IDENTIFIKASI POLA ALIRAN SUNGAI BAWAH TANAH DAERAH KARST DI DESA GEBANGHARJO KECAMATAN PRACIMANTORO MENGGUNAKAN METODE RESISTIVITY TOMOGRAPHY KONFIGURASI WENNER-SCHLUMBERGER - UNS Institutional Repository

  

IDENTIFIKASI POLA ALIRAN SUNGAI BAWAH TANAH

DAERAH KARST DI DESA GEBANGHARJO KECAMATAN

PRACIMANTORO MENGGUNAKAN METODE RESISTIVITY

TOMOGRAPHY KONFIGURASI WENNER-SCHLUMBERGER

Disusun Oleh : YUDI PURWANTO

  

M0213101

SKRIPSI

PROGRAM STUDI FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

Agustus, 2017

  

IDENTIFIKASI POLA ALIRAN SUNGAI BAWAH TANAH

DAERAH KARST DI DESA GEBANGHARJO KECAMATAN

PRACIMANTORO MENGGUNAKAN METODE RESISTIVITY

TOMOGRAPHY KONFIGURASI WENNER-SCHLUMBERGER

Disusun Oleh : YUDI PURWANTO

  

M0213101

SKRIPSI

Diajukan untuk memenuhi sebagian

Persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Sains

  

PROGRAM STUDI FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

Agustus, 2017

  

HALAMAN PERSETUJUAN

SKRIPSI

Identifikasi Pola Aliran Sungai Bawah Tanah Daerah Karst di Desa

Gebangharjo Kecamatan Pracimantoro Menggunakan Metode Resistivity

  

Tomography Konfigurasi Wenner-Schlumberger

  Oleh:

  

Yudi Purwanto

M0213101

Telah disetujui oleh

  Pembimbing I Darsono S.Si., M.Si.

  Tanggal : …………………… NIP 1970107271997021 001 Pembimbing II Sorja Koesuma, S.Si., M.Si.

  Tanggal : …………………… NIP 197208012000031001

  

HALAMAN PENGESAHAN

  Skripsi dengan judul : Identifikasi Pola Aliran Sungai Bawah Tanah Daerah Karst di Desa Gebangharjo Kecamatan Pracimantoro Menggunakan Metode Resistivity Tomography Konfigurasi Wenner-Schlumberger

  Yang ditulis oleh Nama : Yudi Purwanto NIM : M0213101

  Telah diuji dan dinyatakan lulus oleh dewan penguji pada Hari : Selasa Tanggal : 2 Agustus 2017

  Dewan Penguji : 1.

  Ketua Penguji Budi Legowo, S.Si., M.Si.

  ………………………… NIP. 19730510 199903 1 002 2.

  Sekretaris Penguji Dr. Eng. Budi Purnama. S.Si., M.Si.

  ………………………… NIP. 19731109 200003 1 001 3.

  Anggota Penguji I Darsono, S.Si., M.Si.

  ………………………… NIP. 19700727 199702 1 001 4.

  Anggota Penguji II Sorja Koesuma, S.Si., M.Si.

  ………………………… NIP. 19720801 200003 1 001

Disahkan pada T anggal ……………………….

  Oleh Kepala Program Studi Fisika

  Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetehuan Alam Universitas Sebelas Maret Surakarta

Dr. Fahru Nurosyid, S.Si., M.Si.

  NIP. 19721013 200003 1 002

  

PERNYATAAN

  Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul “Identifikasi Pola Aliran Sungai Bawah Tanah Daerah Karst di Desa Gebangharjo Kecamatan Pracimantoro Menggunakan Metode Resistivity Tomography Konfigurasi Wenner- Schlumberger

   adalah benar-benar hasil penelitian saya dan sepengetahuan saya

  hingga saat ini isi Skripsi tidak berisi materi yang telah di publikasikan atau ditulis oleh orang lain atau materi yang telah diajukan untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di Universitas Sebelas Maret atau di Perguruan Tinggi lainya kecuali telah dituliskan di daftar pustaka Skripsi. Segala bentuk bantuan dari semua pihak telah di tulis di bagian saya ucapkan terima kasih. Isi skripsi ini boleh di rujuk atau difotocopy secara bebas tanpa harus memberitahu penulis.

  Surakarta 31 Juli 2017 Penulis

  Yudi Purwanto

  

MOTTO

“…Dan sebaik-baik manusia adalah orang yang paling bermanfaat bagi

manusia.” (HR. Thabrani dan Daruquthni)

  

“Jika kalian berbuat baik, sesungguhnya kalian berbuat baik bagi diri kalian

sendiri ” (QS. Al-Isra:7)

“Hidup adalah keberanian menghadapi tanda tanya” ( Soe Hok Gie)

  

Alam Telah Hidup Jutaan Tahun, Karena Itu Alam Akan Mengajarkan Lebih

Banyak Pengetahuan Daripada Orang-Orang Cerdas yang Anda Temui

  

PERSEMBAHAN

  Persembahkan karya ini untuk : Bapak (Sumardi) dan Ibu (Sri Mulyani)

  Adik (Diah Ayu Puspita Sari) Keluarga Besar Garba Wira Bhuana MAPALA UNS

  Rekan-Rekan Geofisika UNS Teman-teman Fisika UNS 2013

  

Identifikasi Pola Aliran Sungai Bawah Tanah Daerah Karst di Desa

Gebangharjo Kecamatan Pracimantoro Menggunakan Metode Resistivity

Tomography Konfigurasi Wenner-Schlumberger

  

Yudi Purwanto

M0213101

Program Studi Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Sebelas Maret

  

ABSTRAK

  Penelitian ini dimaksud untuk mengidentifikasi pola aliran sungai bawah tanah di Desa Gebangharjo, Pracimantoro. Jumlah data diambil sebanyak 4 lintasan dengan panjang masing-masing 750 meter, jarak a = 50 meter, dan faktor pengali n = 1,

  

2, 3, 4, 5, 6. Instrument yang digunakan adalah resistivity OYO model 2119C

  McOHM-EL. Data diolah menggunakan software Res2Dinv ver. 3.56.22 untuk mendapatkan penampang resistivitas 2D dan software RockWork16 untuk membuat pemodelan 3D. Hasilnya menunjukkan bahwa keberadaan lorong sungai bawah tanah diduga terdeteksi di lintasan 2 pada titik 350 meter

  • – 530 meter kedalaman 65 meter
  • – 110 meter, lintasan 3 pada titik 400 meter – 500 meter, dan lintasan 4 pada titik 150 m>– 300 meter kedalaman 100 meter ke bawah dan pada titik 450 meter
  • – 500 meter kedalaman 125 meter ke bawah. Struktur lorong sungai bawah tanah terbentuk dari batugamping konglomerat yang menjadi lapisan penudung. Pola aliran sungai bawah tanah diduga mengalir menuju selatan karena lorong pada lintasan 3 dan lintasan 4 diperoleh lebih rendah dari lintasan 2. Kata kunci : sungai bawah tanah, lapisan penudung, lorong, resistivitas

  

Identification of Karst Underground River System in Gebangharjo Village,

Pracimantoro by Using Wenner-

Schlumberger’s Configuration in Resistivity

  

Tomography Method

Yudi Purwanto

M0213101

Physics Department, Faculty of Mathematics and Science

  

Universitas Sebelas Maret

ABSTRACT

  This research is intended to identify of karst underground river system in Gebangharjo Village, Pracimantoro. It is conducted using 4 data with 750 meters in

  

length with each length a = 50 meters and n=1, 2, 3, 4, 5, 6. Resistivity meter OYO

2119C McOHM-EL model is used as the instrument. Furthermore, the data is

processed with two softwares; Res2Dinv ver. 3.56.22 to get 2D resistivity section

and RockWork16 to make 3D model of the site. After the process, it is found that

the underground river is located in the line 2 on point of 350 meter

  • – 530 meter with

    the depth of 65 meter – 110 meter, in line 3 on the point of 400 meter – 500 meter,

    and line 4 on the point of 150 meter
  • – 300 meter with the depth of 100 meter and lower, and on the point of 450 m
  • – 500 meter with the depth of 125 meter and

    lower. Hollow carbonate rocks are structured as the caprock of the underground

    river. Moreover, It is expected that the underground river is flowing to the South because of the chamber in third and fourth line are lower than second line. Keywords: underground river, caprock, chamber, resistivity

Puji syukur kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan penelitian dalam bentuk skripsi ini. Skripsi berjudul “IDENTIFIKASI POLA ALIRAN SUNGAI BAWAH TANAH DAERAH KARST DI DESA GEBANGHARJO KECAMATAN PRACIMANTORO MENGGUNAKAN METODE RESISTIVITY

  TOMOGRAPHY KONFIGURASI WENNER-SCHLUMBERGER

  ” disusun untuk memenuhi syarat menyelesaian studi sarjana Fisika di Universitas Sebelas Maret. Penulisan skripsi ini dapat terselesaikan berkat bantuan dan dukungan dari banyak pihak yang berperan dalam prosesnya. Atas selesainya skripsi ini penulis menyampaikan ucapan terimakasih kepada : 1.

  Bapak (Sumardi), Ibu (Sri Mulyani), dan adik (Diah Ayu Puspita Sari) yang selalu memberi dukungan, semangat, dan doa.

  2. Bapak Dr. Fahru Nurosyid S.Si., M.Si. selaku Kepala Program Studi Fisika FMIPA UNS 3. Bapak Budi Legowo S.Si., M.Si. selaku Pembimbing Akademik (PA) yang telah membimbing dan memberi arahan untuk menyelesaikan studi ini.

  4. Bapak Darsono, S.Si., M.Si., dan Bapak Sorja Koesuma, S.Si., M.Si. selaku pembimbing I dan II yang telah memberi arahan, masukan, dan motivasi selama proses penyusunan skripsi ini.

  5. Bapak Ibu dosen beserta Staff di Program studi Fisika FMIPA UNS.

  6. Teguh, Luluk, Andhika, Annashr, Diaz, Anton, Berli, Nug beserta keluarga, Lintang, Brenda, dan Chiran yang telah membantu dan melancarkan proses pengambilan data di Pracimantoro.

  7. Rekan-rekan laboratorium Geofisika UNS (Fachrul, Luluk, Annashr, Andhika, Diaz, Chiran, Digdyo, Sinta, Fahri, dan Lela) terimakasih sudah bertukar pikiran berbagi ilmu dan saling membantu.

  8. Nenek besarta semua sanak saudara yang berada di Solo dan sekitarnya yang selalu memberi dukungan dan bantuan selama mengikuti proses perkuliahan di UNS.

  9. Saudara-saudari keluarga besar Garba Wira Bhuana MAPALA UNS.

  10. Teman-teman seperjuangan Fisika UNS 2013 11.

Semua pihak yang berperan dan mungkin tidak sempat disebutkan satu- persatu

  Penulis menyadari dalam penulisan skripsi ini tidak lepas dari kekurangan dan kesalahan. Oleh karena itu, penulis menerima saran dan kritik yang membangun terkait tugas akhir penelitian ini. Semoga skripsi ini dapat memberi manfaat untuk semua pihak yang membutuhkan.

  Surakarta, 31 Juli 2017 Yudi Purwanto

  

PUBLIKASI

Sebagian dari skripsi yang berjudul “Identifikasi Pola Aliran Sungai Bawah Tanah

  Daerah Karst di Desa Gebangharjo Kecamatan Pracimantoro Menggunakan Metode Resistivity Tomography Konfigurasi Wenner-Schlumberger ” telah disubmit di Indonesian Journal of Applied Physics (IJAP) Universitas Sebelas Maret, Surakarta tanggal 30 Juli 2017.

  

DAFTAR ISI

BAB I PENDAHULUAN .................................................................................... 1

  1.1. Latar Belakang Masalah .................................................................. 1

  1.2. Batasan Masalah.............................................................................. 3

  1.3. Perumusan Masalah ........................................................................ 3

  1.4. Tujuan ............................................................................................. 3

  1.5. Manfaat ........................................................................................... 3

  

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................... 4

  2.1. Geomorfologi Karst ........................................................................ 4

  2.2. Akuifer Karst ................................................................................... 6

  2.3. Metode Geolistrik............................................................................ 8

  2.4. Metode Resistivitas ......................................................................... 9

  2.5. Hukum Ohm Kerapatan Arus........................................................ 10

  2.6. Aliran Listrik Dalam Bumi ........................................................... 11

  2.7. Aliran Listrik Elektroda Arus Tunggal ......................................... 13

  2.8. Beda Potensial Pada Susunan 4 Elektroda .................................... 14

  

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ................................. 26

  5.2. Saran ................................................................................................... 40

  5.1. Kesimpulan ......................................................................................... 40

  

BAB V PENUTUP ............................................................................................. 40

  4.2. Analisis Aliran Sungai Bawah Tanah ........................................... 37

  4.1.4. Lintasan 4 ............................................................................... 35

  4.1.3. Lintasan 3 ............................................................................... 33

  4.1.2. Lintasan 2 ............................................................................... 31

  4.1.1. Lintasan 1 ............................................................................... 29

  4.1. Intepretasi Tomografi 2D .............................................................. 26

  3.3.5. Analisa ................................................................................... 25

  2.9. Resistivitas Semu .......................................................................... 15

  3.3.4. Pengolahan 3D ....................................................................... 24

  3.3.3. Pengolahan data 2D ............................................................... 23

  3.3.2. Pengambilan data ................................................................... 22

  3.3.1. Survei Awal ........................................................................... 22

  3.3. Prosedur Penelitian........................................................................ 21

  3.2. Alat dan Bahan .............................................................................. 20

  3.1. Tempat dan Waktu Penelitian ....................................................... 19

  

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ....................................................... 19

  2.10. Konfigurasi Wenner-Schlumberger .............................................. 16

  

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 41

  

DAFTAR GAMBAR

  Gambar 2. 1. Struktur hidrologrifis karst ................................................................ 5 Gambar 2. 2. Skema Pelarutan Batuan Karst .......................................................... 5 Gambar 2. 3. Sistem aliran diffuse .......................................................................... 6 Gambar 2. 4. Sistem aliran conduit ......................................................................... 6 Gambar 2. 5. Prinsip Akuisisi Geolistrik Dengan Susunan 4 Elektroda ................. 8 Gambar 2. 6. Arus I yang Dialirkan pada Material Homogen dengan Luas

  Penampang A dan Panjang L, Dengan Beda Potensial Ujung

Permukaannya ∆V .......................................................................... 10

  Gambar 2. 7. Arus I Elektroda Tunggal yang Dialirkan Pada Medium Homogen ......................................................................................................... 11

  Gambar 2. 8. Susunan 4 Elektroda dalam Akuisisi Resistivitas ........................... 14 Gambar 2. 9. Konfigurasi Wenner-Schlumberger ................................................ 17 Gambar 2. 10. Peta Geologi Kecamatan Pracimantoro......................................... 18 Gambar 3. 1. Peta Lokasi Penelitian ..................................................................... 19 Gambar 3. 2. Seperangkat Resistivitymeter ......................................................... 20 Gambar 3. 3. Diagram Alir Penelitian .................................................................. 21 Gambar 3. 4. Susunan Lintasan Pengambilan Data .............................................. 22 Gambar 3. 5. Konfigurasi Wenner-Schlumberger dalam Penelitian..................... 23 Gambar 3. 6. Input Data Resistivitas Semu .......................................................... 24 Gambar 3. 7. Input RockWork16 .......................................................................... 25 Gambar 4. 1. Hasil Inversi Data Lintasan 1 .......................................................... 29 Gambar 4. 2. Hasil Inversi Data Lintasan 2 .......................................................... 31 Gambar 4. 3. Hasil Inversi Data Lintasan 3 .......................................................... 33 Gambar 4. 4. Hasil Inversi Data Lintasan 4 .......................................................... 35 Gambar 4. 5. Dugaan Pola Aliran Sungai Bawah Tanah (garis putih), letak luweng

  (lingkaran merah) ............................................................................. 38

  

DAFTAR TABEL

  Tabel 2. 1. Klasifikasi Hidrologi Pada Akuifer Karbonat ....................................... 7 Tabel 2. 2. Resistivitas Material .............................................................................. 9 Tabel 4. 1. Resistivitas Material ............................................................................ 27 Tabel 4. 2. Intepretasi Resistivitas ........................................................................ 28