1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Allah SWT telah berfirman dalam Al Qur’an Surat Maryam : 24

“Maka Jibril menyerunya dari tempat yang rendah, Janganlah kamu

bersedih hati, sesungguhnya tuhanmu telah menjadikan anak sungai di bawahmu”

(QS. Maryam: 24).

Ayat tersebut menerangkan bahwa sesungguhnya Allah telah menciptakan

anak sungai di bawah permukaan untuk memenuhi kebutuhan hidup manusia.

Sehingga tidak ada alasan bagi manusia untuk berkeluh kesah tentang

permasalahan mengenai air.Manusia hanya tinggal berusaha dan berdoa. Salah

satu bentuk usaha yang dilakukan adalah dengan melacak keberadaan air tanah

tersebut dengan metode metode yang telah mereka kuasai demi memenuhi

kebutuhan hidup mereka.

Air permukaan dan air tanah dalam merupakan sumber utama yang

digunakan masyrakat untuk memenuhu kebutuhan hidup. Sampai saat ini,

sebagian besar air permukaan digunakan untuk memenuhi kebutuhan pertanian,

industri,pembangkit listrik dan keperluan domestik lainnya. Penggunaan air tanah

umunya masih terbatas untuk minum, rumah tangga, kebutuhan industri usaha

pertanian pada wilayah dan musim musim tertentu. Peran air tanah sebagai

sumberdaya yang melengkapi air permukaan untuk pasokan air yang cenderung

meningkat dapat dipahami karena beberapa keuntungan, yakni kualitas air

umumnya baik, biaya investasi relatif rendah dan pemanfaatan dapat dilakukan di

tempat yang membutuhkannya.

2

Salah satu daerah yang kesulitan air adalah daerah Manggarai Barat.

Kabupaten Manggarai Barat adalah sebuah kabupaten pengembangan yang

terletak di Provinsi Nusa Tenggara Timur. Berdasarkan informasi dari Dinas

Pertambangan yang berwewenang menangani masalah airtanah terdapat 4 lokasi

yang kesulitan air bersih di musim kemarau yaitu Kampung Humpung dan

Kampung Tureng, Desa Mbuit, Kampung Tubedo, Desa Pota Wangkang,

Kecamatan Boleng, dan Kampung Watu Letang, Desa Tondong Belang,

Kecamatan Mbeliling. Untuk memperoleh air bersih hanya memanfaatkan mata

air kecil yang berjarak hingga 2 km dan memanfaatkan air tampungan dari bak

PNPM yang berjarak 200 meter. Mata air tersebut digunakan untuk mandi dan

minum. Pada saat musim kemarau debit mata air tersebut semakin kecil dan tidak

dapat memenuhi kebutuhan air bersih di kampung tersebut.

Salah satu alternatif untuk mengatasi kekurangan air bersih di wilayah

tersebut dapat di atasi dengan pemilihan dan pemanfaat airtanah-dalam dari

lapisan batuan yang mengandung air (akuifer), melalui pembuatan sumur

pemboran eksplorasi/produksi. Sebagai langkah awal perlu dilakukan penelitian

potensi airtanah-dalam dan penentuan lokasi titik bor pada daerah potensial.

Untuk mengetahui keberadaan lapisan akuifer (batuan pembawa airtanah) pada

daerah kerja yang merupakan daerah sulit air (air bersih), baik ditinjau dari segi

geologi maupun hidrogeologi, diperlukan metode yang tepat. Salah satu metode

yang dapat digunakan adalah pelacakan airtanah-dalam dengan teknik, yaitu

kombinasi antara pemetaan geologi dengan hidrogeologi dan metode geofisika

Prinsip pengukuran metode geolistrik dilakukan dengan cara

menginjeksikan arus listrik ke dalam bumi dan mengukur nilai beda potensial

yang dihasilkan. Proses injeksi arus dan perekaman beda potensial yaitu dengan

menggunakan dua elektroda arus yang posisinya di sisi luar, dan dua buah

elektroda potensial yang berada di sisi dalam. Elektroda-elektroda tersebut

ditancapkan ke dalam tanah dengan jarak antar elektroda yang saling berdekatan

adalah sama. Untuk menjangkau target yang lebih dalam, maka jarak antar

elektrodanya dapat diperlebar hingga mencapai panjang bentangan maksimal yang

3

diinginkan. Keunggulan dari metode ini dari konfigurasi lain seperti schlumberger

dan pole-dipole adalah bahwa metode ini tidak memerlukan tingkat kesensitifan

alat pengukur beda potensial atau voltmeter yang tinggi (Milsom, 2003).

Melalui penelitian ini diharapkan dapat merekomendasikan titik keberadaan

air tanah dan kedalaman target dari permukaan. Sehingga para pengembang lokasi

tersebut dapat memperkirakan titik bor yang tepat yang dapat menjangkau

kedalaman target yang dimaksud.

1.2 Rumusan Masalah

Beberapa daerah di daerah Manggarai barat khusunya kampung

humpung mengalami kesulitan air bersih saat musim kemarau dan kesulitan

air untuk pengairan irigasi sawah. Sehingga untuk memenuhi keutuhan air

bersih dilakukan suplai air bersih melalui pembuatan sumur pemboran.

1.3 Tujuan

Tujuan utama kegiatan Pelacakan Airtanah-Dalam ini adalah untuk

mengetahui keberadaan lapisan batuan yang mengandung potensi airtanah,

sekaligus menentukan lokasi-lokasi signifikan untuk pemboran.

1.4 Manfaat

Pelacakan air tanah di daerah manggari barat ini akan bermanfaat dalam

memberikan informasi keberadaan air tanah di lokasi kampung humbung dan

memberikan solusi titik potensial dalam pemboran beserta kedalaman yang

harus dicapai untuk hasil yang maksimal. Hasil penelitian ini diharapkan dapat

membantu dalam ketercukupan air bersih.

4

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Air Dalam Al-Qur’an

Dalam Al-Qur’an disebutkan bahwa Allah menciptakan manusia sebagai

khalifah di muka bumi ini. Dengan demikian segala yang ada adalah menjadi

tanggungjawab manusia untuk mengelolanya.Begitu pula dalam mengelola air

yang diturunkan oleh Allah dari langit. Mengelola dalam artian menjaga,

memanfaatkan, serta mensyukuri apa yang telah diberikan. Sebagaimana firman

Allah pada surat Al-Mu’minun ayat 18

“Dan kami turunkan air dari langit menurut suatu ukuran; lalu kami jadikan air

itu menetap di bumi, dan Sesungguhnya kami benar-benar berkuasa

menghilangkannya”.

Allah yang telah menurunkan hujan, yaitu dari tempat yang tinggi.

Turunnya itu dengan jangka tertentu, tidak seturun-turunnya saja. Dijangkakan

ruangnya dan waktunya. Dijangkakan pula kekuatan yang terkandung dalam air

itu, lalu diendapkan ke bawah kulit bumi. Tetapi kadang-kadang tidak

terendapkan (tersimpan) air itu ke bawah, melainkan londong-pondong sehingga

bumi tempatnya singgah menjadi gundul, lalu menjadi padang pasir dan tidak

dapat ditanami lagi, airnya terus mengalir dengan derasnya ke hilir, tidak ada yang

menahan. Dengan adanya endapan air ke dalam tanah, bumi menjadi subur.

Apabila tanah telah subur, tumbuhlah di sana apa yang dinamai hidup itu.

Hiduplah tumbuh-tumbuhan karena adanya bunga tanah. Apabila tumbuh

tumbuhan telah hidup, dapat pulalah binatang-binatang hidup pula di sana, sejak

dari cacing dan ulat, jangkrik dan kumbang, sampai kepada burung burung,

binatang berkaki empat dan manusia sendiri (Kongaji, 2010). Surat Az-Zukhruf

ayat 11 mendefinisikan hujan sebagai air yang dikirimkan ''menurut kadar.''

Dalam ayat itu Allah berfirman :

5

“Dan Yang menurunkan air dari langit menurut kadar (yang diperlukan) lalu

Kami hidupkan dengan air itu negeri yang mati, seperti itulah kamu akan

dikeluarkan (dari dalam kubur)”.

Hujan turun ke bumi dengan takaran yang tepat. Takaran pertama yang

berhubungan dengan hujan tentulah kecepatan turunnya. Benda yang berat dan

ukurannya sama dengan air hujan, bila dijatuhkan dari ketinggian 1.200 meter,

akan mengalami percepatan terus menerus dan akan jatu ke bumi dengan

kecepatan 558 km/jam. Akan tetapi rata-rata kecepatan jatuhnya air hujan

hanyalah 8-10 km/jam. Air hujan jatuh kebumi dengan kecepatan yang rendah,

karena titik hujan memiliki bentuk khusus yang mampu meningkatkan efek

gesekan atmosfer dan membantu hujan turun ke bumi dengan kecepatan yang

lebih rendah.

Efek yang ditimbulkan satu tetes air hujan yang jatuh dari ketinggian

tersebut sama dengan benda seberat satu kilogram yang jatuh dari ketinggian 15

cm. Hal ini dapat terjadi andaikan bentuk titik hujan berbeda, atau andaikan

atmosfer tidak memiliki sifat gesekan, maka bumi akan menghadapi kehancuran

setiap hujan turun. Ketinggian minimum awan hujan adalah 1.200 meter. Awan

hujan pun dapat ditemui pada ketinggian 10 ribu meter. Pada kasus ini, satu tetes

air yang jatuh akan memiliki efek yang sama dengan benda seberat satu kilogram

yang jatuh dari ketinggian 110 cm, dalam satu detik, kira-kira 16 juta ton air

menguap dari bumi. Jumlah itu, ungkap Harun, sama dengan jumlah air yang

turun ke bumi dalam satu detik. Dalam satu tahun, diperkirakan jumlah ini akan

mencapai 5051.012 ton. Air terus berputar dalam daur yang seimbang

berdasarkan takaran.Allah menciptakan air di bumi untuk menopang kehidupan

manusia. Air tersebar di bumi melalui sumber-sumber, sehingga memudahkan

manusia untuk mengambil dan menggunakannya dalam kehidupan sehari-hari.

2.2 Siklus Air

Lebih dari 70 % permukaan bumi diliuti oleh samudera yang merupakan reservoir

utama air cair di bumi. Air ditemukan diudara dalam bentuk awan dan hujan,

6

dipermukaan bumi air ada di danau dan sungai, dan proses dalam permukaan

bumi sebagai air bawah tanah. Air dapat mengubah bentuk tanah melalui proses

erosi dan transpor tanah, air meninggalkan atmosfer melalui kondensasi dan

kembali ke atmosfer melalui penguapan. Uap air memasuki atmosfer melalui

penguapan air laut dan air tawar, serta transpirasi tanaman.Uap air meninggalkan

udara bila mengkondensasi dalam bentuk embun, embun beku, tetes awan, dan

tetes hujan yang jatuh sebagai salju atau hujan.Perubahan fasa dari air menjadi

uap disebut penguapan, yang memerlukan sejumlah energi atau panas yang

disebut panas penguapan. Panas ini tersimpan dalam uap air yang berbentuk panas

laten kondensasi. Jika uap air mengkondensasi, maka panas laten kondensasi

diberikan oleh air sehingga molekul-molekulnya terikat lebih rapat dalam bentuk

cair. Penguapan mengambil panas dari lingkungan dan kondensasi memberikan

panas pada lingkungan.

Perubahan fasa dari uap air ke es disebut deposisi, dan kebalikannya dari es

menjadi uap air disebut sublimasi.Energi yang diperlukan untuk mengubah es

menjadi uap agak sedikit lebih besar daripada mengubah air menjadi uap air. Jika

uap menjadi es, seperti pembentukan embun beku (frost), maka panas laten

sublimasi diberikan pada lingkungan sehingga udara menjadi panas. Peleburan

dari es menjadi air membutuhkan sejumlah energi yang disebut panas peleburan,

sedangkan dalam fasa cair panas ini tersimpan sebagai laten peleburan. Panas ini

akan dilepaskan jika air membeku. Jadi, peleburan es, seperti penguapan air,

adalah proses pengambilan panas, sedangkan pembekuan air,seperti kondensasi

uap air, adalah proses pelepasan panas. Transformasi air melalui semua fasanya

disebut siklus air (daur hidrologi), sebagaimana diilustrasikan di dalam gambar

2.1 berikut.

7

Gambar 2.1Siklus Air (Soemarto,1987)

Air berubah menjadi uap terutama melalui penguapan air laut dan air

tawar, dan melalui transpirasi tanaman. Uap air di atmosfer dibawa oleh angin

dalam jarak yang jauh, dan mungkin dari darat ke laut atau dari laut ke darat. Uap

air yang naik menjadi dingin dan mengkondensasi menjadi tetes-tetes dan cristal

kristal es yang kemudian jatuh sebagai presipitasi (hujan dan salju). Sebagian

besar presitipasi ini kembali ke laut. Presitipasi yang jatuh ke darat, sebagian

diperlukan tetanaman dan binatang. Sebagian besar curah hujan mengalir ke darat

sebagai limpasan (run off) yang bergabung dengan lelehan salju, dan sebagian lagi

mengalir ke sungai yang akhirnya menuju laut. Semua air tawar bumi berasal dari

air hujan. Sebagian dari air hujan merembes ke dalam tanah sebagai cadangan air

tanah dan arus bawah tanah. Sisanya akan kembali ke atmosfer melalui penguapan

(Tjasyono, 2003).

Macam-Macam dan Tahapan Proses Siklus Hidrologi :

A. Siklus Pendek / Siklus Kecil

1. Air laut menguap menjadi uap gas karena panas matahari

2. Terjadi kondensasi dan pembentukan awan

3. Turun hujan di permukaan laut

B. Siklus Sedang

1. Air laut menguap menjadi uap gas karena panas matahari

2. Terjadi kondensasi

8

3. Uap bergerak oleh tiupan angin ke darat

4. Pembentukan awan

5. Turun hujan di permukaan daratan

6. Air mengalir di sungai menuju laut kembali

C. Siklus Panjang / Siklus Besar

1. Air laut menguap menjadi uap gas karena panas matahari

2. Uap air mengalami sublimasi

3. Pembentukan awan yang mengandung kristal es

4. Awan bergerak oleh tiupan angin ke darat

5. Pembentukan awan

6. Turun salju

7. Pembentukan gletser

8. Gletser mencair membentuk aliran sungai

9. Air mengalir di sungai menuju darat dan kemudian ke laut

Akibat adanya siklus air tersebut, air terbagi atas dua bagian yaitu, air permukaan

dan air bawah permukaan (air tanah). Air permukaan adalah air yang terdapat di

sungai, danau, atau rawa air tawar. Air permukaan secara alami dapat tergantikan

dengan presipitasi dan secara alami menghilang akibat aliran menuju lautan,

penguapan, dan penyerapan menuju ke bawah permukaan. Meski satusatunya

sumber alami bagi perairan permukaan hanya presipitasi dalam area tangkapan

air, total kuantitas air dalam sistem dalam suatu waktu bergantung pada banyak

faktor. Faktor-faktor tersebut termasuk kapasitas danau, rawa, dan reservoir

buatan, permeabilitas tanah di bawah reservoir, karakteristik aliran pada area

tangkapan air, ketepatan waktu presipitasi dan rata-rata evaporasi setempat.

Semua faktor tersebut juga mempengaruhi besarnya air yang menghilang dari

aliran permukaan.

Air permukaan terbagi lagi atas empat bagian, yaitu : sungai, danau, laut,

dan salju atau gletser. Aktivitas manusia memiliki dampak yang besar

danterkadang menghancurkan faktor-faktor tersebut, diantaranya : meningkatkan

kapasitas reservoir total dengan melakukan pembangunan reservoir buatan, dan

9

menguranginya dengan mengeringkan lahan basah, meningkatkan kuantitas dan

kecepatan aliran permukaan dengan pembuatan saluran-saluran untuk berbagai

keperluan, misalnya irigasi. Perairan permukaan alami dapat ditambahkan dengan

mengambil air permukaan dari area tangkapan hujan lainnya dengan kanal atau

sistem perpipaan (Soemarto,1987).

2.3 Air Tanah (Akuifer)

Menurut Soemarto (1999) air tanah adalah air yang menempati

ronggarongga (pori-pori) dalam lapisan geologi yang permeabel (tembus air).

Sosrodarsono (2003) mendefinisikan bahwa air tanah adalah air yang bergerak

dalam tanah (batuan) yang terdapat di dalam ruang-ruang antara pori-pori batuan

retakan-retakan batuan. Sedangkan menurut Chay Asdak (2007) air tanah adalah

air yang berada di wilayah jenuh di bawah permukaan tanah. Jadi, air tanah

merupakan air yang bergerak di dalam tanah yang terdapat pada lapisan yang

permeabel.

Secara global, dari keseluruhan air tawar yang berada di planet bumi ini

lebih dari 97% terdiri dari air tanah. Tampak bahwa peranan air tanah di

bumiadalah penting. Air tanah dapat dijumpai hampir semua tempat di bumi. Air

dapat ditemukan di bawah gurun pasir yang paling kecil sekalipun, demikian juga

di bawah tanah yang membeku karena tertutup lapisan salju atau es. Sumbangan

terbesar air tanah berasal dari daerah arid dan semi arid serta daerah lain yang

mempunyai formasi geologi paling sesuai untuk penampungan air tanah (Asdak,

2007).

Air tanah merupakan aspek yang sangat luas dalam kaitannya dengan

siklus hidrologi. Untuk dapat mengikuti karakteristik air tanah, distribusi,

sifatsifat fisik dan kimia dan pengaruhnya terhadap lingkungan dan manusia

diperlukan dasar-dasar yang mendalam tentang sifat-sifat aliran air dalam tanah.

Oleh karena itu, dalam hal ini akan dijelaskan bebrapa aspek penting yang perlu

diperhatikan dalam analisis hidrologi, yang mungkin akan dekat kaitannya dengan

hidrologi air permukaan. Beberapa aspek penting yang perlu diperhatikan dalam

pemakaian diantaranya disebutkan berikut ini.

10

1. Pengambilan air tanah untuk berbagai kepentingan seperti air rumah tangga,

industri dan irigasi, yang menyangkut kualitas dan kuantitas airnya. Pemakaian air

tanah mempunyai beberapa keuntungan seperti jumlah yang relatif sangat besar,

kualitas yang relatif tetap dan perlindungan terhadap kontaminasi yang baik

terhadap pengaruh permukaan.

2. Kerusakan yang terjadi akibat penurunan muka air tanah

3. Sifat dan perilaku air tanah dalam perancangan pipa bawah tanah

4. Pengeringan air tanah dalam galian-galian pelaksanaan konstruksi tertentu

(Harto, 273).

Gambar 2.2 Letak Air Tanah (Plummer dan Geary.1995).

Air tanah dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu : Air tanah dangkal dan

Air tanah dalam. Air tanah dangkal adalah air tanah yang terletak di atas lapisan

batuan yang tidak tembus (kedap) air, dan air tanah dangkal ini sering disebut air

tanah phreatis dan letaknya tidak begitu dalam sebagaimana ditunjukkan pada

gambar 2.2. Sedangkan air tanah dalam adalah air tanah yang terletak diantara

dua lapisan batuan yang tidak tembus (kedap) air, dan letaknya lebih dalam

dibandingkan air tanah (Soekamto, 1995).

Gambar 2.3 Air Permukaan dan aliran air tanah yang mengalami proses

pertukaran (Plummer dan Geary, 1995).

11

Air permukaan (aliran air sungai, air danau/waduk, dan genangan air pada

permukaan lainnya) dan air tanah pada prinsipnya mempunyai keterkaitan yang

erat serta keduanya mengalami proses pertukaran yang berlangsung terusmenerus.

Jumlah air yang meresap ke dalam tanah dipengaruhi oleh kemiringan permukaan

tanah (topografi), kondisi cuaca, porositas dan permeabilitas batuan serta jumlah

vegetasi yang tedapat pada daerah tersebut (Seyhan,1990).

Gambar 2.4 Proses pengisian air tanah ke dalam akuifer (Plummer dan

Geary.1995)

Gambar di atas menunjukkan bahwa air tanah akan bergerak dari tekanan

tinggi menuju ke tekanan rendah. Perbedaan tekanan ini secara umum diakibatkan

oleh gaya gravitasi (perbedaan ketinggian antara daerah pegunungan dengan

permukaan laut), adanya lapisan penutup yang impermeabel diatas lapisan akuifer,

gaya lainnya yang diakibatkan oleh pola struktur batuan atau fenomena lainnya

yang ada di bawah permukaan tanah. Pergerakan ini secara umum disebut gradien

aliran air tanah (potentiometrik). Secara alamiah pola gradien ini dapat ditentukan

dengan menarik kesamaan muka air tanah yang berada dalam satu sistem aliran

air tanah yang sama.

Proses pergerakan air tanah sangat penting karena dengan pergerakan air

ini kita dapat mengetahui suatu daerah tersebut mempunyai banyak akan air tanah

atau tidak. Pergerakan air tanah tersebut dipengaruhi oleh tekstur tanah, partikel

tanah, dan lain sebagainya. Model aliran air tanah itu sendiri akan dimulai pada

daerah resapan air tanah atau sering juga disebut sebagai daerah imbuhan air tanah

(recharge zone). Daerah ini adalah wilayah dimana air yang berada di permukaan

tanah baik air hujan ataupun air permukaan mengalami proses penyusupan

12

(infiltrasi) secara gravitasi melalui lubang pori batuan atau celah/rekahan pada

batuan. Proses penyusupan ini akan berakumulasi pada satu titik dimana air

tersebut menemui suatu lapisan atau struktur batuan yang bersifat kedap air

(impermeable). Titik akumulasi ini akan membentuk suatu zona jenuh air

(saturated zone) yang seringkali disebut sebagai daerah luahan air tanah

(discharge zone). Formasi batuan yang berfungsi menyimpan air tanah dalam

jumlah besar disebut akuifer. Keadaan sebuah akuifer ditentukan oleh struktur

geologi dan bentuk topografinya. Dengan mengindetifikasikan struktur geologi,

maka keadaan dan kedudukan air tanah berdasarkan kemampuannya dalam

menahan, menampung, dan mengalirkan air dan besar kapasitasnya dapat

diketahui.

Dalam kehidupan sehari-hari pola pemanfaatan air tanah bebas sering kita

lihat dalam penggunaan sumur gali oleh penduduk, sedangkan air tanah tertekan

dalam sumur bor yang sebelumnya telah menembus lapisan penutupnya. Air tanah

bebas (water table) memiliki karakter berfluktuasi terhadap iklim sekitar, mudah

tercemar dan cenderung memiliki kesamaan karakter kimia dengan air hujan.

Kemudahannya untuk didapatkan membuat kecenderungan disebut sebagai air

tanah dangkal (Aceh Pedia, 2009).

Gambar 2.5 Macam macam Akuifer (Montgomery.2006)

Berdasarkan susunan lapisan geologi dan kemampuan mengalirkan air,

akuifer dapat dibedakan menjadi dua macam sebagaimana gambar 2.5 (Sandhi,

2008):

1. Confined aquifer atau formasi yang memiliki lapisan penutup yang

berpermeabel rendah, seperti lempung. Terjadi gerakan air secara naik dan turun

13

yang membatasi bagian atas dan bawah dari akuifer. Jika confinedaquifer

mengalir ke bawah tingkatan recharge zone, maka air tanah akan mendapatkan

tekanan dalam alirannya. Dari hal inilah akan terbentuk sumur artesis yang dapat

mengalir bebas tanpa menggunakan pompa untuk menaikkannya.

2. Unconfined aquifer atau water table adalah suatu formasi dimana pada

lapisanini tekanan air tanah sama dengan tekanan udara di atmosfer, sehingga air

tanah akan sulit untuk bergerak ke atas tanpa menggunakan gaya luar.

Sedangkan menurut Seyhan (1977), akuifer dibedakan menjadi tiga :

1. Akuifer Tertekan adalah akuifer yang diatas dan dibawahnya dibatasi oleh

lapisan yang kedap air.

2. Akuifer semi tertekan adalah akuifer yang di bawahnya dilapisi oleh lapisa

kedap air dan di bagian atas tidak sepenuhnya lapisan kedap air (misalnya lapisan

tanah liat).

3. Akuifer Bebas adalah akuifer dengan lapisan bawah kedap air dan memiliki

permukaan atas yang bebas.

Gambar 2.6 Proses relatif pergerakan permukaan air (Lutgens dan Tarbuck.2006)

Pola pergerakannya yang menghasilkan gradient potential, mengakibatkan

adanya istilah artesis positif; kejadian di mana potensial air tanah ini berada di

atas permukaan tanah sehingga air tanah akan mengalir vertikal secara alami

menuju kesetimbangan garis potensial khayal ini. Artesis nol; kejadian dimana

garis potensial khayal ini sama dengan permukaan tanah sehingga muka air tanah

akan sama dengan muka tanah. Terakhir artesis negatif; kejadian dimana garis

potensial khayal ini dibawah permukaan tanah sehingga muka air tanah akan

berada di bawah permukaan tanah (Alea’s, 2009).

14

Ketika air dipompa dari sebuah sumur, permukaan air biasanya ditarik ke

bawah memasuki dipresi (celah) yang terbentuk seperti sebuah contong balik yang

dikenal denagan Cone Of Dipresion sebagaimana gambar berikut:

Gambar 2.7 Gambar kiri menunjukkan peristiwa ketika sumur dipompa : Gambar

kanan menunjukkan ketika sumur tidak di pompa (Plummer dan

Geary. 1995)

Pergerakan air tanah di permukaan bumi, mempunyai karakteristik air

lapisan dan air celah sebagai berikut :

Tabel 2.1 Karakteristik air lapisan air dan air celah (Shandy.2008)Karakteristik Air Lapisan Air Celah

Kondisi Kadar Air Air terdapat dalam ruang

antar butir butir dari

lapisan

Air terdapat dalam

ruang celah sekunder

atau zona retakan

Teori Air Tanah Umumnya dapat dibentuk Dalam banyak hal tidak

dapat diadakan

Keadaan Akuifer Akuifer itu dibentuk dan

didistribusikan secara

teratur menurut kondisi

sedimentasi. Air diisi

terutama melalui akuifer

Akuifer khusus tidak

dibentuk dan

didistribusikan secara

teratur. Air diisi

terutama melalui zona

celah dan retakan

Jenis Akuifer Pasir, kerikil, lapisan

lapisan pasir dan kerkil

dalam alluvium atau

diluvium

Zona retakan yang

terbentuk dalam batuan

dasar (dalam lapisan

sebelum tersier atau

15

batuan fragmen gunung

api)

Daerah Tempat

Terjadinya

Dataran, teras Daerah bergunung

gunung, kaki gunung api

Cara Pengambilan Air Sumur, kolam, pengumpul,

saluran pengumpul

Pemboran horizontal.

Terowongan

2.4 Deskripsi Wilayah Penelitian

Kabupaten Manggarai Barat adalah sebuah kabupaten pengembangan yan

terletak di Provinsi Nusa Tenggara Timur.Berdasarkan informasi dari Dinas

Pertambangan yangberwewenang menangani masalah airtanah terdapat 4 lokasi

yang kesulitan air bersih dimusim kemarau salah satunya yaitu Kampung

Humpung. Untuk memperoleh air bersih hanya memanfaatkan mata air kecil yang

berjarak hingga 2 km dan memanfaatkan air tampungan dari bak PNPM yang

berjarak 200 meter. Mata air tersebut digunakan untuk mandi dan minum. Pada

saat musim kemarau debit mata air tersebut semakin kecil dan tidak dapat

memenuhi kebutuhan air bersih di kampung tersebut.

Salah satu alternatif untuk mengatasi kekurangan air bersih di wilayah tersebut

dapat di atasi dengan pemilihan dan pemanfaat airtanah-dalam dari lapisan batuan

yang mengandung air (akuifer), melalui pembuatan sumur pemboran

eksplorasi/produksi. Sebagai langkah awal perlu dilakukan penelitian potensi

airtanah-dalam dan penentuan lokasi titik bor pada daerah potensial.

Berdasarkan Peta Geologi Bersistem Indonesia daerah cakupan penelitian

termasuk pada Lembar Komodo (1978) dan Lembar Ruteng (1994) yang

dikeluarkan oleh Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi (P3G), diketahui

bahwa Desa Mbuit dan sekitarnya tersusun oleh Alluvium; Batugamping

berselingan dengan Batugamping pasiran, dari Formasi Bari (Tmb); Breksi, lava

dan tuf dengan sisipan batupasir tufaan dari Formasi Kiro (Tmk). Lava, breksi dan

tuf dari Formasi Tanahau (Tmt). Kampung Tubedu, Desa Pota Wangka dan

sekitarnya terususun oleh Tufa dasitan, mengandung sisipan-sisipan tufa hijau,

16

tufa gampingan, batugamping dan batupasir tufaan; setempat-setempat dengan

sisipan breksi dan lava. Kampung Watu Letang, Desa Tondong Belang dan

sekitarnya tersusun oleh hasil Gunungapi Tua (QTvb). Lava, bersusunan andesit

piroksen, setempat struktur kekar meniang dan kekar melembar; Breksi dan

aglomerat dengan komponen andesit dan basal, kemas terbuka, mudah lepas,

bersisipan tuf dan tuf lapili; Tuf batuapung, setempat lapisan tipis lanau hitam dan

batugamping koral. Berdasarkan Peta Hidrogeologi Indonesia lembar Flores Barat

yang dikeluarkan oleh Direktorat Geologi Tata Lingkungan diketahui bahwa di

Kampung Humpung, dan Tubedo berada pada zona akuifer dengan produktivitis

kecil, setempat berarti; Kampung Tureng berada pada zona akuifer dengan

produktivitas sedang; dan di Kampung Watu Letang terdapat pada zona akuifer

setempat akuifer produktif.

Gambar 2.8 Peta Lokasi Penelitian

2.5 Metode Geolistrik

Metode Geolistrik merupakan salah satu metode geofisika yang digunakan

dalam eksplorasi dangkal. Metode ini dilakukan dengan mengukur tahanan jenis

material yang ada di dalam permukaan bumi. Tahanan jenis atau disebut dengan

17

resistivitas merupakan besaran yang digunakan untuk mengukur tingkat hambatan

material terhadap kuat arus listrik. Nilai resistivitas ini berbanding terbalik dengan

konduktivitas listrik. Metode Geolistrik dilakukan dengan menginjeksikan arus

listrik ke dalam tanah kemudian mengukur besaran tegangan dan kuat arus yang

digunakan untuk menghitung resistivitasnya (Workshop, 2008).

Dengan adanya aliran arus listrik tersebut akan menimbulkan tegangan

listrik di dalam tanah. Tegangan listrik yang ada di permukaan tanah diukur

dengan menggunakan multimeter yang terhubung melalui 2 buah elektroda

tegangan M dan N dimana jaraknya lebih pendek dari pada jarak elektroda AB.

Ketika jarak elektroda AB diubah menjadi lebih besar maka akan menyebabkan

tegangan listrik yang terjadi pada elektroda MN ikut berubah sesuai dengan

informasi jenis batuan yang ikut terinjeksi arus listrik pada kedalaman yang lebih

dalam. Asumsinya bahwa kedalaman lapisan batuan yang bisa ditembus oleh arus

listrik ini sama dengan separuh dari jarak AB atau lebih dikenal dengan AB/2,

sehingga dapat diperkirakan pengaruh dari injeksi aliran arus listrik ini akan

berbentuk setengah bola dengan jari-jari bola AB/2. Dari hasil pengukuran arus

dan beda potensial untuk setiap jarak elektroda tertentu, dapat ditentukan variasi

harga hambatan jenis masing-masing lapisan di bawah titik ukur. Pendeteksian

diatas permukaan meliputi pengukuran medan potensial, arus dan elektromagnetik

yang terjadi secara alamiah maupun akibat penginjeksian arus ke dalam bumi.

Dalam penelitian ini dikhususkan pada metode geolistrik tahanan jenis

(resistivitas).

2.5.1 Metode Geolistrik Resistivitas

Menurut Waluyo (2001), metode resistivitas merupakan metode geofisika

yang digunakan untuk menyelidiki struktur bawah permukaan dangkal

berdasarkan tingkat perbedaan resistivitas batuannya. Dalam pengertian terpisah

resistivitas adalah suatu besaran atau parameter yang digunakan

untukmenunjukkan tingkat hambatan suatu material terhadap kuat arus listrik.

Metode geolistrik resistivitas adalah salah satu metode dalam bidang Geofisika

yang digunakan untuk menyelidiki lapisan bawah permukaan (subsurface

18

prospectingmethod) dangkal berdasarkan tingkat resistivitas batuannya di bawah

permukaan bumi.

Melalui pengukuran dengan metode geolistrik resistivitas dapat diketahui

keadaan lapisan geologi bawah permukaan seperti lapisan akuifer yang

didalamnya tersusun oleh batuan dengan porisitas dan permeabilitas yang tinggi

dengan menggunakan tahanan jenis batuan. Besarnya tahanan jenis diukur dengan

mengalirkan arus listrik dan memperlakukan lapisan batuan sebagai media

penghantar arus. Resistivitas yang dihasilkan bukanlah nilai sebenarnya,

melainkan resistivitas semu. Semakin besar tingkat resistivitas, maka semakin

sukar untuk menghantarkan arus listrik dan bersifat isolator, begitu pula

sebaliknya. Oleh karena itu resistivitas berbanding terbalik dengan

konduktivitas atau daya hantar listrik. Metode resistivitas ini sering digunakan

untuk pendugaan lapisan bawah tanah karena cukup sederhana dan murah,

walaupun jangkauan kedalamannya tidak terlalu dalam, tetapi itu sudah mencapai

target yang diinginkan untuk eksplorasi air bawah tanah (Sosrodarsono,1993).

Dalam pengukuran geolistrik, resistansi yang terukur tidak dapat

digunakan untuk memperkirakan jenis lapisan batuan karena hasil pengukuran

tersebut masih tergantung dari faktor geometri. Oleh karena itu, harus

dilakukanpengolahan data geolistrik untuk mengetahui nilai resistivitas tiap

lapisan batuan (Robinson, 1988).

2.5.2 Konsep dasar Listrik

Metode geolistrik resistivitas bekerja karena pengukuran beda potensial

pada titik-titik di permukaan bumi yang diproduksi dengan langsung mengalirkan

arus ke bawah permukaan. Hal ini bermanfaat untuk menentukan distribusi

resistivitas di bawah permukaan dan kemudian digunakan untuk interpretasi

material-material yang ada di dalam bumi. Oleh karena kita bekerja dengan

hambatan, aliran arus, dan potensial, kita perlu meninjau ulang secara singkat

konsep dasar kelistrikan.

19

Gambar 2.9 Rangkaian listrik sederhana (Burger.1992)

Gambar di atas mengilustrasikan sebuah rangkaian listrik dasar yang di

dalamnya terdapat baterai, kabel penghubung dan sebuah resistor. Baterai

mengatur beda potensial diantara dua titik (kutub positif dan kutub negatif).

Baterai dengan demikian berfungsi sebagai sebuah sumber gaya gerak listrik

(GGL) di dalam perpindahan muatan melewati rangkaian, seperti halnya ketika

memompa air melewati saluran pipa. Kaidah yang dipakai disini adalah untuk

menentukan aliran arus sebagai perpindahan muatan positif. Untuk

menyempurnakan aliran ini baterai harus memindahkan muatan positif dari

sebuah potensial rendah di kutub negatif menuju potensial tinggi di kutub positif.

Gaya yang bekerja dalam perubahan potensial membutuhkan sebuah gaya yang

dinamakan gaya elektromotif atau emf (electromotive force), yang satuannya

berupa volt (v).

2.5.3 Konsep Resistivitas Batuan

Azas kelistrikan berlaku pada lapisan-lapisan batuan bawah permukaan

dalam arti hukum-hukum fisika tentang listrik dapat diterapkan pada aliran listrik

di dalam lapisan-lapisan batuan. Atas dasar azas kelistrikan tersebut maka setiap

jenis batuan memiliki kemampuan tertentu dalam menghantarkan arus listrik yang

digolongkan menjadi 3, yaitu (Telford, 1990):

1. Kondukror baik : 10-8< ρ <1Ωm

2. Konduktor pertengahan : 1 < ρ < 107 Ωm

3. isolator : ρ > 10 7Ωm

20

Resisitivitas tiap material di bumi mempunyai interval nilai yang berbeda,

di bawah ini ditunjukkan tabel variasi resistivitas dari material batuan atau mineral

di bumi.

Tabel 2.2 Harga tahanan jenis batuan (Suyono,1978)Material Tahanan Jenis (Ωm)

Air permukaan

Air tanah

Slit-lempung

Pasir

Pasir dan Kerikil

Batu Lumpur

Batu Pasir

Konglongmerat

Tufa

Kelompok Andesit

Kelompok Granit

80-200

30-100

10-200

100-600

100-1000

20-200

50-500

100-500

20-200

100-2000

1000-10000

2.5.4 Konsep Resistivitas Semu

Dalam eksplorasi geolistrik, untuk mengukur resistivitas di lapangan

digunakan persamaan

(1)

Atau

(2)

yang diturunkan dari arus listrik pada medium homogen setengah bola tak

berhingga. Karena jarak elektroda jauh lebih kecil dari pada jejari bumi, maka

bumi dapat dianggap sebagai medium setengah bola tak berhingga. Akan tetapi

karena sifat bumi yang pada umumnya berlapis (terutama di dekat permukaan)

21

perandaian bahwa mediumnya adalah homogen tidak terpenuhi. Biasanya

resistivitas yang terukur tersebut dikenal sebagai resistivitas semu atau apparent

resistivity, yang biasa dituliskan dengan simbol ρa.

Resistivitas semu yang dihasilkan oleh setiap konfigurasi akan berbeda

walaupun jarak antar elektrodanya sama. Maka akan dikenal ρawyaitu resitivitas

semu untuk konfigurasi Wenner dan ρas yaitu resistivitas semu untuk konfigurasi

Schlumberger. Untuk medium berlapis, harga resistivitas semu ini akan

merupakan fungsi jarak bentangan (jarak antar elektroda arus). Untuk jarak antar

elektroda arus kecil

akan memberikan ρa yang harganya mendekati ρ batuan di dekat permukaan.

Sedang untuk jarak bentangan yang besar ρyang diperoleh akan mewakili harga ρa

batuan yang lebih dalam (Wahyudi, 2001).

2.5.5 Konfigurasi Elektroda

Besar resistivitas semu dipengaruhi oleh konfigurasi elektroda yang

digunakan, hal ini disebabkan karena setiap konfigurasi elektroda memiliki faktor

k yang berbeda berdasar susunan dari elektrodanya. Faktor K atau disebut juga

faktor geometris konfigurasi diperoleh dari menurunkan persamaan hukum Ohm

dengan menggunakan susunan dari konfigurasi tersebut

(3)

dengan k=2πa

keterangan :

AM = Jarak dari elektroda arus C1 ke elektroda potensial P1

MB = Jarak dari elektroda potensial P1 ke elektroda arus C2

AN = Jarak dari elektroda arus C2 ke elektroda potensial P2

NB = Jarak dari elektroda potensial P2 ke elektroda arus C2

Salah satu konfigurasi elektroda yang populer dalam menentukan kondisi air

bawah permukaan adalah konfigurasi wenner.

22

Gambar 2.10 Konfigurasi Wenner (Burger.1992)

Konfigurasi wenner dikembangkan oleh Wenner di Amerika. Konfigurasi

ini tersusun atas dua elektroda arus dan dua elektroda potensial. Elektroda

potensial ditempatkan pada bagian dalam dan elektroda arus di bagian luar dengan

jarak antar elektroda sebesar a. Pengukuran dilakukan dengan memindahkan

semua elektroda secara bersamaan kearah luar dengan jarak a selalu sama

(AM=MN=NB). Konfigurasi ini dapat digunakan dalam pengambilan data secara

sounding dan mapping. Pengukuran dengan metode resistivitas wenner secara

sounding bertujuan untuk melihat penyebaran air tanah dengan mempelajari

variasi resistivitasnya secara vertikal. Sedangkan pengukuran menggunakan

metode resistivitas wenner secara mapping bertujuan untuk melihat penyebaran

air tanah secara lateral. Untuk konfigurasi wenner sounding, berarti kita harus

memperlebar jarak antar elektroda a untuk menjangkau kedalaman yang lebih

dalam dengan tetap beracuan pada lokasi titik pengukuran (datum).

23

BAB III

METODOLOGI

3.1 Alat dan Bahan

Adapun alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain :

Tabel 3.1 Alat dan Bahan

Peralatan Spesifikasi Jumlah/satuan

Pengukuran Topografi dan GeologiAlat ukur TheodolitGlobal Positioning System (GPS)Perlengkapan geologi

Alat ukur GeofisikaResistivity meterElektroda arusElektroda potensialKabel arus dan potensialHandy Talkyprinter

Peralatan PenunjangPhoto cameraPalu geologiPeralatan gambarMeteran

Lap Top

TSGarmin 12XLPalu, kompas, loupe, altimeter

ABEM SAS 1000Steinless steelPorouspotStandard @ 500 mMotorola MagOneHP

-East WingRotring set-

Toshiba, Dell, Acer

1 set1 buah1 set

2 unit35 buah16 buah35 roll11 buah1 set

1 buah2 buah1 set4 buah

3 Unit

3.2 Langkah Kerja

Langkah kerja dalam kegiatan pelacakan air tanah dalam meliputi studi

meja, pemetaan topografi, pemetaan geologi dan hidrogeologi, pengukuran

radioaktivitas soil/batuan, pengukuran intensitas gas radon, pengukuran geolistrik

tahanan jenis, dan analisi terpadu hasil pelacakan. Kegiatan kegiatan tersebut

dapat dijelaskan sebagai berikut :’

A. Studi Meja

Lingkup Studi meja yang dilakukan meliputi : analisis morfologi, studi

geologi/hidrogeologi regional dan data pendukung lainnya. Sasaran

24

utamanya adalah mengetahui kondisi geologi/ hidrogeologi regional,

terutama pola penyebaran formasi/ satuan batuan, pola arah umum srtuktur

geologi (patahan/ lipatan), perkiraan daerah tangkapan/ resapan

Analisis morfologi dilakukan melalui peta topografi skala 1:25.000 dan

foto udara (bila diperlukan). Kondisi geologi/ hidrogeologi regional,

terutama diperoleh melalui peta peta regional, terutama di publikasikan

oleh Direktorat Geologi Bandung.

Pekerjaan ini dilaksanakan sebelum dimulainya pekerjaan lapangan.

B. Pemetaan Topografi

Sasaran utama pekerjaan ini adalah membuat peta topografi sebagai peta

dasar untuk kolerasi hasil pemetaan geologi/ hidrogeologi dan pembuatan

penampang hasil survei geolistrik.

Lingkup dan tahapan pelaksanaan pekerjaan in berturut turut terdiri dari

orientasi lapangan termasuk enentuan titik ikat, koreksi arah U-S dengan

menggunakan deklinasi matahari, pengukuran poligon kemudian

dilanjutkan dengan pengukuran situasi menggunakan alat ukur tanah,

pengolahan data dan penggambaran topografi/ peta dasar.

Titik pengukuran akan diikatkan dengan titik pengukuran geofisika.

Pengolahan data dilakukan dengan menggunakan program komputer.

C. Pemetaan Geologi

Pemetaan geologi bertujuan untuk memperoleh informasi geologi

permukaan dan bawah permukaan. Hasil pemetaan berupa peta geologi

akan digambarkan pada peta topografi/ peta dasar. Peta geologi berisi jenis

dan sebaran satuan batuan di permukaan, struktur geologi (jurus dan

kemiringan lapisan, jenis dan arah patahan, serta sumbu perlipatan).

Lingkup dan tahapan pelaksanaan pekerjaan ini berturut turut terdiri atas

orientasi lapangan, pendataan geologi lapangan, evaluasi data permukaan

dilanjutkan dengan penyusunan peta geologi dan penggambaran

Pendataan geologi akan dilaksanakan dengan metode lintasan pengamatan.

Pendataan geologi terutama meliputi : jenis dan tekstur batuan dan jejak

struktur geologi pada singkapan batuan. Pengamatan tekstur batuan

25

dilakukan dengan bantuan palu dan loupe geologi, sedangkan untuk

pengamatan jejak struktur dilakukan dengan kompas geologi.

D. Pendataan Hidrogeologi

Sasaran utama pekerjaan ini adalah mengetahui kondisi air tanah

permukaan baik pada musim kemarau maupun musim hujan.

Pendataan lapangan terutama meliputi : pengukuran sifat fisik air dari

sumur sumur penduduk, rembesan air permukaan dan mata air, jika ada.

Pengukuran kedalaman muka air sumur penduduk dilakukan dengan depth

meter, sedangkan debit air pada rembesan dan mata air di permukaan akan

diukur dengan metode yang sesuai

Dari pendataan yang dilakukan bersamaan dengan pemetaan geologi ini,

maka diketahui kondisi batuan yang mengandung air dan kondisi batuan

kering, sehingga dapat digunakan sbagai pembanding tingkat resistivity

batuan pada masing masing kondisi tersebut.

E. Pengukuran Geolistrik Tahanan Jenis Konvigurasi Wenner

Sasaran utama dari pekerjaan ini adalah mengetahui kondisi geologi

bawah permukaan berdasarkan sebaran nilai tahanan jenis, terutama

indikasi keberadaan lapisan batuan yang mengandung air tanah. Hasil

survei akan digambarkan dalam bentuk kolerasi penampang penampang

tegak tahanan jenis batuan bawah permukaan.

Lingkup dan tahapan pelaksanaan pekeraan ini berturut turut terdiri dari :

penetuan lokasi titik sounding, pengukuran tahanan jenis di lapangan,

analisis data pengukuran, pembuatan penampang penampang resistivity,

pembuatan penampang penmapang tegak tahanan jenis batuan bawah

permukaan, analisis dan kolerasi geologi/ hidrogeologi bawah permukaan.

Lintasan pengukuran pekerjaan ini ditentukan berdasarkan pada

kedudukan bidang perlapisan (strike dan dip), yaitu relatif tegak lurus

terhadap strike. Hasil pengukuran dalam satu lintasan ini dapat digunakan

untuk mengetahui susunan batuan atau stratigrafi. Jarak antar titik

pengukuran 25 meter dengan panjang lintasan 850 – 1000 meter. Jarak

antara lintasan pengukuran adalah 100 meter. Hasil inversi tahanan jenis

26

dua dimensi dapat digunakan untuk mengetahui sebaran akuifer, sebaran

lateral batuan dan struktur geologi (sesar).

Peralatan yang digunakan adalah unit resistivitymeter ABEM SAS 1000

dan untuk pengolahan data hasil pengukuran digunakan software

Res2Dinv dan DCINV3D.

Skema pengukuran dua dimensi dengan konfigurasi Wenner dapat dilihat

pada Gambar 3.1.

Gambar 3.1 Skema Pengukuran konfigurasi Wenner

F. Pendugaan Geolistrik Tahanan Jenis Satu Dimensi Dengan

Konfigurasi Schlumberger

Lintasan pengukuran pekerjaan ini ditentukan berdasarkan pada

kedudukan bidang perlapisan (strike dan dip), yaitu relatif tegak lurus

terhadap strike. Hasil pengukuran dalam satu lintasan ini dapat digunakan

untuk mengetahui susunan batuan atau stratigrafi. Jarak antar titik

pengukuran dalam satu lintasan tersebut direncanakan berkisar antara 150

- 250 m. Korelasi hasil pengukuran yang searah strike (antar lintasan)

dapat digunakan untuk mengetahui sebaran lateral batuan dan adanya

perubahan fasies.

27

Lintasan berikutnya diletakkan sejajar dengan lintasan sebelumnya, jarak

antar lintasan sekitar 200-250 m. Dalam pelaksanaan di lapangan, jarak

antar titik pengukuran dalam satu lintasan dan jarak antarlintasan fleksibel,

disesuaikan dengan kondisi lapangan dan pertimbangan teknis yang

dijumpai.

Jumlah titik pengukuran pada pekerjaan ini 4 titik. Bentangan kabel akan

direncanakan sekurang-kurangnya 2 X 300 m agar dapat diperoleh data

dengan tingkat keyakinan tinggi hingga penetrasi 100 m.

Peralatan yang digunakan adalah unit resistivitymeter dan untuk

pengolahan data tahanan jenis digunakan komputer dengan perangkat

lunak “IX1D” atau “Win Sev6”.

Skema pengukuran dengan konfigurasi Schlumberger dapat dilihat pada

Gambar 3.2

Gambar 3.2 Skema Rangkaian Peralatan Survei Geolistrik KonfigurasiSchmumberger

28

BAB IV

DATA DAN ANALISA

4.1 Data Hasil

4.1.1 Jalur A

Dp a Ρ37,5 25 2162,5 25 2887,5 25 48

112,5 25 45137,5 25 52162,5 25 46187,5 25 62212,5 25 53237,5 25 66262,5 25 77287,5 25 48312,5 25 62337,5 25 85362,5 25 44387,5 25 61412,5 25 57437,5 25 42462,5 25 42487,5 25 51512,5 25 42

............ ............ ........

4.1.2 Jalur B

Dp a Ρ0 25 15

25 25 3150 25 3575 25 42100 25 33125 25 32150 25 37175 25 34

29

200 25 51225 25 37250 25 42300 25 43325 25 52350 25 47375 25 57400 25 30425 25 46450 25 33475 25 31500 25 47525 25 27550 25 27575 25 22600 25 24....... ........ ........

4.1.3 Jalur C

Dp a ρ37,5 25 3962,5 25 5187,5 25 55

112,5 25 29137,5 25 61162,5 25 30187,5 25 33212,5 25 42237,5 25 23262,5 25 24287,5 25 32312,5 25 22337,5 25 23362,5 25 38387,5 25 31412,5 25 35437,5 25 44462,5 25 24487,5 25 35512,5 25 25

30

537,5 25 38562,5 25 34587,5 25 38612,5 25 31637,5 25 32662,5 25 26687,5 25 35712,5 25 32........ ....... ........

4.1.4 Jalur G

Dp a ρ37.5 25 4762.5 25 2887.5 25 29

112.5 25 33137.5 25 37162.5 25 24187.5 25 25212.5 25 28237.5 25 37262.5 25 41287.5 25 23312.5 25 55337.5 25 23362.5 25 33387.5 25 27412.5 25 37437.5 25 29462.5 25 35487.5 25 33512.5 25 37537.5 25 18562.5 25 29587.5 25 25612.5 25 26637.5 25 24662.5 25 24687.5 25 27712.5 25 27

31

737.5 25 33......... ..... .......

4.1.5 Jalur H

Dp A ρ37.5 25 3662.5 25 3587.5 25 30

112.5 25 35137.5 25 18162.5 25 16187.5 25 29212.5 25 24237.5 25 24262.5 25 31287.5 25 20312.5 25 27337.5 25 11362.5 25 22387.5 25 21412.5 25 22437.5 25 27462.5 25 28487.5 25 31512.5 25 27537.5 25 38562.5 25 23587.5 25 39612.5 25 27637.5 25 28662.5 25 27...... ...... ......

32

4.2 Hasil

4.2.1 Jalur A

Gambar 4.1 Hasil pengukuran Res2div Jalur A

4.2.2 Jalur B

Gambar 4.2 Hasil pengukuran Res2div Jalur B

33

4.2.3 Jalur C

Gambar 4.3 Hasil pengukuran Res2div Jalur C

4.2.4 Jalur G

Gambar 4.4 Hasil pengukuran Res2div Jalur D

34

4.2.5 Jalur H

Gambar 4.5 Hasil pengukuran Res2div Jalur E

35

BAB V

PEMBAHASAN

5.1 Analisa Prosedur

Penelitian ini dengan judul “ Pelacakan Air Tanah di Kampung Humbung,

Manggarai Barat Nusa Tenggara Timur” dilakukan pada tanggal 12 juni

2012.Adapun tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui keberadaan

lapisan batuan yang mengandung potensi airtanah, sekaligus menentukan

lokasi-lokasi signifikan untuk pemboran.

Sebelum melakukan penelitian, terlebih dahulu menyiapkan alat dan bahan

yang berupa resistivity meter yang berfungsi sebagai alat untuk menampilkan

nilai resistivitas semu di bawah permukaan. Elektroda arus dan elektroda

potensial sebagai elektroda yang nantinya akan ditancapkan ke dalam tanah.

kabel sebagai alat untuk menghubungkan arus dan tenggangan pada elektroda

arus dan elektroda tegangan. Alat Ukut Theodolit, GPS, Seperangkat alat

Geologi digunakan untuk pengukuran topografi dan geologi. Meteran sebagai

alat untuk mengukur jarak elektroda dan datum point. Palu geologi sebagai

alat untuk memalu elektroda agar menancap ke tanah. Dan alat tulis sebagai

alat untuk mencatat data yang diperoleh.Untuk dapat mencapai sasaran

tersebut di atas metode kerja yang dilakukan adalah dengan cara seperti

berikut.

Cara pengukuran metode geolistrik resistivitas dilakukan dengan

menginjeksikan arus listrik searah ke dalam bumi melalui dua elektrode

arus (C1 dan C2). Selanjutnya respon beda potensial antara dua titik di

permukaan yang diakibatkan oleh aliran arus tersebut, diukur melalui dua

elektroda potensial (P1 dan P2). Praktikan melakukan percobaan ini dengan

metode geolistrik lateral mapping 2D atau pengukuran secara horizontal.dan

pada percobaan ini menggunakan konfigurasi wenner.

Setelah itu data yang diperoleh berupa arus (I) yang bersatuan miliampare,

tegangan (V) yang bersatuan volt, jarak (a) antar elektroda dan datumpoint

36

(Dp). Kemudian dari data ini, praktikan menentukan resistivitas semu dengan

menggunakan persamaan = 2 ∆ . setelah memperoleh hasil resistivitas

semu praktikan mengolah data tersebut dengan menggunakan software

surfer10 dan res2dinv. Yang pertama praktikan memasukkan ke dalam

Microsoft office excel 2007 kemudian dimasukan kedalam program Surfer 10

dan di simpan dalam bentuk *.dat dan Setelah penggabungan data dengan

data topografi, data diproses menggunakan program INVERSE

RES2DINV, sehingga di dapatkan penampang resistivitas dan kedalaman.

Dilakukan pengeditan data secara berulang, untuk

menghilangkangangguan-gangguan yang ada, sampai menghasilkan data

yang bagus.Untuk dapat mencapai sasaran tersebut di atas metode kerja yang

dilakukan adalah dengan cara seperti berikut

5.1.1 Studi meja

Merupakan pekerjaan awal yang dilakukan dengan mempelajari existing

data , meliputi studi morfologi dan geologi / hidrogelogi sehingga diperoleh

gambaran bentang alam dan gambaran umum sebaran batuan maupun struktur

geologi yang berpengaruh di daerah kerja. Pekerjaan ini dilanjutkan dengan

peninjauan lapangan guna menentukan daerah signifikan keberadaan airtanah-

dalam.

5.1.2 Pendataan Geologi/hidrogeologi.

Dimaksudkan untuk memperoleh data dari singkapan batuan yang akan

digunakan dalam menyusun peta geologi, dan sebaran airtanah bebas maupun

pola alirannya melalui pangamatan sumur galian penduduk atau sumber mata

air.

5.1.3 Pengukuran Topografi

Dilakukan dalam rangka mendapatkan gambaran bentang alam dan situasi

mengenai titik pengukuran geolistrik, lokasi pengamatan geologi /

hidrogeologi serta tata guna lahan.

37

5.1.4 Pendugaan Geolistrik Tahanan Jenis Dua Dimensi Dengan

Konfigurasi Wenner.

Lintasan pengukuran pekerjaan ini ditentukan berdasarkan pada kedudukan

bidang perlapisan (strike dan dip), yaitu relatif tegak lurus terhadap strike.

Hasil pengukuran dalam satu lintasan ini dapat digunakan untuk mengetahui

susunan batuan atau stratigrafi. Jarak antar titik pengukuran 25 meter dengan

panjang lintasan 850 – 1000 meter. Jarak antara lintasan pengukuran adalah

100 meter. Hasil inversi tahanan jenis dua dimensi dapat digunakan untuk

mengetahui sebaran akuifer, sebaran lateral batuan dan struktur geologi (sesar).

Peralatan yang digunakan adalah unit resistivitymeter ABEM SAS 1000 dan

untuk pengolahan data hasil pengukuran digunakan software Res2Dinv dan

DCINV3D.

5.1.5 Pendugaan Geolistrik Tahanan Jenis Satu Dimensi Dengan

Konfigurasi Schlumberger

Lintasan pengukuran pekerjaan ini ditentukan berdasarkan pada kedudukan

bidang perlapisan (strike dan dip), yaitu relatif tegak lurus terhadap strike.

Hasil pengukuran dalam satu lintasan ini dapat digunakan untuk mengetahui

susunan batuan atau stratigrafi. Jarak antar titik pengukuran dalam satu

lintasan tersebut direncanakan berkisar antara 150 - 250 m. Korelasi hasil

pengukuran yang searah strike (antar lintasan) dapat digunakan untuk

mengetahui sebaran lateral batuan dan adanya perubahan fasies.

Lintasan berikutnya diletakkan sejajar dengan lintasan sebelumnya, jarak

antar lintasan sekitar 200-250 m. Dalam pelaksanaan di lapangan, jarak antar

titik pengukuran dalam satu lintasan dan jarak antarlintasan fleksibel,

disesuaikan dengan kondisi lapangan dan pertimbangan teknis yang dijumpai.

Jumlah titik pengukuran pada pekerjaan ini 4 titik. Bentangan kabel akan

direncanakan sekurang-kurangnya 2 X 300 m agar dapat diperoleh data

dengan tingkat keyakinan tinggi hingga penetrasi 100 m.

38

Peralatan yang digunakan adalah unit resistivitymeter dan untuk pengolahan

data tahanan jenis digunakan komputer dengan perangkat lunak “IX1D” atau

“Win Sev6”

5.2 Analisa Hasil

5.2.1 Kondisi Umum

Kampung Humbung, Desa mbuit kecamatan Boleng merupakan daerah

dataran rendah dengan elevasi kurang dari 40 m, kecuali pada daerah utara yang

berupa perbukitan dengan elevasi umum 150 m dari permukaan laut. Jumlah

penduduk Kampung Humbung kurang lebih 375 jiwa. Mata pencaharian

penduduk pada umumnya bertani dan buruh tani. Sebagian besar sungai yang

terdapat di daerah ini mengalir ke utara dan relatif akan berair ketika musim

hujan.

5.2.2 Geologi Regional

Desa Mbuit secara stratigrafi dalam peta geologi termasuk regional lembar

Ruteng (1994) dengan skala 1: 250.000 yang diterbitkan oleh P3g, Bandung.

Secara geologi Desa Mbuit dan Sekitarnya berada pada sebaran batuan yaitu :

Endapan alluvium mempunyai pelamparan dengan sebaran menutupi

sebagian besar daeran penelitian di bagian utara yang tersusun dar kerakal

dan kerikil andesit, dasit, basal, pasir lumpur, dan lanau yang terndapkan

di daerah sungai dan pantai.

Batu gamping yang berselingan dengan batu gamping pasiran dan formasi

Bari (Tmb), yang luasannya menutupi bagian utara dan timur daerah

penelitian.

Breksi, lava dan tuf yang disisipi batu pasir tufaan (Formasi Kiro),

luasanya menutupi bagian selatan daerah penelitian.

Lava, Breksi dan tuf (formasi Tanahau) menutupi bagian barat daya derah

penelitian.

39

5.2.3 Hidrogeologi

Kondisi kampung Humbung dan Tubedu berdasarkan peta hidrogeologi

Indonesia lembar Flores Barat yang dikeluarkan oleh Direktorat Geologi Tata

Lingkungan (1976) berada pada akuifer yang umumnya keterusannya sangat

rendah. Daerah setempat air tanah dangkal dalam jumlah terbatas dapat diperoleh

pada zona pelapukan batuan padu atau di daerah lembah (akuifer dengan

produkivitas kecil) seperti pada gambar

Gambar 5.1 Peta Hidrogeologi

5.2.4 Pelacakan Air tanah dalam

5.2.4.1 Litologi

Pengamatan singkapan yang dilakukan di lembah sungai dan sepanjang lintasan

yang melintasi daerah cakupan maupun diluar daerah cakupan, menunjukkan

bahwa secara keseluruhan daerah pengukuran geolistrik tersusun endapan

alluvium, batugamping, lava dan breksi sisipan tuf pasiran dan batupasir tufaan

dengan tingkat pelapukan yang bervariasi

40

Endapan alluvium, tersusun oleh sedimen berbutir pasir kasar-lempung, berwarna

kelabu - coklat, setempat kerakalan dan krikilan dengan bentuk butir menyudut

tanggung sampai membulat,mengandung material organik (Gambar 6.2 dan 6.3).

Batugamping berselingan dengan Batugamping pasiran dari Formasi Bari (Tmb);

batugamping berwarna putih kemerahan, kompak, setempat berongga;

batugamping pasiran berwarna putih kelabu, kurang padat, Batugamping ini

pelamparannya diluar daerah cakupan pengukuran geolistrik menempati

perbukitan bergelombang yang membentang dengan arah relatip utara-selatan.di

bagian utara dan timur daerah penelitian.

Gambar 5.2 Batugamping berwarna putih kemerahan, dan kompak, berongga

Gambar 5.3 Batugamping pasiran berwarna putih kecoklatan, kompak, setempat berongga

5.2.4.2 Struktur Geologi

Struktur geologi yang berkembang daerah cakupan pelacakan airtanah-

dalam sesar berarah NW-SE. Indentifikasi sesar tersebut berdasarkan pola

kelururan bukit yang berarah NW-SE, frakturasi, dan kedapatan kelurusan mataair

di Kampung Humpung berarah NW-SE.

Daerah cakupan inventarisasi pelacakan airtanah-dalam, secara lokal di di

Kampung Humpung , telah terpengaruh oleh frakturasi dari sistem fraktur sesar

normal berarah NE-SW miring sub vertikal sampai vertikal.

5.2.4.3 Hidrogeologi Permukaan

Pengamatan yang dilakukan disepanjang lembah sungai menunjukkan

bahwa pada umumnya mempunyai debit aliran relatif besar pada musim hujan,

41

sedangkan di musim keramau debit aliran relatif mengecil dan bahkan di beberapa

cabang sungai kering pada musim kemarau.

Di kampung Humpung di jumpai tiga mataair yang debit berviasi, umumnya lebih

kecil dari 0.5 lt/dtk. Pada musim hujan umumnya berair, sedangkan dimusim

kemarau hanya satu mataair yang masih mengalir dengan debit relatif sangat

kecil.

5.2.4.3 Pemetaan Topografi

Pelaksanaan pemetaan topografi di daerah ini telah dilakukan pada daerah

cakupan seluas 60 ha, data hasil pengukuran topografi diolah dan dilanjutkan

dengan pembuatan peta topografi (Gambar 3). Koordinat titik ikat (Bench Mark)

ditentukan berdasarkan atas posisi geografis Global Positioning System (GPS,

Garmin 765 CsX) pada patok titik ikat PN-1.

Gambar 5.4 Kegiatan Pengukuran Topografi Kampung Humpung dan

Tureng,Desa Mbuit. Kecamatan Boleng

42

Morfologi bagian selatan daerah cakupan kerja secara keseluruhan merupakan

morfologi perbukitan dengan kemiringan lereng kurang lebih 25o dan ketinggian

kurang dari 40 m. Pemetaan topografi ini sekaligus merupakan posisi titik-titik

pengukuran geolistrik, sumur gali, dan lokasi singkapan. Jumlah keseluruhan titik.

pengukuran geolistrik sebanyak 220 titik, kondisi bentang alam dapat dilihat pada

Gambar 4 dan posisititik-titik pengukuran geolistrik dilihat pada Gambar 5.

Gambar 5.5 Foto kondisi topografi bentang daerah penelitian di Desa Mbuit,

Kabupaten Manggarai

Gambar 5.6 Posisi titik-titik pengukuran geolistrik di Kampung Humpung, Desa

Mbuit

43

5.2.4.4 Pendugaan Geolistrik

Pengukuran dilakukan Kampung Humpung dan Tureng, desa Mbuit dengan

jumlah pengukuran 220 titik, terdiri dari empat lintasan di Kampung Humpung

dan dua lintasan di Kampung Tureng (Gambar 6.7 dan 6.8)

Gambar 5.7 Foto kegiatan pelaksanaan pengukuran geolistrik di Desa Mbuit,

Kecamatan Boleng,

44

Gambar 5.8 Peta Lintasan Pengukuran Geolistrik di Kampung Humpung

dan Tureng, Desa Mbuit, Kecamatan Boleng.

Dengan mempertimbangkan hasil pengukuran tahanan jenis seluruh daerah kerja

dan mempertimbangkan kondisi geologi, diperoleh 4 kelompok tahanan jenis

dengan kondisi litologi yang berbeda, yaitu kelompok endapan alluvium, zona

fraktur, breksi dan lava.

Karakter dari masing-masing sedimen adalah seperti berikut :

1. Nilai tahanan jenis < 16,80 Ohm-m, merupakan pencerminan dari

keberadaan endapan alluvium,pasir tufaan, dan tufa pasiran yang jenuh air.

Endapan alluvium mempunyai sebaran di daratan rendah, sedangkan pasir

tufaan dan tuf pasiran sebagai sisipan dalam breksi. Endapan alluvium

secara lateral terdeteksi mempunyai kedalaman 10 – 20 m.

45

2. Nilai tahanan jenis 16,80 - 42,90 Ohm-m, merupakan pencerminan zona

fraktur yang mengandung air. secara vertikal terdeteksi mempunyai

kedalaman relatip sama di seluruh daerah cakupan (40 - 120 m). Secara

geologi diinterpretasikan sebagai lava atau breksi dengan sisipan tuf pasiran,

pasir tufaan yang terfrakturkan (zona fraktur) mengandung air. Keberadaan

zona fraktur ini dikontrol adanya sistem fraktur sesar berarah NE-SW.

3. Nilai tahanan jenis > 42,90 – 76,45 Ohm-m, merupakan pencerminan dari

keberadaan breksi atau lava basah, kompak. Breksi mempunyai sebaran

lateral di seluruh daerah cakupan kerja, secara vertikal terdeteksi

mempunyai kedalaman 5 m sampai 80 m dan semakin dalam di bagian

selatan dengan kedalaman mencapai 100 m. Sebaran lateral lava hanya di

Kampung Tureng, secara vertikal terdeteksi mencapai 75 m

4. Nilai tahanan jenis > 76,45 Ohm-m, merupakan pencerminan dari

keberadaan breksi atau lava kompak dan kering. Secara vertikal terdeteksi

sampai kedaman 120 m.

Untuk lebih jelasnya hasil pengukuran Geolistrik Tahanan Jenis Dua Dimensi

dapat dilihat pada penampang tahanan jenis dua dimensi dan penampang geologi

hasil interpretasi pengukuran tahanan jenis 2D pada setiap jalur pengukuran

5.3 Pembahasan

5.3.1Pendugaan Geolistrik

Berdasarkan hasil pemetaan geologi yang dibantu dengan hasil interpretasi

data dan interpretasi data geolistrik tahanan jenis dua dimensi dapat dikenali

bahwa di daerah cakupan pelacakan airtanah tersusun atas breksi dan lava

Berdasarkan sebaran dan besaran nilai tahanan jenis memperlihatkan adanya

berbedaan antara bagian atas lapisan dan bagian bawah, dibagian atas

mempunyai nilai <16,8 Ohm-m dan di bagian bawah dengan pola tidak

membentuk lapisan mempunyai nilai 16,80 sampai 42,90 Ohm-m perubahan

nilai tahanan jenis terjadi secara berangsur relatip besar di bagian kiri-kanan

46

dan semakin kecil di bagian tengah. Diinterpretasikan bahwa perubahan nilai

tahanan jenis tersebut adalah akibat dari banyaknya fraktur yang mengandung

air. Keberadaan akuifer di daerah cakupan pelacakan airtanah berada pada

sistem fraktur, diduga berada pada breksi atau lava yang terfrakturkan akibat

sesar yang berarah NW – SE.

5.3.2 Pendugaan Akuifer

Dari hasil interpretasi bawah permukaan di daerah pelacakan, breksi atau

lava merupakan zona fraktur yang mengandung air (akuifer) atau lapisan

pembawa air. Walaupun demikian masih terlihat adanya zona-zona kecil yang

berada pada kedalaman yang dangkal. Zona tersebut diduga fraktur yang

terisi air yang bersifat temporari, karena pada saat pengukuran hujan masih

ada.

Akuifer yang potensial di Kampung Humpung dan Tureng diperkirakan

pada zona sesar, sehingga terbentuk fraktur yang memungkinkan air

terperangkap didalamnya. Berdasarkan hasil interpretasi tahanan jenis 2D

akuifer potensial di desa Mbuit cukup signifikan

Berdasarkan penampang resistivitas 2D dan penampang geologi hasil

interpretasi resistivitas dapat diketahui bahwa sebaran lateral zona akuifer

celah cukup signifikan diseluruh daerah cakupan kerja sehingga

diinterpretasikan jumlah kandungan airtanah pada akuifer celah ini relatif

banyak. Pola aliran airtanah di daerah ini berkaitan dengan adanya recharge

area di bagian selatan dan mengalir kearah utara sesuai dengan kemiringan

lereng topografi maupun kontrol frakturasi dari sistem sesar normal berarah

NW-SE.

47

Gambar 5.9 Peta Potensi Airtanah-dalam, Desa Mbuit,Kecamatan Boleng

48

Gambar 6.10 Peta Potensi Airtanah-dalam, Kampung Humpung, Desa Mbuit, Kecamatan Boleng

5.3.3 Lokasi Potensial Pemboran Airtanah-Dalam

Berdasarkan penampang resistivitas 2D dan penampang geologi hasil

interpretasi resistivitas dapat diketahui bahwa sebaran lateral zona akuifer

celah cukupsignifikan. Adanya akuifer celah diharapkan tidak mengganggu

49

produksi airtanah permukaan yang biasanya diturap oleh penduduk.Dengan

demikian, dalam pemanfaatannya tidak berpengaruh terhadap sumur-sumur

penduduk yang berada di sekitarnya (bila ada). Untuk mengetahui secara pasti

keberadaan airtanah yang terkandung dalam akuifer celah dan kondisi

stratigrafi bawah permukaan perlu dilakukan pemboran eksplorasi pada lokasi-

lokasi potensial pemboran.

Adapun karakteristik dan keberadaan akuifer pada Lokasi potensial pemboran

dapat dilihat padatabel 4.

Tabel 4. Karakteristik dan Keberadaan Akuifer Celah Lokasi potensial Pemboran Eksplorasi Airtanah Dalam diKampumg Humpung dan Kampung Tureng, Desa Mbuit, Kecamatan Boleng.

Prio

rita

s

Lokasi

Aku

ifer

Karakteristik Keterangan

1

Kampumg Humpungantara lintasan C ( C15- C17 ) dan lintasan G ( G17 – G18 )

Celah

Res : 5 – 42.9 mBatuan : BreksiLebar : 275 mJenis : Airtanah bebasKedalaman : 50 – 120 meter

Tiitik lokasi berada dekat dengan jalan propinsi

Pencapaian lokasi mudah

Berada dalam daerah zona air tawar

Perlu pembebasan tanah

Kedalaman pemboran 120 meter

50

BAB VIPENUTUP

6.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil survey geologi permukaan yang didukung dengan hasil

pengukuran data resistivitas bawah permukaan di daerah pelacakan, diketahui

bahwa terdapat zona struktur sesardari sistem sesar normal berarah NW-

SE.Akuifer jenuh air diinterpretasikan terdapat pada zona fraktur sehingga

berpotensi untuk bertindak sebagai akuifer airtanah-dalam. Potensi akuifer celah

dengan kondisi terbaik di area pengukuran geofsika di Kampumg Humpung

antara lintasan C ( C15- C17 ) dan lintasan G ( G17 – G18 ).

51

DAFTAR PUSTAKA

Amirudin dan Trail GS. 1993. Peta Geologi Indonesia Bersistem , Lembar Nanga Pinoh sekala 1:200000. Bandung: Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi

Bakosutranal. 1993. Peta Rupa Bumi Indonesia Lembar Nanga Pinoh, skala 1 : 25000. Bogor: badan Koordinasi Survei dan Pemetaan Nasional

Freezer, Allan dan John A.C. 1979. Groundwater. Britis Columbia: Departement Of Earth Sciens, University of British Columbia, Vancouver

Flecher, Driscoll. 1977. Groundwater And Wells, Second Edition. St Paul,Minnesota 55112: Johnson Division