Gambar 4. Diagram alir penelitian