APLIKASI METODE GEOLISTRIK RESISTIVITAS 2 DIMENSI UNTUK MENENTUKAN PERSEBARAN AIR TANAH DI DESA GUNUNGJATI KECAMATAN JABUNG KABUPATEN MALANG Novi Wulandari N, Sujito, Daeng Achmad Suaidi Jurusan Fisika FMIPA Universitas Negeri Malang Email :
[email protected] ABSTRAK : Tujuan penelitian ini untuk mengetahui pola persebaran lapisan air tanah di Desa Gunungjati Kecamatan Jabung Kabupaten Malang. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode geolistrik resistivitas. Pengambilan data dilakukan pada 4 lintasan dengan menggunakan konfigurasi WennerSchlumberger. Pemodelan dan inversi data lapangan dilakukan dengan menggunakan Software Res2dinv. Hasilnya diperoleh model lapisan bawah permukaan bumi berdasarkan nilai resistivitasnya. Berdasarkan model struktur lapisan tanah di bawah permukaan diperoleh bahwa potensi air tanah pada lintasan 1 berada pada kedalaman 17,3 meter di titik 40 meter dari 0, pada lintasan 2 berada pada kedalaman 17,3 meter di titik antara 35–40 meter dari 0, pada lintasa 3 berada pada kedalaman 21,5 meter di titik 65–70 meter dari 0, padal lintasan 4 berada pada kedalaman 13,4 meter dari 0. Kata Kunci : Air Tanah, Geolistrik Resistivitas, Res2dinv.
metode geolistrik resistivitas. Survey resistivitas memanfaatkan variasi resistivitas listrik batuan bawah permukaan untuk mendeteksi struktur geologi atau formasi batuan [4]. Metode geolistrik resistivitas didasarkan pada asumsi bumi homogen isotropis, nilai tahanan jenis terukur merupakan nilai tahanan jenis sebenarnya dan tidak bergantung pada spasi elektroda. Namun pada kenyataannya bumi terdiri dari lapisan – lapisan tersebut. Dalam hal ini, tahanan jenis yang terukur adalah tahanan jenis semu [5]. Nilai tahanan jenis semu dapat dapat dihitung berdasarkan rumus [6]. ∆ = (1) dengan a : Resistivitas semu (m) k : faktor geometri I : kuat arus yang diinjeksikan V: beda potensial antara kedua elektroda Faktor geometri (K) tergantung dari konfigurasi/susunan bentangan elektroda yang dipakai dalam pengukuran. Penelitian ini yang dipakai adalah konfigurasi Wenner– Schlumberger, dengan faktor geometri [7].
PENDAHULUAN Air merupakan kebutuhan pokok bagi makhluk hidup untuk memenuhi kebutuhan sehari–hari demi kelangsungan hidupnya, seperti mandi, memasak, mencuci, minum, dan sebagainya [1]. Pemanfaatan air tanah merupakan upaya untuk memenuhi kebutuhan air di masa sekarang dan yang akan datang, serta merupakan alternatif yang terbaik apabila air yang diperlukan sudah tidak mencukupi atau terjangkau. Sumber daya air tanah bersifat dapat diperbaharui secara alami, karena air tanah merupakan bagian yang tidak terpisah dari siklus hidrologi di bumi, yang ditentukan pada formasi pengikat air yang memungkinkan jumlah air yang cukup besar untuk bergerak melaluinya pada kondisi lapangan yang biasa [2]. Untuk melayani kebutuhan air bersih yang bersumber dari air tanah tersebut, perlu diketahui potensi air tanah [3]. Keberadaan air tanah di sekitar Desa Gunungjati Kecamatan Jabung Kabupaten Malang tidak dapat dijamin ketersediaannya, sehingga perlu dilakukan survei tentang lapisan air tanah. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui persebaran lapisan air tanah di daerah tersebut, yang ber-manfaat sebagai dasar acuan untuk pengembangan dan pengolahan sumber daya air tanah demi kebutuhan masyarakat yang ada di sekitar Desa Gunungjati, Jabung, Malang. Metode yang digunakan untuk mengetahui persebaran lapisan air tanah adalah
=2
1
−
−
−
(2)
Tabel 1. Hasil Interpretasi Data Sumur dengan Konfigurasi Schlumberger No. Warna Kontur Nilai Resistivitas 1. 1,70 - 8,85 m 2. 20,2 - 46,1 m 3. 105 - 549 m
Data sumur membentang sepanjang 110 meter dari arah utara ke arah selatan. Gambar 2 memperlihatkan hasil interpretasi bawah permukaan sampai kedalaman 24,9 meter dengan Abs. Error sebesar 41,8%. Berdasarkan hasil interpretasi menunjukkan besarnya nilai resistivitas adalah 1,70–549 m. Nilai resistivitas sebesar 1,70– 8,85 m merupakan lapisan yang mengandung air tanah pada ke-dalaman 17–24,9 meter. Hal ini berdasarkan pada hasil pengukuran langsung di sumur, dihitung dari permukaan sampai kedalaman sumur yang berisi air adalah 17–24,9 meter. Nilai resistivitas sebesar 20,2–46,1 m merupakan lapisan yang berupa pasir bercampur lempung. Pasir merupakan jenis material batuan yang dapat meloloskan air, namun dengan adanya sisipan lempung maka pada perlapisan ini dapat menyimpan air dan me-ngalirkannya, namun dalam jumlah yang terbatas. Sedangkan kedalaman mulai dari 0,625–16,9 meter merupakan rongga sumur. Data sumur menunjukkan lapisan pembawa air yang baik, yaitu terdapat lempung, pasir, air tanah, alluvium, kerikil yaitu terdapat pada kedalaman 17–24,9 meter.
Gambar 1. Pengaturan Elektroda Konfigurasi Wenner–Schlumberger
METODE PENELITIAN Pada penelitian ini, tahap pertama yang dilakukan adalah melakukan survei lokasi, melakukan surat perijinan survei lokasi penelitian. Tahap kedua adalah peminjaman alat. Tahap ketiga adalah pengambilan data. Pengambilan data dilakukan pada 4 lintasan dengan menggunakan metode geolistrik resistivitas. Teknik pengambila data dengan menginjeksikan elektroda arus dan beda potensial dengan menggunakan alat geolistrik OYO type mcohm– el model 2119. Data yang diperoleh dari ke empat lintasan, kemudian diolah menggunakan software res2dinv untuk mengetahui lapisan bawah permukaan daerah penelitian dan menggunakan software surfer 10 untuk mengetahui luas total daerah yang mengandung ait tanah. HASIL DAN PEMBAHASAN 1. Data sumur Gambar profil bawah permukaan Data Sumur dapat dilihat pada Gambar 2.
2. Lintasan 1 Gambar profil bawah permukaan Lintasan 1 dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 2. Data Sumur Hasil Interpretasi dengan Konfigurasi Schlumberger
Gambar 2 menunjukkan terdapat 3 kontur yang berbeda. Perbedaan kontur–kontur tersebut dijelaskan pada Tabel 1.
Gambar 3. Lintasan 1 Hasil Interpretasi dengan Konfigurasi Wenner
Gambar 3 menunjukkan terdapat 3 kontur yang berbeda. Perbedaan kontur–kontur tersebut dijelaskan pada Tabel 2.
2
Tabel 2. Hasil Interpretasi Lintasan 1 dengan Konfigurasi Wenner No. Warna Kontur Nilai Resistivitas 1. 1,41–12,3 m 2. 36,5–188 m 3. 319–2792 m
3. Lintasan 2 Gambar profil bawah permukaan Lintasan 2 dapat dilihat pada Gambar 5.
Lintasan 1 membentang sepanjang 105 meter dari arah barat ke arah timur. Gambar 3 memperlihatkan hasil interpretasi bawah permukaan sepanjang lintasan 2 dengan distribusi nilai tahanan jenis yang terdeteksi pada posisi dan kedalaman tertentu dengan Abs. Error sebesar 4,0%. Lintasan ini memotong lintasan 2 yaitu pada jarak 55 meter dan dan memotong lintasan 4 pada jarak 80 meter. Hasil pengukuran pada lintasan 1 menunujukkan besarnya nilai resistivitas sebesar 1,41–2792 m. Nilai resistivitas sebesar 1,41– 12,3 m merupakan lapisan yang terkandung air tanah. Namun, tidak semua nilai yang mempunyai nilai resistivitas sama tersebut merupakan air tanah, karena pada data acuan permukaan air tanah di tempat penelitian berada pada kedalaman 17 meter. Warna atau nilai resistivitas yang sama yang berada pada posisi yang lebih dangkal dari air tanah dapat disebut dengan air resapan. Hal ini membuktikan bahwa memang ditemukan air tanah pada kedalaman 17,3 meter. Nilai resistivitas sebesar 36,5–108 m diperkirakan merupakan lapisan pasir yang bercampur lempung yang dapat menyimpan air dan mengalirkannya dalam jumlah yang terbatas. Nilai resistivitas sebesar 319–2792 m merupakan batu pasir yang bercampur kerikil. Luas bawah permukaan lintasan diketahui dari hasil pengolahan data menggunakan Software Surfer 10.0 , yaitu sebagai berikut.
Gambar 5. Lintasan 2 Hasil Interpretasi dengan Konfigurasi Wenner
Gambar 5 menunjukkan terdapat 3 kontur yang berbeda. Perbedaan kontur–kontur tersebut dijelaskan pada Tabel 3. Tabel 3. Hasil Interpretasi Lintasan 2 dengan Konfigurasi Wenner. No. Warna Kontur Nilai Resistivitas 1. 0,357–3,07 m 2. 8,99–26,4 m 3. 77,2–663 m
Lintasan 2 membentang sepanjang 100 meter dari arah utara ke arah selatan. Gambar 5 memperlihatkan profil bawah permukaan sepanjang lintasan 2 dengan distribusi nilai tahanan jenis yang terdeteksi pada posisi dan kedalaman tertentu dengan Abs. Error sebesar 3,7%. Lintasan ini memotong lintasan 1 yaitu pada jarak 50 meter dan dan memotong lintasan 3 pada jarak 10 meter. Hasil pengukuran pada lintasan 2 menunujukkan besarnya nilai resistivitas sebesar 0,357–663 m. Nilai resistivitas sebesar 0,357– 3,07 m merupakan lapisan yang terkandung air tanah. Namun, tidak semua nilai yang mempunyai nilai resistivitas sama tersebut merupakan air tanah, karena pada data acuan permukaan air tanah di tempat penelitian berada pada kedalaman 17 meter. Warna atau nilai resistivitas yang sama yang berada pada posisi yang lebih dangkal dari air tanah dapat disebut dengan air resapan. Hal ini membuktikan bahwa memang ditemukan air tanah pada kedalaman 17,3 meter. Nilai resistivitas sebesar 8,99–26,4 diperkirakan merupakan lapisan pasir yang bercampur lempung yang dapat menyimpan air dan mengalirkannya dalam jumlah yang terbatas. Nilai resistivitas sebesar 77,2–663 m merupakan lapisan pasir yang bercampur kerikil.
Gambar 4. Hasil Gabungan dari Interpretasi Res2dinv dengan Hasil Gridding Surfer
Hasil dari perhitungan luasan, dapat diketahui bahwa luas total daerah yang mengandung air tanah sebesar 35,2572 m2.
3
Luas bawah permukaan lintasan 2 diketahui dari hasil pengolahan data menggunakan Software Surfer 10.0, yaitu sebagai berikut.
Hasil pengukuran pada lintasan 3 menunujukkan besarnya nilai resistivitas sebesar 0,698–5300 m. Nilai resistivitas sebesar 0,698–8,96 m merupakan lapisan yang terkandung air tanah. Namun, tidak semua nilai yang mempunyai nilai resistivitas sama tersebut merupakan air tanah, karena pada data acuan permukaan air tanah di tempat penelitian berada pada kedalaman 17 meter. Warna atau nilai resistivitas yang sama yang berada pada posisi yang lebih dangkal dari air tanah dapat disebut dengan air resapan. Hal ini membuktikan bahwa memang ditemukan air tanah pada kedalaman 21,5 meter. Nilai resistivitas sebesar 32,1–115 m diperkirakan merupakan lapisan pasir yang bercampur lempung yang dapat menyimpan air dan mengalirkannya dalam jumlah yang terbatas. Nilai resistivitas sebesar 413–5300 m merupakan batu pasir yang bercampur kerikil. Luas permukaan bawah permukaan lintasan diketahui dari hasil pengolahan data menggunakan Software Surfer 10.0, yaitu sebagai berikut.
Gambar 6. Hasil Gabungan dari Interpretasi Res2dinv dengan Hasil Gridding Surfer
Hasil dari perhitungan luasan, dapat diketahui bahwa luas total daerah yang mengandung air tanah sebesar 7,2920 m2. 4. Lintasan 3 Gambar profil bawah permukaan Lintasan 3 dapat dilihat pada Gambar 7.
Gambar 7. Lintasan 3 Hasil Interpretasi dengan Konfigurasi Wenner
Gambar 8. Hasil Gabungan dari Interpretasi Res2dinv dengan Hasil Gridding Surfer
Gambar 7 menunjukkan terdapat 3 kontur yang berbeda. Perbedaan kontur–kontur tersebut dijelaskan pada Tabel 4.
Hasil dari perhitungan luasan, dapat diketahui bahwa luas total daerah yang mengandung air tanah sebesar 121,2680 m2.
Tabel 4. Hasil Interpretasi Lintasan 3 dengan Konfigurasi Wenner. No. Warna Kontur Nilai Resistivitas 1. 0,698-8,96 m 2. 32,1–115 m 3. 413–5300 m
5. Lintasan 4 Gambar profil bawah permukaan Lintasan 3 dapat dilihat pada Gambar 9.
Lintasan 3 membentang sepanjang 120 meter dari arah barat ke arah timur. Gambar 7 mem-perlihatkan profil bawah permukaan sepanjang lintasan 3 dengan distribusi nilai tahanan jenis yang terdeteksi pada posisi dan kedalaman tertentu dengan Abs. Error sebesar 5,2%. Lintasan ini memotong lintasan 2 yaitu pada jarak 65 meter dan dan memotong lintasan 4 pada jarak 20 meter.
Gambar 9. Lintasan 4 Hasil Interpretasi dengan Konfigurasi Wenner
4
Gambar 9 menunjukkan terdapat 3 kontur yang berbeda. Perbedaan kontur–kontur tersebut dijelaskan pada Tabel 5. Tabel 5. Hasil Interpretasi Lintasan 4 dengan Konfigurasi Wenner No Warna Kontur Nilai Resistivitas 1 1,78–12,1 m 2 31,5–82,1 m 3 214–1453 m
Gambar 10. Hasil Gabungan dari Interpretasi Res2dinv dengan Hasil Gridding Surfer
Hasil dari perhitungan luasan, dapat diketahui bahwa luas total daerah yang mengandung air tanah sebesar 73,7515 m2.
Lintasan 4 membentang sepanjang 100 meter dari arah utara ke arah selatan. Gambar 9 memperlihatkan profil bawah permukaan sepanjang lintasan 4 dengan distribusi nilai tahanan jenis yang terdeteksi pada posisi dan kedalaman tertentu dengan Abs. Error sebesar 2,4%. Lintasan ini memotong lintasan 1 yaitu pada jarak 15 meter dan dan memotong lintasan 3 pada jarak 60 meter. Hasil pengukuran pada lintasan 3 menunujukkan besarnya nilai resistivitas sebesar 1,78–1453 m. Nilai resistivitas sebesar 1,78 –12,1 m merupakan lapisan yang terkandung air tanah. Namun, tidak semua nilai yang mempunyai nilai resistivitas sama tersebut merupakan air tanah, karena pada data acuan permukaan air tanah di tempat penelitian berada pada kedalaman 17 meter. Warna atau nilai resistivitas yang sama yang berada pada posisi yang lebih dangkal dari air tanah dapat disebut dengan air resapan. Hal ini membuktikan bahwa memang ditemukan air tanah pada kedalaman 13,4 meter. Karena dimungkinkan di kedalaman lebih dari 13,4 meter masih terdapat air tanah. Nilai resistivitas sebesar 31,5–82,1 m diperkirakan merupakan lapisan pasir yang bercampur lempung yang dapat menyimpan air dan mengalirkannya dalam jumlah yang terbatas. Nilai resistivitas sebesar 214 –1453 m merupakan batu pasir yang bercampur kerikil. Luas permukaan bawah permukaan lintasan diketahui dari hasil pengolahan data menggunakan Software Surfer 10.0, yaitu sebagai berikut.
6.
Gabungan ke 4 lintasan U
Gambar 11. Hasil Gabungan ke-4 Lintasan
Hasil dari pemodelan berdasarkan nilai resistivitas dapat diketahui bahwa daerah penelitian didominasikan oleh lapisan pasir yang bercampur lempung yang diperkirakan terdapat air tanah di dalamnya. Air tanah pada lintasan 1 diperkirakan terdapat pada kedalaman 17,3 meter dengan luas total daerah yang mengandung ait tanah sebesar 35,2572 m2 dan terletak pada koordinat 07054’35.6” LS dan 112043’23.3” BT tepatnya pada arah barat daya dari titik acuan (A atau SDN Gunungjati III), pada lintasan 2 diperkirakan pada kedalaman 17,3 meter dengan luas total daerah yang mengandung ait tanah sebesar 7,2920 m2 dan terletak pada koordinat 07054’35.2” LS dan 112043’24.7” BT tepatnya pada arah barat daya dari titik acuan (A atau SDN Gunungjati III), pada lintasan 3 diperkirakan pada kedalaman 21,5 meter dengan luas total daerah yang mengandung ait tanah sebesar 121,2680 m2 dan terletak pada koordinat 07054’33.8” LS dan 112043’24.9” BT tepatnya pada arah barat dari titik acuan (A atau SDN Gunungjati III), pada lintasan 4 diperkirakan terdapat pada kedalaman lebih dari 13,4 meter dengan luas total daerah 5
yang mengandung ait tanah sebesar 73,7515 m2 dan terletak pada koordinat 070 54’37.2” LS dan 112043’24.8” BT tepatnya pada arah selatan dari titik acuan (A atau SDN Gunungjati III). Hal ini sesuai dengan data sumur dimana data sumur tersebut dijadikan sebagai data acuan.
[4]
KESIMPULAN DAN SARAN Berdasarkan hasil penelitian tentang metode geolistrik tahanan jenis konfigurasi Wenner– Schlumberger untuk mengetahui persebaran air tanah di Desa Gunungjati, Jabung, Malang pada bulan maret 2014 ini, maka dapat disimpulkan bahwa terdapat air tanah pada kedalaman 17 meter. Diketahui pola persebaran lapisan air tanah yaitu pada lintasan 1 air tanah berada pada arah barat daya dari titik acuan (A atau SDN Gunungjati III), pada lintasan 2 air tanah berada pada arah barat daya dari titik acuan (A atau SDN Gunungjati III), pada lintasan 3 air tanah berada pada arah barat dari titik acuan (A atau SDN Gunungjati III), pada lintasan 4 berada pada arah selatan dari titik acuan (A atau SDN Gunungjati III). Kemungkinan untuk mencengah kekeringan atau kekurangan air pada daerah penelitian, sebaiknya warga mengebor sumur pada titik–titik yang dimungkinkan terdapat air tanah pada tiap lintasan dan untuk penelitian selanjutnya sebaiknya dilakukan pada musim kemarau dan memperlebar lintasan untuk memastikan ada tidaknya air tanah pada musim kemarau.
[5] Mukaddas, Abdul. 2009. Interpretasi
Lapi-san Batuan Bawah Permukaan Berdasar-kan Analisis Data Geolistrik. Palu : Teknik Sipil FT Universitas Tadulako. [6] Darsono, dkk. 2012. Identifikasi Bidang Gelincir Pemicu Bencana Tanah Longsor Dengan Metode Resistivitas 2 Dimensi Di Desa Pablengan Kecamatan Matesih Kabupaten Karanganyar. Indonesian Journal of Applied Physic Vol. 2 No. 1 halaman 51. Surakarta : FMIPA Universitas Sebelas Maret Surakarta [7] Priambodo, Imam C, dkk. 2011. Aplikasi Metoda Geolistrik Konfigurasi Wenner– Schlumberger Pada Survei Gerakan Tanah Bajawa, NTT. Bulletin Vulkanologi dan Bencana Geologi, Volume 6 Nomor 2 : 2–10. Pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi.
DAFTAR RUJUKAN [1] Supriyanto. 2012. Interpretasi Pola Sebaran Air Tanah Di Kawasan Perumahan Tepian Samarinda dengan Metode Geolistrik Tahanan Jenis. Mulawarman Scientifie, Volume 11, Nomor 2. Samarinda : FMIPA Universitas Mulawarman. [2]
Sehah dan Sugito. 2011. Pencitraan Resistivitas 2D Bawah Permukaan Tanaman Jati (Tectona Grandis Sp.) Menggunakan Konfigurasi Wenner (Studi Kasus : Lahan Tanaman Jati Di Belakang Gedung MIPA Unsoed). Berkala Fisika Vol. 14, No. 1. Purwokerto : Fakultas Sains dan Teknik Universitas Jenderal Soedirman Purwokerto
Wuryantoro. 2007. Aplikasi Metode Geolistrik Tahanan Jenis untuk Menentukan Letak dan Kedalaman Aquifer Air tanah. Skripsi Sarjana. Semarang. : Universitas Negeri Semarang.
[3] Sadjab, Bayu A,dkk. 2012. Pemetaan Akuifer Air Tanah Di Sekitar Candi Prambanan Kabupaten Sleman Daerah Istimewa Yogyakarta Dengan Menggunakan Metode Geolistrik Tahanan jenis. Jurnal MIPA UNSRAT Online 1 (1) 37–44. Manado : Fisika FMIPA Unsrat Manado 6
