Metode Resistivitas Sounding 1 Dimensi (1D) Dengan Konfigurasi Schlumberger Untuk Mencari Air Tanah

Rizqi Dias Kurniawati

Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Jember

dieaz91@gmail.com

22 Maret 2012

ABSTRACT

The practicum is Resistivity Sounding's Method 1 dimension to look for ground water. Resistivity measurement a dot sounding done by way of change electrode's distance from beginning of electrode's distance little then dilates gradual's distance. After been gotten data as current as and potential difference then at o utilize ip2win's software. With ip2win's software output data will as graph 1 dimension. Of data interpretation result points out to assess error data as big as 9.01% by appreciative ranging resistivity among 16,4Ωm until 61,1Ωm preconceived that largely type significant geological consisting of clay, sand and gravel. But if will do advisable ground water boring is done on depth 30 until 100m. On this depth is preconceived as streaked as water bearer with akuifer prospect local production.

Key words: sounding, resistivity, akuifer

 

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1   Latar Belakang

Metode Geofisika merupakan ilmu yang mempelajari wacana bumi dengan  menggunaan pengukuran fisik pada permukaan atau bawah permukaan bumi. Metode geolistrik merupakan salah satu metode geofisika yang mempelajari sifat anutan listrik di dalam bumi dan bagaimana cara mendeteksinya di permukaan bumi. Dalam hal ini mencakup pengukuran potensial dan arus listrik yang terjadi, baik secara alamiah maupun akhir injeksi arus di dalam bumi. Ada beberapa macam hukum / konfigurasi pendugaan lapisan bawah permukaan tanah dengan geolistrik ini, antara lain : Wenner, Schlumberger, dipole-dipole dan lain sebagainya. Prosedur pengukuran untuk masing-masing konfigurasi bergantung pada variasi resistivitas terhadap kedalaman yaitu pada arah vertical (sounding) atau arah horizontal (mapping).

Praktikum kali ini yaitu Metode Resistivitas Sounding 1 Dimensi untuk mencari air tanah. Pengukuran resitivitas suatu titik sounding dilakukan dengan jalan mengubah jarak electrode secara sembarang tetapi mulai dari jarak electrode kecil kemudian membesar secara gradual. Jarak antar elektrode ini sebanding dengan kedalaman lapisan batuan yang terdeteksi. Makin besar jarak elektrode maka makin dalam lapisan batuan yang sanggup diselidiki. Interpretasi data resistivitas didasarkan pada perkiraan bahwa bumi terdiri dari lapisan-lapisan tanah dengan ketebalan tertentu. Mengingat jarak antar elektroda untuk memilih kedalaman pemeriksaan maka pada teknik sounding pengukuran dilakukan dengan jarak elektroda bervariasi. Metode resistivitas ini bisa dipakai dalam eksplorasi air tanah alasannya sifat resistivitas batuan yang sangat dipengaruhi oleh kandungan airnya, dan resistivitas kandungan air ini berafiliasi dengan kandungan ion-ionnya. Maka pada praktikum kali ini memakai konfigurasi schlumberger sebagai pendugaan lokasi air tanah dengan pemodelan data berupa 1 dimensi.

Dalam praktikum ini, pemodelan fisis dilakukan dalam sebuah wadah kayu dengan panjang 1,85 m, lebar 8,5 m, dan tinggi 0,6 m. Sebagai media permukaan digunakan pasir dan tanah liat. Pengukuran dilakukan dengan memakai 4 buah elektroda, yakni 2 elektroda arus dan 2 elektroda potensial. Pada media tersebut kemudian diinjeksikan arus dan diukur arus maupun potensialnya. Setelah didapat data berupa arus dan beda potensial kemudian diolah memakai software ip2win. Dengan software ip2win data keluaran akan berupa grafik 1 dimensi.

1.2   Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang diatas, timbul rumusan duduk kasus dalam praktikum ini yaitu:

1)      Bagaimana hasil pengolahan data konfigurasi schlumberger dengan memakai software ip2win?

2)      Apa saja jenis material geologi menurut nilai resistivitas yang ditampilkan pada software ip2win?

3)      Apa efek nilai RMS (eror) terhadap keakuratan nilai resistivitas yang diperoleh?

4)      Berdasarkan nilai resistivitas yang diperoleh, pada kedalaman berapakah air tanah akan terletak?

1.3   Tujuan

Praktikum ini bertujuan sebagai berikut :

1)        Mengetahui hasil pengolahan data konfigurasi schlumberger dengan memakai software ip2win

2)        Mengetahui jenis material geologi menurut nilai resistivitas yang ditampilkan pada software ip2win

3)        Mengetahui efek nilai eror terhadap keakuratan nilai resistivitas yang diperoleh

4)        Mengetahui letak air tanah menurut nilai resistivitas yang diperoleh

1.4   Manfaat

Setelah melaksanakan praktikum, maka manfaat yang dibutuhkan yaitu sanggup memberi informasi tentang lokasi atau letak material geologi dalam hal ini berupa air tanah yang terkandung dalam suatu lintasan, mendapatkan model 1 dimensi dari data schlumberger dan mendapat nilai resistivitas dari suatu data. Sehingga nantinya sanggup dipakai untuk penentuan banyak sekali kandungan material geologi bawah permukaan bumi.

 

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

Penggunaan geolistrik pertama kali dilakukan oleh Conrad Schlumberger pada tahun 1912. Geolistrik merupakan salah satu metoda geofisika untuk mengetahui perubahan tahanan jenis lapisan batuan di bawah permukaan tanah dengan cara mengalirkan arus listrik DC (‘Direct Current’) yang memiliki tegangan tinggi ke dalam tanah. Injeksi arus listrik ini memakai ‘Elektroda Arus’ yang ditancapkan ke dalam tanah pada jarak tertentu. Semakin panjang jarak elektroda arus , akan menimbulkan anutan arus listrik bisa menembus lapisan batuan lebih dalam. Dengan adanya anutan arus listrik tersebut maka akan menjadikan tegangan listrik di dalam tanah. Tegangan listrik yang terjadi di permukaan tanah diukur dengan  penggunakan multimeter yang terhubung melalui “Elektroda Tegangan’ yang jaraknya lebih pendek dari pada jarak elektroda arus. Bila posisi jarak elektroda arus diubah menjadi lebih besar maka tegangan listrik yang terjadi pada elektroda potensial ikut berubah sesuai dengan warta jenis batuan yang ikut terinjeksi arus listrik pada kedalaman yang lebih besar (Anonim¹, 2010).

Umumnya metoda geolistrik yang sering dipakai yaitu yang memakai 4 buah elektroda yang terletak dalamsatu garis lurus serta simetris terhadap titik tengah, yaitu 2 buah elektroda arus (AB) di potongan luar dan 2 buah elektroda tegangan (MN) di potongan dalam. Dengan perkiraan bahwa kedalaman lapisan batuan yang bisa ditembus oleh arus listrik ini sama dengan separuh dari jarak elektroda arus (yang dimisalkan dengan elektroda arus A dan elektroda arus B) sanggup bernilai AB/2 (apabila dipakai arus listrik DC murni). Sehingga sanggup diperkirakan efek dari injeksi anutan arus listrik ini berbentuk setengah bola dengan jari-jari AB/2 (Azhar, 2004) .

Kombinasi dari jarak AB/2, jarak MN/2, besarnya arus listrik yang dialirkan serta tegangan listrik yang terjadi akan didapat suatu harga tahanan jenis semu (‘Apparent Resistivity’). Disebut tahanan jenis semu alasannya tahanan jenis yang terhitung tersebut merupakan adonan dari banyak lapisan batuan di bawah permukaan yang dilalui arus listrik. Bila satu set hasil pengukuran tahanan jenis semu dari jarak AB terpendek hingga yang terpanjang tersebut digambarkan pada grafik logaritma ganda dengan jarak AB/2 sebagai sumbu-X dan tahanan jenis semu sebagai sumbu Y, maka akan didapat suatu bentuk kurva data geolistrik. Dari kurva data tersebut bisa dihitung dan diduga sifat lapisan batuan di bawah permukaan. dan kurva bantu sebagai contoh untuk mencari resisitivitas dan kedalaman tempat penelitian .

Tabel 1. Nilai resistivitas dari material Geologi

(Telford, 1990)

Pada konfigurasi Schlumberger idealnya jarak MN dibentuk sekecil-kecilnya, sehingga jarak MN secara teoritis tidak berubah. Tetapi alasannya keterbatasan kepekaan alat ukur, maka saat jarak AB sudah relatif besar maka jarak MN hendaknya dirubah. Perubahan jarak MN hendaknya tidak lebih besar dari 1/5 jarak AB. Kelebihan dari konfigurasi Schlumberger ini yaitu kemampuan untuk mendeteksi adanya non-homogenitas lapisan batuan pada permukaan, yaitu dengan membandingkan nilai resistivitas semu saat terjadi perubahan jarak elektroda MN/2. Agar pembacaan tegangan pada elektroda MN bisa dipercaya, maka saat jarak AB relatif besar hendaknya jarak elektroda MN juga diperbesar (Bisri, 1991).

  Gambar 1. Konfigurasi Schlumberger

IPI2win yaitu aktivitas komputer yang berfungsi sama menyerupai kurva matching, yaitu mencocokan data yang didapat dari lapangan dengan kurva induk dan kurva bantu sebagai contoh untuk mencari resisitivitas dan kedalaman tempat penelitian. Cara kerja IPI2win yaitu sebagai berikut, buka file –> New VES point, kemudian masukan nilai AB/2, MN, dan resisitivitas semu yang didapat dari hasil penelitian di lapangan, kemudian klik ok, setelah akhirnya terlihat kemudian matchingkan dengan cara menarik garis yang terdapat pada kurva hingga mendapat nilai error yang terkecil. Data hasil olahan IP2 win berupa data resistivity layer, grafik log resistivity terhadap AB/2, resistivity cross Section, serta pseudo cross section. Data hasil olahan sanggup di export dalam banyak sekali macam pilihan data. Dari hasil pengolahan dengan IPI2win maka akan didapat nilai resistivitas (ρ), kedalaman (h), ketebalan (d), dan nilai presentase kesalahan. Kelemahan yang paling mendasardalam IP2Win yaitu bahwa software ini banyak terdapat bug atau error‐error kecil sehingga dalam tahapan pengolahan tertentu, aktivitas harus di restart (Nostrand, 1966).

DAFTAR PUSTAKA

Anonim¹. 2010. Metode Geolisrik. http://aboutlovecampus.blogspot.com 

            /2010/05/metode-geolistrik- adalahmetoda. Diakses  20 Maret 2012.

Azhar dan Gunawan Handayani, 2004. Penerapan Metode Geolistrik Konfigurasi

Schlumberger untuk Penentuan Tahanan Jenis Batubara. Bandung : ITB.

Bisri. 1991. Aliran Air Tanah. Universitas Brawijaya.

Nostrand. 1966. Interpretation of Resistivity Data. Washington: Geological

            Survey.

Telford. 1990. Applied Geophysics. Second Edition. Cambridge University Press.