STUDI INTRUSI AIR LAUT DENGAN MENGGUNAKAN METODE RESISTIVITAS LISTRIK KONFIGURASI WENNER – SCLUMBERGER DI KAWASAN DESA PANTAI CERMIN KIRI KECAMATAN PANTAI CERMIN SKRIPSI FITRIKAYANTI HASIBUAN NIM : 080801042
STUDI INTRUSI AIR LAUT DENGAN MENGGUNAKAN METODE RESISTIVITAS LISTRIK KONFIGURASI WENNER – SCLUMBERGER DI KAWASAN DESA PANTAI CERMIN KIRI KECAMATAN PANTAI CERMIN SKRIPSI FITRIKAYANTI HASIBUAN NIM : 080801042 DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013
STUDI INTRUSI AIR LAUT DENGAN MENGGUNAKAN METODE RESISTIVITAS LISTRIK KONFIGURASI WENNER – SCLUMBERGER DI KAWSAN DESA PANTAI CERMIN KIRI KECAMATAN PANTAI CERMIN SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
FITRIKAYANTI HASIBUAN NIM : 080801042 DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013
PERSETUJUAN
Judul : Studi Intrusi Air Laut Dengan Menggunakan metode Resistivitas Listrik Konfigurasi wenner-Sclumberger Di Kawasan Pantai Cermin Kiri Kecamatan Pantai cermin.
Kategori : Skripsi Nama : Fitrikaynti Hasibuan Nim : 080801042 Program Studi : Sarjana (S1) Fisika Departemen : Fisika Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam (MIPA)
Universitas Sumatera Utara Disetujui di
Medan, Mei 2013 Komisi Pembimbing : Pembimbing 2, Pembimbing 1, Drs. Rahmatsyah, M.Si Dr. Susilawati, S.Si, M.Si NIP. 19660202199431006 NIP. 197412072000122001 Diketahui/Disetujui oleh Departemen Fisika FMIPA USU Ketua, Dr. Marhaposan Situmorang NIP. 1955103019800331003 iii
PERNYATAAN STUDI INTRUSI AIR LAUT DENGAN MENGGUNAKAN METODE REISTIVITAS LISTRIK KONFIGURASI WENNER-SCLUMBERGER DI KAWASAN PANTAI CERMIN KIRI KECAMATAN PANTAI CERMIN SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Mei 2013 FITRIKAYANTI HASIBUAN 080801042
PENGHARGAAN
Alhamdulillah, segala puji syukur penulis panjatkan keahadirat Allah SWT atah segala limpahan rahmatNya sehingga penulis diberi kekuatan untuk menghadapi segala rintangan dalam menyelesaikan skripsi yang berjudul “STUDI
INTRUSI AIR LAUT DENGAN MENGGUNAKAN METODE RESISTIVITAS LISTRIK KONFIGURASI WENNER – SCLUMBERGER DI KAWASAN DESA PANTAI CERMIN KIRI KECAMATAN PANTAI CERMIN”.
Penyelesaian skripsi ini tentunya tidak terlepas dari bimbingan, bantuan, dorongan dari berbagai pihak. Oleh karena itu dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih kepada :
1. Dr. Susilawati, M.Si dan Drs. Rahmatsyah, M.Si selaku dosen pembimbing I dan II yang bersedia meluangkan waktunya untuk mendampingi penulis dalam setiap bimbingannya.
2. Bapak Dr. Sutarman, M.Sc, selaku dekan FMIPA USU.
3. Bapak Dr. Marhaposan Situmorang dan Drs. Syahrul Humaidi M.Sc selaku ketua dan sekretaris Departemen Fisika FMIPA USU.
4. Seluruh staf dosen dan staf pegawai Departemen Fisika FMIPA USU.
5. Bapak Juniar, beserta mahasiswa UNIMED yang sudah membantu penulis melakukan penelitian di desa Pantai Cermin Kiri.
6. Ucapan terima kasih yang setinggi-tingginya penulis sampaikan kepada kedua orang tua yang paling kusayangi Ayahanda Mansur hsb dan ibunda Nur Dewi Rtg,S.PdI dan abangku Andri Faisal Hsb,S.pd dan Yunus Hsb,S.pd, serta buat adikku tercinta Delima Sari Hsb terimakasih atas doa, perhatian dan kasih sayang yang diberikan kepada penulis.
7. Buat Uda Lameje Hrp, Ete Ida Sari Rtg, sepupuku Ira , sikecil Elsa dan keluarga besar yang tidak dapat disebutkan namanya satu persatu terimakasih buat motivasi, dukungan dan perhatiannya.
8. Sahabat – Sahabat terbaikku Sofi, Nia, Meilan, Lina, Aisyah,cristi, jannah, Rida, Vivien, Rizki, Dewi dan rekan – rekan stambuk 2008 yang sudah banyak memberi saya semangat, perhatian, keceriaannya dan doanya.
9. Seluruh teman-teman, rekan-rekan dan Adik-adik di jurusan Fisika FMIPA USU Semoga Allah SWT memberkahi kita semuanya.
10. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah membantu terselesaikannya skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaaan. Oleh karena itu dengan besar hati penulis sangat berterimaksih terhadap saran dan kritik yang akan dijadikan masukan guna perbaikan. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi penulis dan pembaca yang budiman.
Penulis
STUDI INTRUSI AIR LAUT DENGAN MENGGUNAKAN METODE RESISTIVITAS LISTRIK KONFIGURASI WENNER – SCLUMBERGER
DI KAWASAN DESA PANTAI CERMIN KIRI KECAMATAN PANTAI
CERMIN ABSTRAKTelah dilakukan penelitian tentang pendeteksian intrusi air laut dengan menggunakan metode resistivitas listrik. Penelitian dilakukan di daerah Pantai Cermin Kiri, kecamatan Pantai Cermin. Pengambilan data menggunakan alat resistivitimeter, konfigurasi Wenner-Sclumberger dengan jarak spasi 5 meter. Data yang diperoleh adalah data arus (I) dan beda potensial (V). Pengolahan data dilakukan menggunakan perangkat lunak Res2dinv yang hasilnya adalah berupa resistivitas citra resistivitas 2D bawah permukaan. Nilai resistivitas batuan pada lintasan I (jarak ± 1 km dari tepi pantai) berkisar antara 27,9
Ω.m – 968 Ω.m, pada lintasan II (jarak ± 955 m dari tepi pantai) berkisar antara 14 Ωm – 508 Ωm dan pada lintasan III ( jarak ± 980 m dari tepi pantai) berkisar antara 16,8 Ω.m – 494 Ω.m. Hasil interpretasi menunjukkan tidak ditemukan adanya intrusi air laut di daerah Pantai Cermin Kiri dilihat dari nilai resistivitas batuannya.
Dimana nilai resistivitas batuan yang terkena intrusi sebesar 0,5 Ωm – 5 Ωm. Kata kunci : intrusi air laut, resistivitas, Wenner - Schlumberger
STUDY INTRUSION OF SEA WATER BY USING CONFIGURATION ELECTRICAL RESISTIVITY WENNER - SCHLUMBERGER AT PANTAI CERMIN KIRI VILLAGE PANTAI CERMIN DISTRICT ABSTRACT
A studied concerning the detection of seawater intrusion by using the electrical resistivity method had been performed. The study was conducted in the area of Pantai Cermin Kiri, Pantai Cermin district, North Sumatera Province. Taked of data using a resistivitimeter, Wenner-Sclumberger configuration. The data obtained is current (I) data and potential difference (V) data. Data processing is performed by using Res2dinv software the result is in the form of 2D resistivity image of the subsurface resistivity. Rock resistivity values on the one track (a distance ± 1 km from the beach) ranged between 27,9 Ω.m – 968 Ω.m, the second track (a distance ± 955 m from the beach) ranged from 14 Ω - 508 Ω and the third track (a distance ± 980 m from the beach) ranged between 16,8 Ω.m – 494 Ω.m.
Interpretation of the results showed did not find any seawater intrusion in the views of the Pantai Cermin Kiri from the rock resistivity values. Where the rock resistivity values that affected by intrusive rocks is 0.5 Ωm - 5 Ωm.
Keywords: sea water intrusion, resistivity, wenner-schlumberger
Halaman Persetujuan ii
2.7 Sifat Listrik Pada Batuan
13
2.4.1 Air Tanah Bebas Di Pantai
15
2.4.2 Air Tanah Terkekang Di Pantai
16
2.5 Pengambilan Air Tanah Melalui Sumur
17
2.5.1 Sumur Dangkal (Shallow well)
17
2.5.2 Sumur Dalam (Depp Well)
18
2.6 Permeabilitas dan Porositas
20
22
10
2.7.1 Pengaruh Keadaan Struktur Tanah
24
2.7.2 Pengaruh Unsur Kimia
24
2.7.3 Pengaruh Iklim
24
2.7.4 Pengaruh Temperatur Tanah
25
2.8 Metode Geolistrik Resistivitas
25
2.9 Resistivitas Semu
29
2.10 Jenis – Jenis Konfigurasi Metode Geolistrik Resistivitas
2.4 Intrusi Air Laut
2.3 Akifer
Pernyataan iii
4
Penghargaan iv
Abstrak v
Abstract vi
Daftar Isi vii
Daftar tabel ix
Daftar Gambar x
BAB I Pendahuluan
1
1.1 Latar Belakang
1
1.2 Perumusan Masalah
4
1.3 Batasan Masalah
1.4 Tujuan Penelitian
9
5
1.5 Manfaat Penelitian
5
1.6 Sistematika Penulisan
6 BAB II Tinjauan Pustaka
7
2.1 Air Tanah
7
2.1.1 Pembagian Air Tanah
8
2.1.2 Penggolongan Air Tanah
9
2.2 Kondisi Air Tanah
32
2.10.1 Konfigurasi Wenner
32
2.10.2 Konfigurasi Wenner – Sclumberger
33
2.10.3 Konfigurasi Dipole – dipole
34
2.10.4 Konfigurasi Pole – pole
36
2.11 Software Res2dinv
36 BAB III Metodologi
38
3.1 Lokasi Penelitian
38
3.1.1 Kondisi Geografis
36
3.1.2 Iklim
39
3.2 Waktu Penelitian
39
3.3 Alat – Alat Penelitian
39
3.4 Tahapan Pengambilan Data Dan Proses Pengolahan Data
40
3.4.1 Survei Lokasi
40
3.4.2 Teknik Pengambilan Data
40
3.4.3 Pengumpulan Data
42
3.4.4 Teknik Pengolahan Data
44
3.4.5 Interpretasi
44
3.5 Diagram Alir
45 BAB IV Hasil Dan Pembahasan
46
4.1 Analisa Data dan Pembahasan
46
4.1.1 Lintasan I
49
4.1.2 Lintasan II
52
4.1.3 Lintasan III
55 BAB V Kesimpulan Dan Saran
60
5.1 Kesimpulan
60
5.2 Saran
61 DAFTAR PUSTAKA
62 LAMPIRAN
64
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Porositas dan Permeabilitas beberapa tipe batuan21 Tabel 2.2 Resistivitas Kelistrikan Batuan
23 Tabel 4.1 Letak koordinat lokasi penelitian
47 Tabel 4.2 Nilai Resistivitas Kelistrikan Batuan
48 Tabel 4.3 Distribusi lapisan permukaan bawah tanah Lintasan I
50 Tabel 4.4 Distribusi lapisan permukaan bawah tanah Lintasan II
53 Tabel 4.5 Distribusi lapisan permukaan bawah tanah Lintasan III
56
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Akifer air tanah11 Gambar 2.2 Hukum Herzberg pada air tanah tawar dan asin dekat garis pantai
15 Gambar 2.3 Penerobosan air asin pada air terkekang
17 Gambar 2.4 Kondisi dimana intrusi air laut terjadi karena keseimbangan terganggu akibat pengambilan air
19 Gambar 2.5 Permeabilitas dan porositas
20 Gambar 2.6 Pola aliran arus dan bidang ekipotensial antara dua elektroda arus dengan polaritas berlawanan
27 Gambar 2.7 Konsep resistivitas semu pada medium berlapis
30 Gambar 2.8 Elektroda arus dan Potensial pada konfigurasi Wenner
33 Gambar 2.9 Pengaturan Elektroda Konfigurasi Wenner Schlumberger
34 Gambar 2.9 Konfigurasi dipole – dipole
35 Gambar 2.10 Konfigurai Pole – Pole
36 Gambar 3.1 Lokasi Penelitian di Wilayah Pantai Cermin
38 Gambar 3.2 model pengridan untuk konfigurasi Wenner –
Schlumberger
41 Gambar 3.3 Sebuah susunan elektroda – untuk Wenner
Schlumberger
41 Gambar 3.4 Tampilan awal program Res2dinv
44 Gambar 3.5 Diagram alir
45 Gambar 4.1 letak lintasan pengukuran
47 Gambar 4.2 Penampang melintang reistivitas lapisan bawah permukaan bumi untuk Lintasan I
49 Gambar 4.3 Penampang melintang reistivitas lapisan bawah permukaan bumi untuk Lintasan II
52 Gambar 4.4 Penampang melintang reistivitas lapisan bawah permukaan bumi untuk Lintasan III
55