PENENTUAN LITOLOGI BATUAN DAN MUKA AIR TANAH DENGAN METODE GEOLISTRIK KONFIGURASI WENNER SCHLUMBERGER DI DAERAH LANDFILL PLTU LABUHAN ANGIN SIBOLGA

Transkripsi

1 PENENTUAN LITOLOGI BATUAN DAN MUKA AIR TANAH DENGAN METODE GEOLISTRIK KONFIGURASI WENNER SCHLUMBERGER DI DAERAH LANDFILL PLTU LABUHAN ANGIN SIBOLGA SKRIPSI LURANI BR SITORUS DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIK DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016

2 PENENTUAN LITOLOGI BATUAN DAN MUKA AIR TANAH DENGAN METODE GEOLISTRIK KONFIGURASI WENNER SCHLUMBERGER DI DAERAH LANDFILL PLTU LABUHAN ANGIN SIBOLGA SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains LURANI BR SITORUS DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIK DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016

3 PERSETUJUAN Judul : Penentuan Litologi Batuan dan Muka Air Tanah Menggunakan Metode Wenner Schlumberger di Daerah Landfill Pltu Labuhan Angin Sibolga Kategori : Skripsi Nama : Lurani br Sitorus Nomor induk mahasiswa : Program studi : Sarjana (S1) Fisika Departemen Fakultas : Fisika : Matematika dan Ilmu pengetahuan Alam Disetuji di Medan, Komisi Pembimbing: Pembimbing 2 Pembimbing 1, rs.takdir Tamba,M.Eng.Sc NIP Dr.Mester Sitepu.M.Sc M.Phill NIP Disetuji oleh Departemen Fisika FMIPA USU Ketua Dr.Marhaposan Situmorang NIP i

4 PERNYATAAN PENENTUAN LITOLOGI BATUAN DAN MUKA AIR TANAH DENGAN METODE GEOLISTRIK KONFIGURASI WENNER SCHLUMBERGER DI DAERAH LANDFILL PLTU LABUHAN ANGIN SIBOLGA SKRIPSI Saya mengakui bahwa skrpsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dn ringkasan yang masing masing disebutkan sumbernya. Medan, Lurani br Sitorus ii

5 PENGHARGAAN Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas berkat-nya penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul Penentuan Litologi Batuan Dan Muka Air Tanah Dengan Metode Geolistrik Konfigurasi Wenner Schlumberger di Daerah Landfill Labuhan Angin Sibolga yang disusun sebagai syarat untuk mendapatkan gelar sarjana di. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada : 1. Bapak Dr.Mester Sitepu.M.Sc M.Phill dan Bapak Dr Drs. Takdir Tamba, M.Eng.Sc sebagai Dosen pembimbing saya dalam menyelesaikan tugas akhir saya. Terima kasih atas semangat, bimbingan, motivasi, dan ide/saran demi sempurnanya skripsi serta Ibu Dr, Susilawati,Msi, dan Bapak Dr.Kerista Tarigan,M.Sc. 2. Bapak Dr.Marhaposan Situmorang selaku Ketua Jurusan Departemen Fisika, Bapak Drs.Syahrul Humaidi M.Sc selaku sekertaris jurusan Departemen Fisika. 3. Kepada kedua orang tua saya Bapak L. Sitorus dan Ibu T. Simanjuntak yang saya sayangi dan cintai, yang selalu memberikan dukungan, motivasi, dan kasih sayang yang tidak ternilai oleh apapun, serta nasehat nasehat yang diberikan membentuk kepribadian saya. Kepada kakakanda saya Luna Sitorus dan keluarga, kakak Tio Manurung, terima kasih atas semangat, cinta, dukungan serta materi selama saya menyelesaikan perkuliahan di jurusan Fisika USU. 4. Kepada sahabat, saudara dan teman seperjuangan Physics Prolix terima kasih atas kebersamaan selama kurang lebih 4 tahun ini. 5. Senior, junior dan teman-teman yang tidak dapat saya sebut satu per satu terima kasih semuanya. iii

6 Penulis menyadari dalam penulisan skiripsi ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu kritik dan saran yang sifatnya membangun sangat diharapkan untuk penyempurnaan karya-karya penulis selanjutnya. Akhir kata semoga skripsi ini dapat bermanfaat terutama bagi penulis dan pembaca, terutama juga kepada mereka yang ingin melanjutkan penelitian ini. Terima kasih.. Medan, Februari 2016 Lurani Br Sitorus iv

7 PENENTUAN LITOLOGI BATUAN DAN MUKA AIR TANAH DENGAN METODE GEOLISTRIK KONFIGURASI WENNER SCHLUMBERGER DI DAERAH LANDFILL PLTU LABUHAN ANGIN SIBOLGA ABSTRAK Penentukan litologi batuan dan kedalaman muka air tanah di daerah landfill Labuhan Angin, Sibolga Sumatera Utara dengan menggunakan survei Geolistrik konfigurasi Wenner-Schlumberger dengan spasi jarak 5 meter. Jumlah bentangan yang diambil sebanyak 9 lintasan. Panjang tiap bentangan 155 meter penetrasi kedalaman mencapai 28,7 meter. Data yang diperoleh berupa nilai resistivitas (ρ), arus (I), dan beda potensial (V). Pengolahan data dengan menggunakan software RES2Dinv, didapatkan pencitraan model 2D. Jenis lapisan batuan yang diketahui, top soil,siltsone, pasir, lempung pasiran, pasir tersaturasi air. Berdasarkan nilai resistivitas dari masing masing lintasan tersebut diperkirakan kedalaman muka air tanah tiap lintasan bervariasi dari 0,4 meter sampai 2 meter. Kata kunci : Geolistrik, Wenner Schlumberger, kedalaman muka air tanah dan litologi batuan. v

8 WATER TABLE AND EARTH LITHOLOGY IDENTIFICATION USING GEOELECTRIC RESISTIVITY WENNER SCHULUMBERGER CONFIGURATION AT AREAL OF LANDFILL LABUHAN ANGIN DISTRICT SIBOLGA ABSTRACT Water table and earth lithology identification at areal of landfill Labuhan Angin district, Sibolga. The method used in this study is Geo electrical resistivity Wenner Schlumberger Configuration With electrode spaced 5 meter bay taking the data of 9 tracks and each track is 155 metrers. The expacted penetration depth reaches 28,7 meters. Data procesing using non linear least square optimazition with that of 2D inversion software RES2Dinv. From analysis of 9 track shows that landfill of PLTU consist top soil, sand saturated water, sandstone, sand clay. The water table is at depth amount 0,4 2 meters. Word keys : Geoelectric resistivity, Wenner Schlumberger configuration, water table,earth Litology vi

9 DAFTAR ISI Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar isi Daftar tabel Daftar gambar Daftar lampiran halaman i ii iii v vi vii ix x xii BAB 1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang 1.2 Hipotesa 2.3 Batasan masalah 2.4 Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Sistematika Penelitian 3 BAB 2. DASAR TEORI 2.1 Hidrogeologi Penyebaran Vertikal Air Tanah Muka Air Tanah Litologi Batuan Batu Sebagai Media Penghantar Listrik di Dalam Tanah Nilai Resistivitas Batuan Pendugaan Geolistrik Tahanan Jenis Konfigurasi Wenner Schlumberger Software Res2Dinv 16 BAB 3. METODE PENELITIAN DAN PENGOLAHAN DATA 3.1 Tempat dan Waktu Penelitian Peta Penelitian Peralatan yang Digunakan Cara Kerja Ares G4v Spesifikasi Peralatan Ares G4v Spesifikasi Peralatan Transmitter Spesifikasi Peralatan Receiver Pengukuran di Lapangan Prosedur Penelitian Teknik Pengukuran 21 vii

10 3.7 Pengolahan Data Diagram alir Penelitian 25 BAB 4. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Pengambilan Data Data Lapangan Peta Profil Lintasan Pengukuran Hasil Interpretasi, Analisis dan Pembahasan Hasil Interpretasi Lintasan A 29 Lintasan B 30 Lintasan C 30 Lintasan D 31 Lintasan E 32 Lintasan F 32 Lintasan G 33 Lintasan H 34 Lintasan I Nilai Resistivitas pada Lapisan Batuan Hasil Geolistrik Pembahasan 40 BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Saran 41 DAFTAR PUSTAKA 42 Lampiran 1 Form Akuisisi Data Seluruh Lintasan 43 Lampiran 2 Perhitungan Resistivitas Semu Berdasarkan Persamaan Rumus Teori 83 Lampiran 3 Foto Proses Pengambilan Data 86 viii

11 DAFTAR TABEL Nomor Judul Halaman Tabel 2.1 Resistivitas Beberapa Jenis Batuan Resistivitas beberapa jenis air yang Tersaturasi Maupun yang Tidak tersaturasi ix

12 DAFTAR GAMBAR Nomor Judul Halaman Gambar 2.1 Interaksi antara air tanah dengan struktur geologi Proses terjadinya air tanah Batas muka air tanah Konduktor silinder Elektroda tunggal pada permukaan buni homogen Dua elektroda arus dan potensial pada permukaan bumi homogen Susunan elektroda elektroda pada konfigurasi Wenner Schlumberger Peta topografi PLTU Labuhan Angin dan daerah pengembangan Landfill Teknik pengukuran dan prsentasi data dalam bentuk penampang resistivitas Susunan pengukuran untuk konfigurasi Wenner Schlumberger Peta pseudosection interpretasi 2D Res2Dinv Psudosection hambatan jenis semu terukur Psudosection hambatan jenis semu tehitung Psudosection hambatan jenis sebenarnya Model block psedosection Diagram alir Penelitian Profil lintasan pengukuran Hasil inversi lintasan A Hasil inversi lintasan B Hasil inversi lintasan C Hasil inversi lintasan D x

13 4.6 Hasil inversi lintasan E Hasil inversi lintasan F Hasil inversi lintasan G Hasil inversi lintasan H Hasil inversi lintasan I xi

14 DAFTAR LAMPIRAN Nomor Judul Halaman Lamp 1. Form Akuisisi Data Seluruh Lintasan Perhitungan Resistivitas Semu Berdasarkan Persamaan Rumus Teori Foto Proses Pengambilan Data xii