BAB 5 EKSPLORASI HIDROGEOLOGI DAN PEMETAAN PEMETAAN HIDROGEOLOGI S%S%&%' $.
enentukan metoda eksplorasi yang tepat untuk
berbagai kondisi geologi *.
enyusun proposal eksplorasi airtanah
+.
embuat
5.1.
TEKNOLOGI
peta
hidrogeologi
EKSPLORASI
sebagai
AIR
media
TANAH
(PERMUKAAN DAN BAWAH PERMUKAAN)
Teknolog knologii eksplo eksploras rasii airtan airtanah ah bertuj bertujuan uan untuk untuk menge mengetah tahui ui dan merek merekoks okstru truksi ksikan kan kondi kondisi si akife akiferr dan sistem sistemny nyaa melal melalui ui survey survey permukaan dan bawah permukaan. Hasil kombinasi kedua survey ters terseb ebut ut
sela selanj njut utny nyaa
haru haruss
diga digam mbark barkan an
dala dalam m
bent bentuk uk
peta peta
hidr hidrog ogeo eolo logi gi (dan (dan peta peta turu turuna nann nny ya) dan dan diag diagra ram m blok blok yang ang mengg menggamb ambark arkan an akifer akifer,, sistem sistem akifer akifer dalam dalam bentu bentuk k tiga tiga dimen dimensi. si. Surv Survey ey hidr hidrog ogeo eolo logi gi perm permuk ukaa aan n lain lainny nyaa deng dengan an meng menggu guna naka kan n metod etodaa
geolo eologi gi..
Sem Sementa entara ra
itu itu
surv survey ey
hidro idrog geolo eologi gi
bawa awah
permukaan menggunakan menggunakan metoda geolistrik, georadar, georadar, seismik dan pemboran. Khusus untuk pemboran akan dibahas seara lebih rini pada bab !".
!#$ !#$
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI 5.1.1. Metoda Geologi
em emetaa etaan n
geol geolog ogii
yang ang
dila dilaku kuka kan n
untu untuk k
peme pemeta taan an
airt airtan anah ah
menakup
Remote Sensin
engguna enggunaan an foto udara dan itra landsat landsat sangat sangat membantu membantu dala dalam m
mena menafs fsir irka kan n
dan dan
meng mengid iden enti tifi fika kasi si
daer daerah ah#d #dae aera rah h
reharge dan disharge airtanah. penafsiran dari foto udara dilakukan melalui kuni#kuni penafsiran, misalnya dari jenis rona rona-t -ton onaa seda sedang ngka kan n pada pada itr itraa land landsa satt dida didasa sark rkan an pada pada kuni#kuni interpretasi warna itra.
Geomo!"o#oi $%n %n%#is% $%e!%& %#i!%n s'n%i (DAS)
ertujuan untuk penentuan awal daerah isian (recharge ( recharge area), area), daerah luahan (discharge (discharge area), area), dan perkiraan tipologi akifer .
Pemet%%n ene*%!%n s%t'%n *%t'%n
emetaan emetaan bertujuan bertujuan untuk untuk mengiden mengidentifika tifikasi si tipologi tipologi sistem sistem akifer, penyebaran penyebaran baik seara lateral maupun vertikal vertikal yang nantinya berguna untuk mengidentifikasi karakteristik sistem akifer di daerah penelitian.
Pemet%%n st!'+t'! $%n %+i"e! *o'n$%! $%e!%& te!se*'t.
enentuan /onasi struktur untuk mengetahui apakah struktur tersebut merupakan /ona impermeabel ( boundary condition) condition ) atau atau merup merupaka akan n /ona /ona hanur hanuran an yang yang justru justru menin meningka gkatka tkan n nilai permeabilitas lapisan batuan.
Pem*'%t%n et% iso"!e%ti+ $%n iso%,&
ertujuan untuk mengetahui hidrodinamika airtanah
Pem*'%t%n $i%!%m *#o+ $%n en%m%n
Sebaga Sebagaii tahap tahapan an pemvis pemvisual ualisa isasia sian n kondis kondisii hidrog hidrogeol eologi ogi dalam bentuk + dimensi.
!#* !#*
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI 5.1.1. Metoda Geologi
em emetaa etaan n
geol geolog ogii
yang ang
dila dilaku kuka kan n
untu untuk k
peme pemeta taan an
airt airtan anah ah
menakup
Remote Sensin
engguna enggunaan an foto udara dan itra landsat landsat sangat sangat membantu membantu dala dalam m
mena menafs fsir irka kan n
dan dan
meng mengid iden enti tifi fika kasi si
daer daerah ah#d #dae aera rah h
reharge dan disharge airtanah. penafsiran dari foto udara dilakukan melalui kuni#kuni penafsiran, misalnya dari jenis rona rona-t -ton onaa seda sedang ngka kan n pada pada itr itraa land landsa satt dida didasa sark rkan an pada pada kuni#kuni interpretasi warna itra.
Geomo!"o#oi $%n %n%#is% $%e!%& %#i!%n s'n%i (DAS)
ertujuan untuk penentuan awal daerah isian (recharge ( recharge area), area), daerah luahan (discharge (discharge area), area), dan perkiraan tipologi akifer .
Pemet%%n ene*%!%n s%t'%n *%t'%n
emetaan emetaan bertujuan bertujuan untuk untuk mengiden mengidentifika tifikasi si tipologi tipologi sistem sistem akifer, penyebaran penyebaran baik seara lateral maupun vertikal vertikal yang nantinya berguna untuk mengidentifikasi karakteristik sistem akifer di daerah penelitian.
Pemet%%n st!'+t'! $%n %+i"e! *o'n$%! $%e!%& te!se*'t.
enentuan /onasi struktur untuk mengetahui apakah struktur tersebut merupakan /ona impermeabel ( boundary condition) condition ) atau atau merup merupaka akan n /ona /ona hanur hanuran an yang yang justru justru menin meningka gkatka tkan n nilai permeabilitas lapisan batuan.
Pem*'%t%n et% iso"!e%ti+ $%n iso%,&
ertujuan untuk mengetahui hidrodinamika airtanah
Pem*'%t%n $i%!%m *#o+ $%n en%m%n
Sebaga Sebagaii tahap tahapan an pemvis pemvisual ualisa isasia sian n kondis kondisii hidrog hidrogeol eologi ogi dalam bentuk + dimensi.
!#* !#*
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI 5.1.2. Metoda Geofisika
emetaan geofisika adalah pemetaan yang didasarkan anomali fisi fisika ka dari dari mate materia riall di bawa bawah h perm permuk ukaa aan. n. eme emeta taan an geof geofis isik ikaa merupakan data pendukung terhadap pemetaan geologi permukaan, sehingga sebelum diadakan penelitian geofisika, sebaiknya didahului oleh pengamatan kondisi geologi daerah penelitian. emetaan geofisika dilakukan berdasarkan beberapa metode pengukuran. etode yang populer digunakan dalam eksplorasi geofisika untuk airtanah adalah 1). Pen'+'!%n eo"isi+% $%!i e!m'+%%n e!m'+%%n (non-$est!',tie test)
etode ini bersifat tidak langsung (indiret method). 0enis dari metod etodee ini ini adal adalah ah Geo#ist!i+. 1ang umum umum digunaka digunakan n adalah adalah metod metodee geoli geolistr strik ik (resis (resistiv tivity ity). ). etode etode ini diguna digunakan kan untuk untuk memperkirakan memperkirakan letak serta ketebalan akifer. %. Teo!i D%s%! D%s%! Meto$e Meto$e Geo#is Geo#ist!i t!i+ +
2ksplorasi dengan metode geolistrik dilakukan di atas permukaan tanah dengan menginjeksi searah (34) frekuensi rendah ke dalam tanah melalui dua elektroda arus. esar beda potensial yang terjadi diuk diukur ur di perm permuk ukaa aan n deng dengan an dua dua elek elektr trod odaa pote potens nsia ial. l. Hasi Hasill pengukuran besar yang diinjeksikan dan beda potensial yang terjadi untuk setiap jarak elektroda yang berbeda akan memberikan variasi harga harga tahana tahanan n jenis. jenis. !ariasi riasi nilai nilai terseb tersebut ut menun menunjuk jukkan kan adany adanyaa variasi lapisan batuan di bawah permukaan. %liran
arus
listrik
di
dalam
digolongkan menjadi menjadi tiga maam, yaitu
!#+ !#+
batuan-mineral ral
dapat
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI $. Konduksi
elektrolitik
yang
terjadi
jika
batuan-mineral
mempunyai banyak elektron bebas sehingga arus listrik yang dialirkan dalam batuan oleh elektron#elektron bebas tersebut. *. Konduksi elektrolitik terjadi jika batuan-mineral bersifat porous dan pori#porinya terisi oleh airan elektrolitik. +. Konduksi dielektrik terjadi jika batuan-mineral bersifat dielektrik terhadap aliran arus listrik dimana pada kasus ini terjadi polarisasi saat batuan dialiri arus listrik. engukuran sifat kelistrikan batuan dilakukan dengan menerapkan Hukum 5hm6s dengan asumsi bahwa batuan tersebut homogen, isotropis dan semi tidak terbatas. 0ika arus diinjeksi ke bawah permukaan sebesar $ m% dan besar beda potensial yang terjadi adalah ∆! m!, maka nilai resistensi atau hambatan listrik (&)
dimana
R
=
ρ
=
∆
danR
I A ∆ . L I
= ρ
L A
&
7 &esistensi (ohm)
!
7 otensial (!)
"
7 Kuat arus (%)
8
7 anjang medium (m)
%
7 8uas penampang (m*)
!
7 &esistivitas (5hm#m)
!#9
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI
G%m*%! 5.1. rinsip kerja metoda geolistrik
(Sumber . 2rdelyi : ;alfi, $<==)
3alam
pengukuran geolistrik
digunakan
empat
buah
elektroda yang diberi simbol sebagai berikut #%
7 elektroda arus positif
#
7 elektroda arus negatif
# dan '
7 elektroda potensial.
0ika ' merupakan jarak antara elektroda dan elektroda ', maka persamaan diatas dapat diekspresikan sebagai berikut (>ohdy, dkk, $
!#@
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI
ρ
=
*π $
−
$
A# B# ∆ ρ = K . I
−
$ A"
+
$
.
∆ I
B"
K adalah faktor geometri yang tergantung pada jarak dan susunan elektroda. Susunan elektroda yang telah dikenal ada beberapa metoda antara lain $. %turan ShlumbergerA yaitu keempat elektroda ditempatkan sejajar dengan jarak elektroda potensial ( #" ) maksimum seperlima ($-@) jarak elektroda arus ( AB). Baktor geometri diekspresikan K = π .
( AB - *) * − ( #" - *) * #"
*. %turan CennerA yaitu empat buah elektroda ditempatkan sejajar dengan jarak yang sama, A# $ #" $ "B $ a. Baktor geometri (K) 7 *. π.a.
+. %turan 3ipole#3ipoleA yaitu sepasang elektroda arus yang terpisah dari sepasang elektroda potensial dengan jarak elektroda dalam satu pasang dinyatakan dengan variabel a dan jarak antara kedua
pasangan
dinyatakan
dinyatakan K 7 n(nD$)(nD*) a.
!#E
dengan
na.
Baktor
geometri
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI
G%m*%! 5./. Susunan 2lektroda
(Sumber . 2rdelyi : ;alfi, $<==)
elaksanaan survey geolistrik pada umumnya digunakan aturan elektroda Cenner di %merika, sedangkan di 2ropa umumnya digunakan aturan Shlumberger. 3i dalam tulisan ini akan dibahas tentang aturan elektroda Shlumberger.
!#?
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI *. Meto$% Pen'+'!%n Geo#ist!i+ $i L%%n%n
ekerjaan lapangan dimulai dengan menanapkan elektroda yang biasanya berupa stainless steel ke dalam tanah dengan menggunakan
hammer.
asing#masing
elektroda
selanjutnya
dihubungkan ke alat geolistrik (%easuring instru%ent ) dengan kabel. %rus dimasukkan ke dalam tanah melalui alat geolistrik dari suatu sumber arus listrik yang biasanya berupa au atau baterai. ada metoda
Shlumberger,
kedalaman
lapisan
yang
teridentifikasi ditentukan oleh jarak elektroda arus, sehingga untuk mendapatkan nilai tahanan jenis pada kedalaman yang bervariasi maka pengukuran dilakukan pada jarak % yang bervariasi dengan memperbesar interval elektroda arus. ilamana beda potensial yang terukur sangat keil sehubungan dengan jarak elektroda arus yang sangat besar, maka jarak elektroda potensial dapat diperbesar. engukuran lapangan dengan alat geolistrik dimaksudkan untuk mengukur nilai hambatan listrik (resistensi) batuan, dimana pada jenis alat tertentu nilai tersebut langsung terbaa, tetapi pada jenis alat lain terbaa nilai kat arus dan beda potensial. erkalian nilai hambatan listrik dengan faktor geometri menghasilkan nilai tahanan jenis semu (a!!arent resisti&ity ' ! a). engukuran geolistrik yang dilakukan di lapangan pada kegiatan eksplorasi meliputi dua ara, yaitu F E#e,t!i,%# So'n$inG dan FE#e,t!i,%# P!o"i#in0E#e,t!i,%# M%inG. F2letrial soundingG merupakan metoda yang dilakukan untuk mendapatkan variasi nilai tahanan jenis semu pada kedalaman yang berbeda pada satu letak titik pengamatan-titik
pendugaan,
sedangkan
Feletrial
mappingG
dimaksudkan untuk mendapatkan variasi nilai tahanan jenis semu
!#=
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI lapisan batuan pada kedalaman tertentu dalam suatu wilayah penelitian. etode sounding baik untuk kondisi geologi dengan yang relatif seragam, sedangkan metoda sounding baik untuk kondisi yang sangat heterogen. rosedur kerja masing#masing ara tersebut di atas adalah sebagai berikut $. E#e,t!i,%# So'n$inG a. emasangan elektroda dalam bentuk garis lurus, dimana jarak ' maksimum seperlima jarak %. b. engukuran nilai resistensi batuan (&) pada susunan elektroda pada bagian a. . erhitungan nilai tahanan jenis semu pada susunan elektroda pada bagian a, dengan ara mengalikan nilai resistensi batuan dengan faktor geometri susunan elektroda. d. engeplotan nilai tahanan jenis semu terhadap %-*, ke kertas grafik bi#logaritma e. engubahan jarak elektroda arus (%) untuk memperoleh nilai tahanan jenis semu pada kedalaman yang diinginkan. f. rosedur selanjutnya kembali ke point b#e, sampai kedalaman maksimum yang diinginkan. ilamana pada pembaaan nilai beda potensial sangat keil, maka jarak elektroda potensial (') dapat diperbesar dengan ketentuan tidak lebih besar dari seperlima jarak elektroda %.
!#<
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI Hal lain yang perlu diperhatikan dalam pengukuran ini adalah jarak elektroda arus (%) minimum empat kali kedalaman yang diinginkan.
*. FE#e,t!i,%# M%inG (F2letrial profilingG) a. embuatan grid pada peta wilayah penelitian - survey, untuk pengukuran letak titik duga. b. engukuran nilai resistensi lapisan batuan pada jarak elektroda yang ditentukan sesuai dengan kedalaman yang diinginkan. ntuk kedalaman yang lebih besar digunakan jarak elektroda arus (%) yang besar, sedangkan jika diinginkan
kedalaman
yang
dangkal
digunakan
jarak
elektroda arus keil. . erhitungan nilai tahanan jenis batuan dengan mengalikan nilai resistensi terukur dengan faktor geometri jarak elektroda. d. emindahan
titik pengukuran yang
lain dengan tetap
menggunakan aturan dan jarak elektroda yang sama pada titik sebelumnya.
2. 3%+to! Pem*%t%s P%$% Pen'+'!%n Geo#ist!i+
engukuran geolistrik di lapangan bertujuan untuk mengetahui sifat daya hantar listrik batuan di bawah permukaan. Kehadiran material yang mempunyai sifat daya hantar listrik sangat berbeda dengan material batuan akan memberikan nilai daya hantar listrik yang dapat memberikan hasil interpretasi yang tidak akurat.
!#$I
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI eberapa hal yang mempengaruhi tingkat keakuratan hasil pengukuran geolistrik adalah sebagai berikut $. 0aringan
perpipaan
di
bawah
tanah,
baik
air
minum,
telekomunikasi ataupun kelistrikan. *. 0aringan listrik di atas permukaan tanah. ada sistem jaringan tunggal (satu arah), arah bentangan dibuat melintang jaringan. +. Tingkat kerapatan bangunan akan memberikan pengaruh terhadap nilai daya hantar listrik, terutama pada pengukuran dangkal. 9. %rah
bentangan
geolistrik
yang
tidak
seragam
terhadap
kedudukan perlapisan batuan (strike-dip) ataupun aliran air sungai. %rah bentangan pengukuran disarankan searah jurus lapisan dan arah aliran sungai. @. Kemiringan topografi. Toleransi kemiringan topografi yang disarankan maksimum $@ o. E. eletakan elektroda yang tidak sejajar atau pada jarak yang tidak seimbang dari titik pusat pengukuran.
5.1./.1. INTERPRETASI DATA GEOLISTRIK METODE S2HLUMBERGER A. P!ose$'! Inte!!et%si
Hasil pengukuran yang diperoleh di lapangan selanjutnya dilakukan interpretasi parameter kelistrikan batuan. ada ara pengukuran Feletrial mappingG diperoleh nilai tahanan jenis semu lapisan batuan pada kedalaman tertentu. 'ilai ini digunakan langsung pada penafsiran kondisi geologi-hidrogeologi. ada ara pengukuran Feletrial soundingG diperoleh nilai tahanan jenis semu lapisan
!#$$
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI batuan pada kedalaman yang bervariasi pada suatu titik. 'ilai#nilai tersebut kemudian diolah untuk mendapatkan nilai tahanan jenis sebenarnya (true resisti&ity ' !) dan ketebalan suatu lapisan batuan. "nterpretasi data geolistrik sounding dapat dilakukan dengan F4urve athingG dan program komputer. 3alam tulisan ini yang dibahas hanya dengan metode (ur&e #atching karena hal ini juga merupakan dasar untuk pemakaian software. (ur&e #atching adalah penyesuaian bentuk kurva yang diperoleh dari pengukuran lapangan dengan kurva standar yang dibuat dari model yang telah diplot di kertas bi#logaritma. Hal ini dimaksudkan agar bentuk dasarnya tidak bergantung pada satuan yang digunakan dalam pengukuran. Kurva#kurva standar yang digunakan dibuat oleh 2rnesto 5rellana dan Harold ooney ($
adalah
menafsirkan
berapa jumlah
lapisan
yang
akan
diinterpretasi (%atching ). Selanjutnya dipilih kurva standar yang mendekati kurva lapangan kemudian dihimpitkan dengan ara menggeser ke kiri atau ke kanan, namun tetap menjaga agar absis dan ordinat kedua kurva selalu sejajar. ila telah diperoleh kurva yang dianggap paling tepat, maka dilakukan pembaaan nilai resistivitas dan ketebalannya. 3alam metode kurva standar, apabila diperoleh
!#$*
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI banyak
lapisan,
maka
diperlukan
kurva
menjadi
sulit
dan
memerlukan waktu yang lama. 5leh karena itu, untuk memudahkan proses interpretasi digunakan kurva standard dua lapisan. ;una menghubungkan segmen kurva yang satu terhadap segmen kurva lain digunakan kurva bantu. "nterpretasi metode ini menggunakan dua kurva utama standar, yaitu kurva utama naik (kurva untuk p $ J p*). Tipe#tipe kurva bantu adalah sebagai berikut $. Tipe H ( Bo+) ty!e) 3igunakan bila kurva lapangan menunjukkan adanya suatu harga minimum dari tiga perlapisan dengan variasi tahanan jenis p$ p* J p+. *. Tipe % ( Ascending ty!e) 3igunakan bila kurva lapangan menunjukkan kenaikan harga tahanan jenis monoton dari tiga perlapisan dengan variasi tahanan jenis p$ J p* J p+. +. Tipe K ( Be)) ty!e) 3igunakan bila kurva lapangan menunjukkan adanya harga maksimum dari tiga perlapisan dengan variasi tahanan jenis p $ J p* p+. 9. Tipe L ( Descending ty!e) 3igunakan bila kurva lapangan menunjukkan adanya penurunan tahanan jenis seara monoton dengan variasi tahanan jenis p $ p * p+.. %pabila terdapat lebih dari tiga lapisan tahanan jenis yang berbeda pada suatu kurva lapangan, maka dipergunakan gabungan kurva#
!#$+
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI kurva bantu di atas, misalnya untuk tipe H#K yang menunjukkan kurva untuk model empat lapis dengan variasi tahanan jenis p$ p * J p+ p9. 3alam tulisan ini hanya diuraikan metode interpretasi dengan sistem dua lapis beserta kurva bantunya, karena metode ini yang umum digunakan dalam interpretasi data geolistrik (lampiran $). rosedur interpretasi sebagai berikut $. embuatan kurva lapangan pada kertas bi#logaritma yang berskala sama dengan kurva standar. *. emilihan jenis kurva standar yang sesuai dengan bentuk kurva lapangan untuk dua lapis pertama apakah p $ J p* atau p$ p*. +. athing dilakukan dengan menggunakan kurva standar yang dihimpitkan sedemikian rupa sehingga diperoleh titik ross pertama $ dan nlai !* '!$. 'ilai tahanan jenis lapisan pertama ( !$) adalah ordinat titik $ dan kedalamannya adalah absis titik $. 'ilai tahanan jenis lapisan kedua ( !*) 7 !$ . !*- !$. 9. enghubungan segmen pertama dan segmen berikutnya dilakukan dengan menghimpitkan titik ross $ dengan titik pusat kurva bantu terpilih (sesuai ketentuan sifat kurva bantu), kemudian garis yang bernilai sama dengan !* '!$ pada kurva bantu diplot di kurva lapangan. ertitik tolak dari titik ross $ dapat diari titik ross berikutnya dengan menggunakan kurva standar yang digeser sepanjang garis kurva bantu yang telah dibuat sebelumnya sampai kurva standar berhimpit dengan kurva lapangan segmen kedua, dengan atatan pergeseran harus selalu sejajar baik absis maupun ordinatnya. Kurva yang berhimpit diperoleh nilai !+ '!*. Titik ross
!#$9
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI kedua (*) merupakan batas kontras resistivitas lapisan kedua dengan terhadap lapisan ketiga. @. enentuan nilai tahanan jenis lapisan ketiga ditentukan oleh nilai ordinat titik * dikalikan nilai !+ '!*. erhitungan ketebalan lapisan kedua dilakukan dengan menghimpitkan kembali kurva bantu pertama pada titik ross $ kemudian membaa nilai garis absis kurva bantu yang sesuai dengan titik ross *. esar ketebalan lapisan tersebut adalah nilai absis kurva bantu dikalikan dengan nilai absis $ pada kurva lapangan. E. Hal serupa dilakukan dari point 9 dan @ untuk kasus lapisan selanjutnya.
II.1.
Ke%+'!%t%n H%si# Inte!!et%si
Hasil interpretasi yang diperoleh dari data geolistrik akan diperoleh hasil yang berbeda bagi setiap interpreter. 5leh karena itu keakuratan hasil interpretasi sangat ditentukan oleh pengalaman interpreternya. Kemampuan
hasil
interpretasi
data
geolistrik
untuk
menjelaskan tentang kondisi geologi dan hidrogeologi di bawah permukaan tanah ditentukan oleh interval jarak elektroda yang digunakan dalam pengukuran. ada pengukuran geolistrik penentuan jarak elektroda enderung mengikuti perubahan skala logaritma, yang merupakan jarak elektroda yang dapat diplot ke kertas bi#logaritma, yang selanjutnya digunakan dalam proses interpretasi parameter kelistrikan batuan.
!#$@
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI ada awal pengukuran interval pengukuran (%-*) sekitar satu meter, kemudian @ meter dan selanjutnya puluhan meter. ada interval $ meter lapisan yang terdeteksi semakin detail, sedangkan pada interval pengukuran puluhan meter, keadaan lapisan $ meter tidak dapat terdeteksi dengan tepat, karena dalam setiap pengukuran selalu diasumsikan interval jarak elektroda merupakan suatu kondisi lapisan yang homogen dan isotropik.
5.1././. APLIKASI PARAMETER GEOLISTRIK PADA EKSPLORASI AIRTANAH A. D%s%! Pen%"si!%n
Kemampuan suatu batuan untuk menghantarkan listrik tergantung pada tiga faktor utama, yaitu porositas batuan, tingkat hubungan antara pori (porositas efektif) dan volume dan konduktivitas air dalam pori (inning, $
atuan sedimen mempunyai nilai resistivitas lebih keil daripada batuan beku.
*. atuan basa mempunyai nilai resistivitas lebih keil daripada batuan asam. +. atulempung mempunyai nilai resistivias lebih keil daripada batupasir.
!#$E
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI 9. atuan berlapis menunjukkan nilai resisitivitas lebih besar pada arah tegak lurus bidang perlapisan daripada searah bidang perlapisan. @. atuan yang mengandung air asin mempunyai nilai resistivitas lebih rendah daripada batuan yang mengandung air tawar.
T%*e# 5.1. &ange nilai resistivitas beberapa batuan
(4ulley, at.al., $
4enis Lito#oi
Resistiit%s (O&m-m)
4lay and 8oam
$ M $II
8oam
=I M $=I
Top Soils
$=I#9II
4layey Soils
$II M ?@I
Sandy Soils
?@I M ?III
8oose Sands
$III M *IIIII
&iver Sand and ;ravel
$II M ?III
;laial Till
$I M ?III
4halk
=I M $II
8imestones
$II M @III
Sandstones
*@ M $IIII
asalt
*II M $III
4rystalline &oks
$III M $IIIIII
engukuran geolistrik dilakukan untuk menentukan dua parameter yaitu nilai tahanan jenis dan ketebalannya. eberapa parameter geolistrik yang lain yang dapat dihitung dari kedua nilai tersebut adalah $.
Longitudiona) unit condictance ⇒ S$ 7 h$- !$
!#$?
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI
*.
+.
9.
@.
,rans&erse unit resistance ⇒ T$ 7 h$ . !$ Longitudina) resisti&ity ⇒ !$ $ h$ - S$ ,rans&erse resisti&ity ⇒ !T 7 T$ - h$ Anistro!y *actor ⇒ λ $ !T ' !$
engenai eksplorasi airtanah, hal yang penting adalah nilai trans&erse resisti&ity dianggap analog dengan trans%issi&itas TN 7 K $ . h$. dimana K adalah konduktivitas hidrolika dan h $ adalah ketebalan lapisan. %nalog ini umumnya digunakan dalam interpolasi data transmissivitas
bagi
daerah
yang
belum
mempunyai
data
transmissivitas.
B. Tie Pen%m%n $%n Pet% Geo#ist!i+
entuk penampang geologi berbeda dengan penampang geolistrik karena batas lapisan geologi tidak sesuai dengan batas nilai resistivitas. 5leh karena itu, korelasi antara paramter litologi dengan parameter
geolistrik
perlu
dipelajari.
embuatan
penampang
geolistrik hanya didasarkan oleh dua parameter utama, yaitu nilai tahanan jenis dan ketebalannya. Seara umum data resistivitas diambil dalam bentuk &ertica) e)ectrica) sounding (!2S). Hasil pengukuran dibuat dalam bentuk grafik sounding dengan anggapan data tersebut mewakili kondisi vertikal pada titik pusat pengukuran. Seara formasi bentuk grafik yang diperoleh sesuai dengan litologi yang ditentukan dari pemboran, sehingga metode penyajian penampang dan peta geologi dapat
!#$=
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI diaplikasi untuk pembuatan peta dan penampang geolistrik. entuk penyajian yang umum dilakukan adalah $. Studi tipe grafik sounding pada daerah survey dalam bentuk penampang dan dalam bentuk peta.
Hal ini bertujuan untuk
mendapatkan gambaran global tentang lapisan batuan di bawah permukaan. *. embuatan penampang a!!arent resisti&ity (tahanan jenis semu) sesuai arah penampang yang diinginkan. 'ilai tahanan jenis semu diplot terhadap setengah jarak elektroda arus (%-*). +. embuatan penampang geologi dari nilai true resisti&ity (tahanan jenis sebenarnya) yang diperoleh dari hasil interpretasi data geolistrik. 3ata ini dihubungkan dengan data geologi daerah survey . 9. embuatan peta resistivitas berdasarkan nilai a!!arent resisti&ity sesuai jarak elektroda arus (%) yang diinginkan. 0arak % yang keil menggambarkan lapisan yang dangkal dan jarak % besar untuk lapisan yang dalam. @. embuatan peta distribusi trans&erse resistance, yang bertujuan untuk menggambarkan kondisi kuantitatif transmissivitas lapisan. E. embuatan peta kontur bawah permukaan kontak lapisan batuan, misalnya top lay atau bedroc- . ?. embuatan
blok
diagram
atau
diagram
pagar
menggambarkan sifat resistivitas dan litologi daerah studi.
%.
An%#isis Hi$!oeo#oi $%!i Ni#%i Resistiit%s
!#$<
untuk
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI Tahanan jenis batuan merupakan hal yang sangat relatif, karena nilai tahanan jenis tidak dapat mendefinisikan parameter batuan seara pasti, akan tetapi harga anomali dapat digunakan untuk interpretasi hidrogeologi. "nterpretasi hidrogeologi dari nilai tahanan jenis kemungkinan akan berbeda bagi setiap interpreter, sehingga keakuratannya ditentukan oleh pengalaman interpreter . 4ontoh kasus diambil dari daerah yang telah dilakukan pengukuran geolistrik yang merupakan daerah dataran pantai yang dibatasi oleh patahan normal. 4ekungan tersebut kemudian terisi oleh endapan sedimen laut dan terrestrial. 3asar ekungan diinterpolasi dari singkapan di pegunungan sekitarnya, yaitu berupa granit dan basal. Tujuan ekeplorasi ini adalah untuk eksploitasi airtanah pada kedalaman lebih keil dari *II meter. Salah satu metode pendekatan nilai tahanan jenis untuk interpretasi jenis litologi adalah korelasi dengan sumur bor yang telah ada dan pengukuran nilai resistivitas pada singkapan batuan. Kasus pertama 'ilai tahanan jenis pada Cadi >abid !alley adalah $. %kifer jenuh
7 *I M =I Ωm.
*. O Dry )oss6 di permukaan
7 $@ M +@ Ωm.
+. O Dry )oss D pasir
7 $I M 9II Ωm.
9. Kerikil kering di permukaan
7 +EI Ωm.
@. 4lay
7 @ M *I Ωm.
E. ;ranit
7 @II Ωm.
Kasus kedua 'ilai tahanan jenis di Cadi 0i/an !alley adalah $. "ntrusi air laut
7 J $ Ωm.
*. %kuifer jenuh
7 $I M @I Ωm.
!#*I
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI +. 4lay
7 * M @ Ωm.
9. O Dry )oss D pasir
7 $EI M9II Ωm.
@. ;ranit
7 @II Ωm.
Konversi data trans&erse resisti&ity ke dalam transmisivitas pada
akuifer
penjumlahan
multilayer, nilai
dimana
transmissivitas
transmissivitas semua
layer,
merupakan
maka
dalam
trans&erse resisti&ity juga merupakan penjumlahan trans&erse resisti&ity semua lapisan yang diperkirakan sebagai akufer.
5.1./.. Pe!'n't%n A#i!%n S'n%i B%6%& T%n%& Den%n Pen$e+%t%n M'#ti Meto$e Geo"isi+% 1. P!insi Ke!7% Meto$e Mise %-#% M%sse
%lur sungai bawah tanah dalam satu formasi batugamping merupakan anomali konduktif dan resisten, hal ini diakibatkan perbedaan yang ukup besar antara konduktitivas air dan konduktifitas dari formasi batugamping serta resistivitas batugamping.
Sistem pengukuran dari pemetaan potensialnya adalah memotong alur sungai bawah tanah, sehingga dapat diasumsikan bahwa sumber arusnya adalah monopol. 3alam hal ini dapat didekati dengan persamaan 8aplae P*! 7 I
! adalah suatu fungsi potensial sebagai fungsi spasial P*! 7 (d*!-dr *) D (*-r)(d!-dr) 7 I 0ika diintegrasikan maka akan didapat ! 7 #%-r D
!#*$
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI % dan adalah tetapan. Karena ! 7 I pada saat r mendekati tak terhingga, maka dipilih 7 I, sehingga arus dalam permukaan bola adalah sebagai berikut (Tellford, $<=?) ! 7 ("Q-9R)-r
G%m*%! 5.. ola distribusi arus dan medan potensial
Dis%in Pen'+'!%n Meto$e Mise %-#% M%sse
etode ise a#la asse merupakan metode pemetaan potensial. Konfigurasi pengukuran yang diterapkan dengan membuat arus injeksi " konstan (34 teregulasi dan konstan) dan melakukan pengukuran potensial pada line pengukuran yang memotong jalur anomali (G%m*%! 5.8) Kutub injeksi arus didisain saling berjauhan dengan jarak antar titik injeksi arus yaitu sekitar =II m. ola injeksi arus seperti ini dilakukan supaya arus yang berjalan pada medium konduktif berjarak lebih jauh, sehingga titik belok arus tidak dominan pada jarak yang
!#**
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI dekat (sekitar elektrode arus injektor yang disentuhkan ke benda anomali). emetaan potensial dilakukan pada daerah penelitian diusahakan membuat suatu loop supaya memotong anomali konduktif (sungai bawah tanah), bentang jarak antar probe- elektrode potensial yang dibuat adalah *I meter dan dilakukan perunutan sepanjang alur-line deteksi (= line). erangkat injektor arus didisain dengan arus tetap dengan range maimum $III volt, dengan range arus *II m% hingga 9II m%. erangkat engukur potensial didisain dengan tegangan bac-o** dan menggunakan probe-elektrode yang dilengkapi dengan tabung porus pot berisi 4uS59 air tapi jenuh.
!#*+
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI
G%m*%! 5.8. 3isain pengukuran etode ise a#la asse
Kendala yang paling menyulitkan di lapangan adalah posisi titik injeksi dan posisi titik ukur potensial sangat jauh, untuk itu digunakan dua perangkat ukur yang terpisah, yaitu satu perangkat injektor arus 34 konstan dan satu perangkat pengukur potensial. 3ua perangkat tersebut terpisah karena jarak antara perangkat injektor arus dan perangkat pengukur potensial ukup jauh sekitar @II meter. unulnya tegangan potensial diri (S) yang tidak stabil juga amat mengganggu dalam pengukuran, oleh karenanya disain pengukuran potensial menggunakan elektrode 4uS59 air yang jenuh dengan porus pot dan menggunakan tegangan bac-o** untuk mengeliminir tegangan potensial diri. %rus injektor didisain konstan dalam satu line pengukuran. %rus yang diinjeksi berkisar *@I m%.
/. P!insi Ke!7% Meto$e B!isto6
etode ole#3ipole adalah salah satu dari metode geolistrik. Konfigurasi pengukuran metode ole#3ipole juga disebut sebagai metode ristow. etode ini pertama kali diterapkan oleh 4.
!#*9
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI ristow pada tahun $
G%m*%! 5.5. Susunan barisan elektrode pada metode ole#3ipole
&esistivitas semu (Qa) pada titik tengah antara dua buah elektroda potensial dihitung dengan beda potensial (!) dua buah elektrode potensial dan besarnya arus yang terinjeksi, serta memasukkan faktor konfigurasi yang bergantung jarak antar tiap#tiap elektrode.
etode ole#3ipole mempergunakan konfigurasi array elektrode pole#dipole, sehingga titik arus dianggap sebagai titik monopole, keadaan ini diperoleh jika jarak antar elektrode arus ukup besar yaitu @ hingga $I kali jarak antar elektrode arus dan potensial (rl U @r@). 2fek dari konfigurasi dengan jarak antar elektrode seperti di
!#*@
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI atas mengakibatkan persamaan resistivitas semu sederhana sebagai berikut Qa 7 * R (!-") (r *. r $)-(r *. r $)
(@)
erumusan sederhana di atas akan sangat membantu dalam memprediksikan harga resistivitas semu seara epat di lapangan. edium dalam kasus ini dianggap homogen, radius kedalaman yang dapat dideteksi sebanding dengan jarak elektroda arus dengan elektrode potensial. &ongga yang dapat dideteksi adalah rongga# rongga yang besarnya lebih besar dari lebar spasi elektrode potensial, akan tetapi e*e- noise geo)ogi akan membesar jika spasi elektrode potensial semakin keil.
Dis%in Pen'+'!%n Meto$e B!isto6
rosedur
pengukuran
resitivitas
dengan
metode
ole#3ipole
didasarkan atas pemetaan resistivitas seara radial. rosedur pengukuran dalam metode ini ada * maam yaitu prosedur pengukuran medan potensial di dalam /inside0 dan prosedur pengukuran medan potensial di luar /outside0 dalam kasus ini untuk menyingkat waktu hanya didasarkan pada pengukuran medan potensial di luar /outside0. rosedur ini dapat dilakukan dengan asumsi lokasi rongga yang akan diduga telah diketahui memotong lintasan yang diukur.
rosedurnya adalah sebagai berikut $) eletakkan bagian elektrode arus seara tetap, dengan jarak antar elektrode arus adalah lima hingga sepuluh kali dari jarak
!#*E
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI maksimal antar elektrode arus dan elektrode potensial. 8intasan ini diharapkan telah memotong jalur rongga yang ada. *) Spasi potensial digeser terhadap titik arus dengan spasi tetap (Spasi elektrode potensial dipilih berdasarkan karakteristik besar rongga yang akan dideteksi), hingga pasangan elektrode potensial ini berjarak maksimal terhadap elektrode arus (batasan dari prosedur nomor $). kur potensial untuk setiap letak spasi elektrode potensial (G%m*%! 5.9).
G%m*%! 5.9. engukuran beda potensial pada lintasan
+) Titik arus digeser kearah berlawanan dan prosedur no. * dilakukan lagi tetapi dengan arah yang berlawanan ( G%m*%! 5.:).
G%m*%! 5.:. engukuran beda potensial dengan arah berlawanan
terhadap lintasan G%m*%! 5.9.
emakaian
prosedur
pengukuran
$,
diharapkan
memenuhi
pendekatan yang diturunkan menjadi persamaan (*). rosedur pengukuran * dan + digunakan untuk identifikasi lokasi rongga seara lebih baik.
!#*?
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI
ntuk
identifikasi rongga bawah
permukaan
minimal
harus
dilakukan dengan satu asang pengukuran yang berba$ikan arah (prosedur * dan +), pengukuran akan lebih baik jika titik arus yang digeser lebih rapat lagi (terutama pada daerah lokasi rongga).
. P!insi Ke!7% Meto$e ;L3 (;e! Lo6 3!e<'en,)
etode !8B adalah metode 2lektromagnetik dengan frekuensi sangat rendah, metode ini menggunakan gelombang navigasi dan komunikasi kapal selam &ange frekuensi gelombang !8B ini adalah berkisar antara $@ KH/ hingga +I KH/.
G%m*%! 5.=. anaran gelombang pada metode !8B
emanar gelombang elektromagnetik !8B berada pada jarak yang amat jauh sehingga dapat diasumsikan bahwa gelombang yang tertangkap di daerah ;unung Kidul, 0awa Tengah berupa gelombang
!#*=
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI !)ane +a&es (gelombang bidang). edan yang terukur dalam perangkat !8B (antena) adalah perbandingan antara medan magnet H dan medan magnet H y yang berupa bilangan real dan imajiner. Hal tersebut terukur karena ada beda fase antara medan magnetik arah dan medan magnet arah y. 3ari hasil yang diperoleh di lapangan, data ditapis dengan filter Karous H. 0elt untuk diubah ke domain rapat arus terhadap kedalaman dan arah lateral.
/). Pen'+'!%n eo"isi+% %$% #'*%n em*o!%n ($est!',tie test)
etode pengukuran bersifat langsung. etode yang umum digunakan adalah e)ectrica) resisti&ity )og , se)* !otensia) (S), dan Ga%%a Ray Log .
5 .1.3. Metoda Hidrokimia
enelitian hidrogeologi dengan metoda geokimia, umumnya ditujukan untuk mengetahui kualitas dan fasies air tanah, sebagai dasar untuk memprediksi proses sirkulasi airtanah, jenis akifer seara umum, dan untuk melaak sistem aliran airtanah pada akifer media rekahan.
5./. PEMETAAN HIDROGEOLOGI
Hidrogeologi didefiniskan sebagai studi berbagai ilmu dengan interaksi ekstensif antara air dan kerangka kerja geologi (aey, $
!#*<
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI Kegunaan dari pemetaan hidrogeologi adalah untuk menunjukkan geometri bawah permukaan (struktur) dan properti hidrolik dari material
bumi
yang
berguna
untuk
menginvestigasi
properti
hidrodinamik dari air bawah tanah pada bagian alamiah (ekungan) atau bagian pengisinya. emetaan hidrogeologi harus dilakukan bersama#sama oleh ahli geologi, geofisika dan teknik hidrolik. emetaan hidrogeologi terbagi menjadi dua proses a.
2valuasi dan survey (di lapangan dan luar lapangan) dari semua informasi geologi, hidrologi, kualitas air, geomorfologi, pedologi, dll dari area yang bersangkutan.
b.
emetaan yang sebenarnya adalah koleksi dari data terbaru dan pengeekan data di lapangan penerapan geologi, geofisika, kimia, geologi foto#kartografi dan metoda lainnya.
Hakekatnya sebuah peta hidrogeologi merupakan suatu peta yang menggambarkan dua informasi utama yaitu a)
informasi geologi, dan
b)
informasi air ILMU KEBUMIAN
pembuatan peta hidrogeologi dilakukan diatas dasar peta topografi, sama hanya seperti membuat peta geologi dan peta hidrogeologi. eta ;eologi
hidrologi
hidrogeologi dalam sistem peta ilmu kebumian diperlihatkan pada eta Hidrogeologi
%m*%! 5.>.
eta ;eologi
eta Hidrologi
D"nformasi geologi
D "nformasi air
!#+I eta Topografi
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI
GAMBAR 5.>. eta Hidrogeologi dalam ilmu kebumian
( Sumber "%%H,$<
enjelasan
sebuah
peta
hidrogeologi
hendaknya
memberikan
gambaran yang jelas mengenai informasi akifer, akiklud, batas#batas sistim akifer, batas M batas ekungan airtanah, pola dinamika aliran airtanah, informasi hidrologi, informasi geologi, sistim masukan dan keluaran air. ;ambaran tersebut disajikan dalam bentuk dua dimensi (peta) dan dalam bentuk tiga dimensi (diagram lok). Sebuah
peta
hidrogeologi
sudah
seharusnya
menerminkan
kompleksitas sistim airtanah terutama hubungan antara air dan batuan serta menggambarkan suatu sistim aliran air dari dan ke dalam akifer seperti pada %m*%! 5.1?.
!#+$
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI
G%m*%! 5.1?. Sistim kompleksitas masukan dan keluaran airtanah
(Sumber "%%H $<
Seara khusus untuk perenanaan dan pengembangan airtanah perlu memperhatikan a) emahaman sistim akifer dan sistim aliran airtanah b) 2valuasi sumber airtanah potensial emahaman sistim akifer dan sistim aliran airtanah meliputi aspek geologi, iklim, dan hidrologi. Sedangkan aspek evaluasi sumber airtanah potensial meliputi kemudahan penapaian dari akifer, parameter eksploitasi, ketersediaan airtanah, parameter kimia dan polusi airtanah, dan konservasi yang seara skematik dapat dilihat pada %m*%! 5.11.
!#+*
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI
G%m*%! 5.11. emahaman sistim akifer dalam untuk evaluasi
sumber airtanah potensial (Sumber "%%H $<
5.2.1 Studi Pendahuluan
ntuk membuat suatu peta hidrogeologi, sangatlah penting untuk mempelajari informasi yang telah ada mengenai daerah studi tersebut. Tahapan ini disebut juga studi pendahuluan. Tahapan ini adalah
pengumpulan
seluruh
data
yang
diperlukan
dengan
menggunakan semua informasi yang terkumpul sedikit demi sedikit dari beberapa sumber seperti yang telah dibahas pada bab sebelumnya dan biasanya tanpa informasi tambahan yang diperoleh dari lapangan. Tahapan ini biasanya dilakukan di kantor atau studio. agaimanapun juga, studi pendahuluan ini akan sangat berguna untuk program perenanaan pekerjaan pemetaan hidrogeologi.
!#++
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI Studi
pendahuluan
juga
dapat
digunakan
untuk
memperkirakan model awal dari sistem airtanah pada daerah studi, yang dapat digunakan sebagai perbandingan terhadap hasil lapangan. erbandingan tersebut menambahkan rasa peraya pada pelaksanaan kegiatan lapangan dan menyediakan kesempatan untuk memodifikasi program lapangan untuk memastikan bahwa informasi yang didapat telah ukup dengan ara yang efisien.
5.2.2 Interpretasi Peta/Foto upa !umi
Boto udara merupakan data yang sangat potensial dalam berbagai aspek geologi lapangan dan hidrogeologi termasuk salah satu di antaranya. ada wilayah yang tidak memiliki peta, mo/aik dari foto udara dapat dibuat dan dapat langsung digunakan. asalah yang ada hanyalah skala peta yang hanya benar pada pusat dari foto dan akan terdistorsi hingga ke ujung. Boto udara umumnya berguna pada studi kasus karena sangat detail dan juga menampilkan kenampakan yang tidak dapat dilihat dengan mudah di daratan. Boto udara ini juga dapat digunakan untuk menemukan daerah rembesan atau keluaran airtanah, tetapi teknik dari interpretasi yang tersedia untuk hidrogeologi tidak menyajikan informasi langsung tentang kondisi airtanah. "nterpretasi seara umum menggunakan peta fotografi ini, yaitu untuk menyiapkan peta yang menunjukkan variasi dari tipe vegetasi, bentuk lahan, guna lahan, tanah, dan saluran. eta ini nantinya dapat digunakan untuk menginterpretasikan kemungkinan kondisi airtanah yang nantinya digunakan untuk menentukan daerah yang terbaik untuk sumur baru. Boto udara dengan infra merah saat ini ukup umum dan khususnya berguna untuk data hidrogeologi karena sensitif untuk
!#+9
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI variasi temperatur. 0ika temperatur airtanah konstan selama setahun, semusim, atau kontras dengan air permukaan atau batuan sekitarnya maka metode ini sangat baik untuk menentukan lokasi mataair dan juga daerah keluaran airtanah. Botografi satelit juga sangatlah berguna dalam penyelidikan hidrogeologi. Kelemahannya adalah skala dari fotografi yang digunakan seara komersial dan terbatas nilainya dalam studi yang detail. Boto satelit ini dapat digunakan pada beberapa pekerjaan yang bersifat regional. Boto satelit dihasilkan dengan metode yang mengurangi gambar untuk data digital dalam format komputer, ini berarti bahwa data dapat diproses untuk memberikan keterangan pada bentuk tertentu seperti faktor temperatur dan lebih sensitif dari foto infra merah yang lama. Teknik yang sama sekarang sedang digunakan oleh pesawat, menggunakan metode F)ine scanning G. emetaan ini sangat mahal tetapi dapat digunakan dalam investigasi hidrogeologi seara luas.
5.2.3 "#ser$asi %apangan dan Pen&atatan 1. S'!e Hi$!o+imi%.
Keuali untuk perenanaan sumber air baku ( T%*e# 5./), adalah jarang bisa didapatkan informasi mengenai kimia airtanah dalam data sekunder yang ada, walaupun seringkali terdapat ukup informasi untuk mengetahui nilai kelayakan air. Kadang#kadang informasi diambil dari laporan pembuatan sumur bor atau atatan pada daerah dimana airtanah digunakan. Satu#satunya ara yang baik adalah merenanakan melakukan pengukuran ulang pada daerah penelitian. %nalisis modern memberikan hasil dalam mg-l, yang dahulu sama dengan ppm. &ekaman yang sangat tua sering
!#+@
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI menyatakan nilai dalam butir per galon sehingga harus dikonversikan menjadi mg-l dengan mengalikan dengan $9,*@.
T%*e# 5./. arameter kimia untuk menentukan baku mutu air yang
layak minum
arameter
nit
'ilai yang umum
maksimum
Konsentrasi yang dapat
Konduktivitas
µs-m V *Io4
Klorida
diterima
9II
$@II
mg-l 4l
*@
9II
Sulfat
mg-l S59
*@
*@I
'itrat
mg-l '5+
*@
@I
agnesium
mg-l g
+I
@I
'atrium
mg-l 'a
*I
$?@
Kalium
mg-l K
$I
$*
Kalsium
mg-l 4a
$II
*@I
esi
µg-l Be
@I
*II
3ata kimia ini dapat digunakan untuk mengidentifikasi permasalahan penemaran potensial seperti intrusi air laut, nitrat tinggi dari pupuk, limbah dari tempat pembuangan sampah, boornya pembuangan khusus seperti septik tank dan tangki minyak, serta aliran air dari pembuangan limbah tambang ( tai)ing ). Semua ini dapat menyebabkan masalah serius untuk pengembangan airtanah baru dan
!#+E
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI suplai yang ada. Konsentrasi total dari mineral terlarut menghasilkan data mengenai berapa lama konsentrasi penemar ini ada pada lapisan akifer, singkatnya, makin lama waktunya, makin besar konsentrasi kimia keseluruhan. 3ata kimia ini dapat pula digunakan untuk mengidentifikasi daerah resapan. Hitung nilai distribusi dari sejumlah mineral terlarut atau konduktivitas pada peta. Konsentrasi rendah kemungkinan merupakan daerah resapan dengan airtanah mengalir dengan arah dari nilai
besar.
%irtanah
yang
termineralisasi
tinggi
sering
mengindikasikan bahwa keepatan aliran airtanah sangat pelan, sehingga permeabilitasnya rendah atau tidak ada titik keluaran alami. 3engan mempelajari struktur geologi akan sangat membantu penentuan bagaimana airtanah terperangkap.
/. Penen$%#i%n Pe+e!7%%n S'!e Hi$!oeo#oi
Seperti yang telah ditekankan, perenanaan program kerja lapangan adalah salah satu hal yang sangat penting dari studi kasus. enyelidikan lapangan sebaiknya dilakukan setelah mempelajari semua informasi yang tersedia dan mengidentifikasikan apa saja informasi tambahan yang dibutuhkan. %wal tujuan dari program kerja lapangan harus menghasilkan data utama yang diperlukan dari daerah tersebut. 0ika luasan daerahnya ukup keil, kenali daerah tersebut untuk mempelajari geologinya atau penarian untuk sumur dan mataair. 0ika luasan daerah ukup besar sehingga untuk investigasi dibutuhkan kendaraan atau bahkan helikopter, usahakanlah untuk berjalan
kaki
semaksimal
mungkin.
Tidak
ada
yang
dapat
menggantikan observasi langsung untuk menghasilkan pengetahuan yang detail mengenai kondisi suatu daerah atau pemahaman
!#+?
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI bagaimana sistem airtanah bekerja. 3engan pengamatan langsung ini, pengetahuan hidrogeologi yang dibangun akan membuat tahapan interpretasi informasi geologi dalam terminologi airtanah menjadi lebih baik. "ni adalah ara yang paling baik untuk menjadi seorang ahli hidrogeologi yang handal. 4hek#list untuk perenanaan program kerja lapangan (studi pendahuluan) terdapat dalam T%*e# 5..
T%*e# 5.. 4hek#list untuk perenanaan program kerja lapangan.
$. "nformasi topografi %pakah data yang tersedia memungkinkanW 0ika tidak, gunakan foto udara untuk menghasilkan mosaik yang ada dan dapat digunakan sebagai pengganti peta dasar. Tambahan dengan nilai ketinggian yang dibutuhkan. *. "nformasi ;eologi %pakah informasi yang tersedia ukup untuk menentukan batas akiferW %pakah pemetaan geologi tambahan diperlukanW %pakah sumur bor diperlukan untuk menghasilkan informasi geologiW +. Ketinggian dan pola aliran airtanah ;unakan peta yang ada untuk menentukan lokasi dan merekam posisi dari semua mataair, sumur, dan sumur bor. %pakah foto udara menunjukkan daerah rembesanW 3apatkah anda menggambar kontur airtanah dengan data yang tersedia, atau apakah sumur bor tambahan diperlukanW Tentukan kebutuhan untuk memonitor program dan detail dari frekuensi observasi, peralatan yang dibutuhkan, dan lain#lain. 9. engukuran air permukaan
!#+=
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI %pakah pengukuran besaran aliran air permukaan tambahan dibutuhkanW 0ika ya, tentukan tempat alat ukur yang ook dan metodenya, frekuensi dari pengukuran, dan peralatan yang dibutuhkan. @. 4urah hujan dan evaporasi %pakah terdapat alat ukur urah hujan pada daerah tersebutW 3imana stasiun meteorologi terdekat yang menghasilkan data evaporasiW %pakah anda perlu untuk mengukur sendiriW 0ika ya, tentukan tempat yang ook untuk instrumen anda. E. enggunaan airtanah "ngatlah untuk memasukkan informasi volume dan keepatan dari abstraksi air sebagai bagian dari survey penarian lokasi sumur. ?. Kimia airtanah %pakah sampel tambahan dibutuhkanW 0ika ya, sesuaikan sampel dengan program kerja lapangan lainnya.
5.. PENENTUAN SISTEM AKI3ER DENGAN PEMETAAN HIDRODINAMIK AIRTANAH DAN HIDROKARBON
PENDAHULUAN
!#+<
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI emetaan
hidrodinamik
dilakukan
untuk
mengetahui
hubungan hidrodinamik airtanah dengan perangkap hidrokarbon (minyak dan gas) di suatu /ona pemboran. 3alam pemetaan hidrodinamik diperlukan data#data pendukung seperti data geologi dan hidrogeologi. 3ata geologi akan memberikan informasi tentang kondisi geologi yang tersingkap di permukaan, sementara data hidrogeologi memberikan informasi tentang urah hujan dan kualitas airtanah yang ada di daerah penelitian. emetaan
hidrodinamik
diharapkan
dapat
memberikan
gambaran kontak hidrokarbon dengan airtanahnya dan menunjukkan luas perangkap minyak baik pada kondisi hidrodinamik maupun kondisi hidrostatis. %danya hidrodinamik airtanah di suatu /ona pemboran hidrokarbon dapat diketahui melalui $.
Kondisi tekanan airtanah yang berada di bawah tekanan hidrostatik (under!ressure) atau di atas tekanan hidrostatik (o&er!ressure). Toth ($
pada
daerah
reharge
underpressure sementara pada
akan
terjadi
kondisi
disharge akan terjadi kondisi
overpressure. Kedua kondisi inilah yang digunakan sebagai indikator untuk mengetahui ada atau tidaknya perangkap hidrodinamik. *.
%danya airtanah dengan salinitas rendah (airtanah tawar) "ndikator yang biasanya digunakan untuk menentukan salinitas airtanah
adalah T3S (,ota) Disso)&ed So)ids). Bree/e dan
4hery ($
bahwa airtanah tawar adalah
airtanah yang mempunyai nilai T3S antara I M $III
!#9I
ppm. %da
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI atau tidaknya airtanah tawar ini mengindikasikan adanya reharge dari air hujan, artinya airtanah pada kondisi bergerak.
METODA
Terdapat beberapa tahap pengerjaan dalam melakukan pemetaan hidrodinamik, yaitu $. emrosesan data geologi ada tahap ini kita merekonstruksikan data struktur dan stratigrafi
daerah
penelitian
dalam
bentuk
peta
dan
penampang. *. emrosesan data hidrogeologi (densitas dan tekanan fluida) 3alam tahap ini dilakukan analisa laboratorium besarnya densitas fluida dan penentuan data tekanan awal reservoir. 3ata tekanan diambil dari hasil uji tekanan (repeat formation tester (&BT), drill stem test (3ST) atau formation interval test (B"T). +. emetaan hidrodinamik (, !, > mapping) 3alam tahap ini dibuat plotting tekanan vs kedalaman untuk mengetahui kondisi tekanan
airtanah dan
konektivitas
hidrolik dari reservoir pada /ona yang diteliti. emetaan hidrodinamik (, !, > mapping) dilakukan untuk memetakan potensial hidrokarbon (minyak dan gas) dengan input kedua tahapan sebelumnya diatas dan kemudian melakukan analisa terhadap peta hidrodinamik yang akan memberikan gambaran hubungan perangkap hidrokarbon dengan hidrodinamik airtanah.
elalui analisis yang dilakukan akan dapat
dijelaskan mengenai keberadaan dry hole dan kemungkinan#
!#9$
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI kemungkinan daerah potensial perangkap lainnya yang tergambar pada pemetaan hidrodinamik. %dapun langkah#langkah yang dilakukan dalam pemetaan hidrodinamik adalah $. engkonversikan nilai tekanan () pada setiap elevasi (>) kedalam milai h+ (nilai potensiometrik airtanah-tinggi muka airtanah). 'ilai yang digunakan adalah yang menerminkan keadaan awal reservoir. *. enghitung nilai dan ! +. elakukan pemetaan hidrodinamik dari hasil perhitungan diatas. 9. elakukan terdapatnya
analisa
daerah#daerah
perangkap
yang
hidrokarbon
potensial dari
peta
hidrodinamik yang telah kita buat.
Pe!%n+% Hi$!o+%!*on P%$% Kon$isi Hi$!o$in%mi+
erangkap hidrokarbon terdiri dari perangkap hidrostatis dan perangkap hidrodinamik. erangkap hidrostatis adalah suatu kondisi airtanah dalam keadaan statis sehingga kontak hidrokarbon dan airtanahnya
merupakan
bidang
datar,
sementara
perangkap
hidrodinamis adalah suatu kondisi airtanah dalam keadaan bergerak sehingga kontak hidrokarbon dan airtanahnya miring (tilted) (G%m*%! 5.1).
!#9*
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI
G%m*%! 5.1/. erangkap hidrokarbon, yang paling atas adalah
perangkap hidrostatis dan * (dua) yang bawah adalah perangkap hidrodinamik (Sumber 3ahlberg, $<=*)
Hubbert
($<@+)
menurunkan
persamaan
matematika
untuk
menentukan besarnya sudut kemiringan bidang kontak antara hidrokarbon dan airtanah, yang berdasarkan konsep energi potansial. erdasarkan konsep tersebut, tekanan (p) dan elevasi (/) pada suatu titik dinyatakan dalam bentuk potensial hidrokarbon maupun potensial airtanah. 'ilai potensial hidrokarbon, di suatu titik pada p dan / tertentu adalah
!#9+
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI
Φ hc = ghhc = g1 +
P
ρ hc
.........................................($)
Sedangkan nilai potensial airtanah adalah
Φ + = gh+ = g1 +
P
ρ +
............................................(*)
3engan Φ hc danΦ +
7 potensial hidrokarbon dan airtanah (8 *T#*)
g
7 perepatan gravitasi (8T#*)
/
7 elevasi dari suatu datum (8)
p
7 tekanan (8#$T#*)
ρ hc dan ρ +
7 massa jenis hidrokarbon dan airtanah (8 #+)
hhc danh +
7 hydrau)ic head hidrokarbon dan airtanah (8)
0ika parameter p pada kedua persamaan tersebut dihilangkan, maka akan diperoleh persamaan sebagai berikut
1 =
ρ + Φ + ρ hc Φ hc − ...............................................(+) g ρ + − ρ hc ρ + − ρ hc $
entuk differensial, persamaan (+) dapat dituliskan sebagai berikut sin α =
ρ hc ∂Φ hc ∂ 1 $ ρ + ∂Φ + = − ..........................(9) ∂ s g ρ + − ρ hc ∂ s ρ + − ρ hc ∂ s
!#99
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI
G%m*%! 5.1. Sudut Kontak antara hidrokarbon dan airtanah (3avis
: 3eweist, $
ada bidang kontak nilai potensial merupakan variabel yang tidak diketahui. ntuk mengetahuinya, nilai potensial harus dinyatakan dalam bentuk lain, dalam hal ini adalah hukum 3ary yang dinyatakan dalam Hidrokarbon
∂Φ hc g =− hc ..................................(@) ∂ s K hc %irtanah
∂Φ + g =− + .....................................(E) ∂ s K + 3engan hc
= K hc
+
= K +
dhhc ds dh+ ds
K hc danK +
7 Konduktivitas hidrolik hidrokarbon dan
airtanah (8T#$) hc dan +
7 keepatan hidrokarbon dan airtanah (8T #$)
!#9@
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI enggabungan persamaan (9) dan persamaan (@ : E) menghasilkan persamaan sin α =
ρ hc ∂ 1 ρ + $ $ = − + − hc ......................(?) ∂ s ρ + − ρ hc K hc ρ + − ρ hc K +
ada kondisi hidrokarbon terperangkap dimana tidak ada pergerakan maka nilai
hc
7 I. aka pada kondisi ini, persamaan (?) dapat
dituliskan sebagai berikut
tan α =
d1 ds
=−
ρ + ρ + dh+ = ............................(=) + ρ + − ρ hc ds K ρ + − ρ hc $
3engan •
•
ρ + ρ + − ρ hc dh+ ds
adalah sensiti&e a%!)i*ication *actor (S%B), dan
adalah gradien hidrolik airtanah
!isualisasi dari persamaan di atas ditunjukkan pada gambar @.$9 berikut ini
!#9E
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI
G%m*%! 5.18. !isualisasi kontak antara hidrokarbon dan airtanah (Sumber 3ahlberg, $<=*)
ersamaan (=) memberikan hasil berupa $. esarnya sudut kontak hidrokarbon dan airtanah berdasarkan nilai S%B (menurut besarnya densitas hidrokarbon dan airtanah) pada gradien hidrolik airtanah. *. Sudut kontak datar diapai pada tan artinya
tidak
ada
pergerakan
α 7 I, sehingga 7 I, +
air-hidrostatik.
Hal
ini
menunjukkan bahwa kondisi hidrostatik merupakan kasus khusus dari kondisi hidrodinamik. +. ada kasus gradien hidrolik airtanah yang sama, gas memberikan nilai S%B yang lebih keil dibandingkan dengan minyak. %rtinya sudut kontak antara gas dan airtanah adalah lebih keil dibandingkan sudut kontak antara minyak dan airtanah.
α lebih keil dari kemiringan lapisan. Karena gas dan minyak memberikan α
9. Hidrokarbon akan terperangkap jika
yang lebih keil dari gas, ada kemungkinan reservoir hanya
!#9?
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI mampu mengakumulasi gas saja dan tidak keduanya (minyak dan gas).
Pemet%%n Hi$!o$in%mi+ (U@ ;@ M%in)
Tempat hidrokarbon terperangkap adalah daerah dengan nilai potensial minimum dibanding sekitarnya (Hubert, $<@+). emetaan hidrodinamik pada dasarnya adalah pemetaan potensial hidrokarbon. 3engan mengetahui nilai potensial minimum dari distribusi potensial yang ada, maka dapat diketahui pula perangkap hidrokarbonnya. Hubbert
($<@+)
membuat
suatu
prosedur
pemetaan
hidrodinamik yang dinamakan , !, > mapping, yang diturunkan dari persamaan (+) diatas. 3ari persamaan (+), potensial hidrokarbon dapat dinyatakan dalam persamaan
Φ hc = ghhc =
ρ + ρ hc
gh+ −
( ρ + − ρ hc ) ρ o
g1 ......................(<)
engaturan kembali persamaan (<) menghasilkan ρ hc ρ + − ρ hc
hhc =
ρ + ρ + − ρ hc
h+ − 1 ................................($I)
%gar lebih sederhana, masing#masing bentuk persamaan ($I) diwakilkan oleh satu huruf, yaitu 3 = =
ρ hc hhc ρ + − ρ hc ρ + ρ + − ρ hc
h+
2 = 1
!#9=
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI 3engan demikian persamaan ($I) mempunyai bentuk dasar 7 ! M >.............................................($$) 3engan
7 idang isopotensial hidrokarbon
!
7 idang isopotensial airtanah
>
7 2levasi dari suatu datum
ersamaan ($$) diatas memperlihatkan bahwa potensial hidrokarbon dapat dihitung jika potensial airtanah dan elevasinya diketahui. Hidrokarbon terperangkap pada daerah kontur yang dierminkan oleh adanya suatu tutupan potensial dengan nilai minimum (minimum potential losure). 4ontoh peta , !, > ini dapat dilihat pada %m*%! 5.15 $%n 5.19 berikut
!#9<
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI
G%m*%! 5.15. 4ontoh peta , !, > minyak (Sumber 3ahlberg, $<=*)
!#@I
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI
G%m*%! 5.19. 4ontoh peta , !, > gas (Sumber 3ahlberg, $<=*)
S'm*e! D%t% An%#isis Hi$!o$in%mi+
ntuk dapat melakukan analisis hidrodinamik, hal yang harus dilakukan pemetaan hidrodinamik (, !, > mapping). Konstanta# konstanta yang diperlukan untuk dapat membuat , !, > mapping
!#@$
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI adalah kedalaman struktur (kontur struktur), densitas dan tekanan fluida. %. Ke$%#%m%n st!'+t'! (+ont'! st!'+t'!)
3alam , !, > mapping, persamaan struktur digunakan untuk menentukan nilai > yang merupakan kedalaman top reservoir. *. Densit%s 3#'i
%$3ensitas fluida (hidrokarbon dan airtanah) didapatkan dari hasil uji laboratorium. 3alam , !, > mapping, densitas digunakan
untuk
menghitung
besarnya
!
(bidang
isopotensial airtanah). ,. Te+%n%n 3#'i
%$3alam , !, > mapping, untuk menghitung besarnya !, selain memerlukan data
densitas fluida, dibutuhkan pula
nilai
dari
hw
yang
dihitung
data
tekanan
dengan
persamaan sebagai berikut
h+
=
!
ρ + g
+ 1 .........................($*)
Sementara dalam well testing, yang diukur adalah tekanannya bukan nilai hw.
An%#isis Pemet%%n Hi$!o$in%mi+ An%#isis K'!% Te+%n%n s Ke$%#%m%n
!#@*
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI %nalisa ini dilakukan untuk mengetahui kondisi tekanan airtanah
(under!ressure,
hydrostatic dan
o&er!ressure)
dan
kemenerusan hidrolik. ada sistem aliran airtanah dimana gravitasi merupakan faktor utama, kondisi underpressure, hydrostati dan overpressure masing# masing menirikan daerah reharge, aliran dan disharge. aka kondisi tekanan ini dapat dijadikan indikator untuk keberadaan hidrodinamik airtanah. ergerakan airtanah akan terjadi jika terdapat perbedaan potensial pada suatu media yang seara hidrolik berhubungan, maka kemenerusan hidrolik juga dapat dijadikan indikator untuk mengetahui keberadaan hidrodinamik airtanah. Suatu under!ressure,
sistem
tekanan
hydrostatic
airtanah
atau
berada
pada
kondisi
o&er!ressure
jika
tekanan
airtanahnya berada masing#masing di bawah, tepat atau diatas garis hidrostatik densitas airtanah pada densitasnya. Sementar data tekanan yang berada pada satu garis lurus menandakan reservoir-akifernya yang seara hidrolik berhubungan atau sebaliknya. 4ontoh hasil plot antara tekanan vs kedalaman ditunjukkan oleh %m*%! 5.1:. ;aris hidrostatik dengan gradien sebesar I,9+? psi-ft (speifi gravity 7 $,I$).
!#@+
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI
G%m*%! 5.1:. ;rafik tekanan vs kedalaman
(Sumber Hubbert, $<@+)
3ata#data yang berada pada dan diatas garis hidrostatis (Sumur 'o. +, $+, $<, *E, +*, ++, +@ dan +?) menunjukkan aliran airtanah dengan gravitasi merupakan faktor penyebab yang dominan, hal ini menandakan bahwa daerah tersebut adalah daerah disharge, seara regional aliran airtanah menuju kearah /ona tersebut dan merupakan suatu sistem hidrolik yang berhubungan. Khusus untuk Sumur 'o. 99, kemungkinan sumur ini tidak terpengaruh oleh produksi pada Sumur 'o. $< karena tekanan pada sumur tersebut masih tinggi. %rtinya Sumur 'o. 99 berada pada sistem yang terpisah dengan sistem minyak#airtanah Sumur 'o. $<. Sementara yang berada di bawah garis hidrostatik menunjukkan adanya pengaruh dari sumur produksi.
!#@9
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI ntuk mengetahui konektivitas hidrolik antara sumur#sumur airtanah dan minyak, perlu dilakukan konversi data ke dalam parameter yang sama, dalam hal ini adalah tinggi ekivalen muka airtanah. Setelah itu dibuat kontur muka airtanahnya kemudian dianalisa.
5.8. STUDI PERHITUNGAN POTENSI AIRTANAH UNTUK PENGOLAHAN RESER;OAR PANASBUMI
Kegiatan eksploitasi panasbumi dapat dikatakan sukses bila produksi optimal dapat dipertahankan dalam waktu yang lama dan tentunya tidak terlepas dari faktor#faktor karakteristik reservoar seperti tersedianya panas, air dan sirkulasi air serta permeabilitas batuan reservoar. 2ksploitasi fluida dalam jumlah yang sangat besar diperlukan dalam pemanfaatan potensi energi panasbumi. Kegiatan tersebut
dapat
berdampak
mengakibatkan
pada
penurunan
terganggunya produksi
reservoar,
energi
listrik
yang yang
dihasilkannya dari pembangkit listrik tenaga panasbumi (8T). Kestabilan produksi fluida yang diberikan sangat ditentukan oleh kesetimbangan antara air recharge dan discharge /out!ut sumur produksi). Salah satu metode untuk mengamati adanya perubahan atau hilangnya massa fluida di dalam reservoar adalah dengan pengamatan perubahan gravitasi di permukaan (monitoring mikrogravitasi). Terjadinya pengurangan massa fluida di dalam reservoar dapat diakibatkan dari lambatnya aliran air reservoar tersebut. Kondisi ini menunjukkan bahwa air recharge tindak lanjut untuk menstabilkan
!#@@
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI produksi sumur perlu dilakukan penarian potensi air baik yang berasal dari airtanah maupun yang berasal dari air permukaan. ntuk mengembalikan reservoar pada kondisi fluida yang lebih baik juga diperlukan penambahan sumur reinjeksi dan pengamatan isotop seara periodik.
Pen$%&'#'%n
3efinisi tentang energi panasbumi ( geother%a) energy) adalah energi yang tersimpan dalam bentuk airpanas atau uap pada kondisi geologi tertentu pada kedalaman beberapa kilometer di dalam kerak bumi (Santoso 3., XXXX). 2nergi panasbumi dapat dimanfaatkan sebagai energi alternatif, mengingat besarnya keterdapatan potensi panasbumi di "ndonesia disamping alasan bahwa energi panasbumi relatif bersih (ramah lingkungan), terbarukan tetapi tidak dapat ditransport ataupun diekspor. Bluida diperlukan dalam jumlah yang sangat besar dalam kegiatan pengelolaan
dan
membangkitkan
pemanfaatan
energi
energi
listrik.
panasbumi
Kegiatan
untuk
eksploitasi
dapat
mengakibatkan suatu reservoar akan kehilangan massa fluidanya, dan menyebabkan terjadinya perubahan#perubahan kondisi di dalam reservoar, seperti perubahan hidrogeologi, menurunnya kemampuan produksi uap atau airpanas, dan parameter lainnya seperti penurunan suhu, tekanan dan kerapatan fluida. engeksploitasian
yang
besar
tersebut
akan
mengakibatkan
terganggunya reservoar sehingga produksi energi listrik yang dihasilkan menjadi berkurang. ntuk mengantisipasi hal tersebut, perlu
dilakukan
pemantauan
(%onitoring )
!#@E
terhadap
lapangan
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI produksi panas bumi. ada umumnya
pemantauan
reservoar
didasarkan atas data#data uji sumur produksi, yaitu antara lain berupa data suhu, tekanan, dan jumlah produksi. anfaat lain dari kegiatan pemantauan diantaranya adalah pelestarian terhadap lingkungan, seperti
mengantisipasi
terhadap
anaman
bahaya
amblesan
( subsidence), polusi lingkungan dari air limbah panasbumi serta upaya pelestarian air permukaan.
$.$. Sistem anasbumi 3aerah panasbumi ( geother%a) area) atau medan panasbumi ( geother%a) *ie)d ) ialah suatu daerah dipermukaan bumi dalam batas tertentu dimana terdapat energi panasbumi dalam kondisi hidrologi# batuan tertentu atau disebut sistem panasbumi (Santoso 3., XXX). Sedangkan energi panasbumi seara umum diartikan sebagai panas yang terdapat di dalam bumi seara alamiah dan dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi. 2nergi panas tersebut berkaitan dengan jalur vulkanik atau magma dangkal. Sistem panasbumi merupakan suatu sistem perpindahan panas dari mantel bagian atas ke kerak bumi. anas berasal dari batuan pemanas yang memanasi airtanah dan membentuk fluida panas (Hohstein, $<=*). Sumber panasbumi di daerah jalur gunungapi adalah magma atau batuan yang telah mengalami radiasi panas dari magma. atuan penutup (ca! roc- ) dan batuan sarang (reser&oir roc- ) yang umumnya terbentuk dari batuan hasil letusan gunungapi seperti lava dan bahan piroklastik.
!#@?
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI Sistem panasbumi adalah terminologi yang digunakan untuk berbagai hal tentang sistem air#batuan dalam temperatur tinggi di laboratorium atau lapangan. Seara umum sistem panasbumi dibagi dalam + kelompok •
Sistem airpanas (+ater do%inated syste%)
•
Sistem uap (&a!our do%inated syste%)
•
Sistem * fase (t+o4!hase do%inated syste%).
ntuk pemanfaatan sumberdaya panasbumi, kondisi reservoar haruslah memenuhi beberapa persyaratan, antara lain •
Suhu relatif tinggi
•
Tekanan uap yang besar
•
!olume reservoar besar
•
8etaknya tidak terlalu dalam
•
Bluida tidak bersifat korosif
•
ermeabilitas memadai.
Suhu minimum reservoar seara teoritis untuk pemanfaatan sumber daya panasbumi sebagai energi listrik adalah D $=I o 4. 'amun pada kenyataannya
suhu
minimum
yang
ekonomis
dan
umum
dimanfaatkan lebih dari *II o 4, dengan pertimbangan adanya panas yang hilang selama pergerakan di dalam pipa menuju turbin. ;eometri reservoar sangat mempengaruhi pengembangan sumber daya ini, volume reservoar yang besar akan mampu memberikan adangan dan kemampuan energi listrik yang besar untuk jangka waktu yang lebih lama, demikian pula jika letak reservoar yang
!#@=
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI relatif dangkal memberikan kemudahan dalam biaya dan teknologi ekstraksi. Sedangkan fluida panasbumi diharapkan tidak bersifat korosif, karena hal ini sangat mengganggu dalam kegiatan produksi, terutama akan merusak pipa#pipa produksi. 3emikian pula dengan pengendapan silika dan karbonat yang akan mengakibatkan penyumbatan pada pipa#pipa produksi tersebut ( sca))ing ). ermeabilitas reservoar dan permeabilitas sekunder harus ukup memadai, hal tersebut sangat berpengaruh terhadap pengeksploitasian (discharge) dan pengisian kembali reservoar (recharge), serta berpengaruh terhadap lama waktu ()i*e4ti%e) beroperasinya suatu lapangan panasbumi.
Teo!i Hi$!oeo#oi Pene!ti%n A+i"e!
%kifer adalah formasi geologi yang mengandung air dan dapat memindahkan air dari suatu tempat ke tempat lain dalam jumlah yang ukup serta dapat dikembangkan seara ekonomis. Keberadaan air di dalam suatu akifer sangat tergantung oleh adanya pori#pori pada batuan yang sering disebut sebagai porositas batuan. 3engan kata lain bahwa akuifer merupakan lapisan batuan atau formasi geologi yang bersifat permeabel dan mempunyai kemampuan untuk menyimpan serta mengalirkan air dalam jumlah yang berarti. Pene!ti%n Rese!o%! P%n%s*'mi
!#@<
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI &eservoar panasbumi merupakan wadah terakumlasinya sejumlah fluida, berbentuk ebakan atau perangkap sehigga fluida yang telah terakumulasi tidak dapat
keluar lagi.
Karakteristik
reservoar
panasbumi banyak ditemukan oleh pergerakan fluida panas serta keberadaan
sumber
panasnya.
&eservoar
panasbumi
dalam
pembentukannya harus memiliki beberapa persyaratan, yaitu $) Tersedianya air, dalam hal ini dapat berupa air meteorik, air magmatik, air juvenil di bawah permukaan. *) atuan pemanas (heat source), yang berfungsi sebagai pemanas, dapat berupa tubuh intrusi (coo)ing %ag%a). +) atuan sarang (reser&oir roc- ) , berfungsi sebagai ebakan penampung fluida yang telah terpanasi. 9) atuan penudung (ca! roc- ), berupa batuan yang kedap air atau uap, berfungsi sebagai penudung akumulasi fluida, sehingga massa yang hilang seara alami tidak menembus ke permukaan. @) %danya
gejala
tektonik,
berupa
sesar
atau
kekar
yang
memungkinkan masuknya air dingin ke daerah resapan. %nalisa
geokimia
fluida
sangat
berperan
dalameksplorasi,
pengembangan dan produksi energi panasbumi. Hasil analisa onto fluida yang keluar dari bawah permukaan (pada mataair panas atau sumur pemboran) dapat dipergunakan untuk mengetahui komposisi, distribusi dan asal mula, penentuan suhu bawah permukaan serta kedalaman fluida tersebut. Komposisi air yang berbeda#beda akan merefleksikan perbedaan lingkungan dan asal mulanya. Terdapat 9 tipe air yang dikelompokkan sebagai berikut $) %ir Klorida
!#EI
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI *) %ir %sam sulfat +) %ir ikarbonat 9) %ir ayau (brine). Sedangkan analisa komposisi uap dan gas diperlukan untuk mengetahui keadaan sistem panasbumi suatu daerah 4iri#iri utama keberadaan suatu reservoar panasbumi di suatu kedalaman bumi dapat berupa kemunulan beberapa manifestasi panasbumi di permukaan, yaitu •
mata airpanas (+ar% s!ring dan hot s!ring )
•
kolam airpanas (hot +ater !oo) )
•
kolam lumpur panas (%ud !oo) )
•
tanah beruap ( stea%ing ground )
•
tanah panas (+ar% ground )
•
fumarol
•
solfatar
•
geyser
•
/ona alterasi.
Si+#'s Hi$!oeo#oi
embentukan
reservoar
panasbumi
merupakan
suatu
siklus
hidrogeologi, dimana air di permukaan masuk ke dalam reservoar melalui pori#pori batuan dan dapat pula melalui rekahan#rekahan pada reservoar sehingga membentuk suatu permeabilitas sekkunder.
!#E$
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI %ir tersebut kemudian berhubungan dengan batuan pemanas yang bertemperatur tinggi sehingga terbentuk sistem airpanas atau sistem uap yang akan terperangkap dalam suatu reservoar. Bluida panas tersebut naik ke permukaan melalui rekahan#rekahan batuan membentuk manifestasi panasbumi dan terkondensasi menjadi air hujan. Sebagian air hujan yang jatuh akan mengalir sebagai air permukaan dan sebagian akan meresap ke dalam tanah. %ir yang meresap tersebut akan kembali mengisi reservoar dan terpanasi. roses ini akan terus berlangsung selama masih terdapat aktifitas vulkanik atau panas di dalam bumi masih ada, oleh karena itu energi panasbumi seringkali disebut juga energi yang terbaharukan (rene+ab)e).
Potensi Ai!t%n%& $i L%%n%n P%n%s*'mi
%. Pe!&it'n%n Potensi Ai!t%n%& %ir di bumi mengalami sirkulasi seara terus menerus mulai dari penguapan ( !resi!itasi) dan pengaliran keluar dari dalam tanah. Sebagian air hujan yang tiba ke permukaan tanah akan masuk ke dalam tanah (in*i)trasi) dan keluar ke permukaan sebagai base4*)o+, sedangkan yang tidak masuk akan mengalir di permukaan sebagai limpasan ( sur*ace run4o** ), yang mengisi lekuk#lekuk permukaan. Setelah mengalami evaporasi maupun evapotranspirasi, sisanya akan mengalir ke laut lalu menguap dan mengembun pada titik kondensasinya membentuk hujan sesuai dengan siklus hidrologi. Siklus hidrologi tidak memiliki awal dan akhir, karena merupakan rantai tertutup.
!#E*
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI %irtanah merupakan siklus hidrologi. otensi airtanah suatu daerah tergantung pada siklus hidrologi dan kondisi geologi daerah tersebut. Ketersediaan airtanah dalam suatu daerah aliran sungai (3%S) dapat didekati dengan neraa air (+ater ba)ance). 'eraa air adalah hubungan pada proses sirkulasi air antara aliran ke dalam (in4*)o+) dan aliran air keluar (out4*)o+) yang terjadi di suatu daerah untuk periode tertentu. Seara matematis hubungan tersebut dirumuskan sebagai berikut ∆S 7 4H M (B D 2T D &5) dimana
∆S
7 enyimpanan (mm-thn)
4H
7 4urah hujan (mm-thn)
B
7 ase flow (mm-thn atau lt-det)
2T
7 2vapotranspirasi (mm-thn)
&5
7 &un off (mm-thn)
. Pe!&it'n%n Potensi P%n%s*'mi ntuk mengetahui seberapa besar air reharge yang masuk ke dalam reservoar panasbumi, maka terlebih dahulu perlu untuk mengetahui potensi reservoar panasbumi tersebut. erhitungan potensi panasbumi dimaksudkan untuk mengetahui besarnya kandungan energi panas yang dihasilkan. 2nergi panas yang dihasilkan berasal dari energi panas yang tersimpan pada batuan dan energi yang diproduksi dari fluida. 3engan mengetahui besarnya energi yang diproduksi dari fluida dan setelah dikonversikan ke dalam volume air maka besarnya volume air recharge dapat diketahui. Sebagai ontoh di lapangan Kamojang.
!#E+
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI ntuk menghasilkan listrik sebesar $ we diperlukan uap sebanyak = ton-jam (0agranatha ". ., $<<=). %.
Pe!&it'n%n Ai! Kon$ens%t $%!i T'!*in PLTP
%ir dari 8T merupakan potensi airtanah yang berasal dari uap panas yang telah dikondensasikan setelah uap panas tersebut melalui turbin dan dapat dijelaskan melalui siklus recharge air meteorik ke reservoar. *.
Pe!&it'n%n Pen'!'n%n P!o$'+si
erhitungan produksi dimaksudkan untuk mengetahui seberapa besarnya massa fluida yang hilang atauperlu ditambahkan air injeksi ke reservoar untuk menjaga kesetimbangan massa di reservoar panasbumi. ,.
Kete!se$i%%n %i!t%n%& $%n Ai! Pe!m'+%%n
Ketersediaan airtanah dan air permukaan merupakan besarnya potensi airtanah bebas di daerah penelitian, didapat dari besarnya intrusi,
serta
besarnya
run4o** yang merupakan
potensi
air
permukaan. $.
Ke*'t'&%n %i! In7e+si
Kebutuhan air injeksi pada suatu lapangan panasbumi sangat mutlak diperlukan. ntuk menentukan berapa banyak kebutuhan air injeksi tersebut dapat dipelajari dari perilaku sumur#sumur produksinya. e.
Pe!&it'n%n esesi #ase'flo( D%e!%& Pene#iti%n
erhitungan resesi (de*isit ) base4*)o+ daerah penelitian dimaksudkan untuk mengetahui besarnya debit yang terhitung selama resesi yang terjadi pada bulan kering. esarnya base#flow sangat ditentukan oleh besarnya urah hujan dan besarnya gradient airtanahnya.
!#E9
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI
Pene#o#%%n Rese!o%! P%n%s*'mi
eng engel elol olaa aan n
lapa lapang ngan an pana panasb sbum umii
meru merupa paka kan n
suat suatu u
rang rangka kaia ian n
kegiatan untuk mendapatkan keseimbangan antara potensi reservoar dengan besarnya produksi. Hal tersebut dimaksudkan untuk menjaga kelanaran pemasokan uap ke turbin 8T, agar lapangan panasbumi tersebut tersebut dapat dapat beropera beroperasi si seara seara berkesin berkesinambu ambungan ngan selama selama jangka jangka waktu yang telah ditentukan. 3alam pembahasan sebelumnya telah dijelaskan bahwa eksploitasi meng mengak akib ibat atka kan n ters tersed edot otny nyaa mass massaa flui fluida da hamp hampir ir dari dari selu seluru ruh h lapangan. Kondisi ini mengindikasikan bahwa suplai fluida ke dalam reservoar belum menukupi. menukupi. Kegiatan eksplorasi pada suatu 8T yang telah beroperasi selama bertahun#tahun dapat menyebabkan menyebabkan terjadinya perubahan kondisi di dalam reservoarnya. Hal tersebut terermin dengan adanya perubahan suhu, tekanan, kapasitas produksi dan kualitas uap. ntuk mengantisipasi kondisi demikian, maka perlu diambil tindakan agar pemasokan uap ke 8T jangan sampai terganggu dan dapat dipertahankan dipertahankan sesuai umur lapangan. ntu ntuk k
menga engant ntis isip ipas asii
dan dan
meme memeli liha hara ra
rese reserv rvoa oarr
pana panasb sbum umi, i,
diperlukan beberapa tindakan, antara lain $. emb embua uata tan n Sumu Sumurr &ein &einje jeks ksii 3engan 3engan menget mengetahu ahuii jumlah jumlah massa massa fluida fluida yang yang dieksp dieksploi loitas tasi, i, fluida yang hilang seara alami, maka akan dapat pula dihitung
!#E@
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI jumlah air meteorik yang masuk ke dalam reservoar sebagai recharge. recharge. Kehi Kehila lang ngan an
mass massaa
flui fluida da
dapa dapatt
meny enyebab ebabka kan n
terj terjad adin iny ya
penurunan produksi, sehingga jika kondisi ini terus berlangsung, maka kemampu kemampuan an reservoa reservoarr untuk untuk menopang menopang kapasitas kapasitas listrik listrik terpasang akan menurun. &ein &einje jeks ksii air air pada pada eksp eksplo loit itas as pana panasb sbum umii disa disamp mpin ing g seba sebaga gaii pemasok fluida untuk menjaga kesetimbangan kesetimbangan massa fluida di dala dalam m rese reserv rvoa oarr juga juga untu untuk k meng mengat atas asii polu poluta tan n air air buan buanga gan n (berupa air kondensat).
*. "sotop eng enggu guna naan an data data
isot isotop op untu untuk k
mengi engint nter erpr pret etas asik ikan an
asal asal
air air,
temperatur resevoar dan komposisi isotop reservoar. 3ata isotop juga memberikan informasi yang sangat berarti tentang pergerakan pergerakan dan penyebran fluida yang masuk ke dalam reservoar, reservoar, baik sebagai reinjeksi maupun maupun recharge.
5.5 METODE BRISTOW
Teknik knik resist resistivi ivity ty adalah adalah salah salah satu satu dari dari berbag berbagai ai metod metodee pemodelan listrik untuk pemetaan struktur geolistrik dari bawah permukaan. %rus listrik diinjeksikan ke bawah permukaan melalui dua elektr elektroda oda (elekt (elektrod rodaa arus), arus), mengi mengindu nduksi ksi potens potensial ial listri listrik k dari dari seluru seluruh h permu permukaa kaan n bumi. bumi. &espon &espon dari dari bumi bumi dapat dapat diliha dilihatt sebaga sebagaii nilai potensial atau voltase. kuran ini dapat diekspresikan sebagai nilai nilai resist resistivi ivity ty yang yang nyata nyata,, resist resistivi ivitas tas diindi diindikas kasika ikan n oleh oleh nilai nilai
!#EE
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI volt voltas asee dari dari posi posisi si rela relati tiff elek elektr trod odaa dan dan asum asumsi si bahw bahwaa bawa bawah h permukaan memiliki memiliki properti listrik yang bervariasi. bervariasi. &esistivitas yang nyata pada titik tengah antara elektroda potensial, disebut ρ a , dapat diberikan pada
*π ρ = I $ − r a
$
$ $
r *
−
$
r +
+
$
r 9
...........................($)
3imana ! merupakan voltase, " adalah arus dan r adalah jarak. Tentu saja saja,, resi resist stiv ivit itas as tida tidak k akan akan homo homoge gen n dan dan norm normal al pada pada kond kondis isii geologiA maka jika satu atau lebih elektroda digerakkan, perbedaan resi resist stiv ivit itas as
yang ang
nyat nyataa
dapa dapatt
terl terlih ihat at,,
mempe emperl rlih ihat atka kan n
nila nilaii
konduktivitas elektrik yang bervariasi pada bumi. 'ilai dari elektroda umumnya digunakan untuk survey resistivity resistivity,, lengkap lengkap dengan dengan kelebihan kelebihan dan kelemaha kelemahanny nnya. a. etode etode risto ristow w meng menggun gunak akan an elektr elektroda oda pole#d pole#dipo ipole, le, dimana dimana merupa merupakan kan sumber arus monopolar. embaaan voltase akan diambil pada jarak yang jauh dari stasiun sumber arus sepanjang traverse linier. Karena pengaruh dari eletroda arus tersebut sangat keil, perhitungan resistivitas yang nyata dari konfigurasi ini akan menjadi
ρ a
=
*π r $r *
I
.................................(*) − r r * $
mumnya, konfigurasi resistivitas diharapkan untuk fungsi dari satu atau dua kapasitas. Teknik profil menghasilkan variasi lateral pada resistivitas dengan pengendalian ruang elektroda konstan sementara
!#E?
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI penambahan kenaikan konfigurasi elektroda sepanjang area yang diinginkan. Sounding merupakan suatu kenyataan dengan bagian tengah konfigurasi pada lokasi tunggal dan penambahan jarak antara elektroda yang berguna untuk menerminkan perubahan resistivitas dengan kedalaman. Konfigurasi pole#dipole seperti yang telah dikenalkan oleh ristow ($
&5S23& 25328%' Hasil yang ada merupakan pemodelan menggunakan integrasi +3 numerikal perbedaan terbatas seperti yang pernah dilakukan oleh 3ey dan orrison ($
∇.[σ ( 5 ) ∇Φ( 5 ) ] = − I δ ( 5 − 5 s ) 3imana
σ adalah konduktivitas (kebalikan dari resistivitas dan
fungsi dari posisi spatial), Φ adalah potensial elektrik, " adalah arus injeksi, δ adalah fungsi delta, dan s adalah posisi spatial dari sumber arus. ersamaan ini mempunyai iri tersendiri dan integral permukaan berupa titik nodal, setelah setiap aproksimasi perbedaan
!#E=
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI terbatas terbagi untuk setiap partial derivative. Hasil dari persamaan linier adalah pemeahan aljabar untuk potensial Φ setiap titik nodal. ermasalahan yang sering terjadi adalah simulasi dari rongga spherial atau silindris pada suatu media, melibatkan dua sumber tambahan yang error. ertama, spherial atau silinder tidak dapat dimodelkan seara tepat menggunakan blok kubik. ntuk keperluan kita, akan digunakan grid mesh $ M $I dengan diameter dari objek. eskipun begitu, waktu komputasi diperlukan untuk melengkapi pemeahan apabila nomor dari nodes bertambah. Sumber kedua dari error diakibatkan blok menjadi ke tengah dan jatuh dengan radius spherial atau silinder ditandai dengan Gsangat besarG tetapi nilai resistivitas infinite tidak bertambah. agaimanapun juga, error pada pemodelan umumnya keil.
Ketika
membandingkan
terhadap
pemeahan analitis, error rata#rata sepanjang lintasan resistivitas umumnya lebih kurang dari $ Y.
!#E<
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI
G%m*%! 5.1=. Konfigurasi elektroda resistivitas
(Sumber yers, $
!#?I
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI
G%m*%! 5.1>. etode intersetion untuk menari lokasi rongga
(Sumber yers, $
H%S"8 2T532 &"ST5C Hasil yang nyata dari metode ristow adalah untuk membuat teknik untuk pemodelan data dan membedakan posisi dari rongga yang diinterpretasikan seperti diindikasikan untuk lokasi rongga yang sebenarnya. ;ambar + memperlihatkan seri dari konfigurasi pole# dipole dengan rongga silindris dengan radius $ meter dan kedalaman bagian atas $ meter. ntuk setiap sumber arus yang melintang telah ditempatkan pada titik yang berbeda dari permukaan, memberikan persamaan kelebihan yang dipergunakan untuk menari rongga di lapangan. erlu diatat bahwa sumber arus akan terbawa dekat menuju rongga, hasil elektrik anomali akan mengeil pada amplitudo sementara akan semakin membesar seara asimetris. enurunan anomali amplitudo sebagai elektroda arus akan bergerak mendekati
!#?$
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI target akan membuktikan bahwa penampang voltase teripta pada lokasi lebih jauh dari sumber anomali. ;ambar + memperlihatkan hasil ketika teknik interpretasi metode ristow dapat dipergunakan untuk menggambarkan data. "nterpretasi rongga dapat dilihat dari adanya setion dari tujuh anomali dari tujuh penampang melintang pole#dipole. %pabila terlihat dari interpretasi rongga dengan simulasi rongga dapat terlihat bahwa untuk hal tersebut, metode ristow tidak hanya dapat mendeteksi lokasi rongga seara akurat tetapi dapat juga mengetahui ukuran dari rongga dengan baik. ;ambar 9 menggambarkan penampang melintang pole#dipole yang sama dengan gambar +, tetapi dapat terlihat pada bagian rongga silinder kedalaman sampai permukaan sebesar * m. %danya penambahan kedalaman akan terlihat dari anomali tentang adanya amplitudo yang mengeil. %kibatnya, interpretasi rongga akan menjadi kurang akurat terutama ukurannya ketika rongga semakin mendekati permukaan.
!#?*
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI
G%m*%! 5./?. Hasil interpretasi metode ristow
(Sumber yers, $
!an 'ostrand dan 4ook ($
antara elektroda potensial dapat mengakibatkan penambahan resolusi dari konfigurasi resistivity (;ambar @). yers ($
!#?+
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI pole#dipole,
dengan
menggunakan
perbedaan
jarak
elektroda
potensial, melewati rongga spherial yang dalam pada model bumi. ;ambar ? merupakan plot dari nilai resistivitas nyata untuk penampang melintang pole#dipole dengan model bumi sama dengan resistivitas $I
Ωm
dan mengandung rongga spherial dengan radius
$ m pada kedalaman yang bervariasi.
G%m*%! 5./1. enampang melintang pole#dipole
(Sumber yers, $
!#?9
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI
G%m*%! 5.//. enambahan resolusi dari konfigurasi resistivity
(Sumber yers, $
K2S"8%' etode ristow merupakan alat legitimasi tidak hanya untuk mendeteksi, tetapi juga untuk mendelineasi rongga. ahkan, metode ini mungkin merupakan teknik resistivitas elektrik yang paling sensitif dalam
penggunaannya.
Konfigurasi
pole#dipole dapat
memberikan hasil yang lebih baik dari pada konfigurasi yang lainnya, sebagai ontoh postulat teknik tripotensial oleh Habberjam ($
!#?@
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI erdasarkan pemodelan disini, peneliti berharap untuk menggunakan metode ristow sebagai suatu modifikasi minor. 3i lapangan, elektroda potensial harus diletakkan berdekatan seperti penampang voltase sistem presisi untuk memaksimalkan sensitivitas tekniknya. ada suatu kasus, jaraknya harus lebih sedikit dari radius rongga terkeil yang diari. Terlebih lagi, interval pengambilan sampel harus lebih keil radius rongga terkeil untuk menghindari kemungkinan hilangnya target anomali induksi. Sangatlah sulit untuk menentukan kedalaman deteksi dari metode ristow karena tidak lengkapnya infromasi yang baik mengenai variasi statistik dari properti batuan insitu. 3engan variasi porositas kurang yang dari @ Y pada model yang dilakukan, menghasilkan noise pada resistivitas semu yang dapat mengaburkan diameter rongga, sedangkan pengamatan lapangan menyarankan metode ini dapat digunakan untuk mengetahui rongga keil pada kedalaman yang sangat dalam. agaimanapun, aplikasi yang berhasil dari metode tersebut telah dapat digunakan untuk menyelesaikan masalah rongga pada batugamping. Kemungkinan, satu#satunya pengeualian disampaikan oleh 5wen ($<=+) , dimana ia menjelaskan hasil yang didapat dari program interpretasi komputer yang ditereapkan untuk data ristow dalam terowongan batuan granit yang solid. Setelah mengetahui
bahwa
metode
ristow
dapat
digunakan
untuk
mendeteksi rongga, maka hal ini akan menjadi menarik untuk digunakan dalam dekteksi dan delineasi fenomena bawah permukaan.
!#?E
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI 5.9. LATIHAN SOAL-SOAL
$. 0elaskan berbagai maam metoda eksplorasi hidrogeologi permukaan dan bawah permukaan Z *. 0elaskan berbagai maam metoda geofisika untuk pengukuran bawah permukaan Z +. %pa yang dimaksud dengan metoda pengukuran langsung dan tidak langsung W Serta sebutkan ontoh dari masing#masing metoda Z 9. agaimana aplikasi metoda hidrokimia terhadap eksplorasi hidrogeologi W @. etode geologi apa saja yang diperlukan untuk pemetaan airtanah W E. 3eskripsikan alur kerja disertai dengan metoda#metoda yang tepat dalam suatu kegiatan pemetaan hidrogeologi di kawasan batugamping, meliputi metoda pemetaan langsung (direct %ethod ) dan metoda pemetaan tak langsung (indiret %ethod ). ?. 0elaskan seara lengkap, metoda geofisika yang dapat digunakan untuk mendeteksi rekahan di bawah permukaan Z
!#??
BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI
5.:. DA3TAR PUSTAKA
$. [[[[[.., $<<*, Kursus Geo*isi-a ,era!an, 8aboratorium ;eofisika ;, 1ogyakarta. *. D%&#*e!@ $<=*, A!!)ied
Hydrodina%ics
in
Petro)eu%
E!)oration, Springer !erlag. +. D%is@ S.N. De6eist@ R.4.M.@ $
D4@
$++ .
$<<9.
Studi
Geo%etri
Karst8
Hidrodina%i-a dan Hidro-i%ia Sisti% A-i*er A)iran Ka)i Bribin 9 G. Kidu)8 Daerah Isti%e+a :ogya-arta. Hibah ersaing 3"KT".
!#?=
