SKRIPSI FITRIKAYANTI HASIBUAN NIM : DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013

Transkripsi

1 STUDI INTRUSI AIR LAUT DENGAN MENGGUNAKAN METODE RESISTIVITAS LISTRIK KONFIGURASI WENNER SCLUMBERGER DI KAWASAN DESA PANTAI CERMIN KIRI KECAMATAN PANTAI CERMIN SKRIPSI FITRIKAYANTI HASIBUAN NIM : DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013

2 STUDI INTRUSI AIR LAUT DENGAN MENGGUNAKAN METODE RESISTIVITAS LISTRIK KONFIGURASI WENNER SCLUMBERGER DI KAWSAN DESA PANTAI CERMIN KIRI KECAMATAN PANTAI CERMIN SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains FITRIKAYANTI HASIBUAN NIM : DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013

3 ii PERSETUJUAN Judul : Studi Intrusi Air Laut Dengan Menggunakan metode Resistivitas Listrik Konfigurasi wenner-sclumberger Di Kawasan Pantai Cermin Kiri Kecamatan Pantai cermin. Kategori : Skripsi Nama : Fitrikaynti Hasibuan Nim : Program Studi : Sarjana (S1) Fisika Departemen : Fisika Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam (MIPA) Disetujui di Medan, Mei 2013 Komisi Pembimbing : Pembimbing 2, Pembimbing 1, Drs. Rahmatsyah, M.Si Dr. Susilawati, S.Si, M.Si NIP NIP Diketahui/Disetujui oleh Departemen Fisika FMIPA USU Ketua, Dr. Marhaposan Situmorang NIP

4 iii PERNYATAAN STUDI INTRUSI AIR LAUT DENGAN MENGGUNAKAN METODE REISTIVITAS LISTRIK KONFIGURASI WENNER-SCLUMBERGER DI KAWASAN PANTAI CERMIN KIRI KECAMATAN PANTAI CERMIN SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, Mei 2013 FITRIKAYANTI HASIBUAN

5 iv PENGHARGAAN Alhamdulillah, segala puji syukur penulis panjatkan keahadirat Allah SWT atah segala limpahan rahmatnya sehingga penulis diberi kekuatan untuk menghadapi segala rintangan dalam menyelesaikan skripsi yang berjudul STUDI INTRUSI AIR LAUT DENGAN MENGGUNAKAN METODE RESISTIVITAS LISTRIK KONFIGURASI WENNER SCLUMBERGER DI KAWASAN DESA PANTAI CERMIN KIRI KECAMATAN PANTAI CERMIN. Penyelesaian skripsi ini tentunya tidak terlepas dari bimbingan, bantuan, dorongan dari berbagai pihak. Oleh karena itu dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih kepada : 1. Dr. Susilawati, M.Si dan Drs. Rahmatsyah, M.Si selaku dosen pembimbing I dan II yang bersedia meluangkan waktunya untuk mendampingi penulis dalam setiap bimbingannya. 2. Bapak Dr. Sutarman, M.Sc, selaku dekan FMIPA USU. 3. Bapak Dr. Marhaposan Situmorang dan Drs. Syahrul Humaidi M.Sc selaku ketua dan sekretaris Departemen Fisika FMIPA USU. 4. Seluruh staf dosen dan staf pegawai Departemen Fisika FMIPA USU. 5. Bapak Juniar, beserta mahasiswa UNIMED yang sudah membantu penulis melakukan penelitian di desa Pantai Cermin Kiri. 6. Ucapan terima kasih yang setinggi-tingginya penulis sampaikan kepada kedua orang tua yang paling kusayangi Ayahanda Mansur hsb dan ibunda Nur Dewi Rtg,S.PdI dan abangku Andri Faisal Hsb,S.pd dan Yunus Hsb,S.pd, serta buat adikku tercinta Delima Sari Hsb terimakasih atas doa, perhatian dan kasih sayang yang diberikan kepada penulis. 7. Buat Uda Lameje Hrp, Ete Ida Sari Rtg, sepupuku Ira, sikecil Elsa dan keluarga besar yang tidak dapat disebutkan namanya satu persatu terimakasih buat motivasi, dukungan dan perhatiannya. 8. Sahabat Sahabat terbaikku Sofi, Nia, Meilan, Lina, Aisyah,cristi, jannah, Rida, Vivien, Rizki, Dewi dan rekan rekan stambuk 2008 yang sudah banyak memberi saya semangat, perhatian, keceriaannya dan doanya. 9. Seluruh teman-teman, rekan-rekan dan Adik-adik di jurusan Fisika FMIPA USU Semoga Allah SWT memberkahi kita semuanya. 10. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah membantu terselesaikannya skripsi ini. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaaan. Oleh karena itu dengan besar hati penulis sangat berterimaksih terhadap saran dan kritik yang akan dijadikan masukan guna perbaikan. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi penulis dan pembaca yang budiman. Penulis

6 v STUDI INTRUSI AIR LAUT DENGAN MENGGUNAKAN METODE RESISTIVITAS LISTRIK KONFIGURASI WENNER SCLUMBERGER DI KAWASAN DESA PANTAI CERMIN KIRI KECAMATAN PANTAI CERMIN ABSTRAK Telah dilakukan penelitian tentang pendeteksian intrusi air laut dengan menggunakan metode resistivitas listrik. Penelitian dilakukan di daerah Pantai Cermin Kiri, kecamatan Pantai Cermin. Pengambilan data menggunakan alat resistivitimeter, konfigurasi Wenner-Sclumberger dengan jarak spasi 5 meter. Data yang diperoleh adalah data arus (I) dan beda potensial (V). Pengolahan data dilakukan menggunakan perangkat lunak Res2dinv yang hasilnya adalah berupa resistivitas citra resistivitas 2D bawah permukaan. Nilai resistivitas batuan pada lintasan I (jarak ± 1 km dari tepi pantai) berkisar antara 27,9 Ω.m 968 Ω.m, pada lintasan II (jarak ± 955 m dari tepi pantai) berkisar antara 14 Ωm 508 Ωm dan pada lintasan III ( jarak ± 980 m dari tepi pantai) berkisar antara 16,8 Ω.m 494 Ω.m. Hasil interpretasi menunjukkan tidak ditemukan adanya intrusi air laut di daerah Pantai Cermin Kiri dilihat dari nilai resistivitas batuannya. Dimana nilai resistivitas batuan yang terkena intrusi sebesar 0,5 Ωm 5 Ωm. Kata kunci : intrusi air laut, resistivitas, Wenner - Schlumberger

7 vi STUDY INTRUSION OF SEA WATER BY USING CONFIGURATION ELECTRICAL RESISTIVITY WENNER - SCHLUMBERGER AT PANTAI CERMIN KIRI VILLAGE PANTAI CERMIN DISTRICT ABSTRACT A studied concerning the detection of seawater intrusion by using the electrical resistivity method had been performed. The study was conducted in the area of Pantai Cermin Kiri, Pantai Cermin district, North Sumatera Province. Taked of data using a resistivitimeter, Wenner-Sclumberger configuration. The data obtained is current (I) data and potential difference (V) data. Data processing is performed by using Res2dinv software the result is in the form of 2D resistivity image of the subsurface resistivity. Rock resistivity values on the one track (a distance ± 1 km from the beach) ranged between 27,9 Ω.m 968 Ω.m, the second track (a distance ± 955 m from the beach) ranged from 14 Ω Ω and the third track (a distance ± 980 m from the beach) ranged between 16,8 Ω.m 494 Ω.m. Interpretation of the results showed did not find any seawater intrusion in the views of the Pantai Cermin Kiri from the rock resistivity values. Where the rock resistivity values that affected by intrusive rocks is 0.5 Ωm - 5 Ωm. Keywords: sea water intrusion, resistivity, wenner-schlumberger

8 vii DAFTAR ISI Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar tabel Daftar Gambar Halaman ii iii iv v vi vii ix x BAB I Pendahuluan Latar Belakang Perumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Sistematika Penulisan 6 BAB II Tinjauan Pustaka Air Tanah Pembagian Air Tanah Penggolongan Air Tanah Kondisi Air Tanah Akifer Intrusi Air Laut Air Tanah Bebas Di Pantai Air Tanah Terkekang Di Pantai Pengambilan Air Tanah Melalui Sumur Sumur Dangkal (Shallow well) Sumur Dalam (Depp Well) Permeabilitas dan Porositas Sifat Listrik Pada Batuan Pengaruh Keadaan Struktur Tanah Pengaruh Unsur Kimia Pengaruh Iklim Pengaruh Temperatur Tanah Metode Geolistrik Resistivitas Resistivitas Semu Jenis Jenis Konfigurasi Metode Geolistrik Resistivitas 32

9 viii Konfigurasi Wenner Konfigurasi Wenner Sclumberger Konfigurasi Dipole dipole Konfigurasi Pole pole Software Res2dinv 36 BAB III Metodologi Lokasi Penelitian Kondisi Geografis Iklim Waktu Penelitian Alat Alat Penelitian Tahapan Pengambilan Data Dan Proses Pengolahan Data Survei Lokasi Teknik Pengambilan Data Pengumpulan Data Teknik Pengolahan Data Interpretasi Diagram Alir 45 BAB IV Hasil Dan Pembahasan Analisa Data dan Pembahasan Lintasan I Lintasan II Lintasan III 55 BAB V Kesimpulan Dan Saran Kesimpulan Saran 61 DAFTAR PUSTAKA 62 LAMPIRAN 64

10 ix DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Porositas dan Permeabilitas beberapa tipe batuan 21 Tabel 2.2 Resistivitas Kelistrikan Batuan 23 Tabel 4.1 Letak koordinat lokasi penelitian 47 Tabel 4.2 Nilai Resistivitas Kelistrikan Batuan 48 Tabel 4.3 Distribusi lapisan permukaan bawah tanah Lintasan I 50 Tabel 4.4 Distribusi lapisan permukaan bawah tanah Lintasan II 53 Tabel 4.5 Distribusi lapisan permukaan bawah tanah Lintasan III 56

11 x DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Akifer air tanah 11 Gambar 2.2 Hukum Herzberg pada air tanah tawar dan asin dekat garis pantai 15 Gambar 2.3 Penerobosan air asin pada air terkekang 17 Gambar 2.4 Kondisi dimana intrusi air laut terjadi karena keseimbangan terganggu akibat pengambilan air 19 Gambar 2.5 Permeabilitas dan porositas 20 Gambar 2.6 Pola aliran arus dan bidang ekipotensial antara dua elektroda arus dengan polaritas berlawanan 27 Gambar 2.7 Konsep resistivitas semu pada medium berlapis 30 Gambar 2.8 Elektroda arus dan Potensial pada konfigurasi Wenner 33 Gambar 2.9 Pengaturan Elektroda Konfigurasi Wenner Schlumberger 34 Gambar 2.9 Konfigurasi dipole dipole 35 Gambar 2.10 Konfigurai Pole Pole 36 Gambar 3.1 Lokasi Penelitian di Wilayah Pantai Cermin 38 Gambar 3.2 model pengridan untuk konfigurasi Wenner Schlumberger 41 Gambar 3.3 Sebuah susunan elektroda untuk Wenner Schlumberger 41 Gambar 3.4 Tampilan awal program Res2dinv 44 Gambar 3.5 Diagram alir 45 Gambar 4.1 letak lintasan pengukuran 47 Gambar 4.2 Gambar 4.3 Gambar 4.4 Penampang melintang reistivitas lapisan bawah permukaan bumi untuk Lintasan I 49 Penampang melintang reistivitas lapisan bawah permukaan bumi untuk Lintasan II 52 Penampang melintang reistivitas lapisan bawah permukaan bumi untuk Lintasan III 55