PROPOSAL PENELITIAN

APLIKASI METODE GEOLISTRIK TAHANAN JENIS UNTUK PEMETAAN KESTABILAN TANAH PADA KAWASAN PUSAT

PEMERINTAHAN DAN BISNIS KABUPATEN PIDIE JAYA(Studi Kasus di Desa Cot Trieng,Kecamatan Mereudu,Kabupaten Pidie Jaya, Aceh)

Diajukan untuk melengkapi tugas mata kuliah:

Metodologi Penelitian

OLEH :

AKMAL MUHNI

1104107010007

JURUSAN TEKNIK GEOFISIKA FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SYIAH KUALA

BANDA ACEH

2013

Abstrak

Metode geolistrik (tahanan jenis) merupakan metode geofisika yang sangat

popular dan sering digunakan baik dalam survey geologi maupun eksplorasi. Hal ini

disebabkan karena metode geolistrik (tahanan jenis) sangat bagus untuk mengetahui

kondisi atau struktur geologi bawah permukaan berdasarkan variasi tahanan jenis

batuannya. Terutama untuk daerah yang mempunyai kontras tahanan jenis yang

cukup jelas terhadap sekitarnya, misalnya untuk mengetahui kondisi atau struktur

geologi bawah permukaan kawasan pusat pemerintahan dan bisnis Kabupaten Pidie

Jaya didesa Cot Trieng. Untuk itu, dalam mewujudkan hal tersebut, maka diharapkan

kepada pemerintah Kabupaten/kota terutama bagi kabupaten/kota hasil pemekaran

agar membangun perkantoran pada suatu kawasan yang terpusat dengan

memperhatikan kondisi atau struktur geologi kestabilan tanah yang cocok, serta

memberikan dampak positif bagi lingkungan hidup khususnya dari aspek tata ruang/

bangunan. Penelitian ini bertujuan untuk memberikan rekomendasi terhadap rencana

tata bangunan yang ramah lingkungan dan mengurangi resiko bencana alam. Hasil

penelitian menunjukkan bahwa dapat dilaksanakan pembangunan pusat pemerintahan

Kabupaten Pidie Jaya yang memenuhi persyaratan tata bangunan yang ramah

lingkungan dan mengurangi resiko bencana alam.

Kata Kunci: Metode Geolistrik(tahanan jenis), kondisi atau struktur geologi, Pusat

Pemerintahan dan Bisnis.

A. Latar Belakang

Kabupaten Pidie Jaya adalah salah satu kabupaten termuda di Provinsi Aceh

yang terbentuk melalui Undang-Undang Nomor 7 Tahun 2007 dan memiliki

perkembangan pembangunan infrastruktur yang sangat baik dibandingkan kabupaten-

kabupaten lain yang lahir bersamaan dengannya. Saat ini pemerintah kabupaten Pidie

Jaya sudah memiliki kawasan perkantoran terpadu yang disusun dan telah dibangun

pada tahun 2010, hal ini ditujukan untuk menciptakan kinerja pemerintahan yang

terpadu, terpusat dan Pemerintahan yang representatif dalam memberikan pelayanan

prima kepada masyarakat.

Saat ini, pusat perkantoran pemerintahan kabupaten Pidie Jaya yang terletak

di daerah Cot Trieng sudah mulai dibangun seiring dengan dibangunnya jalan Layang

menuju pusat perkantoran yang menghubungkan jalan negara ke pusat perkantoran

dan dibangunnya kantor pemerintahan seperti kantor Badan Perencanaan

Pembangunan Daerah (BAPPEDA), Kantor Dewan Perwakilan Rakyat Kabupaten

(DPRK), Kantor Bupati, Kantor Dinas Pekerjaan Umum dan Gedung Serba Guna.

Pembangunan kantor-kantor ini akan terus bertambah sesuai dengan rencana

penyusunan Rencana Teknik Ruang Kawasan Perkantoran Kabupaten Pidie Jaya

yang sudah disusun.

Seiring berjalannya waktu timbul beberapa kritik dan beberapa pertanyaan

bahwa apakah dengan kondisi kestabilan tanah atau struktur geologi tanah pada

daerah tersebut cocok dijadikan pusat tata ruang bangunan pemerintahan dan bisnis

yang kokoh dan stabil. Hal diatas sebagai dasar pemikiran untuk melakukan

penelitian “Pemetaan Kestabilan Tanah Pada Kawasan Pusat Pemerintahan Dan

Bisnis Kabupaten Pidie Jaya Dengan Menggunakan Metode Geolistrik Tahanan

Jenis”.

B. Permasalahan

Berdasarkan alasan pemilihan judul di atas, maka permasalahan yang muncul

adalah bagaimana melakukan pengukuran dan memetakan kestabilan tanah didesa

Cot Trieng dengan menggunakan aplikasi metode geolistrik tahanan jenis.

C. Batasan Masalah

Pada penelitian ini batasan masalah hanya difokuskan untuk identifikasi

struktur area kestabilan tanah dengan metode geolistrik tahanan jenis guna dapat

mengetahui dimana lokasi yang cocok untuk tata ruang/bangunan area Cot Trieng

Kabupaten Pidie Jaya, Provinsi Aceh. Serangkaian kegiatan dalam penelitian ini

dengan menggunakan metode geolistrik tahanan jenis yaitu akuisisi data, pemrosesan

data, pemodelan, dan interpretasi data.

D. Tujuan Penelitian

Tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah untuk mengetahui

distribusi resistivitas batuan untuk menentukan letak struktur lapisan batuan yang

cocok untuk tata ruang bangunan melalui metode geolistrik tahanan jenis di desa Cot

Trieng,

E. Manfaat

Manfaat dari hasil penelitian ini adalah sebagai berikut :

1) Memberikan informasi bagi instansi terkait tentang metode geolistrik tahanan

jenis sebagai salah satu metode untuk menentukan resistivitas batuan untuk

struktur lapisan batuan yang cocok untuk tata ruang bangunan. Sebagai acuan

penelitian lain dengan alat Geolistrik.

2) Sebagai bahan masukan bagi peneliti lain dalam mengembangkan penelitian

lain tentang kestabilan tanah.

3) Memberikan informasi bagi masyarakat sekitar tentang lokasi yang tepat

untuk di gunakan sebagai tempat pembangun yang strategis.

F. Dasar Pemikiran / Hipotesis

Pertumbuhan pembangunan yang dipengaruhi oleh pertumbuhan penduduk

yang sangat pesat, maka kebutuhan lahan juga meningkat sehingga pemanfaatan area

atau lahan saat ini maupun ke depan semakin meningkat dan sudah tidak dapat

dihindari lagi. Pemanfaatan lahan sebagai pusat pemerintahan dan juga berbagai

peruntukan kawasan industri, perumahan, penambangan, pertanian, transportasi dan

lain-lain, sangat berpengaruh terhadap kestabilan tanah atau struktur geologi yang

ada. Ekplorasi kestabilan tanah untuk memenuhi kebutuhan sarana dan prasarana,

perlu diketahui struktur geologi bawah permukaan berdasarkan litologi batuan pada

suatu daerah.

Pengukuran geolistrik 2D merupakan metode yang digunakan untuk

mengetahui informasi bawah permukaan dengan melihat sifat kelistrikan batuan.

Aliran listrik ini juga di pengaruhi oleh sifat atau karakteristik masing-masing batuan

yang di lewatinya. Salah satu sifat atau karakteristik batuan tersebut adalah

resistivitas (tahanan jenis) yang menunjukkan kemampuan bahan tersebut untuk

menghantarkan arus listrik. Semakin besar nilai resistivitas suatu bahan maka

semakin sulit bahan tersebut menghantarkan arus listrik, begitu pula sebaliknya.

Kestabilan tanah sangat berpengaruh pada sifat kelistrikan pada keadaan

material bawah tanah dengan melihat aliran dan jumlah air tanah. Jumlah air tanah

yang dapat di simpan dalam batuan dasar, sedimen dan tanah sangat bergantung pada

permeabilitas. Permeabilitas merupakan kemampuan batuan atau tanah untuk

melewatkan atau meloloskan air.

Permeabilitas berbanding lurus dengan porositas. Porositas juga sangat berpengaruh pada aliran dan jumlah air tanah dengan melihat jumlah atau persentase pori atau rongga dalam total volume batuan atau sedimen.

Secara umum, dugaan sementara kawasan desa Cot Trieng memiliki kestabilan tanah normal yang mempunyai porositas berkisar antara 25 % sampai 75 % sedangkan untuk batuan yang terkonsolidasi (consolidated rock) berkisar antara 0 sampai 10 %.

Material dengan diameter kecil mempunyai porositas besar, hal ini dapat dilihat dari diameter butiran material. Hal ini dapat dilihat dengan besarnya porositas untuk jenis tanah di bawah ini:

Kerikil → porositas berkisar antara 25 – 40 % Pasir → porositas berkisar antara 25 – 50 % Lanau → porositas berkisar antara 35 – 50 % Lempung →porositas berkisar antara 40 – 75 %

Tanah berbutir halus mempunyai porositas yang lebih besar dibandingkan dengan tanah berbutir kasar. Porositas pada material seragam lebih besar dibandingkan material beragam (well graded

material).

G. Dasar Teori

Air tanah dapat didefinisikan sebagai semua air yang terdapat dalam ruang

batuan dasar atau regolith. Dapat juga disebut aliran yang secara Alami mengalir ke

permukaan tanah melalui pancaran atau rembesan (Noer Aziz, 2000:81).

Air tanah di temukan pada formasi geologi permeabel (tembus air) yang

dikenal sebagai aquifer (juga disebut reservoir air tanah, fomasi pengikat air, dasar-

dasar yang tembus air) yang merupakan formasi pengikat air yang memungkinkan

jumlah air yang cukup besar untuk bergerak melaluinya pada kondisi lapangan yang

biasa. Air tanah juga di temukan pada akiklud (atau dasar semi permeabel) yaitu suatu

formasi yang berisi air tetapi tidak dapat memindahkannya dengan cukup cepat untuk

melengkapi persediaan yang berarti pada sumur atau mata air. Deposit glasial pasir

dan kerikil, kipas aluvial dataran banjir dan deposit delta pasir semuanya merupakan

sumbersumber air yang sangat baik.

Berdasarkan material penyusunnya, maka terdapatnya air tanah dapat

dibedakan menjadi 2, yaitu:

a. Material lepas (unconsolidated materials)

b. Material kompak (consolidated materials)

Kira–kira 90 % air tanah terdapat pada material lepas misalnya pasir, kerikil,

campuran pasir dan kerikil, dan sebagainya.

Keadaan material bawah tanah sangat mempengaruhi aliran dan jumlah air

tanah. Jumlah air tanah yang dapat di simpan dalam batuan dasar, sedimen dan tanah

sangat bergantung pada permeabilitas. Permeabilitas merupakan kemampuan batuan

atau tanah untuk melewatkan atau meloloskan air. Air tanah mengalir melewati

rongga-rongga yang kecil, semakin kecil rongganya semakin lambat alirannya. Jika

rongganya sangat kecil, akan mengakibatkan molekul air akan tetap tinggal. Kejadian

semacam ini terjadi pada lempung. Secara kuantitatif permeabilitas diberi batasan

dengan koefisien permeabilitas.

Porositas juga sangat berpengaruh pada aliran dan jumlah air tanah. Porositas

adalah jumlah atau persentase pori atau rongga dalam total volume batuan atau

sedimen. Porositas dapat di bagi menjadi dua yaitu porositas primer dan porositas

sekunder. Porositas primer adalah porositas yang ada sewaktu bahan tersebut

terbentuk sedangkan porositas sekunder di hasilkan oleh retakan-retakan dan alur

yang terurai. Pori-pori merupakan ciri batuan sedimen klastik dan bahan butiran

lainnya. Pori berukuran kapiler dan membawa air yang disebut air pori. Aliran

melalui pori adalah laminer.

Tanah berbutir halus mempunyai porositas yang lebih besar dibandingkan

dengan tanah berbutir kasar. Porositas pada material seragam lebih besar

dibandingkan material beragam (well graded material).

Tabel porositas pada macam-macam batuan

Sakka (2001) mengatakan bahwa tujuan survey geolistrik tahanan jenis adalah

mengetahui perbedaan tahanan jenis (resistivitas) bawah permukaan bumi dengan

melakukan pengukuran di permukaan bumi.

Ilustrasi garis ekuipotensial yang terjadi akibat injeksi arus ditunjukkan pada

dua titik arus yang berlawanan di permukaan bumi (Gambar 1).

Gambar Pola aliran arus dan bidang ekipotensial antara dua elektroda arus

dengan polaritas berlawanan (Bahri, 2005)

Beda potensial yang terjadi antara MN yang disebabkan oleh injeksi arus pada AB

adalah :

Sehingga,

dengan I arus dalam Ampere, ΔV beda potensial dalam Volt, ρ tahanan jenis

dalam Ohm meter dan k faktor geometri elektroda dalam meter, maka :

k merupakan faktor koreksi geometri dari konfigurasi elektroda potensial dan

elektroda arus.

H. Metodologi Penelitian

1) Waktu dan Lokasi penelitian

Penelitian dengan geolistrik untuk menentukan kestabilan tanah dengan

melihat struktur lapisan tanah ini dilakukan pada tanggal 10 Mei 2015 di desa Cot

Trieng, Kecamatan Mereudu, Kabupaten Pidie Jaya, Aceh.

Adapun secara geografis terletak Pada bagian Utara kawasan terdapat Jalan

negara, yaitu Jalan Raya Medan-Banda Aceh. Dari jalan negara ini ke dalam kawasan

terdapat jalan eksisting berupa jalan desa yang belum diberi perkerasan jalan

permanen. Sementara itu, tata guna lahan saat ini hanya menampung fungsi

persawahan dengan beberapa bangunan di dalamnya, seperti rumah dan gudang.

Gambar diambil dari citra Google Earth 2011

Kawasan perencanaan merupakan lahan kosong yang belum terbangun. Selain

itu, disekitar lokasi umumnya terdapat tipologi rumah toko atau rumah tinggal baik

tipologi bangunan tunggal ataupun kopel dan deret. Sebagian besar tipologi bangunan

di sekitar kawasan belum mencirikan karakter tertentu. umumnya merefleksikan

bentuk-bentuk yang sudah ada.

2) Desain penelitian

a. Alat

Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah

Kabel resistiviti (2 Gulung atau 4 Gulung : 2 Cable Joint] )

Terrameter

Electrode Selector

Kabel Penghubung

Jumper Clips

Elektrod - Elektrod tidak berpolarisasi (Non-polarized)

Kompas

GPS (Global Positioning System)

Palu

dan lain-lain

b. Cara penelitian

Dari beberapa konfigurasi geolistrik metode tahanan jenis yang ada, dalam

penelitian ini akan digunakan konfigurasi Schlumberger. dimana pada konfigurasi

Schlumberger ini elektroda-elektroda potensial diam pada suatu tempat pada garis

sentral AB sedangkan elektrodaelektroda arus digerakkan secara simetri keluar dalam

langkah-langkah tertentu dan sama. Pemilihan konfigurasi ini didasarkan atas prinsip

kemudahan baik dalam pengambilan data maupun dalam analisisnya.

Sebagai contoh: mula-mula diambil jarak MN = 1 m dan pembacaan

dilakukan untuk setiap AB sama dengan 10 m, 20 m, 30 m, 50 m, 70 m, 100 m, 125

m, 200 m, dan seterusnya bergantung kebutuhan. Semakin lebar jarak AB, maka

semakin dalam jangkauan geolistrik ke dalam tanah. Jika kemudian potensial antara

elektoda-elektroda terlalu kecil, maka jarak MN dapat di perbesar.

Gambar skema peralatan resistivitas model Schlumberger

DAFTAR PUSTAKA

Linsley, Ray K. 1996. Hidrologi Untuk Insinyur. Jakarta: Penerbit Erlangga.

Magetsari, Noer Aziz. 2000. Geologi Fisik. Bandung: Penerbit ITB.

Bahri. 2005. Hand Out Mata Kuliah Geofisika Lingkungan Dengan Topik Metoda Geolistrik Resistivitas, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam ITS, Surabaya

Sakka, 2002. Metoda Geolistrik Tahanan Jenis. Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam – UNHAS, Makassar.