APLIKASI SOFTWARE 3 DIMENSI INVERSI DALAM INTERPRETASI SEBARAN AIR TANAH (STUDI KASUS DUSUN PLATAREJO DAN DUSUN SELOREJO)

Transkripsi

1 APLIKASI SOFTWARE 3 DIMENSI INVERSI DALAM INTERPRETASI SEBARAN AIR TANAH (STUDI KASUS DUSUN PLATAREJO DAN DUSUN SELOREJO) Disusun oleh : R. R WAHYUNINGRUM M SKRIPSI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA Agustus, 2013 i

2 ii

3 PERNYATAAN Dengan ini saya menyatakan bahwa isi intelektual skripsi saya yang berjudul Aplikasi Software 3 Dimensi Inversi Dalam Interpretasi Sebaran Air Tanah (Studi Kasus Dusun Platarejo dan Dusun Selorejo) sepengetahuan saya hingga saat ini isi skripsi tidak berisi materi yang telah dipublikasikan atau ditulis oleh orang lain atau materi yang telah diajukan untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di Universitas Sebelas Maret atau di Perguruan Tinggi lainnya kecuali telah dituliskan di daftar pustaka skripsi ini dan segala bentuk bantuan dari semua pihak telah ditulis di bagian ucapan terimakasih. Isi skripsi ini boleh dirujuk atau diphotocopy secara bebas tanpa harus memberitahu penulis. Surakarta, Agustus 2013 R. R Wahyuningrum iii

4 APLIKASI SOFTWARE 3 DIMENSI INVERSI DALAM INTERPRETASI SEBARAN AIR TANAH (STUDI KASUS DUSUN PLATAREJO DAN DUSUN SELOREJO) R. R Wahyuningrum Jurusan Fisika FMIPA Universitas Sebelas Maret ABSTRAK Penelitian resistivitas inversi 3 dimensi untuk mengetahui sebaran air tanah di Dukuh Platarejo dan Dukuh Selorejo telah dilakukan dengan menggunakan metode geolistrik konfigurasi dipole-dipole. Pengambilan data dengan menggunakan konfigurasi dipole- dipole ini dilakukan dengan mengambil lintasan sepanjang 150 m dengan jarak antar elektroda arus dan elektroda potensial yaitu 10 m. Pengolahan data melalui dua tahapan yaitu dengan menggunakan software Res2Dinv dan software Res3Dinv. Hasil yang diperoleh dari software Res2Dinv yaitu berupa penampang dua dimensi dengan pencitraan warna untuk setiap lapisan. Hasil pengolahan software Res2Dinv ini kemudian menjadi input pada Software Res3Dinv sehingga memberikan citra warna penyebaran bawah permukaan secara 3 dimensi. Dari hasil pengolahan dapat diketahui bahwa terdapat enam lapisan yang mempunyai ketebalan yang berbeda-beda. Hasil pengolahan menunjukkan pada permukaan tanah sampai kedalaman 10,4 m hanya memiliki satu jenis lapisan yaitu lanau sampai pasiran yang mempunyai nilai resistivitas berkisar antara diidentifikasi sebagai lapisan yaitu batu pasir tufan, pada kedalaman 12,9 m sampai 18,6 m diidentifikasi sebagai lapisan yaitu batu gamping. Sehingga dapat diketahui bahwa sebaran air tanah permukaan ditemukan pada kedalaman 10,4 m dan berada dekat dengan lintasan kedua yaitu pada jarak 30 m sampai 90 m dan lintasan ketiga pada jarak 30 m sampai 100 m. Kata kunci : Resistivitas, 3 dimensi, air tanah, Platarejo, dipole-dipole. iv

5 3 DIMENSIONAL INVERSION SOFTWARE APLICATION IN THE INTERPRETATION OF SOIL WATER DISTRIBUTION (CASE STUDIES HEMLET PLATAREJO AND HEMLET SELOREJO) R. R Wahyuningrum Departement of Physics, Sebelas Maret University ABSTRACT This research on inverted 3-dimension resistivity aimed to find out the groundwater in Platarejo and Selorejo Hamlets had been conducted by using dipole-dipole configuration of geoelectrical method. The data was collected using dipole-dipole configuration by taking a 150 m long track with current electrode-potential electrode distance of a, and current electrode-potential electrode distance of na in which a was 10 m. The data was processed in two stages using Res2Dinv software and Res3Dinv software. The result obtained from Res2Dinv software was the twodimensional view of color imaging for every layer. The result of Res2Dinv software processing later became the input for Res3Dinv software there providing color image of beneath surface distribution in 3- dimension manner. From the result of processing, it could be found that there were six layers having different thickness. This result showed that there was only layer type in the soil surface to 10.4 m depth lanau to to 12.9 m depth, was identified as tufan sand rock layer, the 12.9m to 18.6 m as limestone. Thus, it could be found that the distribution of surface groundwater was found in 10.4 m depth and close to the second track, at 30 m to 90 m distance and the third track at 30 m to 100 m distance. Keywords: Resistivity, 3-dimension, groundwater, Platarejo, dipoledipole. v

6 MOTTO Bersyukur atas apa yang dimiliki. Tak perlu iri atas keberhasilan orang lain, karena (Dedy Corbuzieer) sekejap ti mie instan yang dalam (Leonardo Da Vinci) vi

7 PERSEMBAHAN Karya ini penulis persembahkan kepada : Ayah dan Ibu tecinta Terimakasih atas kasih sayang dan dukungannya selama ini sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ini; Sahabat terbaikku Elsa Ayu Adhitya Terimakasih atas waktu, canda tawa dan semangat yang selalu kamu berikan pada saat saat kuliah dan mengerjakan karya ini; Hendri Hartanto Terimakasih atas semua waktu dan dukungan selama ini; Teman- teman ( Iwan, Mas Reza, Satria, Nando, Rian, Nella, Silvia, Tira, Mas Defi, Andrie, Didi, Kiki, Agfa) Terimakasih atas bantuannya dalam pengambilan data dan pengolahan data; Teman- Terimakasih atas kenangan selama kuliah hingga penulis dapat menyelesaikan karya ini; Teman- teman kos (Atun dan Mbak Wiwid) Terimakasih atas waktu serta motivasinya selama ini sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ini. vii

8 KATA PENGANTAR Puji syukur kepada Allah SWT atas segala limpahan nikmat dan karunianya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi. Sholawat serta salam senantiasa penulis haturkan kepada Rosulullah SAW sebagai pembimbing seluruh umat manusia. Skripsi yang penulis susun sebagai bagian dari syarat untuk mendapatkan gelar sarjana APLIKASI SOFTWARE 3 DIMENSI INVERSI DALAM INTERPRETASI SEBARAN AIR TANAH (STUDI KASUS DUSUN PLATAREJO DAN DUSUN SELOREJO) suatu kebahagiaan bagi penulis. Setelah sekitar satu semester penulis harus berjuang untuk bisa menyelesaikan skripsi ini tepat waktu. Dengan segala suka dan dukanya, pada akhirnya skripsi ini terselesaikan juga. Kepada berbagai pihak yang telah membantu penulis menyelesaikan skripsi ini penulis ucapkan terima kasih. Atas bantuannya yang sangat besar selama proses pengerjaan skripsi ini, ucapan terima kasih secara khusus penulis sampaikan kepada: 1. Bapak Ahmad Marzuki, S.Si., Ph.D. selaku Ketua Jurusan Fisika Fakultas MIPA Universitas Sebelas Maret Surakarta. 2. Bapak Budi Legowo, S.Si., M.Si. selaku pembimbing I yang telah memberikan ilmu dan arahandalam menyelesaikan skripsi. 3. Bapak Darsono, S.Si., M.Si. selaku pembimbing II selaku yang telah memberikan nasehat dan saran kepada penulis dalam menyusun skripsi. 4. Bapak/ Ibu Dosen serta Staff Jurusan Fisika FMIPA yang telah membantu penulis dalam mengurus administrasi perkuliahan baik selama kuliah maupun penyusunan skripsi. 5. Teman- teman (Satria, Iwan, Elsa, Tira, Mas Reza, Rian, Nando, Didi, dan Agfa) yang telah membantu dalam proses pengambilan data. 6. Teman- Teman Fisika angkatan 2009 yang telah memberikan kenangan terindah selama kuliah 7. Ayah dan Ibu tercinta yang telah banyak memberikan kasih sayang dan doa kepada penulis. 8. Adik-adikku (Lia dan Devin) yang telah memberikan semangat kepada penulis. Semoga Allah SWT membalas jerih payah diberikan dengan balasan yang lebih baik. Amiin. dan pengorbanan yang telah viii

9 Penulis menyadari akan banyaknya kekurangan dalam penulisan skripsi ini. Namun demikian, penulis berharap semoga karya kecil ini bermanfaat. Surakarta, Agustus 2013 Penulis ix

10 DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL... i HALAMAN PENGESAHAN... ii HALAMAN PERNYATAAN... iii HALAMAN ABSTRAK... iv HALAMAN ABSTRACT... v HALAMAN MOTTO... vi HALAMAN PERSEMBAHAN... vii KATA PENGANTAR... viii DARTAR ISI... x DAFTAR TABEL... xii DAFTAR GAMBAR... xiii DAFTAR SIMBOL... xiv DAFTAR LAMPIRAN... xv BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Masalah Batasan Masalah Perumusan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian... 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA Metode Geolistrik Resistivitas Konfigurasi Dipole-Dipole Resistivitas Inversi 3-D Konsep Akuifer Kondisi Geologi BAB III METODOLOGI PENELITIAN Lokasi dan Waktu Penelitian Alat dan Bahan Penelitian Alat dan Bahan Penelitian Software Penunjang Prosedur Penelitian Persiapan Alat dan Bahan Tinjauan Lokasi Penentuan Lintasan Pengambilan Data Pengolahan Data Analisa x

11 3.3.7.Kesimpulan Konfigurasi Dipole-Dipole Teknik Pengambilan Data... BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Penampang Inversi 2-D Penampang Inversi 3-D... BAB V PENUTUP Kesimpulan Saran... DAFTAR PUSTAKA... LAMPIRAN-LAMPIRAN xi

12 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Nilai Resistivitas dari Berbagai Tipe Tanah atau Batuan (Telford, 1990; Astier, 1971; Mori, 1993)...12 Tabel 2.2 Nilai Resistivitas dari Berbagai Tipe Tanah atau Batuan (Roy, E.H, 1984)...13 Tabel 4.1 Sebaran Resistivitas Sebagai Fungsi Kedalaman pada Penampang Horisontal Lintasan 1,2, Tabel 4.2 Sebaran Resistivitas Sebagai Fungsi Kedalaman pada Penampang Horisontal Lintasan 4,5, xii

13 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Pola Aliran Arus dan Bidang Ekipotensial antara 2 Elektroda Arus Dengan Polaritas Berlawanan... Gambar 2.1 Pola Aliran Arus dan Bidang Ekipotensial antara 2 Elektroda Arus Dengan Polaritas Berlawanan... Gambar 2.3 Model Pengukuran 2-D Konfigurasi Dipole-Dipole... Gambar 2.4 Kondisi Akuifer Secara Normal... Gambar 2.5 Diskritisasi Model pada Proses Inversi... Gambar 2.6 Peta Geologi Lembar Surakarta- Giritontro- Jawa Skala 1: Gambar 2.7 Keterangan Peta Geologi Pada Daerah Penelitian... Gambar 3.1 Lokasi Pengambilan Data Lintasan... Gambar 3.2 Skema Penelitian... Gambar 4.1 Penampang 2-D Pada Lintasan Pertama... Gambar 4.2 Penampang 2-D Pada Lintasan Kedua... Gambar 4.3 Penampang 2-D Pada Lintasan Ketiga... Gambar 4.4 Penampang 2-D Pada Lintasan Keempat... Gambar 4.5 Penampang 2-D Pada Lintasan Kelima... Gambar 4.6 Penampang 2-D Pada Lintasan Keenam... Gambar 4.7 Dugaan Pola Aliran Sebaran Air Tanah... Gambar 4.7 Collate Data Lintasan... Gambar 4.8 Collate Data Into Res3dinv Format... Gambar 4.9 Read Data File Pada SoftwareRes3dinv... Gambar 4.10 Tahap Inversi Pada Software Res3dinv... Gambar 4.11 Penampang Inversi 3 Dimensi Dengan Software Res3dinv Lintasan 1,2,3... Gambar 4.12 Lapisan Penampang Horisontal Lapisan Bawah Tanah Lintasan 1,2,3... Gambar 4.13 Penampang Inversi 3 Dimensi Dengan Software Res3dinv Lintasan 4,5,6... Gambar 4.14 Lapisan Penampang Horisontal Lapisan Bawah Tanah Lintasan 4,5,6... Halaman xiii

14 DAFTAR SIMBOL J = Rapat Arus - E = Medan Listrik Volt/meter = Konduktivitas meter/ohm = Resistivity Ohm. Meter V = Beda Potensial Volt/m 3 q = Rapat Muatan Coulomb I = Arus Listrik Ampere r = Jarak meter K = Faktor Geometri - a = Jarak meter xiv

15 DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1. Data Resistivity Konfigurasi Dipole-Dipole...35 Lampiran 2. Instrumentasi Alat Resistivitymeter OYO model 2119C MOHM-EL...47 xv