geolistrik

ABSTRAK

Penelitian ini bertujuan untuk mencari perangkap air tanah di daerah penclitian, dengan menggunakan metode geolistrik wenner-schlumberger dengan aplikasi software Res2Dinv, yang ditunjang data geologi daerah Koro dan sekitarnya. Hasil pcrnbahasan dikctahui bahwa perangkap air tanah di daerah penelitian terletak pada batuan perangkap air tanah batu gamping yang berupa springs dengan kedalaman rata-rata 30.44 meter di bawah permukaan.



PENDAHULUAN

Keterbatasan air bersih dewasa ini merupakan suatu tantangan bagi manusia, kelangkaan akan air bersih disebabkan oleh berbagai faktor, diantaranya semakin besar pengguna air bersih dan semakin menipisnya sumber dari air bersih tersebut. Keberadaan air tanah diindikasikan dengan lapisan geometri lapisan pembawa air yang berbeda dengan keadaan batuan sekitarnya, keberadaan air tanah yang berbeda dengan batuan sekitarnya dapat digunakan sebagai penentu metode yang sensitif letak dari air tanah.
Permasalahan akan menipisnya sumber air bersih yang sebagian besar berasal dari air permukaan atau air tanah dangkal semakin serius, apalagi keadaan ini terjadi pada musim kemarau. Desa Koro Kecamatan Merak Urak Kabupaten Tuban yang terletak pada Formasi Paciran, Umur Pliosen mempunyai karekteristik batu gamping yang mengkristal masive, sehingga hampir seluruh daerah ini rawan akan kekurangan air bersih, yang memanfaatkan sumber air bersih dari air hujan.
Mengatasi krisis air bersih di Desa Koro mengakibatkan terganggunya kesehatan masyarakat desa ini, hampir 40 % dari jumlah penduduk desa ini terserang penyakit kulit. (BPS Kabupaten Tuban, 2002) dikarenakan kurangnya sanitasi air bersih. Selain itu juga dalam sektor ekonomi, pertumbuhan ekonomi cukup lamban mengalami peningkatan 3% dibandingkan dengan tahun 2001 (BPS Kabupaten Tuban, 2002), sehingga hal ini berdampak pada rendahnya tingkat pendidikan di Desa Koro, yaitu hanya sekitar 30% yang mengenyam pendidikan sampai Tingkat menengah (BPS, Kabupaten Tuban, 2002).
Sumber air bersih di Desa Koro yang selama ini berasal dari air tanah permukaan atau air tanah dangkal, semakin hari semakin menipis, sehingga perlu dilakukan eksplorasi sumber air bersih dari air tanah dalam. Eksplorasi air tanah dalam dapat dilakukan dengan berbagai metode, diantaranya metode geolistrik. Penggunaan metode geolistrik untuk penelitian air tanah sebagai alternatif untuk mendapatkan data bawah permukaan yang akurat, yaitu mengetahui zona akumulasi air tanah.
Metode geolistrik merupakan metode geofisika yang mempelajari sifat aliran listrik di dalam bumi dengan menginjeksikan arus ke dalam permukaan tanah melalui dua elektroda arus (Cl dan C2) dan pengukuran besay tegangan antara dua potensial (PI dan P2). Pengukuran geolistrik sebagai upaya untuk mendapatkan penyebaran resistivitas bawah permukaan dengan melakukan diatas permukaan. Metode Dipole-dipole merupakan salah satu metode pengukuran geolistrik. Metode ini mempunyai sensitifitas yang bagus terhadap bentangan vertikal maupun horisontal dibandingkan dengan metode lainnya.
Jadi ekspiorasi air tanah dengan metode geolistrik Dipole - dipole dan pengolahan data melalui software Res2Divn diharapkan dapat mempermudah untuk mendapatkan perangkap air tanah di Desa Koro Kabupaten Tuban Jawa Timur, sehingga lcrisis air bersih dapat teratasi sehingga memperlancar proses lajunya pembangunari.


METODE

1. Desain Penelitian
Tahapan dalam melakukan penelitian ini, secara garis besar meliputi tahap persiapan, observasi lapangan , pelaksanaan penelitian, pengolahan data lapangan dengan software Res2Dinv, Interpretasi data hasil pengolahan dari output Software Res2Dinv, kemudian tahapan terakhir yaitu kesimpulan hasil interpretasi Software Res2Dinv dengan memperoleh perangkap air tanah. Tahapan-tahapan penelitian geolistrik wenner-schlumberger adalah sebagai berikut: (1) Tahap Persipan Mengumpulkan informasi secara langsung maupun tidak langsung yaitu melalui wawancara dan referensi yang berhubungan dengan penelitian, Melakukan persiapan di lapangan yaitu dengan mempersiapkan peralatan untuk pengukuran di lapangan meliputi : resistivity meter, accu, elektroda, kabel, meteran dan pemukul.(2) Tahap Penyelidikan Lapangan yaitu Melakukan pengumpulan data geologi di lapangan yang berupa singkapan dan litologi dari lapisan-lapisan di daerah penelitian dan Tahap penyelidikan lapangan ini diiakukan dengan metode geolistrik, untuk mendapatkan data beda potensial (V), tahanan (R),tahanan jenis (p), Arus (I).(3) Prosessing data dengan software Res2Dinv, yaitu data - data yang diporoleh dari hasil pengukuran di lapangan yang berupa beda potensial (V), tahanan (R),tahanan jenis (P), Arus (I) di lakukan pemprosesan dengan software Res2Dinv untuk mengetahui perangkap air tanah pada daerah penelitian. (4) Analisis dan Inlerpretasi, yaitu menganalisis data hasil dari pengolahan Software Res2Divn untuk mengetahui perangkap air tanah dan mengoreksi antara data hasil Software Res2Divn dengan data-data geologi yang telah ada.(5) Tahap Kesimpulan, yaitu tahapan terakhir dari seluruh kegiatan dari tahap persiapan sampai tahap analisis dan interpretasi, yang sekaligus merupakan hasil dari penelitian yang diiakukan.



2. Metode Pengukuran Wenner-ochlumberger
Metode pengukuran Konfigurasi Wenner-schlumberger menggunakan sepasang elektroda arus yaitu Cl dan C2 serta sepasang elektroda potensial PI dan P2 .Pengukuran konfigursi Wenner-schlumberger ditentukan dengan nilai n, misalnya n = 1 adalah 0.52 kali spasi (a) atau 0.173 kali lebar .bentangan (L). Keuntungan dari konfigurasi ini mampu mendeteksi secara baik struktur vertikal maupun horisontal . Sebelum melakukan pengukuran perlu ditentukan lintasan untuk tempat elektroda yang akan ditancapkan ke dalam tanah, yaitu dengan memasang patok-patok dengan spasi 20 meter dari 0 meter sampai 300 meter, yang digunakan untuk memberi tanda elektroda dalam tanah. Susunan elektroda ( C2-C1-P1-P2) sepanjang lintasan akan diukur sejauh 200 meter dengan arah N 15 °E.
Sedangkan metode pengukuran Konfigurasi Wenner-Schlumberger di lapangan adalah sebagai berikut : (1) Pengukuran ini menggunakan spasi 20 m dan menggunakan faktor geometri n mulai dari 1 sampai dengan 7, pengukuran pertama n = 1, dengan posisi elektroda Cl berada pada 0 m, PI berada pada posisi 20 m, posisi P2 berada 40 m, dan posisi elektroda C2 berada 60, begitu seterusnya sampai posisi simetris pada akhir pengukuran dalam bentangan yang telah ditentukan 300 m. (2) Pengukuran kedua posisi Cl tetap pada posisi semula = 0 m, posisi PI terletak pada posisi 40 m, posisi P2 berada pada 60 m, posisi C2 terletak pada posisi 100 meter perubahan ini dikarenakan berubahnya faktor geometri ( n ) yaitu 2 (dua) sehingga posisi Cl tetap pada 0 m, sedangkan PI berada posisi 40 m (n = 2) berarti jarak antara Cl dan PI adalah 2 x 20 m sama dengan 40 m. sedangkan P2 berada pada 60 m sedangkan jarak P2 ke C2 adalah sama dengan jarak Cl ke PI yaitu 2 x 20 m, sehingga C2 terletak pada posisi 100 m. (3) Pengukuran diiakukan sampai pengukuran dengan n = 7, dengan posisi Cl pada 0 m, elektroda PI pada posisi 140m. elektoda P2 pada posisi 160 m, dan C2 terletak pada posisi 300m.


Konsep Tanahan Jenis
Penyeiidikan geofistrik digunakan menentukan distribusi fahanan jenis pada ground surface, dari pengukuran tahanan jenis akan dipengaruhi oleh kondisi geologi diantaranya komposisi mineral batuan, porositas, kandungan air dan kandungan kimia yang tcrdapat di bumi. Penentuan tahanan jenis secara normal yaitu dengan melakukan injeksi arus yang dialirkan ke dalam bumi melalui dua buah elektroda disebut elektroda arus, serta pengukuran tegangan dengan dua elektroda potensial. Dari pengukuran akan didapatkan arus (I), tegangan (V), dan perhitungan harga tahanan jenis (pa), pa = k V/I. Dengan k sebagai faktor geometri yang tergantung pada empai elektroda tersebut. Harga jenis lapisan dan tanah/batuan yang dilalui listrik (Tabel I).
Tabel 1. Harga Tahanan Jenis Tanah dan Batuan
MATERIAL NOMILAN RESISTIVITY MATERIAL RESISTIVITY
Sulphides Moraine 10-5 x IP3
Chalcopyrite 1,2 x 10-5 x 10-1 Sherwood Sandstone 100-400
Pyrile 2,9x10-5- 1.5 Soil (40 % clay) 8
Pyrhole 7,5xl0-6xl0-2 Soil (20 % clay) 33
Galena 3x 10-3 -3 x 102 Top Soil 250- 1700
Sphalerite 1,5 x 107 London Clay 4-20
Oxides Lias Clay 10- 15
Hematite 3,5 x 10-3 – 107 Boulder Clay 15-35
Limonile 103 - 107 Clay (Very Dry) 50- 150
Magnetite 5x 10-5 - 5,7x103 Mercia Mudstone 20-60
Ilminite 10-3 - 50 Coal Measures Clay 50
Other Mineral Middle Coal Measures >100
Quartz 3x102 – 106 Chalk 50 - 100
Rock Salt 3x 102- 103 Coke 0.2 -8
Anthracite 103-2x 105 Gravel (Dry) 1400
Lignite 9-2x102 Gravel (Saturated) 100
Granite 3x102- 106 Quatsnary/Recent sands 150-100
Granite (weathered) 30 -5 x 102 Ash 4
Syenite 102- 106 Collery Spoil 10-200
Diorite 104 - 105 Pulverised Fuel Ash 50-100
Gabbro 103- 106 Lateritc 800-1500
Basalt 10-1,3x107 Lateritic Soil 120 - 750
Andesite 102- 104 Dry sandy Soil 80-1050
Schist (graphite) 20- 104 Sand Clay/Clayey Sand 30-215
Slates 6xl02-4x107 Sand and Gravel 30-225
Marble 102-4x107 Uhsaturated Landfill 30-100
Consolidated Shales 20-2x103 Saturated Landfill 15-30
Conglomerate 2xl03-104 Acid Peat Water 100
Sandstone 1 -7,4 x 108 Acid Mine Water 20
Limestone 50 – 107 Rainfall Runoff 20-100
Dolomite 3,5xl02-5xl03 Landfill Runoff <10-50
Marls 3-7x 10 Galcier (Temperatur) 2x106- 1.2x108
Clays 1-102 Galcier ice (Polar) 5x104 – 3x105
Alluvium and sand 10-8x102 Permafrost 103 > 104
Sumber Reynold. (1997)

Gua batu gamping yang mengandung fosfat ditemukan setempat dalam satuan ini.

3. Geolistrik
Data pengukuran' Geolistrik yang diolah dengan Software Res2Dinv akan menghasilkan (Gambar 1) sebagai berikut:
Umur Formasi Paciran sulit ditentukan karena tidak ditemukan fosil penunjuk. Berdasarkan kedudukan stratigrafi yang menjemari dengan Formasi Mundu, serta tidak hadirnya Lapidocylina, maka Formasi Paciran diduga berumur Pliosen. Dibagian tengah lembar Formasi Paciran menindih selaras dengan Formasi Ledok sedangkan bagian barat lembar menindih secara tidak selaras. Formasi Paciran juga menindih tidak selaras Formasi Wonocolo, Formasi Mundu dan anggota Ngrayong. Formasi Paciran terendapkan dalam lingkungan laut terbuka, tenang dan hangat. Tebal formasi ini beragaram antara 75 dan 125 m. Seberanya luas di bagian timur dan sedikit di bagian barat.
Gambar 1. Hasi! Prosessing Data Geolistrik dengan Software Res2Dinv
4. Analisis Ketebalan Lapisan
4.1. Lapisan Top soil
Berdasarkan hasil penelitian geolistrik yang diproses dengan Software Res2dinv, kedalaman pengukuran geolistrik dengan titik nol berada pada skala 2.5 meter, sehingga untuk perbandingan antara data geologi dan geolistrik (Tabel 2 ) didapatkan titik nol untuk data geologi terletak pada kedalaman : 15 m-2.5 m= 12.5 m

Tabel 2. Ketebalan Lapisan Top soil Bcrdasarkan Data Geologi dan Geolistrik
Lapisan Ketebalan rata-rata (M)
Geologi Geolistri
Top soil 12.5 11.82

Berdasarkan data ketebaian lapisan batu gamping dolomite dari pengukuran
4.2. Lapisan Batu Gamping Dolomit
Geolistrik dan geologi di lokasi penelitian didapatkan data sebagai berikut:
Tabel 3. Ketebalan Lapisan Batu Gamping Dolomite Berdasarkan Data Geologi dan Geolistrik
Lapisan Ketebalan rata-rata (M)
Geologi Geolistri
Top soil 65 18.65

4.3. Lapisan Spring Batu Gamping
Hasil penyelidikan geolistrik yang diolah dengan Software geolistrik Res2Dinv didapatkan adanya lapisan spring dari batu gamping dengan ketebalan rata-rata sebesar 39.57 meter, tipe geologi dari spring dapat terakumulasi pada batuan gamping lapisan di bawahnya yang berupa clay, sehingga untuk korelasinya digunakan perbandingan data geologi lapisan batu gamping dolomit sebagai berikut
Tabel 4. Ketebalan Lapisan Spring Berdasarkan Data Geologi dan Geolistrik
Lapisan Ketebalan rata-rata (M)
Geologi Geolistri
Spring Top soil 65 39.57

4. Perangkap Air Tanah
Berdasarkan analisa dari tiap-tiap lapisan data geolistrik dan data geologi secara garis besar dapat diketahui dari keakurasian dari ketebalan lapisan pengukuran geolistrik terhadap pengukuran geologi ( Tabel 5 ).
Ketebalan lapisan perangkap air tanah atau akuifer berdasarkan pengukuran geolistrik dan geologi dapat dindikasikan pada batu gamping dolomitan yang dimungkinkan terbentuknya spring pada lapisan batuan tersebut. Lapisan batu gamping dolomite yang diindikasikan adanya spring terakumulasi pada kedalaman sekitar 14.1 meter, yang dimungkinkan adanya sungai bawah tanah.
Tabel 5. Korelasi Ketebalan Lapisan Data Geolistrik Terhadap Data GeoTogi
Lapisan Ketebalan rata-rata (M)
Geologi Geolistri
Batugamping Pejal 15 11.82
Batuigamping Dolomitan 65 18.65
Spring Batugamping 65 39.57


KESIMPULAN

Berdasarkan basil eksplorasi air tanah dengan metode geolistrik wenner-schlumberger diperoieh kesimpulan sebagai berikut:
1. Berdasarkan pengolahan data geolistrik dengan Software Res2dinv ditunjang dengan data geologi (stratigrafi) dan data tahanan jenis yang telah ada (tabel tahanan jenis material, nilai hambatan jenis dari tiap lapisan) maka lapisan tanah di daerah penelitian dapat diklasifikasikan sebagai berikut:
a. Lapisan Top Soil berkisar 966  m-2029 m
b. Lapisan Batu Gamping Dolomite berkisar 460  m - 966  m
c. Lapisan Spring Batu Gamping berkisar 151  m - 460  m
2. Perangkap air tanah pada daerah penelitian terakumulasi pada springs batu gamping dolomite dengan kedalaman sekitar 30.44 m meter di bawah permukaan.

DAFTAR PUSTAKA

Azhar K. Afiandi, MS, ZUUU, Cieonstnk -Resistivitas, KBI Geofosika, Jurusan Fisika, Fakultas MIPA, Universitas " Sriwijaya, Hal 01-10.

Biro Pusat Statistik, 2002, Kabupaten Tuban Dalam Angka, Kabupaten
Tuban Tk. II Tuban Jawa Timur.

David Keith Todd,1980, Groundwater Hydrology, Second Edition, University of California, Berkeley, Hal 23-101,111-115.

Djoko Santoso, 1986, Geophysical Method In Water Exploration, Insthut
Technology Bandung-Bandung.

Fletcher G. Driscoll, 1987, Groundwater and well, Second Edition, Johnson Filtration Systems Inc.,St paul, Minnesota 55112, hal 19-42.

Hastuti E.W.D., Sutriyono E., Azhar Kholiq, 1988, Penyelidikan Geologi Daerah Inderalaya Kabupaten OKI SUMSEL, Pusat Penelitian , Universitas Sriwijaya, Palembang.

Lilik Hcndrajaya, Idam Arif, 1988, Geolistrik Tahanan Jenis, Laboratorium Fisika Bumi, Jurusan Fisika, Fakultas MIPA, Institut Teknologi Bandung, Hal 01-61.

M. Iwan Karmawan, Widodo Jurusan Teknik Geologi, Teknik Pertambangan ITATS.

Situmorang R.L., SmitR., Van Vessem E.J., 1992, Geologi Lembar Jatirogo
Jawa,Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Direktorat Jenderal Geologi dan Sumber Daya Mineral, Bandung.

Sudarmono Djuki, Ibrahim Edy, 2000, Identifikasi Daerah Air Tanah Menjadi Air Asin Studi Aspek Hidro-Geologi di Daerah Kent en da Sekitarnya, Pusat Penelitian, Universitas Sriwijaya.

Widodo, 2002, Analisis Perangkap Air Tanah Menggunakan Software Res2Divn Dengan Metode Geolistrik Wenner-schlumberger Di Kampus Unsri Jnderalaya, Skripsi Sarjana, Teknik Pertambangan Universitas Sriwijaya.