Jasa Uji Geolistrik Yogyakarta dan Jawa Tengah
Hasil Uji Geolistrik Sumur Bor Artesis 2 Titik, 1 Lokasi di Jawa Tengah
SUMURJOGJA.COM - Secara umum proses terbentuknya air tanah dikarenakan peresapan air permukaan kedalam tanah. Pada prosesnya material batuan penyusun lapisan tanah dipengaruhi oleh bentuk atau ukuran butir, susunan butir, pemadatan dan sedimentasi. Air permukaan yang telah mengalami peresapan kedalam tanah, akan bergerak bebas mengisi pori-pori dan celah-celah dari butiran batuan tersebut.
Penyebaran air tanah tidak hanya terdeskripsikan secara vertical, untuk mengetahui secara horizontal dapat diketahui melalui penyebaran formasi geologi yang bertindak sebagai akuifer. Akuifer merupakan lapisan batuan yang dapat bertindak sebagai pembawa air (permeable) yaitu batuan yang mempunyai susunan butiran sedemikian rupa sehingga dapat mengalirkan air. Sebaliknya lapisan kedap air (Impermeable) atau akuiclud adalah batuan yang dapat menyimpan air tanah tetapi tidak dapat mengalirkan dalam jumlah yang berarti. Sedangkan lapisan batuan yang tidak dapat menyimpan dan mengalirkan air disebut akuifug. Kondisi lapisan akuifer dipengaruhi oleh sifat batuan terutama tingkat porositas dan tingkat permeabilitas.
Kita ketahui bersama air merupakan kebutuhan yang paling utama bagi kehidupan manusia, baik untuk kebutuhan sehari-hari, pertanian, perternakan, dan juga perindrustrian. Sejalan dengan pertambahan penduduk dan perkembangan pembangunan, kebutuhan akan air juga semakin meningkat, sedangkan ketersediaanya sangat terbatas.
Berdasarkan kenyataan tersebut, maka untuk mengetahui kondisi geologi dan hidrogeologi perlu dilakukan suatu kajian studi dengan menggunakan suatu metoda yang dapat mempelajari kondisi lapisan batuan, meliputi jenis dan sifat batuan serta penyebaranya. Metoda yang digunakan disini ialah metoda pendugaan geolistrik.
I. Maksud dan Tujuan
Pendugaan geolistrik bertujuan untuk memberikan gambaran mengenai penyebaran lapisan batuan serta menginformasikan keberadaan lapisan batuan yang berfungsi sebagai akuifer (lapisan pembawa air), dimana hasil pendugaan geolistrik ini akan memberikan gambaran umum mengenai kondisi lapisan batuan dibawah permukaan tanah seperti ketebalan, kedalaman, serta penyebaran lapisan batuan sehingga nantinya akan membantu perencanaan dalam pembuatan sarana air bersih di lokasi penyelidikan.
II. Waktu dan Lokasi Penyelidikan
Pendugaan geolistrik dilaksanakan pada tanggal 5 Maret 2018 di lokasi Jln Tentara Pelajar No 20 Purbalingga, Jawa Tengah, dengan menghasilkan 2 (dua) titik duga geolistrik.
III. Peralatan Penyelidikan
Adapun peralatan yang digunakan merupakan seperangkat alat geolistrik buatan lokal yang terdiri dari :
• Resistivitimeter GYS-TM
• 2 (dua) buah elektroda arus.
• 2 (dua) buah elektroda potensial.
• 2 (dua) buah kabel arus @ 250 meter.
• 2 (dua) buah kabel potensial @ 50 meter.
• 3 (tiga) buah palu
• GPS
• Accu
• Kalkulator dan alat – alat tulis
IV. Geologi Daerah Penyelidikan
Secara vertikal maupun lateral, satuan batuan yang menyusun daerah ini adalah: Aluvium endapan dataran dan sungai, terutama tersusun oleh pasir, kerikil, lanau dan lempung. Umumnya kelulusan sedang sampai tinggi.
V. Hidro Geologi
Bila dikaitkan dengan geologi regional maka hidrogeologi atau muka air tanah daerah penyelidikan berkaitan dengan kondisi batuan yang terbentuk di sekitar daerah ini. Kondisi hidrogeologi, umumnya berkaitan erat dengan sistem akuifer tertentu. Hasil pengamatan hidrologi setempat, termasuk ke dalam sistem akuifer dengan aliran melalui ruang antar butir. Akuifer dengan keterusan sedang; tinggi pisometeri atau muka airtanah diatas atau dekat muka tanah).
VI. Siklus Hidrologi
Siklus hidrologi merupakan salah satu faktor penting dalam proses terjadinya air tanah, siklus hidrologi ini meliputi proses evaporasi/evapotransporasi dan kondensasi.
VII. Kualitas Air Tanah
Air (H2O) dialam ini tidak selalu murni, bahkan air hujanpun tidaklah murni seperti anggapan masa lalu. Pada saat ini air permukaan dan air bawah tanah banyak mengandung unsur - unsur gas dan zat – zat padat yang terlarut. Kualitas dan kuantitas dari unsur tersebut tergantung kepada faktor alam (geologi) dan faktor lingkungan (Kegiatan Manusia) yang secara bertahap mengalami perubahan sebagai akibat dari reaksi hubungan air dengan unsur tersebut.
Dalam penentuan kualitas air untuk berbagai keperluan, seperti air minum, industri dan pertanian maka kualitas air tersebut harus diuji (tes) terlebih dahulu. Pada umumnya pengujian kualitas air meliputi unsur kimia, fisika, biologi dan radiology. Hasil pengujian kemudian dibandingkan dengan ketentuan/standar yang berlaku sesuai dengan kebutuhan, karena ada kalanya air yang memenuhi syarat untuk air minum tidak sama dengan syarat untuk air tambak dan sebagainya.
Berdasarkan perlakuan batuan terhadap airtanah (menyimpan dan meloloskan air) batuan dapat dibedakan menjadi:
1) Akuifer
Akuifer adalah lapisan pembawa air, lapisan batuan ini mempunyai susunan sedemikian rupa sehingga dapat menyimpan dan mengalirkan air yang cukup berarti di bawah kondisi lapang. Batuan dari akuifer ini bersifat permeable, contoh batuan permeable adalah pasir, kerikil, batu pasir yang retak-retak batu gamping yang berlobang-lobang.
2) Akuiklud (aquiclude)
Akuiklude adalah lapisan batuan yang jenuh (dapat menyimpan air) tetapi tidak dapat meloloskan air dalam jumlah yang berarti. Contoh lempung, shale, tuf halus, silt dan berbagai batuan yang berstruktur lempung.
3) Aquifug (aquifuge)
Akuifug adalah lapisan batuan yang tidak dapat menyimpan air, dan meloloskan air. Contoh granit dan batuan yang kompak dan padat.
4) Akuitar
Akuitar adalah lapisan atau formasi batuan yang dapat menyimpan air tetapi hanya dapat meloloskan air dalam jumlah yang terbatas.
VIII. Teori Dasar
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 lebih besar 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 = K . ΔV/I
dimana :
ρa= Tahanan jenis semu
K = Konstanta faktor geometrik, (K = π . { (AB/2)2 - (MN/2)2 }/MN)
ΔV = Beda potensial yang diukur (volt)
I = Besar arus yang digunakan (Ampere)
AB = Jarak elektroda arus AB (meter)
MN = Jarak elektroda potensial MN (meter)
IX. Aliran Arus Listrik Pada Lapisan Bumi Medium Homogen Isotropis
Jika sebuah titik elektroda arus yang mengalir terletak pada permukaan medium homogen isotropis, maka arus tersebut akan tersebar ke segala arah dengan sama besar. Arus yang mengalir akan menimbulkan medan equipotensial dan medan equipotensial tersebut memiliki jarak. Karena harga konduktivitas udara adalah nol, maka ketika arus mengalir di bawah permukaan maka akan menimbulkan medan equipotensial berupa luas keliling setengah bola.
X. Penampang Tegak Tahanan Jenis
Dari hasil interpretasi pendugaan geolistrik dan telah dikorelasikan dengan data geologi dan hidrogeologi setempat, di daerah penyelidikan pendugaan geolistrik ini bertahanan jenis antara 17 – 161 Ohm-meter. Dan dari kisaran harga tahanan jenis tersebut secara umum dapat dikelompokkan dengan berdasarkan perbedaan kontras harga tahanan jenisnya, yaitu :
Hasil Penafsiran dan korelasi antara geologi, hidrogeologi dan pendugaan geolistrik di lokasi penyelidikan
Geolistrik Titik Duga 1
Geolistrik Titik Duga 2
XI. Kesimpulan
Dari hasil penafsiran dan pembahasan di atas, maka dapat disimpulkan hal-hal sebagai berikut :
1. Pendugaan geolistrik telah dapat memberikan gambaran tentang keadaan lapisan batuan baik vertikal maupun lateral.
2. Kondisi hidrogeologi di daerah penyelidikan, termasuk dalam sistem Akuifer produktif sedang dengan penyebaran luas.
3. Batuan yang diharapkan dapat bertindak sebagai akuifer Pasir lempungan dan lempung pasiran.
4. Dari hasil penyelidikan pendugaan geolistrik, dapat diketahui lapisan akuifer, yaitu :
XII. Saran
1. Dari hasil pengukuran geolistrik di lokasi dan yang telah dianalisa di lapangan serta disesuaikan dengan peta hidrogeologi setempat, bahwa lokasi pengukuran geolistrik bisa dilakukan pengeboran sumur dalam di sekitar semua titik duga GL.1 dan GL.2 dengan kedalaman pengeboran ± 120 meter.
2. Setelah pengeboran selesai di lokasi terpilih, maka di sarankan untuk melakukan penyelidikan penampang sumur bor (Well Loging), guna menentukan posisi screen/saringan pada lapisan akuifer yang akan disadap.
Penyebaran air tanah tidak hanya terdeskripsikan secara vertical, untuk mengetahui secara horizontal dapat diketahui melalui penyebaran formasi geologi yang bertindak sebagai akuifer. Akuifer merupakan lapisan batuan yang dapat bertindak sebagai pembawa air (permeable) yaitu batuan yang mempunyai susunan butiran sedemikian rupa sehingga dapat mengalirkan air. Sebaliknya lapisan kedap air (Impermeable) atau akuiclud adalah batuan yang dapat menyimpan air tanah tetapi tidak dapat mengalirkan dalam jumlah yang berarti. Sedangkan lapisan batuan yang tidak dapat menyimpan dan mengalirkan air disebut akuifug. Kondisi lapisan akuifer dipengaruhi oleh sifat batuan terutama tingkat porositas dan tingkat permeabilitas.
Kita ketahui bersama air merupakan kebutuhan yang paling utama bagi kehidupan manusia, baik untuk kebutuhan sehari-hari, pertanian, perternakan, dan juga perindrustrian. Sejalan dengan pertambahan penduduk dan perkembangan pembangunan, kebutuhan akan air juga semakin meningkat, sedangkan ketersediaanya sangat terbatas.
Berdasarkan kenyataan tersebut, maka untuk mengetahui kondisi geologi dan hidrogeologi perlu dilakukan suatu kajian studi dengan menggunakan suatu metoda yang dapat mempelajari kondisi lapisan batuan, meliputi jenis dan sifat batuan serta penyebaranya. Metoda yang digunakan disini ialah metoda pendugaan geolistrik.
I. Maksud dan Tujuan
Pendugaan geolistrik bertujuan untuk memberikan gambaran mengenai penyebaran lapisan batuan serta menginformasikan keberadaan lapisan batuan yang berfungsi sebagai akuifer (lapisan pembawa air), dimana hasil pendugaan geolistrik ini akan memberikan gambaran umum mengenai kondisi lapisan batuan dibawah permukaan tanah seperti ketebalan, kedalaman, serta penyebaran lapisan batuan sehingga nantinya akan membantu perencanaan dalam pembuatan sarana air bersih di lokasi penyelidikan.
II. Waktu dan Lokasi Penyelidikan
Pendugaan geolistrik dilaksanakan pada tanggal 5 Maret 2018 di lokasi Jln Tentara Pelajar No 20 Purbalingga, Jawa Tengah, dengan menghasilkan 2 (dua) titik duga geolistrik.
III. Peralatan Penyelidikan
Adapun peralatan yang digunakan merupakan seperangkat alat geolistrik buatan lokal yang terdiri dari :
• Resistivitimeter GYS-TM
• 2 (dua) buah elektroda arus.
• 2 (dua) buah elektroda potensial.
• 2 (dua) buah kabel arus @ 250 meter.
• 2 (dua) buah kabel potensial @ 50 meter.
• 3 (tiga) buah palu
• GPS
• Accu
• Kalkulator dan alat – alat tulis
IV. Geologi Daerah Penyelidikan
Secara vertikal maupun lateral, satuan batuan yang menyusun daerah ini adalah: Aluvium endapan dataran dan sungai, terutama tersusun oleh pasir, kerikil, lanau dan lempung. Umumnya kelulusan sedang sampai tinggi.
V. Hidro Geologi
Bila dikaitkan dengan geologi regional maka hidrogeologi atau muka air tanah daerah penyelidikan berkaitan dengan kondisi batuan yang terbentuk di sekitar daerah ini. Kondisi hidrogeologi, umumnya berkaitan erat dengan sistem akuifer tertentu. Hasil pengamatan hidrologi setempat, termasuk ke dalam sistem akuifer dengan aliran melalui ruang antar butir. Akuifer dengan keterusan sedang; tinggi pisometeri atau muka airtanah diatas atau dekat muka tanah).
VI. Siklus Hidrologi
Siklus hidrologi merupakan salah satu faktor penting dalam proses terjadinya air tanah, siklus hidrologi ini meliputi proses evaporasi/evapotransporasi dan kondensasi.
VII. Kualitas Air Tanah
Air (H2O) dialam ini tidak selalu murni, bahkan air hujanpun tidaklah murni seperti anggapan masa lalu. Pada saat ini air permukaan dan air bawah tanah banyak mengandung unsur - unsur gas dan zat – zat padat yang terlarut. Kualitas dan kuantitas dari unsur tersebut tergantung kepada faktor alam (geologi) dan faktor lingkungan (Kegiatan Manusia) yang secara bertahap mengalami perubahan sebagai akibat dari reaksi hubungan air dengan unsur tersebut.
Dalam penentuan kualitas air untuk berbagai keperluan, seperti air minum, industri dan pertanian maka kualitas air tersebut harus diuji (tes) terlebih dahulu. Pada umumnya pengujian kualitas air meliputi unsur kimia, fisika, biologi dan radiology. Hasil pengujian kemudian dibandingkan dengan ketentuan/standar yang berlaku sesuai dengan kebutuhan, karena ada kalanya air yang memenuhi syarat untuk air minum tidak sama dengan syarat untuk air tambak dan sebagainya.
Berdasarkan perlakuan batuan terhadap airtanah (menyimpan dan meloloskan air) batuan dapat dibedakan menjadi:
1) Akuifer
Akuifer adalah lapisan pembawa air, lapisan batuan ini mempunyai susunan sedemikian rupa sehingga dapat menyimpan dan mengalirkan air yang cukup berarti di bawah kondisi lapang. Batuan dari akuifer ini bersifat permeable, contoh batuan permeable adalah pasir, kerikil, batu pasir yang retak-retak batu gamping yang berlobang-lobang.
2) Akuiklud (aquiclude)
Akuiklude adalah lapisan batuan yang jenuh (dapat menyimpan air) tetapi tidak dapat meloloskan air dalam jumlah yang berarti. Contoh lempung, shale, tuf halus, silt dan berbagai batuan yang berstruktur lempung.
3) Aquifug (aquifuge)
Akuifug adalah lapisan batuan yang tidak dapat menyimpan air, dan meloloskan air. Contoh granit dan batuan yang kompak dan padat.
4) Akuitar
Akuitar adalah lapisan atau formasi batuan yang dapat menyimpan air tetapi hanya dapat meloloskan air dalam jumlah yang terbatas.
VIII. Teori Dasar
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 lebih besar 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 = K . ΔV/I
dimana :
ρa= Tahanan jenis semu
K = Konstanta faktor geometrik, (K = π . { (AB/2)2 - (MN/2)2 }/MN)
ΔV = Beda potensial yang diukur (volt)
I = Besar arus yang digunakan (Ampere)
AB = Jarak elektroda arus AB (meter)
MN = Jarak elektroda potensial MN (meter)
IX. Aliran Arus Listrik Pada Lapisan Bumi Medium Homogen Isotropis
Jika sebuah titik elektroda arus yang mengalir terletak pada permukaan medium homogen isotropis, maka arus tersebut akan tersebar ke segala arah dengan sama besar. Arus yang mengalir akan menimbulkan medan equipotensial dan medan equipotensial tersebut memiliki jarak. Karena harga konduktivitas udara adalah nol, maka ketika arus mengalir di bawah permukaan maka akan menimbulkan medan equipotensial berupa luas keliling setengah bola.
X. Penampang Tegak Tahanan Jenis
Dari hasil interpretasi pendugaan geolistrik dan telah dikorelasikan dengan data geologi dan hidrogeologi setempat, di daerah penyelidikan pendugaan geolistrik ini bertahanan jenis antara 17 – 161 Ohm-meter. Dan dari kisaran harga tahanan jenis tersebut secara umum dapat dikelompokkan dengan berdasarkan perbedaan kontras harga tahanan jenisnya, yaitu :
| Tahanan Jenis | Perkiraan Litologi | Perkiraan Hidrogeologi |
| < 20 | Lempung Pasiran | Akuifer |
| 20 - 30 | Pasir Lempungan | Akuifer |
| 30 - 50 | Pasir | |
| 50 - 70 | Pasir Kerikil | |
| 100 > | Kerakal |
Hasil Penafsiran dan korelasi antara geologi, hidrogeologi dan pendugaan geolistrik di lokasi penyelidikan
Geolistrik Titik Duga 1
| Penafsiran Kedalaman (m) | Penafsiran Tahanan Jenis | Perkiraan Litologi | Perkiraan Hidrogeologi |
| 0.00 - 2.20 | 18.32 | Tanah Penutup | |
| 2.20 - 6.47 | 52.17 | Pasir kerikil | |
| 6.47 - 28.14 | 36.24 | Pasir | |
| 28.14 - 68.47 | 18.06 | Lempung Pasiran | Akuifer |
| 68.47 - 120.79 | 37.23 | Pasir Lempungan | Akuifer | 120.79 | 108.38 | Kerakal |
Geolistrik Titik Duga 2
| Penafsiran Kedalaman (m) | Penafsiran Tahanan Jenis | Perkiraan Litologi | Perkiraan Hidrogeologi |
| 0.00 - 2.12 | 19.38 | Tanah Penutup | |
| 2.12 - 10.36 | 54.29 | Pasir kerikil | |
| 10.36 - 40.87 | 32.51 | Pasir | |
| 40.87 - 71.03 | 17.16 | Lempung Pasiran | Akuifer |
| 71.03 - 119.02 | 35.47 | Pasir Lempungan | Akuifer |
| 119.02 | 109.43 | Kerakal |
XI. Kesimpulan
Dari hasil penafsiran dan pembahasan di atas, maka dapat disimpulkan hal-hal sebagai berikut :
1. Pendugaan geolistrik telah dapat memberikan gambaran tentang keadaan lapisan batuan baik vertikal maupun lateral.
2. Kondisi hidrogeologi di daerah penyelidikan, termasuk dalam sistem Akuifer produktif sedang dengan penyebaran luas.
3. Batuan yang diharapkan dapat bertindak sebagai akuifer Pasir lempungan dan lempung pasiran.
4. Dari hasil penyelidikan pendugaan geolistrik, dapat diketahui lapisan akuifer, yaitu :
| Titik Duga | Kedalaman (m) | Tebal (m) | Saran Bor |
| GL.01 | 28.14 – 120.79 | 92.65 | ± 120 m |
| GL.02 | 40.87 – 119.02 | 78.15 | ± 120 m |
XII. Saran
1. Dari hasil pengukuran geolistrik di lokasi dan yang telah dianalisa di lapangan serta disesuaikan dengan peta hidrogeologi setempat, bahwa lokasi pengukuran geolistrik bisa dilakukan pengeboran sumur dalam di sekitar semua titik duga GL.1 dan GL.2 dengan kedalaman pengeboran ± 120 meter.
2. Setelah pengeboran selesai di lokasi terpilih, maka di sarankan untuk melakukan penyelidikan penampang sumur bor (Well Loging), guna menentukan posisi screen/saringan pada lapisan akuifer yang akan disadap.