Kuantitas dan kualitas airtanah pada suatu daerah sangat berkaitan dengan sistem dan karakteristik akuifer batuan penyusunnya. Menurut Fetter (1988), variasi litologi penyusun dan struktur geologi akan berpengaruh terhadap karakteristik akuifer, potensi, persebaran dan dinamika airtanah di dalamnya. Variasi litologi penyusun pada suatu daerah dapat diketahui dari suatu identifikasi dan analisis hidrostratigrafi. Hasil dari identifikasi dan analisis hidrostratigrafi akan didapatkan ketebalan akuifer, sehingga dapat ditentukan potensia air tanah pada daerah tersebut. Identifikasi hidrostratigrafi dapat dilakukan dengan pendugaan geolistrik. Metode geolistrik merupakan salah satu metode geofisika yang digunakan untuk melakukan pendugaan bawah permukaan sebagai objek utamanya (Raghunath, 1987).
Penyelidikan tanah ini dimaksudkan untuk mengevaluasi kondisi lapisan tanah yang ada di lokasi dengan tujuan untuk mendapatkan nilai resistivitas dan karakteristiknya, serta untuk mendapatkan data kerdalaman akuifer yang berpotensi sebagai sumber air. Hasil analisa data nantinya digunakan untuk rekomendasi lokasi dan kedalaman pemboran.
.Lokasi Pekerjaan
Secara administratif lokasi pekerjaan Buana Cikancung berada di, Kecamatan Cikancung, Kabupaten Bandung, Jawa Barat.
No |
Nama Alat |
Spesifikasi |
Jumlah |
1 |
Earth Resistance Tester |
GEOSOURCE TX 350 MG P24 FT |
1 |
2 |
Electrode |
Stainless steel 9 mm x 50 cm |
2 |
3 |
Electrode |
Copper 9 mm x 50 cm |
2 |
4 |
Kabel Arus |
1x34x0.7 mm x100 m |
2 roll |
5 |
Kabel Potensial |
1x34x0.7 mm x 50 m |
2 roll |
6 |
Accu |
12 Volt 45AH |
1 |
7 |
Multi Tester |
Sanwa Tr-360 Japan |
1 |
8 |
Pita Ukur |
Fiberglass 100 m |
2 roll |
9 |
Palu |
Estwing |
2 |
10 |
Gps |
Garmin 62s |
1 |
Pada tahap persiapan dilakukan pembentukan tim pelaksana pekerjaan yang akan bekerja sama dalam melaksanakan tugas. Organisasi tim pelaksana terdiri dari satu orang koordinator dan dibantu satu orang supervisor lapangan serta beberapa tenaga penunjang. Kegiatan yang tercakup dalam tahap ini adalah :
Persiapan data awal
Melakukan kunjungan lokasi (site visit)
Persiapan peralatan lapangan dan laboratorium
Persiapan tenaga kerja
Mobilisasi peralatan dan personil
Pengambilan data lapangan dan laboratorium
Pelaporan
Survei geolistrik merupakan salah satu metoda geofisika untuk mempelajari kondisi dibawah permukaan bumi dengan memanfaatkan sifat kelistrikan batuan terhadap sifat fisik dari batuan itu sendiri dengan menginjeksikan arus listrik searah kedalam bumi.
Ada beberapa bentuk konfigurasi elektroda (potensial dan arus) dalam eksplorasi geolistrik tahanan jenis dengan faktor geometri yang berbeda-beda, yaitu: Wenner Alpha, Wenner Beta, Wenner Gamma, Pole-Pole, Dipole-Dipole, Pole-Dipole, Wenner-Schlumberger, dan Equatorial Dipole-Dipole. Setiap konfigurasi memiliki kelebihan dan kekurangan, baik ditinjau dari efektivitas dan efisiensinya maupun dari sensitifitasnya. Konfigurasi elektoda yang dipakai dalam penyelidikan ini adalah konfigurasi elektoda Schlumberger.
Data yang dipergunakan dalam penelitian ini berupa data primer dan data sekunder. Data primer merupakan data hasil dari pengukuran menggunakan geolistrik dengan seperangkat perlengkapannya. Sedangkan data sekunder berupa informasi-informasi yang terdapat pada peta topografi, geologi, dan hidrogeologi. Untuk mendapatkan gambaran sebaran akuifer di lokasi studi maka pengukuran geolistrik dilakukan sebanyak 4 titik duga dengan menggunakan konfigurasi Schlumberger.
Penyelidikan geolistrik dilakukan atas dasar sifat fisika batuan terhadap arus listrik, dimana setiap jenis batuan yang berbeda akan mempunyai harga tahanan jenis yang berbeda pula. Hal ini tergantung pada beberapa faktor, diantaranya umur batuan, kandungan elektrolit, kepadatan batuan, jumlah mineral yang dikandungnya, porositas, permeabilitas dan lain sebagainya.
Berdasarkan hal tersebut di atas apabila arus listrik searah (direct current) dialirkan ke dalam tanah melalui 2 (dua) elektroda arus A dan B, maka akan timbul beda potensial antara kedua elektroda arus tersebut. Beda potensial ini kemudian diukur oleh pesawat penerima (receiver) dalam satuan miliVolt. Dalam penyelidikan geolistrik ini telah digunakan susunan elektroda dengan menggunakan susunan aturan Schlumberger dimana kedua elektroda potensial MN selalu ditempatkan diantara 2 buah elektroda arus
Pada setiap pengukuran, elektroda arus AB selalu dipindahkan sesuai dengan jarak yang telah ditentukan, sedangkan elektroda potensial MN hanya bisa dipindahkan pada jarak-jarak tertentu dengan syarat bahwa jarak MN/2 1/5 jarak AB/2.
Oleh karena jarak elektroda selalu berubah pada setiap pengukuran, maka Hukum Ohm yang digunakan sebagai dasar setiap penyelidikan geolistrik dalam memperoleh harga tahanan jenis semu harus dikalikan dengan faktor jaraknya (K-Factor). Sehingga rumus untuk memperoleh harga tahanan jenis semu dapat ditulis sebagai berikut :
ρa = [( AB )2 ( MN )2 ] V
2(MN ) 2 2 I
Dapat ditulis juga sebagai:
ρa = K. V
I
Dimana :
a = Tahanan jenis semu
K = Konstanta faktor geometrik, (K = .{ (AB/2)2 – (MN/2)2 }/MN)
V = Beda potensial yang diukur (volt)
I = Besar arus yang digunakan (Ampere) AB = Jarak elektroda arus AB (meter)
MN = Jarak elektroda potensial MN (meter)
Pengamatan lapangan terhadap kondisi geologi meliputi pengamatan singkapan batuan yang dimaksudkan untuk mengetahui kondisi batuan penyusun serta untuk mengidentifikasi sikap dan sifat batuan khususnya terhadap lapisan akuifer. Berdasarkan hasil pengamatan singkapan batuan di lapangan, litologi yang dominan adalah Batuan Gunung Mandalawangi – Mandalagiri (Qmm) yang terdiri dari tuf kaca mengandung batuapung, dan lava bersusun andesit piroksen hingga basalan
Kondisi akuifer di lokasi pekerjaan termasuk klasifikasi akuifer dengan aliran celah dan ruang antar butir yang merupakan akuifer produktif sedang dengan sebaran luas. Klasifikasi ini merupakan akuifer dengan permeabilitas sangat beragam; kedalaman airtanah tidak tertekan umumnya dalam dan debit sumur umumnya kurang dari 5 liter/detik.
Software yang digunakan untuk interpretasi data adalah ZondIP1D, yang merupakan program interpretasi untuk sounding resisivity secara satu dimensi. Nilai kesalahan diharapkan menunjukkan nilai yang kecil yang menunjukkan pengolahan yang optimal, sehingga dapat digunakan sebagai dasar bahwa nilai parameter lapisan (nilai resistivitas, kedalaman dan lapisan dan ketebalan lapisan) sesuai dengan kondisi aktual perlapisan. Pada dasarnya tahanan jenis semu untuk struktur berlapis (tahanan jenis dan ketebalan perlapisan diketahui) dapat dihitung secara teoritis cara menyelesaikan persamaan laplace untuk potensial listrik dalam koordinat silinder dan pertimbangan syarat – syarat batas. Karena penyelesaian sukar dan panjang dengan melibatkan fungsi bassel dan syarat – syarat batas maka interpretasi dapat dilakukan dengan teknik curve matching.
Teknik curve matching adalah mencocokkan kurva tahanan jenis semu hasil pengukuran lapangan dengan kurva tahanan jenis semu yang dihitung secara teoritis. Hasil pengolahan setiap titik duga geolistrik menunjukkan variasi nilai tahanan jenis dengan kedalaman yang terdeteksi dapat mencapai 135 meter di bawah permukaan tanah setempat dengan rentang nilai resistivitas 0.477 – 705911.008 ohm-m. Berikut adalah hasil analisa curve matching :
Tabel 2. Kuantifikasi data resistivitas GL-1
Layer |
Resistivity [ohm-m] |
h [m] |
z [m] bmt |
1 |
51.88 |
0.645 |
0 |
2 |
37.679 |
1.153 |
0.645 |
3 |
273.319 |
1.876 |
1.798 |
4 |
137.966 |
2.031 |
3.674 |
5 |
29.249 |
6.223 |
5.705 |
6 |
158.953 |
6.935 |
11.928 |
7 |
266.773 |
17.122 |
18.863 |
8 |
55.997 |
51.358 |
35.985 |
9 |
190.411 |
122.991 |
87.343 |
10 |
53.077 |
210.334 |
Tabel 3. Kuantifikasi data resistivitas GL-2
Layer |
Resistivity [ohm-m] |
h [m] |
z [m] bmt |
1 |
16.022 |
0.531 |
0 |
2 |
38.446 |
1.23 |
0.531 |
3 |
67.982 |
1.654 |
1.76 |
4 |
126.159 |
4.012 |
3.415 |
5 |
100.423 |
7.255 |
7.426 |
6 |
178.899 |
13.511 |
14.682 |
7 |
33.458 |
18.716 |
28.193 |
8 |
34.202 |
36.362 |
46.909 |
9 |
69.305 |
88.885 |
83.271 |
10 |
39.13 |
172.156 |
Tabel 4. Kuantifikasi data resistivitas GL-3
Layer |
Resistivity [ohm-m] |
h [m] |
z [m] bmt |
1 |
5.284 |
0.457 |
0 |
2 |
32.435 |
0.556 |
0.457 |
3 |
98.985 |
2.484 |
1.012 |
4 |
309.996 |
3.172 |
3.496 |
5 |
333.824 |
5.005 |
6.669 |
6 |
50.9 |
6.168 |
11.674 |
7 |
16.818 |
19.83 |
17.842 |
8 |
47.718 |
38.095 |
37.672 |
9 |
52.681 |
85.044 |
75.767 |
10 |
49.685 |
160.811 |
Tabel 5. Kuantifikasi data resistivitas GL-04
Layer |
Resistivity [ohm-m] |
h [m] |
z [m] bmt |
1 |
33.578 |
0.699 |
0 |
2 |
123.355 |
1.376 |
0.699 |
3 |
31.443 |
1.655 |
2.074 |
4 |
34.89 |
2.253 |
3.729 |
5 |
344.245 |
3.487 |
5.981 |
6 |
710.585 |
8.781 |
9.468 |
7 |
77.386 |
9.132 |
18.249 |
8 |
21.152 |
35.174 |
27.381 |
9 |
171.489 |
124.073 |
62.555 |
10 |
21.53 |
186.628 |
Untuk memperkirakan kisaran harga kisaran tahanan jenis pada masing-masing batuan, maka data hasil log resistivitas dikorelasikan dengan singkapan yang berdekatan dengan lokasi titik duga. Berikut ini hasil korelasi antara data pendugaan geolistrik dengan litologi batuan di sekitar lokasi penelitian.
Tabel 6. Interpretasi nilai resistivitas
[hm-m] |
Perkiraan Litologi |
Formasi Geologi Airtanah |
Sifat Lapisan |
0 – 10 |
Lempung |
Akuiklud |
Impermeable |
10 – 18 |
Tuff Lempungan |
Akuitard |
Semi Impervious |
18 – 75 |
Tuff Pasiran |
Akuifer |
Permeable |
> 75 |
Lava Andesit |
Akuifug |
Impermeable |
Gambar 7. Penampang Tegak Resistivitas
GL-1, dari hasil analisa dan interpretasi data, lapisan akuifer berada pada kedalaman 0.645 – 1.798 meter, 5.705 – 11.298 meter dan 35.985 – 87.343 meter dibawah muka tanah setempat.
GL-2, dari hasil analisa dan interpretasi data, lapisan akuifer berada pada kedalaman 0.351 – 3.415 meter dan 28.193 – 172.156 dibawah muka tanah setempat.
GL-3, dari hasil analisa dan interpretasi data, lapisan akuifer berada pada kedalaman 0.457 – 1.012 meter, 11.647 – 17.842 meter dan 37.672 – 160.811 meter dibawah muka tanah setempat.
GL-4, dari hasil analisa dan interpretasi data, lapisan akuifer berada pada kedalaman 2.074 – 5.981 meter dan 27.381 – 62.555 dibawah muka tanah setempat.
Dari hasil pembahasan di atas, maka dapat disimpulkan hal-hal sebagai berikut :
Pendugaan geolistrik telah dapat memberikan gambaran tentang keadaan lapisan batuan baik vertikal maupun lateral, daerah penyelidikan disusun oleh endapan vulkamik.
Batuan yang diharapkan dapat bertindak sebagai akuifer tersebut bertahanan jenis antara 18 – 75 ohm-meter.
Akuifer untuk masing masing titik duga adalah :
Titik Geolistrik |
GL 1 |
GL 2 |
GL 3 |
GL 4 |
Kedalaman (m) |
0.645 – 1.798 |
0.351 – 3.415 |
0.457 – 1.012 |
2.074 – 5.981 |
5.705 – 11.298 |
28.193 – 172.156 |
11.647 – 17.842 |
27.381 – 62.555 |
|
35.985 – 87.343 |
37.672 – 160.811 |
|||
Saran untuk kegiatan selanjutnya :
Pembuatan sumur bor dalam untuk memenuhi kebutuhan air bersih dilokasi penyelidikan dapat dilaksanakan untuk sumbur dangkal dan sumur dalam
Letak titik pemboran dapat dilaksanakan disekitar titik duga GL-2 dan GL-3.
Akuifer yang akan disadap disarankan dari akuifer tertekan GL-2 pada kedalaman 28.193 – 172.156 meter dan GL-3 pada kedalaman 37.672 – 160.811 meter dibawah muka tanah setempat. Kedalaman tersebut menjadi acuan untuk rencana kedalaman dan kontruksi pengeboran
Setelah pembuatan lubang sumur bor selesai disarankan dilaksanakan pengukuran Electrical Well Logging, pengukuran ini dilakukan untuk mengetahui keberadaan akuifer secara lebih teliti, sehingga dalam pemasangan saringan (akuifer yang akan disadap) dapat ditempatkan pada akuifer yang paling baik