LAPORAN PRAKTIKUM AKUISISI GEOFISIKA KONFIGURASI WENNER (LOKE & REYNOLD) DENGAN MENGGUNAKAN SOFTWARE RES2DIV
Disusun Oleh: Kelompok 1 Khiptiatun Ni’mah
141810201026
Nurfaizatul Jannah
141810201051
Yudhistira MK
141810201038
Cita Dewi Nindi TS
141810201023
Nurmania
131810201004
JURUSAN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS JEMBER 2017
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Metode geolistrik tahanan jenis konfigurasi wenner merupakan metode dengan menganggap bumi sebagai resistor. Dengan mengetahui resistivitas suatu bahan, maka kandungan dalam bumi dapat diketahui tanpa harus menggalinya. Untuk mengetahui kondisi di bawah permukaan dapat digunakan metode geolistrik. Salah satu metode dari geolistrik adalah metode tahanan jenis. Dengan mengetahui nilai tahanan jenis (resistivitas) di bawah permukaan maka dapat ditentukan banyaknya lapisan penyusun dan jenis material penyusun. Metode Geolistrik resistivitas dilakukan dengan cara menginjeksikan arus listrik ke permukaan bumi yang kemudian diukur beda potensial diantara dua buah elektrode potensial. Pada keadaan tertentu, pengukuran bawah permukaan dengan arus yang tetap akan diperoleh suatu variasi beda tegangan yang berakibat akan terdapat variasi resistansi yang akan membawa suatu informasi tentang struktur dan material yang dilewatinya. Prinsip ini sama halnya dengan menganggap bahwa material bumi memiliki sifat resistif atau seperti perilaku resistor, dimana material-materialnya memiliki kemampuan yang berbeda dalam menghantarkan arus listrik. Pengolahan data pada percobaan ini digunakan dengan menggunakan software RES2DINV untuk melakukan inversi data. Praktikum ini dilakukan dengan tujuan untuk memahami konsep fisika yang terlibat pada metode tahanan jenis bawah permukaan tanah, menentukan sebaran nilai tahanan jenis, banyaknya lapisan batuan, dan material penyusun lapisan bawah permukaan tanah dan melakukan interpretasi dari data yang diperoleh. Percobaan ini juga digunakan untuk memahami prinsip hukum Ohm, memahami konsep tahanan jenis dan memahami cara menginterpretasi material yang terkandung di bawah permukaan tanah.
1.2 Rumusan Masalah Rumusan masalah yang digunakan pada percobaan konfigurasi wenner dengan metode Reynold dan Loke ini adalah:
1. Bagaimana nilai resistivitas yang dihasilkan pada masing-masing metode konfigurasi wenner (Reynold dan Loke) yang telah dilakukan? 2. Bagaimana perbandingan nilai resistivitas yang terdapat pada konfigurasi loke dan konfigurasi reynold pada saat n=1? 3. Bagaimana tingkat kepresisian hasil pengolahan data yang didapatkan ketika menggunakan metode Loke dan Reynold?
1.3 Tujuan Tujuan yang terdapat pada percobaan konfigurasi wenner dengan metode Reynold dan Loke ini adalah: 1.
Mengetahui nilai resistivitas yang dihasilkan pada masing-masing metode konfigurasi wenner (Reynold dan Loke) yang telah dilakukan
2.
Mengetahui perbandingan nilai resistivitas yang terdapat pada konfigurasi loke dan konfigurasi reynold pada saat n=1
4. Mengetahui tingkat kepresisian hasil pengolahan data yang didapatkan ketika menggunakan metode Loke dan Reynold
1.4 Manfaat Manfaat yang didapatkan setelah dilakukannya percobaan konfigurasi wenner dengan metode Reynold dan Loke ini yakni untuk memahami konsep fisika yang terlibat pada metode tahanan jenis bawah permukaan tanah, menentukan sebaran nilai tahanan jenis, banyaknya lapisan batuan, dan material penyusun lapisan bawah permukaan tanah dan melakukan interpretasi dari data yang diperoleh. Percobaan ini juga digunakan untuk memahami prinsip hukum Ohm, memahami konsep tahanan jenis dan memahami cara menginterpretasi material yang terkandung di bawah permukaan tanah.
BAB 2. DASAR TEORI
Metode ini diperkenalkan oleh Wenner (1915). Konfigurasi Wenner merupakan salah satu konfigurasi yang sering digunakan dalam eksplorasi geolistrik dengan susunan jarak spasi sama panjang (r1 = r4 = a dan r2 = r3 = 2a). Jarak antara elektroda arus adalah tiga kali jarak elektroda potensial, jarak potensial dengan titik souding-nya adalah maka jarak masing elektroda arus dengan titik sounding-nya adalah kedalaman yang mampu dicapai pada metode ini adalah
,
. Target
. Dalam akuisisi data lapangan
susunan elektroda arus dan potensial diletakkan simetri dengan titik sounding. Geolistrik merupakan salah satu metoda geofisika yang mempelajari sifat aliran listrik di dalam bumi dan bagaimana cara mendeteksinya di dalam bumi dan bagaiman cara mendeteksinya di permukaan bumi. Dalam hal ini meliputi pengukuran potensial, arus dan medan elektromagnetik yang terjadi baik secara alamiah ataupun akibat injeksi arus ke dalam bumi. Ada beberapa macam metode geolistrik, antara lain : metode potensial diri, arus telluric, magnetotelluric, IP (Induced Polarization), resistivitas (tahanan jenis) dan lain-lain. Pada metode geolistrik tahanan jenis ini, arus listrik diinjeksikan ke dalam bumi melalui dua elektroda arus. Kemudian beda potensial yang terjadi diukur melalui dua elektroda potensial. Dari hasil pengukuran arus dan beda potensial untuk setiap jarak elektroda yang berbeda kemudian dapat diturunkan variasi harga hambatan jenis masingmasing lapisan dibawah titik ukur (sounding point). Eksperimen ini bertujuan Memahami prinsip dasar geolistrik tahanan jenis konfigurasi wenner dan Mengetahui sebaran nilai resistivitas lokasi penelitian. Sehingga Eksperimen ini cukup penting dilakukan, karena dapat memberikan suatu gambaran mengenai tahanan jenis tanah, kedalaman tanah, serta nilai resistivitas batuan yang terkandung di dalamnya (Sinurhasanah, 2012). Metode geolistrik resistivitas adalah salah satu metode yang cukup banyak digunakan dalam dunia eksplorasi khususnya eksplorasi air tanah karena resistivitas dari batuan sangat sensitif terhadap kandungan airnya dimana bumi dianggap sebagai sebuah resistor. Metode geolistrik resistivitas atau tahanan jenis adalah salah satu dari jenis metode geolistrik yang
digunakan untuk mempelajari keadaan bawah permukaan dengan cara mempelajari sifat aliran listrik di dalam batuan di bawah permukaan bumi. Metode resistivitas umumnya digunakan untuk eksplorasi dangkal, sekitar 300 – 500 m. Prinsip dalam metode ini yaitu arus listrik diinjeksikan ke alam bumi melalui dua elektroda arus, sedangkan beda potensial yang terjadi diukur melalui dua elektroda potensial. Dari hasil pengukuran arus dan beda potensial listrik, dapat diperoleh variasi harga resistivitas listrik pada lapisan di bawah titik ukur. Ilustrasi garis ekipotensial yang terjadi akibat injeksi arus ditunjukkan pada dua titik arus yang berlawanan di permukaan bumi dapat dilihat pada gambar 1.
Gambar 1. Pola aliran arus dan bidang ekipotensial Semakin besar jarak antar elektroda menyebabkan makin dalam tanah yang dapat diukur. Ada beberapa konfigurasi untuk tahanan jenis dalam melakukan akuisisi data. Salah satunya adalah dengan menggunakan konfigurasi Wenner. Konfigurasi Wenner ditunjukkan:
Gambar 2 : Konfigurasi Wenner C1 dan C2 adalah elektrodeelektrode arus, elektrodeelektrode potensial, a adalahspasi elektrode, n adalah perbandingan jarak antara elektrode C1 dan P1 dengan spasi ‘a’ , L adalah bentangan maksimum(Loke, 2004) Dasar metoda tahanan jenis adalah hukum Ohm yang pertama kali dicetuskan oleh George Simon Ohm. Dia menformulasikan hubungan antara tegangan dengan arus listrik pada tegangan jepit. Untuk media terbatas (selinder,balok) berlaku : (2.1) dengan: R = tahanan listrik dalam Ohm ΔV = beda potensial dalam Volt I = besar arus listrik dalam Ampere . Pada balok atau silinder yang homogen maka besar tahanan listrik (Gambar 2.1) adalah : (2.2)
dengan: L = panjang silinder dalam (m) A = satuan luas penampang dalam ( 2) ρ = tahanan jenis spesifik dalam Ohm
Gambar 3 : Model Silinder Bila arus tunggal I diinjeksikan ke dalam bumi yang homogen isotropik (Gambar 3) dan permukaan yang dilalui arus I merupakan ruang setengah bola (2π 2), maka potensial V di suatu titik yang berjarak r dari sumber arus tunggal berdasarkan persamaan (2.2) adalah: (2.3) Dengan
&
, maka:
(2.4)
Dimana
, sehingga : (2.5)
atau (2.6) Dengan V : potensial I : arus listrik (ampere) : tahanan-jenis batuan (ohm meter) r : jarak antara satu titik dengan sumber (meter)
Pada metoda Eksplorasi Tahanan jenis ada beberapa konfigurasi elektrode atau susunan elektrode arus dan potensial yang digunakan. Perbedaan letak elektrode potensial (M-N) dari letak elektrode arus (A-B) akan mempengaruhi besar medan listrik yang diukur. Besar faktor oleh perbedaan akibat letak titik pengamatan disebut Faktor Geometri (K). Faktor geometri untuk konfigurasi Wenner adalah : (2.7) Pada metode geolistrik konfigurasi Wenner digunakan 2 buah elektroda arus atau titik arus maka penjalaran arus listrik di permukaan bumi terlihat seperti gambar
Gambar 2.4 Penjalaran 2 arus di dalam bumi (Telford et. al, 1990) Selanjutnya arus dari kedua elektroda akan melakukan interferensi yang akan tercatat oleh elektroda potensial di titik tersebut. potensial yang disebabkan C1 di PI adalah dimana
(2.8)
Karena arus pada kedua elektroda sama dan berlawanan arah dan potensial, karena C2 di P1 adalah dimana
(2.9)
Sehingga dapat diperoleh (2.10) Akhirnya, dengan adanya sebuah elektroda potensial kedua di P2, perbedaan potensial antara P1 dan P2 dapat diketahui, yaitu (2.11) Peraturan seperti ini sesuai dengan empat elektroda yang tersebar, biasanya digunakan dalam metode resistivitas. Pada konfigurasi Wenner garis aliran arus dan
equipotentialnya terdistorsi oleh kedekatan elektroda arus kedua C2. Equipotentials dan garis arus ortogonal diperoleh dengan memplot keterkaitannya(Telford et. al, 1990). Konfigurasi Wenner merupakan konfigurasi yang membutuhkan tempat yang sangat luas dan dapat digunakan untuk metode mapping. Konfigurasi ini tersusun atas 2 elektroda arus dan 2 elektroda potensial. Elektroda potensial ditempatkan pada bagiandalam dan elektroda arus pada bagian luar dengan jarak antar elektroda sebesar spasi a. Pengukuran dilakukan dengan memindahkan semua elektroda secara bersamaan ke arah luar dengan jarak spasi a selalu sama (AM=MN=AB). Konfigurasi digunakan dalam pengambilan data secara lateral atau mapping. Pada konfigurasi Wenner jarak antara elektroda arus dan elektroda potensial adalah sama. Seperti yang tertera pada gambar di bawah ini.
Gambar 2.4Elektroda arus dan potensial pada konfigurasi Wenner(Telford et. al, 1990)
Dari gambar diatas terlihat bahwa jarak AM = NB = a dan jarak AN = MB = 2a, dengan menggunakan persamaan (2.3) diperoleh: (2.12) (2.13) Sehingga faktor geometri untuk konfigurasi Wenner adalah: dan
(2.14)
BAB 3. METODE PERCOBAAN
3.1 Alat dan Bahan Alat dan bahan yang digunakan dalam percobaan konfigurasi wenner dengan menggunakan metode Reynold dan Loke ini adalah: 1. Resistivity Meter Naniura digunakan sebagai pembaca nilai arus dan tegangan saat pengambilan data di lapang. 2. Aki DC sebagai sumber tegangan DC. 3. pH meter untuk mengukur pH tanah pada lahan yang diteliti. 4. Konduktivity meter digunakan untuk mengukur konduktivitas tanah. 5. Elektroda Stenlis Arus dan Tegangan digunakan untuk menancapkan ke permukaan tanah. 6. 4 buah Kabel Rol digunakan untuk menghubungkan elektroda arus dan potensial ke reisistivity meter. 7. Meteran Pita Gulung dan Seng digunakan untuk mengukur spasi antar elektroda dan mengukur tinggi tebu terhadap diameter yang akan diukur. 8. Palu digunakan untuk memalu atau menancapkan elektroda ke tanah. 9. Sofware Res2Dinv, Microsoft Exel untuk mengelolah data.
3.2 Desain Percobaan
Gambar 3.1 Desain percobaan konfigurasi wenner
Dimana: C1 dan C2 : Elektrode-elektrode arus P1 dan P2 : Elektrode- electrode potensial a
: Spasi electrode
K
: Faktor geometri
3.3 Prosedur Penelitian Prosedur penelitian untuk pemetaan struktur permukaan bawah tanah pada lahan basah perkebunan tebu menggunakan konfigurasi wenner metode geolistrik bumi meliputi: 3.3.1 Metode Geolistrik a. Resistivity meter dan aki dipasang, kemudian dilihat pada baterai resistivity meter menunjukkan tegangan masih normal dengan sklala lebih dari 100%. b. 4 buah Kabel rol diulur sampai dititik 4 elektroda C 1, P1, P2 dan C2sesuai aturan konfigurasi wenner dengan spasi 4 meter antar elektroda untuk n1.
Gambar 3.5 Skema kerja pengaturan elektroda pada konfigurasi Wenner dan urutan pengukuran (Sumber: Loke,1999)
c. Elektroda dipasang pada meter yang telah ditentukan untuk n1, kemudian kabel
dijepit pada masing – masing elektroda. d. Curent Loop dilihat menunjukkan 100% dan siap untuk diinjek guna mengetahui
nilai arus dan potensialnya. e. Langkah a – d diulangi pada meter selanjutnya untuk n1 sampai meter ke-80, kemudian n2 dengan nilai spasi 2a dan seterusnya.
3.3.2 Pengukuran Spesifikasi Lahan a. Alat ukur tanah kelembaban, pH, dan konduktivitas tanah disiapkan, kemudian dikalibarasi. b. Pengukuran tanah dilakukan dengan jarak 20 meter sepanjang lintasan 1. c. Setelah selesai mengukur tanah pada setiap titik, alat dikalibrasi lagi. d.
Langkah a – c diulangi untuk lintasan 2 dan 3.
3.4 Analisis Data Data yang diperoleh dari geolistrik lapang yaitu tegangan dan arus dengan satuan (mV dan mA), sehingga untuk mencari nilai rasistansi dari data tersebut menggunakan hukum Ohm. Faktor geometrik (K) didapat dari ketetapan konfigurasi wenner. Nilai resistivitas dapat dihitung perkalian faktor geometri dan resistansi dari data yang didapat. Kemudian hasilnya akan dimasukkan pada sofware Res2Dinv dan diinterpretasi dalam setiap lintasan. Setelah dimasukkan kedalam sofware Res2Dinv akan muncul gambaran struktur permukaan bawah tanah perkebunan tebu tersebut. Pengambilan data pada diameter tebu diharapkan dapat menganalisa pertumbuhan tebu dengan melihat struktur permukaan bawah lahan yang ada dibawahnya. Diameter tebu yang diambil sebanyak 10 tanaman tebu pada setiap titik pengukuran, kemudian dihitung nilai rata – ratanya. Setiap titik pengambilan data diameter tebu akan berbeda – beda dengan titik tebu yang lainnya. Hal ini membuktikan bahwasanya nilai resistivitas yang ada pada lahan tebu juga berbeda.
Tabel 2.1 Data Sheet Geolistrik Konfigurasi Wenner No
n
C1
P1
P2
C2
1
1
0
4
8
12
2
4
8
12
16
3
8
12
16
20
4
12
16
20
24
V (mV)
I (mA)
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil 1.
Hasil percobaan konfigurasi Wenner-Loke Berdasarkan hasil yang telah dilakukan pada percobaan, didapatkan data berupa besar
tegangan dan besar arus pada datum dan lintasan yang telah ditentukan sehingga menghasilkan besar resitansi. Percobaan konfigurasi wenner-Loke ini diakuisisi dengan menggunakan software Res2div karena berbasis 2 Dimensi. Hasil yang didapatkan adalah sebagai berikut: Tabel 1. Perhitungan percobaan konfigurasi Wenner- Loke No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
n
1
2
C1
P1
P2
C2
Datum
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 0 4 8 12
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 4 8 12 16
4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 8 12 16 20
6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 12 16 20 24
3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 6 10 14 18
V (mV) 215.7 218.9 234.1 221.5 243.4 218.7 198.4 204.3 233 189.6 215.4 235.4 189.2 227.2 206.2 220.2 206.3 200 136.1 118 133.5 87.9
I (mA) 170 179 186 179 187 173 159 160 183 147 161 180 145 175 159 171 147 143 195 164 191 127
R
K
ρ
1.269 1.223 1.259 1.237 1.302 1.264 1.248 1.277 1.273 1.290 1.338 1.308 1.305 1.298 1.297 1.288 1.403 1.399 0.698 0.720 0.699 0.692
12.560 12.560 12.560 12.560 12.560 12.560 12.560 12.560 12.560 12.560 12.560 12.560 12.560 12.560 12.560 12.560 12.560 12.560 25.120 25.120 25.120 25.120
15.936 15.360 15.808 15.542 16.348 15.878 15.672 16.038 15.992 16.200 16.804 16.426 16.389 16.306 16.289 16.174 17.627 17.566 17.532 18.074 17.558 17.386
23 24 25 26
No. 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37
16 20 24 28
n
3
4
5 6
20 24 28 32
24 28 32 36
28 32 36 40
22 26 30 34
C1
P1
P2
C2
datum
0 6 12 18 24 0 8 16 0 10 0
6 12 18 24 30 8 16 24 10 20 12
12 18 24 30 36 16 24 32 20 30 24
18 24 30 36 42 24 32 40 30 40 36
9 15 21 27 33 12 20 28 15 25 18
V (mV) 87.8 64.9 95.1 74.1 54.1 56.5 77.6 50.7 53.1 48.1 45.2
127.4 127.5 95 105.3
I (mA) 180 138 197 157 115 161 217 148 192 174 198
0.720 0.697 0.699 0.711
25.120 25.120 25.120 25.120
R
K
ρ
0.488 0.470 0.483 0.472 0.470 0.351 0.358 0.343 0.277 0.276 0.228
37.680 37.680 37.680 37.680 37.680 50.240 50.240 50.240 62.800 62.800 62.800
18.379 17.721 18.190 17.784 17.726 17.631 17.966 17.211 17.368 17.360 14.336
177 183 136 148
a. Sebelum mengolah data ke software Res2div, terlebih dahulu dimasukkan data ke notepad, file disimpan dalam bentuk .dat. Kemudian software Res2div dibuka, read data file diklik, data yang telah disimpan dalam bentuk bentuk .dat dibuka. Setelah semua selesai, maka akan muncul gambar seperti berikut:
18.081 17.502 17.547 17.873
b. Setelah selesai, klik inversion dengan memilih least- squares inversion. Hingga menghasilkan gambar seperti berikut:
c. Untuk mendapatkan gambar yang lebih bagus dari data tersebut, maka perlu dilakukan editing data yang dilakukan dengan cara klik edit pada tab, kemudian pilih Exterminating bad data point untuk menghilangkan titik datum yang tidak baik (penyimpang). Seperti terlihat pada gambar berikut ini:
d. Untuk menghilangkan titik datum yang tidak bagus (menyimpang), maka dapat dilakukan dengan meng-klik titik + yang menyimpang dari lintasan sehingga titik + tersebut berwarna merah. Setelah itu klik exit pada menu tab kemudian klik quit edit window dan setelah itu diminta untuk menyimpan file data dalam bentuk .INV yang sudah dihilangkan bad data point nya. Sehingga gambar yang dihasilkan menjadi seperti gambar di bawah ini:
(posisi dari elektroda pertama dalam array berada pada titik 33.00 12.000 14.3) dan total jumlah dari titik datum setelah dilakukan “pemusnahan” titik data yang tidak bagus/menyimpang adalah sebanyak 3 dari total jumlah titik datum pada saat sebelum dilakukan “pemusnahan” yakni sebanyak 37 titik data.
e. Dari hasil tersebut didapatkan gambar hasil konfigurasi wenner-Loke yang akan dibandingkan dengan gambar hasil pada percobaan konfigurasi wenner-Reynold. Yakni setelah mengklik inversion (least-squares inversion). Gambar yang didapatkan yakni:
f. Untuk mengechek apakah titik datum yang digunakan tersebut sudah bagus, maka dapat dilihat dengan mengklik edit pada menu tab, kemudian klik exterminating bad datum points sama seperti sebelumnya. Setelah itu akan muncul gambar seperti dibawah ini:
Dari data tersebut dapat diketahui bahwasanya titik datum yang digunakan sudah bagus.
2. Hasil percobaan Konfigurasi Wenner – Reynold Berdasarkan hasil yang telah dilakukan pada percobaan, didapatkan data berupa besar tegangan dan besar arus pada datum dan lintasan yang telah ditentukan sehingga menghasilkan besar resitansi. Percobaan konfigurasi wenner-Reynold ini diakuisisi dengan menggunakan software Res2div karena berbasis 2 Dimensi. Hasil yang didapatkan adalah sebagai berikut: Tabel 2. Perhitungan percobaan konfigurasi Wenner- Reynold
No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
N
1
2
c1
p1
p2
c2
datum
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 0 2 4 6 8 10
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 4 6 8 10 12 14
4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 8 10 12 14 16 18
6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 12 14 16 18 20 22
3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 6 8 10 12 14 16
V (mV) 163.5 258.5 248.4 201.7 279.2 256.6 227.9 248.3 239.8 226.3 241.3 243.1 228.5 266.9 242.8 254.2 257.1 199.6 160.3 136 124 113.2 149.6 161.6
I (mA) 161 210 195 160 216 200 183 196 188 176 182 187 173 205 188 195 184 143 228 198 174 157 218 234
R
K
ρ
1.016 1.231 1.274 1.261 1.293 1.283 1.245 1.267 1.276 1.286 1.326 1.300 1.321 1.302 1.291 1.304 1.397 1.396 0.703 0.687 0.713 0.721 0.686 0.691
12.560 12.560 12.560 12.560 12.560 12.560 12.560 12.560 12.560 12.560 12.560 12.560 12.560 12.560 12.560 12.560 12.560 12.560 25.120 25.120 25.120 25.120 25.120 25.120
12.755 15.461 16.000 15.833 16.235 16.114 15.642 15.911 16.021 16.150 16.652 16.328 16.589 16.353 16.221 16.373 17.550 17.531 17.661 17.254 17.902 18.112 17.238 17.348
25 26 27 28 29 30 31 32 33
12 14 16 18 20 22 24 26 28
16 18 20 22 24 26 28 30 32
20 22 24 26 28 30 32 34 36
24 26 28 30 32 34 36 38 40
18 20 22 24 26 28 30 32 34
137.2 136.7 132.9 152.4 147.3 135.7 106.2 119.9 125.1
198 194 189 218 211 191 152 178 177
0.693 0.705 0.703 0.699 0.698 0.710 0.699 0.674 0.707
25.120 25.120 25.120 25.120 25.120 25.120 25.120 25.120 25.120
17.406 17.701 17.664 17.561 17.536 17.847 17.551 16.921 17.754
No. 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65
N
3
4
5
6
7
c1
p1
p2
c2
datum
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 0 2 4 6 8 10 12 14 16 0 2 4 6 8 10 0 2 4 0 2
6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 8 10 12 14 16 18 20 22 24 10 12 14 16 18 20 12 14 16 14 16
12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 16 18 20 22 24 26 28 30 32 20 22 24 26 28 30 24 26 28 28 30
18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 24 26 28 30 32 34 36 38 40 30 32 34 36 38 40 36 38 40 42 44
9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 12 14 16 18 20 22 24 26 28 15 17 19 21 23 25 18 20 22 21 23
V I (mA) (mV) 113.5 233 86.4 178 90.7 188 78.4 167 82.4 176 83.9 179 98.1 203 76.8 158 79.4 164 75 160 76 167 74.1 164 65.3 185 73.4 209 68 196 65.2 188 74.8 212 75.4 209 46.3 184 46.4 132 51.3 152 60.6 221 58.1 213 47.5 171 52.1 190 50.9 185 51.8 188 42.3 187 42.7 190 41.2 182 33 174 35.3 185
R
K
ρ
0.487 0.485 0.482 0.469 0.468 0.469 0.483 0.486 0.484 0.469 0.455 0.452 0.353 0.351 0.347 0.347 0.353 0.361 0.252 0.352 0.338 0.274 0.273 0.278 0.274 0.275 0.276 0.226 0.225 0.226 0.190 0.191
37.680 37.680 37.680 37.680 37.680 37.680 37.680 37.680 37.680 37.680 37.680 37.680 50.240 50.240 50.240 50.240 50.240 50.240 50.240 50.240 50.240 62.800 62.800 62.800 62.800 62.800 62.800 75.360 75.360 75.360 87.920 87.920
18.355 18.290 18.179 17.689 17.641 17.661 18.209 18.315 18.243 17.663 17.148 17.025 17.733 17.644 17.430 17.424 17.726 18.125 12.642 17.660 16.956 17.220 17.130 17.444 17.220 17.278 17.303 17.047 16.936 17.060 16.674 16.776
a) Sebelum mengolah data ke software Res2div, terlebih dahulu dimasukkan data ke notepad, file disimpan dalam bentuk .dat. Kemudian software Res2div dibuka, read
data file diklik, data yang telah disimpan dalam bentuk bentuk .dat dibuka. Setelah semua selesai, maka akan muncul gambar seperti berikut:
b) Setelah selesai, klik inversion dengan memilih least- squares inversion. Hingga menghasilkan gambar seperti berikut:
c) Untuk mendapatkan hasil gambar yang lebih bagus dari data tersebut, maka perlu dilakukan editing data yang dilakukan dengan cara klik edit pada menu tab, kemudian pilih Exterminate bad data point untuk menghilangkan titik datum yang tidak baik (penyimpang). Seperti terlihat pada gambar berikut ini:
d) Untuk menghilangkan titik datum yang tidak bagus (menyimpang), maka dapat dilakukan dengan meng-klik titik + yang menyimpang dari lintasan sehingga titik + tersebut berwarna merah.
e) Setelah itu klik exit pada menu tab kemudian klik quit edit window dan setelah itu diminta untuk menyimpan file data dalam bentuk .INV yang sudah dihilangkan bad data point nya. Sehingga gambar yang dihasilkan menjadi seperti gambar di bawah ini:
f) Read data file kembali pada Res2div dengan cara memasukkan data dalam bentuk .INV yang sudah tersimpan setelah dilakukan penghilangan titik data yang tidak bagus (lihat pada gambar berikut):
g) Gambar yang akan muncul setelah dilakukan read data file yakni sebagai berikut:
(posisi dari elektroda pertama dalam array berada pada titik 58 2,000 14,000 16,8) dan total jumlah dari titik datum setelah dilakukan “pemusnahan” titik data yang tidak bagus/menyimpang adalah sebanyak 4 dari total jumlah titik datum pada saat sebelum dilakukan “pemusnahan” yakni sebanyak 62 titik data. h) Setelah semua selesai, untuk mengetahui hasil yang terdapat pada saat setelah dilakukan pemusnahan titik data yang kurang bagus dilakukan dengan cara mengklik inversion pada menu tab, kemudian klik least-squares invertion. Sehingga akan dihasilkan gambar seperti pada gambar dibawah ini:
a. Untuk mengechek apakah titik datum yang digunakan tersebut sudah bagus, maka dapat dilihat dengan mengklik edit pada menu tab, kemudian klik exterminating bad datum points sama seperti sebelumnya. Setelah itu akan muncul gambar seperti dibawah ini:
Dari data tersebut dapat diketahui bahwasanya titik datum yang digunakan sudah bagus.
4.2 PEMBAHASAN Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, terdapat dua jenis konfigurasi wenner yang digunakan. Yakni konfigurasi wenner Loke dan konfigurasi wenner Reynold. Dari kedua percobaan dengan konfigurasi yang sama tersebut, didapatkan suatu tujuan khusus yakni untuk mengetahui suatu nilai resistivitas yang didapatkan pada masing-masing konfigurasi yang telah diperoleh. Pada percobaan konfigurasi loke data yang diperoleh yakni semakin besar nilai n (spasi yang diberikan), maka besar nilai resistivitas yang dihasilkan juga akan semakin besar. Hal ini dikarenakan ketika suatu bahan (medium) dengan luas permukaan tertentu apabila dia semakin besar atau semakin lebar, maka besar resisitivitas atau kemampuan suatu bahan dalam menghambat listrik juga akan semakin besar. Hal tersebut didukung oleh teori yang mengatakan bahwasanya resisitivitas suatu bahan (medium) sebanding dengan besarnya besar hambatan listrik dan factor geometri yang terdapat di dalamnya. Sedangkan pada percobaan konfigurasi wenner-Reynold nilai resistivitas yang dihasilkan pada saat n (spasi yang diberikan) semakin besar, maka nilainya untuk n sama dengan 1 s/d 3 nilainya semakin besar, kemudian pada saat n sama dengan 4 s/d 7 nilai resistivitas yang dihasilkan akan semakin kecil. Hasil tersebut tidak sesuai dengan teori yang ada pada umumnya. Hal ini terjadi karena adanya anomaly (keanehan) pada daerah tersebut. Faktor lain dari ketidaksesuaian antara data yang diperoleh dengan teori yang ada yakni dikarenakan nilai resisitivitas itu juga bergantung pada besarnya hambatan yang diperoleh berdasarkan perbandingan antara tegangan dan arus. Sedangkan nilai tegangan dan arus yang terdapat pada percobaan ini bergantung kepada jenis bahan (medium) tertentu. Apabila arus yang diinjeksikan pada elektroda berada pada keadaan tanah (medium) yang kurang bagus (terlalu kering maupun terlalu basah) maka besar tegangan dan arus yang terbaca pada alat juga tidak selalu seragam, akan tetapi berbeda beda. Sehingga nantinya pada pengolahan data, nilai resisitivitas yang dihasilkan juga akan berbeda. Percobaan konfigurasi ini dilakukan untuk membandingkan nilai resistivitas yang terdapat pada konfigurasi loke dan konfigurasi reynold pada saat n=1. Alasan mengenai pembatasan perbandingan untuk “n” nya disini dikarenakan posisi dari kedua percobaan
yang berbeda pada setiap n nnya kecuali pada saat n=1. Posisi yang dimaksudkan disini yakni posisi C1, P1, C2, dan P2 yang berbeda dengan spasi yang berbeda pulan pada n yang sama. Berdasarkan hasil yang diperoleh, pada konfigurasi wenner- Loke nilai resistivitas yang didapatkan akan cenderung lebih kecil jika dibandingkan dengan nilai resistivitas yang diperoleh pada percobaan konfigurasi wenner- Reynold. Seharusnya nilai resistivitas yang dihasilkan oleh keduanya pada saat n yang sama dengan spasi yang sama pula akan sama. Akan tetapi dalam percobaan ini tidak dihasilkan kebenaran data seperti itu. Ketidaksamaan yang terdapat pada percobaan ini dikarenakan oleh kondisi tanah pada saat pengambilan data dilakukan. Untuk percobaan konfigurasi wenner-Loke dilakukan pada saat kondisi tanah lumayan basah dikarenakan pada malam hari nya terjadi hujan. Sedangkan pada saat pengambilan data percobaan konfigurasi wenner-Reynold dilakukan pada saat kondisi tanah yang kering dan temperaturnya pun cukup tinggi dikarenakan pada malam hari atau kondisi sebelum pengambilan data dilakukan tidak terjadi hujan. Percobaan selanjutnya yakni bertujuan untuk mengetahui tingkat kepresisian hasil pengolahan data yang didapatkan ketika menggunakan metode Loke dan Reynold. Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan pada percobaan konfigurasi wenner- Loke terdapat 37 total titik datum. Sedangkan pada percobaan konfigurasi wenner-Reynold terdapat 65 total titik datum. Dari hasil pengolahan tersebut dapat diketahui bahwasanya percobaan konfigurasi wenner- Reynold akan mempunyai tingkah kepresisian yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan percobaan konfigurasi wenner-Loke. Hal ini dikarenakan jumlah datum yang terdapat pada percobaan dengan metode Reynold lebih banyak daripada percobaan dengan menggunakan metode Loke.
BAB 5. PENUTUP
5.1 Kesimpulan Kesimpulan yang terdapat pada percobaan konfigurasi wenner dengan menggunakan metode Loke dan Reynold ini adalah: 1.
Pada percobaan konfigurasi loke data yang diperoleh yakni semakin besar nilai n (spasi yang diberikan), maka besar nilai resistivitas yang dihasilkan juga akan semakin besar. Sedangkan pada percobaan
konfigurasi wenner-Reynold nilai resistivitas yang
dihasilkan pada saat n (spasi yang diberikan) semakin besar, maka nilainya untuk n sama dengan 1 s/d 3 nilainya semakin besar, kemudian pada saat n sama dengan 4 s/d 7 nilai resistivitas yang dihasilkan akan semakin kecil. Hal ini terjadi dikarenakan adanya anomaly 2.
Perbandingan pada konfigurasi wenner- Loke nilai resistivitas yang didapatkan akan cenderung lebih kecil jika dibandingkan dengan nilai resistivitas yang diperoleh pada percobaan konfigurasi wenner- Reynold.
3.
Percobaan konfigurasi wenner- Reynold mempunyai tingkah kepresisian yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan percobaan konfigurasi wenner-Loke. Hal ini dikarenakan jumlah datum yang terdapat pada percobaan dengan metode Reynold lebih banyak daripada percobaan dengan menggunakan metode Loke.
5.2 Saran Saran yang dapat diberikan setelah dilakukan percobaan Konfigurasi wenner- Loke dan Reynold ini yakni praktikan diharapkan lebih solid lagi ketika melakukan praktikum dan pengolahan data. Praktikan diharapkan memahami betul langkah kerja dan gambaran umum sebelum terjun di lapangan untuk pengambilan data. Praktikan juga diharapkan lebih memahami dan bertanggung jawab atas job desc yang diberikan pada saat manpro (managmenet project) supaya ketika dilakukan praktikum tidak terjadi kesimpang siuran job desc.
DAFTAR PUSTAKA Sinurhasanah.2012.Metode Tahanan Jenis Konfigurasi Wenner . Available from: (http://ejournal.Sinu_uneh.yahoo.co.id) [Diakses pada 25 Mei 2017]. Loke, M.H. 2004. Tutorial : 2-D and 3-D Electrical Imaging Surveys.
