Penentuan Litologi Batuan dan Muka Air Tanah Menggunakan Metode Wenner Schlumberger di Daerah Landfill Pltu Labuhan Angin Sibolga

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

SKRIPSI

LURANI BR SITORUS
110801073

DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIK DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016

Universitas Sumatera Utara

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


SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar
Sarjana Sains

LURANI BR SITORUS
110801073

DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIK DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016

Universitas Sumatera Utara

PERSETUJUAN

Judul


Kategori
Nama
Nomor induk mahasiswa
Program studi
Departemen
Fakultas

: Penentuan Litologi Batuan dan Muka Air
Tanah Menggunakan Metode Wenner
Schlumberger di Daerah Landfill Pltu
Labuhan Angin Sibolga
: Skripsi
: Lurani br Sitorus
: 110801073
: Sarjana (S1) Fisika
: Fisika
: Matematika dan Ilmu pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara

Disetuji di

Medan,

Komisi Pembimbing:
Pembimbing 2

Pembimbing 1,

rs.Takdir Tamba,M.Eng.Sc
NIP.196006031986011002

Dr.Mester Sitepu.M.Sc M.Phill
NIP.195503161982031002

Disetuji oleh
Departemen Fisika FMIPA USU
Ketua

Dr.Marhaposan Situmorang
NIP. 195510301980031003


i
Universitas Sumatera Utara

PERNYATAAN

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

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skrpsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa
kutipan dn ringkasan yang masing – masing disebutkan sumbernya.

Medan,

Lurani br Sitorus
110801073

ii

Universitas Sumatera Utara

PENGHARGAAN

Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas berkat-Nya
penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “ Penentuan Litologi Batuan
Dan Muka Air Tanah Dengan Metode Geolistrik Konfigurasi Wenner –
Schlumberger di Daerah Landfill Labuhan Angin Sibolga ” yang disusun
sebagai syarat untuk mendapatkan gelar sarjana di Universitas Sumatera Utara.
Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada :

1. Bapak Dr.Mester Sitepu.M.Sc M.Phill dan Bapak Dr Drs. Takdir Tamba,
M.Eng.Sc sebagai Dosen pembimbing saya dalam menyelesaikan tugas
akhir saya. Terima kasih atas semangat, bimbingan, motivasi, dan
ide/saran demi sempurnanya skripsi serta Ibu Dr, Susilawati,Msi, dan
Bapak Dr.Kerista Tarigan,M.Sc.
2. Bapak Dr.Marhaposan Situmorang selaku Ketua Jurusan Departemen
Fisika, Bapak Drs.Syahrul Humaidi M.Sc selaku sekertaris jurusan
Departemen Fisika.
3. Kepada kedua orang tua saya Bapak L. Sitorus dan Ibu T. Simanjuntak


yang saya sayangi dan cintai,

yang selalu memberikan dukungan,

motivasi, dan kasih sayang yang tidak ternilai oleh apapun, serta nasehat –
nasehat yang diberikan membentuk kepribadian saya. Kepada kakakanda
saya Luna Sitorus dan keluarga, kakak Tio Manurung, terima kasih atas
semangat, cinta, dukungan serta materi selama saya menyelesaikan
perkuliahan di jurusan Fisika USU.
4. Kepada sahabat, saudara dan teman seperjuangan “Physics Prolix” terima
kasih atas kebersamaan selama kurang lebih 4 tahun ini.
5. Senior, junior dan teman-teman yang tidak dapat saya sebut satu per satu
terima kasih semuanya.

iii
Universitas Sumatera Utara

Penulis menyadari dalam penulisan skiripsi ini masih jauh dari kesempurnaan,
oleh karena itu kritik dan saran yang sifatnya membangun sangat diharapkan

untuk penyempurnaan karya-karya penulis selanjutnya.
Akhir kata semoga skripsi ini dapat bermanfaat terutama bagi penulis dan
pembaca, terutama juga kepada mereka yang ingin melanjutkan penelitian ini.
Terima kasih..

Medan, Februari 2016

Lurani Br Sitorus

iv
Universitas Sumatera Utara

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

ABSTRAK

Penentukan litologi batuan dan kedalaman muka air tanah di daerah landfill
Labuhan Angin, Sibolga Sumatera Utara dengan menggunakan survei Geolistrik

konfigurasi Wenner-Schlumberger dengan spasi jarak 5 meter. Jumlah bentangan
yang diambil sebanyak 9 lintasan. Panjang tiap bentangan 155 meter penetrasi
kedalaman mencapai 28,7 meter. Data yang diperoleh berupa nilai resistivitas (ρ),
arus (I), dan beda potensial (V). Pengolahan data dengan menggunakan software
RES2Dinv, didapatkan pencitraan model 2D. Jenis lapisan batuan yang diketahui,
top soil,siltsone, pasir, lempung pasiran, pasir tersaturasi air. Berdasarkan nilai
resistivitas dari masing – masing lintasan tersebut diperkirakan kedalaman muka
air tanah tiap lintasan bervariasi dari 0,4 meter sampai 2 meter.
Kata kunci : Geolistrik, Wenner – Schlumberger, kedalaman muka air tanah dan
litologi batuan.

v
Universitas Sumatera Utara

WATER TABLE AND EARTH LITHOLOGY IDENTIFICATION USING
GEOELECTRIC RESISTIVITY WENNER – SCHULUMBERGER
CONFIGURATION AT AREAL OF LANDFILL
LABUHAN ANGIN DISTRICT
SIBOLGA


ABSTRACT

Water table and earth lithology identification at areal of landfill Labuhan Angin
district, Sibolga. The method used in this study is Geo–electrical resistivity
Wenner–Schlumberger Configuration With electrode spaced 5 meter bay taking
the data of 9 tracks and each track is 155 metrers. The expacted penetration depth
reaches 28,7 meters. Data procesing using non – linear least square optimazition
with that of 2D inversion software RES2Dinv. From analysis of 9 track shows that
landfill of PLTU consist top soil, sand saturated water, sandstone, sand clay. The
water table is at depth amount 0,4 – 2 meters.
Word keys : Geoelectric resistivity, Wenner – Schlumberger configuration, water
table,earth Litology

vi
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

halaman
i

ii
iii
v
vi
vii
ix
x
xii

Persetujuan
Pernyataan
Penghargaan
Abstrak
Abstract
Daftar isi
Daftar tabel
Daftar gambar
Daftar lampiran
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang

.2 Hipotesa
.3 Batasan masalah
.4 Tujuan Penelitian
1.5 Manfaat Penelitian
1.6 Sistematika Penelitian

1
2
2
3
3
3

BAB 2. DASAR TEORI
2.1 Hidrogeologi
2.2 Penyebaran Vertikal Air Tanah
2.3 Muka Air Tanah
2.4 Litologi Batuan
2.4.1 Batu Sebagai Media Penghantar
Listrik di Dalam Tanah
2.4.2 Nilai Resistivitas Batuan
2.5 Pendugaan Geolistrik
2.6 Tahanan Jenis
2.7 Konfigurasi Wenner – Schlumberger
2.8 Software Res2Dinv

5
6
7
8
9
10
12
15
15
16

BAB 3. METODE PENELITIAN DAN PENGOLAHAN DATA
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian
3.2 Peta Penelitian
3.3 Peralatan yang Digunakan
3.4 Cara Kerja Ares G4v4.7
3.5 Spesifikasi Peralatan Ares G4v4.7
3.5.1 Spesifikasi Peralatan Transmitter
3.5.2 Spesifikasi Peralatan Receiver
3.6 Pengukuran di Lapangan
3.6.1 Prosedur Penelitian
3.6.2 Teknik Pengukuran

18
18
18
19
19
19
19
20
21

vii
Universitas Sumatera Utara

3.7 Pengolahan Data
3.8 Diagram alir Penelitian

22
25

BAB 4. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Pengambilan Data
4.1.1 Data Lapangan
4.1.2 Peta Profil Lintasan Pengukuran
4.2 Hasil Interpretasi, Analisis dan Pembahasan
4.2.1 Hasil Interpretasi
Lintasan A
Lintasan B
Lintasan C
Lintasan D
Lintasan E
Lintasan F
Lintasan G
Lintasan H
Lintasan I
4.2.2 Nilai Resistivitas pada Lapisan Batuan Hasil Geolistrik
4.2.3 Pembahasan

29
30
30
31
32
32
33
34
34
35
40

BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran

41
41

DAFTAR PUSTAKA
Lampiran 1 Form Akuisisi Data Seluruh Lintasan
Lampiran 2 Perhitungan Resistivitas Semu Berdasarkan
Persamaan Rumus Teori
Lampiran 3 Foto Proses Pengambilan Data

26
26
28
29

42
43
83
86

viii
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

Nomor
Tabel

Judul

Halaman

2.1

Resistivitas Beberapa Jenis Batuan

2.2

Resistivitas beberapa jenis air yang
Tersaturasi Maupun yang Tidak tersaturasi

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

11

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

12

ix
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

Nomor
Gambar

Judul

Halaman

2.1

Interaksi antara air tanah dengan struktur geologi

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

5

2.2

Proses terjadinya air tanah

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

7

2.3

Batas muka air tanah

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

8

2.4

Konduktor silinder

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

9

2.5

Elektroda tunggal pada permukaan buni homogen .................

14

2.6

Dua elektroda arus dan potensial
pada permukaan bumi homogen

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

14

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

15

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

18

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

21

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

22

Psudosection hambatan jenis sebenarnya

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

23

3.5

Model block psedosection

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

24

3.6

Diagram alir Penelitian

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

25

4.1

Profil lintasan pengukuran

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

27

4.2

Hasil inversi lintasan A

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

28

4.3

Hasil inversi lintasan B

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

29

4.4

Hasil inversi lintasan C

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

30

4.5

Hasil inversi lintasan D

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

31

2.7

Susunan elektroda – elektroda pada
konfigurasi Wenner – Schlumberger

3.1

Peta topografi PLTU Labuhan Angin dan
daerah pengembangan Landfill

3.2

Teknik pengukuran dan prsentasi data
dalam bentuk penampang resistivitas

3.3

Susunan pengukuran untuk
konfigurasi Wenner – Schlumberger

3.4

Peta pseudosection interpretasi 2D Res2Dinv
Psudosection hambatan jenis semu terukur
Psudosection hambatan jenis semu tehitung

x
Universitas Sumatera Utara

4.6

Hasil inversi lintasan E

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

32

4.7

Hasil inversi lintasan F

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

33

4.8

Hasil inversi lintasan G

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

34

4.9

Hasil inversi lintasan H

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

35

4.10

Hasil inversi lintasan I

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

36

xi
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor
Lamp

Judul

Halaman

1.

Form Akuisisi Data Seluruh Lintasan

2.

Perhitungan Resistivitas Semu

3.

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

43

Berdasarkan Persamaan Rumus Teori

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

83

Foto Proses Pengambilan Data

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

86

xii
Universitas Sumatera Utara