Studi Intrusi Air Laut Dengan Menggunakan Metode Resistivitas Konfigurasi Dipole-Dipole Di Kawasan Desa Lubuk Saban Kecamatan Pantai cermin

  STUDI INTRUSI AIR LAUT DENGAN MENGGUNAKAN METODE RESISTIVITAS KONFIGURASI DIPOLE - DIPOLE DI KAWASAN DESA LUBUK SABAN KECAMATAN PANTAI CERMIN SKRIPSI CRISTI 080801026 DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013

  STUDI INTRUSI AIR LAUT DENGAN MENGGUNAKAN METODE RESISTIVITAS KONFIGURASI DIPOLE-DIPOLE DI KAWASAN DESA LUBUK SABAN KECAMATAN PANTAI CERMIN SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains CRISTI 080801026

DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013

  PERSETUJUAN

  Judul : Studi Intrusi Air Laut Dengan Menggunakan metode Resistivitas Konfigurasi Dipole-Dipole Di Kawasan Desa Lubuk Saban Kecamatan Pantai cermin.

  Kategori : Skripsi Nama : Cristi Nim : 080801026 Program Studi : Sarjana (S1) Fisika Departemen : Fisika Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam

  Universitas Sumatera Utara Disetujui di

  Medan, Mei 2013 Komisi Pembimbing : Pembimbing 2, Pembimbing 1, Dr. Mester Sitepu,M.Sc Dr. Kerista Sebayang,M.S.

  NIP.195503161982031002 NIP.195806231986011001 Disetujui oleh, Departemen Fisika FMIPA USU Ketua, Dr. Marhaposan Situmorang NIP. 1955103019800331003

  

PERNYATAAN

STUDI INTRUSI AIR LAUT DENGAN MENGGUNAKAN METODE

RESISTIVITAS KONFIGURASI DIPOLE-DIPOLE DI KAWASAN DESA

LUBUK SABAN 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, 1 Mei 2013 CRISTI 080801026

  PENGHARGAAN Alhamdulillah, puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang Maha Pemurah dan Maha Penyayang, karena berkat rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat m enyelesaikan Skripsi yang berjudul : “Studi Intrusi Air Laut

  Dengan Menggunakan Metode Resistivitas Konfigurasi Dipole-Dipole di kawasan Desa L ubuk Saban Kecamatan Pantai Cermin”.

  Terima kasih penulis sampaikan kepada Dr. Kerista Sebayang, M.S dan Dr. Mester Sitepu,M.Sc selaku dosen pembimbing I dan II yang selalu bersedia meluangkan waktu dan pikirannya untuk membimbing penulis. Dr. Susilawati, M.Si, Drs Rahmadsyah, Drs Juniar yang telah banyak membantu selama pengambilan data. Seluruh Dosen dan Staf pengajar FMIPA USU dan seluruh teman-teman angkatan 2008 yang selalu memberikan motivasi dan nasehat untuk penulis

  Dan tidak lupa ucapan terima kasih yang setinggi-tingginya penulis sampaikan kepada Bapak dan Amak tersayang dan seluruh keluarga terimakasih atas doa, perhatian dan kasih sayang yang diberikan kepada penulis. Untuk Om Erwin Nasution dan Tante Ade Hanifah Siregar, dr. Poppy Dewinta M,NST, Inge Amelia Nst S.Psi, M Booby Afif Nst, Rudi Randa Harahap SH, dan seluruh keluarga besar yang tidak bisa disebutkan namanya satu persatu terima kasih atas motivasi, dukungan dan perhatiannya. Semoga ALLAH SWT akan membalasnya.

STUDI INTRUSI AIR LAUT DENGAN MENGGUNAKAN METODE

  

RESISTIVITAS KONFIGURASI DIPOLE-DIPOLE DI KAWASAN DESA

LUBUK SABAN KECAMATAN PANTAI CERMIN

ABSTRAK

  Air tanah merupakan sumber daya air yang paling baik untuk air bersih dan air minum. Kebutuhan air tanah selalu meningkat sesuai dengan pertambahan penduduk. Peningkatan pengambilan air tanah pada kawasan pantai memacu terjadinya intrusi air laut, atau masuknya air laut ke air tawar.. Penelitian dilakukan di kawasan desa Lubuk Saban Kecamatan Pantai Cermin. Penelitian ini bertujuan melihat struktur bawah permukaan daerah yang diduga mengalami intrusi air laut berdasarkan nilai jenis batuan bawah permukaan. Untuk mendapatkan nilai tahanan jenis ini digunakan metode geolistrik tahanan jenis konfigurasi Dipole-Dipole dengan 32 elektroda dan jarak antar elektroda 5 cm. Penelitian ini dilakukan pada 3 lintasan dengan panjang masing-masing lintasan 155 meter, nilai tahanan jenis semu yang diperoleh selanjutnya diolah dengan menggunakan Softwere Res2Dinv ver 3.3g for Win/Me sebagai nilai tahanan jenis yang sebenarnya. Hasil inversi terhadap resistivitas semu diinterpretasikan sebagai struktur bawah permukaan yang dapat dikaitkan dengan daerah yang mengandung intrusi air laut. Dari hasil pengolahan dan interpretasi data diperoleh kedalaman maksimal 31,2 m yang terdiri dari lapisan akuifer endapan lumpur (alluvial) dengan volume air tawar yang sedikit bercampur pasir (sandstone), kerikil (grafel) dan batuan pasir berlumpung. Ditemukan intrusi air laut pada ketiga lintasan pengukuran dengan volume air laut yang berbeda. Pada lintasan

• – pertama terjadi intrusi air laut yang cukup besar dengan nilai resistivitas 1,08 4,12 Ωm, pada lintasan kedua hanya sedikit terjadi intrusi laut dengan nilai resistivitas 4,54 Ωm hal ini terjadi karena jarak pengukuran yang semakin jauh dari garis pantai, pada lintasan ketiga terjadi intrusi air laut yang sangat besar dan hampir terjadi pada seluruh betangan dengan nilai resistivits 0,512
• – 3,74 Ωm hal ini dikarenakan letak pengukuran yang dekat dengan garis pantai (44m) dan lokasi penelitian yang dulunya adalah tambak. Kata kunci : intrusi air laut, resistivitas, Dipole-Dipole

  

STUDY SEA WATER INTRUSION WITH DIPOLE-DIPOLE

RESISTIVITY CONFIGURATION AT LUBUK SABAN VILLAGE

PANTAI CERMIN DISTRICT

ABSTRACT

  Groundwater is the best water resources for clean water and drinking water. The need of groundwater always increases along with population growth. The increasing adoption of groundwater in coastal area spurs the occurrence of intrusion, or the inclusion of sea water into fresh water. The study was conducted in the village of Lubuk Saban, in the district of Pantai Cermin. This study examines the structure of the local subsurface seawater intrusion allegedly suffered by the value of subsurface rock types. To obtain resistivity value is used electrical resistivity or geoelectric resistivity method Dipole-Dipole configuration with 32 electrodes and the distance between the electrodes 5 cm. The research was conducted on 3 tracks with each track length of 155 meters, apparent resistivity values were then processed using Res2Dinv Software ver 3.3g for Win / Me as actual resistivity value. The apparent resistivity inversion results are interpreted as subsurface structures that may be associated with areas containing sea water intrusion. From the processing and interpretation of the data obtained maximum depth of 31.2 m which consists of layers of silt aquifer (alluvial) with a little volume of fresh water mixed with sand (sandstone), gravel (gravel) and rocks sand. Found of seawater intrusion in the third trajectory measurements with different volumes of sea water. At the first pass seawater intrusion occurred fairly large with resistivity values from 1.08 to 4.12 Ωm, the second track just a little intrusion o f sea with Ωm resistivity value of 4.54 this happens because the farther the distance measurement from the shoreline, the third track intrusion of sea water a very large and occur in almost all bars with resistivity values from 0.512 to 3.74 Ωm this is due to the location of measurement that is close to the shoreline (44m) and the research that was once the location of the pond.

  Keyword : seawater intrusion, , resistivity, dipole-dipole

DAFTAR ISI

  Halaman Persetujuan ii

  Pernyataan iii Penghargaan iv Abstrak v

  Abstract vi Daftar Isi vii Daftar Tabel ix Daftar Gambar x Daftar Lampiran xii

  BAB 1 Pendahuluan

  1.1 Latar Belakang

  1

  1.2 Rumusan Masalah

  3

  1.3 Batasan Masalah

  3

  1.4 Tujuan Penelitian

  4

  1.5 Manfaat Penelitian

  4

  1.6 Sistematika Penulisan

  5 BAB II Tinjauan Pustaka

  2.1 Air

  6

  2.2 Air Tanah

  6

  2.2.1 Pembagian Air Tanah

  11

  2.2.2 Kondisi Air Tanah

  11

  2.2.3 Aliran Air Tanah

  12

  2.2.4 Permeabilitas dan Porositas

  12

  2.3 Akuifer

  14

  2.4 Air Laut

  15

  2.5 Interaksi Air tanah dengan Air Laut

  16

  2.6 Intrusi Air Laut

  17

  2.7 Metode Geolistrik

  22

  2.7.1 Metode Geolistrik Tahanan Jenis

  23

  2.7.2 Resistivitas Semu

  28

  2.7.3 Jenis-Jenis Konfigurasi Metode Geolistrik Resistivitas

  29

  2.7.3.1 Konfigurasi Schlumberger

  31

  2.7.3.2 Konfigurasi Wenner 31

  2.7.3.3 Konfiguras Pole-Pole

  32

  2.7.3.4 Konfigurasi Wenner-Sclumberger

  33

  2.7.3.4 Konfigurasi Dipole-Dipole

  34

  2.7.4 Konsep Resistivitas Batuan

  36

  2.7.4.1 Pengaruh Keadaaan Struktur Tanah

  38

  2.7.4.2 Pengaruh Unsur Kimia

  38

  2.7.4.3 Pengaruh Iklim

  38

  2.7.4.4 Pengaruh Temperatur Tanah

  39

  2.8 Softwere Res2Dinv

  39 BAB III Metodelogi Penelitian

  3.1 Tempat dan Waktu Penelitian

  41

  3.2 Alat-Alat Penelitian

  42

  3.3. Prosedur Pengambilan Data

  42

  3.3.1 Konfigurasi Elektroda

  43

  3.3.2 Pengolahan Data

  45

  3.3.3 Interpretasi Data

  48

  3.4 Diagram Alir

  49 BAB IV Hasil Dan Pembahasan

  4.1 Akuisisi Data Geolistrik

  63

  71 Daftar pustaka

  5.2 Saran

  70

  5.1 Kesimpulan

  67 Bab V Kesimpulan Dan Saran

  4.5 Hubungan Air Tanah dan Air Laut

  64

  4.4 Intrusi

  63

  4.3.3 Lintasan III

  4.3.2 Lintasan II

  50

  62

  4.3.1 Lintasan I

  62

  4.3 Hasil Interpretasi dengan Softwere Res2Dinv

  60

  4.2.3 Analisis Lintasan III

  57

  4.2.2 Analisis Lintasan II

  54

  4.2.1 Analisis Lintasan I

  4.2 Analisis Data Dan Pembahasan

  72 Lampiran Lampiran A Lampiran B Lampiran C Lampiran D

  

DAFTAR TABEL

  Nomor Judul Halaman Tabel

  2.1 Macam-macam Batuan berdasarkan kerapatannya

  9

  2.2 Porositas dan Permeabilitas tipe Batuan

  14

  4.1 Letak Koordinat Lokasi Penelitian

  51

  4.2 Nilai Resistivitas Batuan

  53

  4.3 Analisis Kondisi Bawah Permukaan Lintasan I

  55

  4.4 Analisis Kondisi Bawah Permukaan Pada Lintasan 2

  58

  4.5 Analisis Kondisi Bawah Permukaan Lintasan 3

  61

  4.6 Perhitungan batas antara air tanah dengan air laut

  69

  43

  27 Gambar 2.10 Konsep resistivitas semu pada medium berlapis

  41 Gambar 3.3 Pemasangan Elektroda cara dipole-dipole

  40 Gambar 3.2 Foto dari udara yang menunjukan desa Lubuk Saban

  34 Gambar 3.1 Peta Kabupaten Serdang Bedagai yang menunjukan Desa Lubuk Saban

  34 Gambar 2.15 Konfigurasi Dipole-Dipole

  dengan faktor geometri (k)

  33 Gambar 2.14 Pengaturan elektroda konfigurasi Wenner

  32 Gambar 2.13 Konfigurasi Pole-Pole

  31 Gambar 2.12 Elektroda arus dan potensial pada konfigurasi Wenner

  29 Gambar 2.11 Elektroda arus dan potensial konfigurasi Schlumberger

  26 Gambar 2.9 Skema penempatan elektroda

  

DAFTAR GAMBAR

  26 Gambar 2.8 Arah arus listrik dan garis equipotensial untuk dua sumber arus berada di permukaan bumi

  25 Gambar 2.7 Arah arus listrik dan garis equipotensial untuk sumber arus berada di permukaan bumi

  24 Gambar 2.6 Arah arus listrik dan garis equipotensial untuk sumber arus berada di dalam bumi

  20 Gambar 2.5 Kawat yang dialiri arus

  19 Gambar 2.4 Penerobosan air asin pada air terkekang

Gambar 2.3 Hubungan air asin dengan air tanah tawar pada akuifer

  17 akibat pengambilan air

  7 Gambar 2.2 Intrusi air Laut terjadi karena kesetimbangan terganggu

Gambar 2.1 Posisi relatif pada air bawah permukaan

  Halaman

• – Schlumberger

Gambar 3.4 Maping Konfigurasi elektroda dipole-dipole

  43 Gambar 3.5 Plot Point Konfigurasi Dipole-dipole

  44 Gambar 3.6 Tampilan awal program Res2dinv

  47 Gambar 3.7 Diagram Alir Penelitian

  49 Gambar 4.1 Titik Lokasi Penelitian

  51 Gambar 4.2 Penampang melintang reistivitas lapisan bawah permukaan bumi dengan konfigurasi Dipole-dipole Lintasan 1

  54 Gambar 4.3 Penampang melintang reistivitas lapisan bawah permukaan bumi dengan konfigurasi Dipole-dipole Lintasan II

  57 Gambar 4.4 Penampang melintang reistivitas lapisan bawah permukaan bumi dengan konfigurasi Dipole-dipole Lintasan III

  60