IDENTIFIKASI DAERAH RAWAN LONGSOR MENGGUNAKAN GEOLISTRIK KONFIGURASI WENNER DI DESA SUMBERBRANTAS KECAMATAN BUMIAJI KOTA BATU Alvian Yogi Pamungkas 1), Sujito 2), Daeng Achmad Suaidi 3) 1) Mahasiswa Jurusan Fisika, Universitas Negeri Malang 2) Dosen Jurusan Fisika, Universitas Negeri Malang 3) Dosen Jurusan Fisika, Universitas Negeri Malang e-mail: alvianyogi88@gmail.com ABSTRAK: Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi bawah permukaan untuk melihat bahan material yang terkandung untuk menanggulangi bencana tanah longsor. Identifikasi tersebut secara spesifikasi untuk mencari bidang gelincir dari suatu lereng. Metode yang digunakan adalah geolistrik wenner yaitu dengan cara memasukkan aliran arus listrik ke dalam bumi. Dengan cara tersebut maka akan didapatkan beda potensial yang dapat menginterpretasikan bahan material yang terkandung. Beda potensial atau resistivitas tersebut dianalisis dalam softwere Res2dinv dan diidentifikasi berdasarkan nilai resistivitas material yang telah ditabelkan. Selanjutnya dapat ditentukan struktur dan litologi bawah permukaan sehingga dapat memberikan informasi mengenai bidang gelincir. Hasil interpretasi menunjukkan bahwa penyusun tanah Desa Sumberbrantas adalah pasir lempungan, pasir, dan batu pasir yang merupakan penyebab terjadinya longsor dengan batu pasir adalah bidang gelincirnya. Setiap lintasan memiliki kedalaman bidang gelincir berbeda beda, yaitu lintasan satu 6 meter, lintasan dua dan tiga 3 meter, dan lintasan empat 4 meter. Nilai resistivitas setiap lintasan adalah Lintasan satu memiliki rentang nilai resistivitas 4.64 Ωm - 7536 Ωm dengan rms eror 14.9 %, Lintasan dua memiliki rentang nilai resistivitas 13.3 Ωm - 2103 Ωm dengan rms eror 4.0 %, Lintasan tiga memiliki rentang nilai resistivitas 16.3 Ωm - 1414 Ωm dengan rms eror 5.3 %, Lintasan empat memiliki rentang nilai resistivitas 4.45 Ωm 2404 Ωm dengan rms eror 4.2 %. Kata Kunci: Tanah longsor, Bidang Gelincir, Geolistrik Kondigurasi Wenner, Softwere Res2Dinv IDENTIFICATION OF LANDSLIDE-PRONE AREAS USING GEOELECTRICAL WENNER S CONFIGURATION AT SUMBERBRANTAS VILLAGE BUMIAJI DISTRICT CITY OF BATU ABSTRACT: This research that purpose to know identification of subsurface to see materials contained to cope with catastrophic landslides. The identification of such specifications for the Slide s field of a slope. The method used is geoelectric with wenner how to enter the flow of electric current into the Earth. That way it will be obtained as a potential difference hat can interpret the materials contained. Potential difference or the resistivity analyzed in softwere Res2dinv and is identified by the value of the resistivity of the material that has been tabled. Next up may be determined the structure and subsurface litology so as to provide information concerning the field of slide. Interpretation of the results indicated that the framers of the land of the village of Sumberbrantas is consolidated shales, sand, and sandstone that is the causes of the occurrence of landslide with the sandstone is the field of slide. Each track has a different depth of field sliding, first line has 6 m, second and third line has 3 m, and fourth line has 4 m. Resistivity values of each path is the first line has a resistivity value range 4.64 Ωm-7536 Ωm rms error with 14.9%, The second line have a resistivity value range 13.3 Ωm-2103 Ωm with rms error 4.0%, The Third line have ranges of values of resistivity 16.3 Ωm-1414 Ωm and rms error of 5.3%, and the Fourth line has a resistivity value range of 4.45 Ωm 2404 Ωm with rms error is 4.2%. Keywords: Landslide, Field of Sliding, Geoelectrical Wenner s Configuration, Softwere Res2Dinv Longsor adalah salah satu jenis bencana yang sering dijumpai di Indonesia. Faktor alami yang menyebabkan terjadinya longsor adalah gempa bumi yang diakibatkan oleh pergeseran lempeng dan juga aktivitas gunung berapi. Bencana tanah longsor bersifat lokal, namun banyak tersebar di seluruh daerah di Indonesia. Jangka waktu lama, bencana tanah longsor menyebabkan lebih banyak
kerugian dibandingkan bencana lain. Jumlah kejadian tanah longsor semakin meningkat memasuki musim penghujan terutama di daerah-daerah perbukitan terjal (Helmi, 2012). Desa Sumberbrantas Kecamatan Bumiaji merupakan daerah lereng pegunungan Arjuna dengan kondisi topografis pegunungan, perbukitan dan lembah dengan kondisi tanah yang kompleks dan labil serta ini memiliki curah hujan yang cukup tinggi yaitu 2.500 mm/tahun maka sangat rawan akan terjadinya longsor (batukota.co.id, 2012). Metode geolistrik adalah salah satu metode geofisika yang bekerja berdasarkan sifat resisistivitas medium. Kinerja dari metode ini adalah dengan mengalirkan arus ke lapisan batuan dan didapat beda potensialnya. Berdasarkan data yang berupa arus dan beda potensial maka didapat nilai hambatan jenisnya. Nilai hambatan jenis tersebut dapat memberikan informasi bawah permukaan sehingga keberadaan material dapat teridentifikasi (Santoso, 2002). Bidang gelincir yang merupakan daerah potensi tanah longsor dapat diketahui dengan cara mengidentifikasi material bawah permukaan tanah. Berdasarkan permasalahan dan penjelasan di atas, maka perlu dilakukan identifikasi daerah rawan longsor menggunakan geolistrik wenner di daerah Sumberbrantas Kecamatan Bumiaji kota Batu untuk mitigasi bencana geologi. Keunggulan Geolistrik konfigurasi Wenner. TINJAUAN PUSTAKA Tanah longsor adalah perpindahan material pembentuk lereng ke bawah atau keluar lereng. Proses terjadinya tanah longsor diawali dengan air yang meresap ke dalam tanah akan menambah massa tanah. Jika air tersebut menembus sampai tanah kedap air yang berperan sebagai bidang gelincir, maka tanah menjadi licin dan tanah di atasnya akan bergerak mengikuti lereng dan keluar lereng (Sugito, 2010). Kelongsoran paling sering ditemui pada lapangan tidak horisontal serta dipengaruhi komponen gravitasi. Apabila gaya yang terjadi karena komponen gravitasi besar, sehingga perlawanan geser total pada bidang gelincir terlampaui, maka akan terjadi longsoran (Utomo, 2011). Faktor lain penyebab longsor adalah kemiringan lereng dan air. Pada umumnya di daerah pegunungan yang ditutupi oleh lapisan tanah yang lunak, air hujan sangat mudah merembes. Air rembesan berkumpul antara tanah penutup dan batuan asal pada lapisan alas yang kedap air. Apabila pori pori sedimen terisi oleh air, gaya kohesi antar mineral akan semakin lemah, sehingga partikel tersebut dengan mudah untuk bergeser atau bergerak. Gaya gravitasi dan rembesan merupakan penyebab utama ketidak stabilan pada lereng. Terdapat enam jenis tanah longsor, yakni longsoran translasi, longsoran rotasi, pergerakan blok, runtuhan batu, rayapan tanah, dan aliran bahan rombakan (esdm.go.id, 2012). Metode geolistrik resistivitas atau tahanan jenis adalah salah satu metode yang dimanfaatkan dalam survei bawah permukaan. Metode tersebut umumnya digunakan untuk eksplorasi dangkal, sekitar 300-500 meter. Prinsip metode geolistrik yaitu menginjeksikan arus ke dalam bumi melalui 2 elektroda arus, dan beda potensial yang diukur melalui dua elektroda potensial. Dari hasil pengukuran didapat variasi harga resistivitas listrik pada lapisan di bawah titik ukur (Santoso, 2002).
METODE PENELITIAN Penelitian ini berlokasi di Desa Sumberbrantas Kecamatan Bumiaji Kota Batu. Secara geografis wilayah ini terletak pada koordinat 07 0 45 21,1-8 0 45 22,5 S dan 112 0 31 48,2-112 0 31 49,3 E. Penelitian diawali dengan pengkajian studi pustaka untuk mendukung teori yang ada. Selanjutnya survei lokasi penelitian untuk menentukan lokasi pengambilan data dan panjang lintasan. Selanjutnya menyiapkan alat dan bahan untuk pengambilan data. Setelah persiapan selesai, selanjutnya mengambil data dengan metode geolistrik resistivitas konfigurasi wenner. Data yang didapat kemudian diolah menggunakan softwere Res2Dinv untuk mendapatkan hasil pengukuran kedalaman. Hasil inversi tersebut dinterpretasi untuk mencari pola distribusi dan menentukan bidang gelincir. Alat Penelitian Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini yaitu sebagai berikut. 1. Resistivity meter alat yang digunakan untuk mengukur besarnya nilai tahanan jenis batuan bawah permukaan. 2. Elektroda arus digunakan untuk menginjeksi arus ke dalam bumi. 3. Elektroda potensial digunakan untuk menangkap nilai potensial. 4. Aki digunakan sebagai sumber energi saat menginjeksikan arus listrik. 5. Kabel penghubung atau roll kabel untuk menghubungkan elektroda dengan resistivity meter. 6. Meteran untuk mengukur panjang lintasan dan lebar spasi elektroda. 7. Palu untuk menancapkan elektroda arus dan elektroda potensial dalam tanah. 8. Buku lapangan untuk mencatat hasil ukur yang diperoleh di lapangan. 9. GPS memberikan posisi suatu objek di muka bumi dengan akurat. Pengambilan Data Lapangan Prosedur pengambilan data dengan metode geolistrik konfugurasi Wenner a. Orientasi lapangan. b. Menentukan panjang lintasan. c. Merangkai alat d. Menancapkan elektroda potensial P1 dan P2 dan elektroda arus C1 dan C2 sesuai dengan konfigurasi Wenner dengan kedalaman kurang lebih 10 cm. e. Memasang kabel elektroda sehingga terhubung dengan alat utama. f. Mengaktifkan power, arus diinjeksikan dengan menekan tombol enter. g. Mencatat beda potensial (mv) dan arus (ma) yang ditampilkan di layar. h. Jarak antara keempat elektroda arus (AB) dan beda potensial (MN) diubahubah untuk memperoleh gambaran tiap-tiap lapisan sesuia dengan konfigurasi Wenner. i. Mengulang langkah d, e, f, dan g untuk jarak dan letak elektroda berikutnya. Pengolahan Data Data lapangan yang diperoleh berupa nilai beda potensial (ΔV) dan arus listrik (I), yang kemudian diolah dan diinversi menggunakan softwere Res2DInv untuk mendapatkan hasil 2 dimensi. Secara umum, pemrosesan data geolistrik adalah peretama menghitung faktor geometri K dengan Ms. Excel. Faktor geometri susunan elektroda konfigurasi Wenner dihitung dengan persamaan K= 2πa. Selanjutnya menghitung resistivitas semu dengan Ms Excel. Resistivitas
semu dihitung dari data beda potensial ΔV dan arus I dengan persamaan ρ=kδv/i. Terakhir menentukan resistivitas sebenarnya menggunakn Res2Dinv. Resistivitas semu dihitung berdasarkan asumsi lapisan bumi homogen isotropis. Untuk mendapatkan resistivitas yang sebenarnya, dibuat model inversi berdasarkan hasil perhitungan resistivitas semu yang diperoleh. Pemodelan inversi Res2Dinv menggunakan metode least squares. HASIL DAN PEMBAHASAN Data penelitian yang diperoleh kemudian diproses menggunakan Ms. Excel untuk menghitung nilai resistivitas sebenarnya. Data yang telah diproses tersbut disimpan dengan extensi.dat yang kemudian diproses ke software Res2Dinv untuk mendapatkan pola lapisan bawah permukaan. Hasil pemrosesan software Res2dinv mampu menggambarkan lapisan batuan dan kedalaman data yang diperoleh di lapangan. Lintasan Satu Lintasan 2 Ketinggian Lintasan satu adalah 1625 1698 mdpl pada koordinat 07⁰45 18.8-07⁰45 21.4 S, 112⁰31 43.9-112⁰31 47.4 E. Berdasarkan gambar di atas dapat diketahui pada lintasan satu penyusun lapisan tanah adalah pasir lempungan, pasir, dan batu pasir dengan rentang nilai resistivitas 4.64 Ωm 7526 Ωm kedalaman maksimal 17.3 meter. Lapisan batu pasir diduga sebagai bidang gelincir karena lapisan tersebut memiliki nilai resistivitas yang lebih besar dari lapisan yang lainnya. Batu pasir yang diduga sebagai bidang gelincir tersebut berada pada kedalaman 6 meter. Ketinggian Lintasan dua adalah 1674 1685 mdpl pada koordinat 07⁰45 23.3-07⁰45 21.5 S 112⁰31 49.2-112⁰31 50.3 E. Berdasarkan gambar di atas dapat diketahui bahwa penyusun lapisan tanah pada lintasan dua sama dengan penyusun tanah pada lintasan satu, yaitu pasir lempungan, pasir, dan batu pasir dengan rentang nilai resistivitas 13.3 Ωm 2103 Ωm kedalaman maksimal 9.94 meter. Namun, kedalaman bau pasir yang diduga sebagai bidang gelincir pada lintasan dua sedalam 3 meter.
Lintasan Tiga Lintasan Empat Ketinggian Lintasan tiga adalah 1685 1715 mdpl pada koordinat 07⁰45 21.6-07⁰45 20.9 S 112⁰31 50.3-112⁰31 48.4 E. Berdasarkan gambar di atas, dapat diketahui bahwa penyusun lapisan tanah pada lintasan tiga sama dengan lintasan satu dan dua, yaitu pasir lempungan, pasir, dan batu pasirdengan rentang nilai resistivitas 16.3 Ωm 1414 Ωm kedalaman maksimal 9.94 meter. Pada lintasan tiga kedalaman batu pasir yang diduga sebagai bidang gelincir sama dengan lintasan dua, yaitu 3 meter. Ketinggian Lintasan tiga adalah 1710 1695 mdpl pada koordinat 07⁰45 20.7-07⁰45 21.2 S 112⁰31 48.9-112⁰31 47.3 E. Berdassarkan gambar di atas, dapat diketahui penyusun lapisan tanah lintasan empat sama dengan lintasan satu, dua, dan tiga yaitu pasir lempungan, pasir, dan batu pasir dengan rentang nilai resistivitas 4.45 Ωm 2404 Ωm kedalaman maksimal 10.4 meter. Kedalam batu pasir yang diduga segai bidang gelincir adalah 4 meter. Untuk mengetahui pola distribusi resistivitas, arah longsoran, dan jenis longsoran maka keempat lintasan tersebut digabungkan sesuai bentuk lapangan. Berdasarkan gambar di atas dapat diketahui pola distribusi resistivitas, yaitu semua lintasan mengandung pasir lempungan, pasir, dan batu pasir. Dari penjelasan tersebut dapat diketahui bahwa penyusun tanah pada lokasi penelitian adalah pasir lempungan, pasir, dan batu pasir dan semua lintasan potensi terjadi longsor selain disebabkan oleh bahan penyususn tanah juga disebabkan oleh kemiringan lahan yang cukup landai dan kedalaman bidang gelincir untuk lintasan satu enam meter, lintasan tiga dan dua tiga meter, dan lintasan empat 4 meter. Berdasarkan kedalaman bidang gelincir maka dapat diduga arah longsorannya. Lintasan tiga dan dua memiliki kedalaman bidang gelincir lebih dangkal dibanding lintasan 1 dan 4 yaitu tiga meter. Namun ketinggian lintasan empat yang berada pada sekitar 1700 dan lebih tinggi dari lintasan lain serta lintasan 1 dengan bentang vertikal maka arah longsoran menuju kearah barat daya menuju jalan dengan kemiringan lahan sebesar 46⁰. Selain itu, dapat diketahui
juga jenis longsorannya berdasarkan Gambar di atas, yaitu jenis longsoran translasi karena bidang gelincir berbentuk landai. KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Berdasarkan hasil dari penelitian maka dapat disimpulkan bahwa keempat lintasan memiliki penyusun lapisan tanah yang yang sama, yaitu pasir lempungan, pasir, dan batu pasir. Batu pasir yang diduga sebagai bidang gelincir berbentuk cekung dengan kedalaman 3 6 meter. Longsoran mengarah ke Barat Daya (arah menuju jalan raya) dengan jenis longsoran Rotasi dengan kemiringan lahan sebesar 46⁰. Saran Perlu adanya sosialisasi kepada warga dan rambu peringatan daerah rawan longsor karena daerah tersebut adalah daerah pertanian dan juga terdapat tempat wisata pemandian air panas Cangar serta merupakan jalan penghubung antara Malang Mojokerto. Selain itu, perlu juga dibuat dinding penahan untuk memperkecil terjadinya longsor yang dapat menutupi jalan, karena berdasarkan hasil penelitian arah longsoran menuju ke jalan. DAFTAR RUJUKAN ESDM.2012.Faktor Faktor Penyebab Tanah Longsor.(Online), (www.esdm.go.id), Diakses 10 Nopember 2014. Pemerintahan Kota Batu.2012.Rancangan Pembangunan Jangka Menengah Daerah Kota Batu Tahun 2012-2017.(Online),(batukota.go.id), Diakses 8 Nopember 2014. Santoso, D.2002.Pengantar Teknik Geofisika.Bandung:Departemen Teknik Geofisika ITB. Septaria, Helmi., Arif Budiman.2012. Penentuan Bidang Gelincir Gerakan Tanah Dengan Aplikasi Geolistrik Metode Tahanan Jenis Dua Dimensi Konfigurasi Wenner-Schlumberger. Vol. 1(No.1). Sugito, Zaroh I., dan Indra P.J. 2010. Investigasi Bidang Gelincir Tanah Longsor Menggunakan Metode Geolistrik Tahanan Jenis di Desa Kebarongan Kec. Kemranjen Kab. Banyumas. Berkala Fisika. Vol. 13, No. 2, hal 49 54 Utomo, Dedy S.2011.Pemetaan Resistivitas Daerah Rawan Longsor Dengan Menggunakan Metode Geolistrik Wenner Di Daerah Poncokusumo Kabupaten Malang.Skripsi tidak diterbitkan.malang:universitas Negeri Malang.