METODE RESISTIVITAS KONFIGURASI WENNER UNTUK MENGANALISIS ALIRAN REMBESAN (SEEPAGE) DI BENDUNG ALAM WAE ELA, AMBON.

(1)

METODE RESISTIVITAS KONFIGURASI WENNER UNTUK MENGANALISIS ALIRAN REMBESAN (SEEPAGE) DI BENDUNG ALAM WAE ELA, AMBON

SKRIPSI

Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Sains Program Studi Fisika

Oleh

GUMILAR UTAMAS NUGRAHA 0800617

PROGRAM STUDI FISIKA JURUSAN PENDIDIKAN FISIKA

FAKULTAS PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA

(2)

METODE RESISTIVITAS KONFIGURASI WENNER UNTUK

MENGANALISIS ALIRAN REMBESAN (SEEPAGE) DI BENDUNG

ALAM WAE ELA, AMBON

Oleh

Gumilar Utamas Nugraha

Sebuah skripsi yang diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana pada Fakultas Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Juli 2014

Hak Cipta dilindungi undang-undang.

Skripsi ini tidak boleh diperbanyak seluruhya atau sebagian, dengan dicetak ulang, difoto kopi, atau cara lainnya tanpa ijin dari penulis.

(3)

LEMBAR PENGESAHAN

GUMILAR UTAMAS NUGRAHA (0800617)

METODE RESISTIVITAS KONFIGURASI WENNER UNTUK MENGANALISIS ALIRAN REMBESAN (SEEPAGE) DI BENDUNG ALAM WAE ELA, AMBON

DISETUJUI DAN DISAHKAN OLEH PEMBIMBING :

Pembimbing I,

Nanang Dwi Ardi, M.T. NIP : 198012122005011002

Pembimbing II,

Pulung Arya Pranantya, M.T. NIP : 198204152006041003

Mengetahui

Ketua Jurusan Pendidikan Fisika,

Dr. Ida Kaniawati, M.Si. NIP : 196807031992032001

(4)

Gumilar Utamas Nugraha, 2014

Metode Resistivitas Konfigurasi Wenner Untuk Menganalisis Aliran Rembesan (Seepage) Di Bendung Alam Wae Ela, Ambon

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

DAFTAR ISI

ABSTRAK ... i

KATA PENGANTAR ... ii

UCAPAN TERIMA KASIH ... iii

DAFTAR ISI... iv

DAFTAR GAMBAR ... vii

DAFTAR TABEL ... ix

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Rumusan Masalah ... 3

1.3 Batasan Masalah ... 3

1.4 Tujuan Penelitian ... 4

1.5 Metode Penelitian ... 4

1.6 Manfaat Penelitian ... 4

1.7 Lokasi Penelitian ... 4

BAB II KAJIAN PUSTAKA 2.1 Metode Geolistrik Resistivitas ... 6

2.1.1 Prinsip Dasar Metode Geolistrik ... 6

2.1.2 Sifat Aliran Listrik ... 9

2.1.3 Konsep Tahanan Jenis Semu ... 10

2.1.4 Potensial Pada Medium yang homogen ... 11

2.1.5 Distribusi Aliran Arus dalam Bumi ... 12

2.1.6 Jenis Konfigurasi Elektroda Geolistrik ... 15

2.1.7 Teknik Pengukuran Geolistrik ... 18

2.1.8 Nilai Tahanan Jenis Berbagai Jenis Mineral dan Batuan... 21

2.1.9 Porositas dan Permeabilitas Batuan ... 22

(5)

Gumilar Utamas Nugraha, 2014

Metode Resistivitas Konfigurasi Wenner Untuk Menganalisis Aliran Rembesan (Seepage) Di Bendung Alam Wae Ela, Ambon

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

2.3 Gerakan Tanah ... 24

2.3.1 Pendahuluan ... 24

2.3.2 Definisi Tanah Longsor ... 25

2.3.3 Jenis Tanah Longsor ... 25

2.3.4 Gejala Umum Tanah Longsor ... 29

2.3.5 Penyebab Terjadinya Tanah Longsor ... 29

2.4 Bendung... 35

2.5 Air Tanah ... 37

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 40

3.1 Alur Penelitian ... 40

3.2 Alat Geolistrik Resistivitas ... 41

3.3 Lokasi dan Waktu Penelitian ... 42

3.3.1 Lokasi Penelitian ... 42

3.3.2 Waktu Penelitian ... 42

3.4 Pengambilan Data... 43

3.5 Pengolahan Data ... 44

3.6 Interpretasi Data ... 46

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 47

4.1 Hasil Penelitian... 47

4.2 Interpretasi Hasil Geolistrik di Setiap Lintasan ... 51

4.2.1 Penampang Lintasan 1 ... 51

4.2.2 Penampang Lintasan 2 ... 53

4.2.3 Penampang Lintasan 3 ... 56

4.2.4 Penampang Lintasan 4 ... 58

4.2.5 Penampang Lintasan 5 ... 60

4.2.6 Penampang Lintasan 6 ... 62

4.3 Pembahasan ... 65

BAB V KESIMPULAN DAN REKOMENDASI ... 76

(6)

Gumilar Utamas Nugraha, 2014

Metode Resistivitas Konfigurasi Wenner Untuk Menganalisis Aliran Rembesan (Seepage) Di Bendung Alam Wae Ela, Ambon

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

5.2 Rekomendasi ... 76

DAFTAR PUSTAKA ... 77

LAMPIRAN

Lampiran 1 Data GPS

Lampiran 2 Data Geolistrik

Lampiran 3 Data Sebaran Resistivitas pada kedalaman tertentu

Lampiran 4 Dokumentasi Penelitian

Lampiran 5 Langkah-langkah penggunaan Software Surfer 12

Lampiran 6 Langkah-langkah penggunaan Software RockWorks 15

(7)

Gumilar Utamas Nugraha, 2014

Metode Resistivitas Konfigurasi Wenner Untuk Menganalisis Aliran Rembesan (Seepage) Di Bendung Alam Wae Ela, Ambon

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Lokasi Penelitian ... 5

Gambar 2.1 Material yang dialiri arus ... 7

Gambar 2.2 Titik permukaan arus yang terinjeksi pada tanah homogen ... 13

Gambar 2.3 Sumber arus di permukaan pada medium homogen ... 14

Gambar 2.4 Dua elektroda arus dan potensial di permukaan pada medium isotropik ... 14

Gambar 2.5 Skema konfigurasi Wenner ... 16

Gambar 2.6 Konfigurasi Wenner ... 16

Gambar 2.7 Konfigurasi dipole-dipole ... 17

Gambar 2.8 Konfigurasi Schlumberger ... 18

Gambar 2.9 Teknik akuisisi lateral mapping ... 19

Gambar 2.10 Teknik akuisisi vertikal sounding ... 20

Gambar 2.11 Longsoran translasi ... 26

Gambar 2.12 Longsoran rotasi ... 26

Gambar 2.13 Longsoran pergerakan blok ... 27

Gambar 2.14 Runtuhan Batu ... 27

Gambar 2.15 Rayapan Tanah ... 28

Gambar 2.16 Aliran Bahan Rombakan ... 28

Gambar 2.17 Lereng Terjal ... 30

Gambar 2.18 Tanah yang Kurang padat dan tebal ... 30

(8)

Gumilar Utamas Nugraha, 2014

Metode Resistivitas Konfigurasi Wenner Untuk Menganalisis Aliran Rembesan (Seepage) Di Bendung Alam Wae Ela, Ambon

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Gambar 2.20 Jenis Tata Lahan ... 31

Gambar 2.21 Getaran ... 32

Gambar 2.22 Beban tambahan ... 32

Gambar 2.23 Erosi ... 33

Gambar 2.24 Timbunan pada tebing ... 33

Gambar 2.25 Hutan gundul ... 34

Gambar 2.26 Tempat Pembuangan Akhir Sampah ... 35

Gambar 2.27 Kondisi Bendung Alam Wae Ela, Ambon ... 36

Gambar 2.28 Rembesan (seepage) pada suatu bendung ... 37

Gambar 2.29 Distribusi Air Bawah Permukaan ... 38

Gambar 3.1 Diagram alir penelitian ... 40

Gambar 3.2 Lokasi Penelitian ... 42

Gambar 3.3 Skema Pengambilan Data ... 43

Gambar 3.4 Skema pengukuran resistivitas 2D dengan konfigurasi Wenner ... 44

Gambar 3.5 Skema pengolahan data geolistrik ... 45

Gambar 4.1 Lintasan pengukuran Geolistrik ... 47

Gambar 4.2 Penampang Model 2D Lintasan 1 hasil pemodelan Res2Dinv ... 48

Gambar 4.3 Penampang Model 2D Lintasan 2 hasil pemodelan Res2Dinv ... 48

Gambar 4.4 Penampang Model 2D Lintasan 3 hasil pemodelan Res2Dinv ... 49

Gambar 4.5 Penampang Model 2D Lintasan 4 hasil pemodelan Res2Dinv ... 49

Gambar 4.6 Penampang Model 2D Lintasan 5 hasil pemodelan Res2Dinv ... 50

Gambar 4.7 Penampang Model 2D Lintasan 6 hasil pemodelan Res2Dinv ... 50

Gambar 4.8 Potensi aliran rembesan pada penampang lintasan 1 ... 51

Gambar 4.9 Potensi aliran rembesan pada penampang lintasan 2 ... 53

Gambar 4.10 Potensi aliran rembesan pada penampang lintasan 3 ... 56

Gambar 4.11 Potensi aliran rembesan pada penampang lintasan 4 ... 58

Gambar 4.12 Potensi aliran rembesan pada penampang lintasan 5 ... 60

Gambar 4.13 Potensi aliran rembesan pada penampang lintasan 6 ... 62

Gambar 4.14 Pola sebaran aliran rembesan pada kedalaman 5 meter ... 66

Gambar 4.15 Pola sebaran aliran rembesan pada kedalaman 15 meter ... 67

Gambar 4.16 Pola sebaran aliran rembesan pada kedalaman 35 meter ... 68

(9)

Gumilar Utamas Nugraha, 2014

Metode Resistivitas Konfigurasi Wenner Untuk Menganalisis Aliran Rembesan (Seepage) Di Bendung Alam Wae Ela, Ambon

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Gambar 4.18 Visualisasi model 3D berdasarkan data Geolistrik ... 70 Gambar 4.19 Model 3D pola sebaran aliran rembesan menggunakan software Rockwork 15

(a) solid model masuknya masukan aliran rembesan (b) solid model keluaran aliran rembesan (c) cut out model aliran rembesan (d) slice model aliran rembesan (e) iso surface model aliran rembesan(f) kondisi wilayah penelitian setelah dilakukan koreksi topografi (g) fence diagram 69 ... 74 Gambar 4.20 Gambaran bidang longsor Wae Ela; (a) model bidang longsor; (b) kondisi

longsoran eksisiting di Wae Ela potongan tipikal melintang dilihat dari hulu ke hilir. ... 75 Gambar 4.21 Gambaran kondisi rembesan dominan di bagian kanan ... 75

DAFTAR TABEL

2.1 Nilai tahanan jenis mineral dan batuan ... 21 2.2 Nilai Porositas Dan Permeabilitas Berbagai Jenis Batuan ... 22 4.1 Resistivitas batuan Bendung Alam Wae Ela ... 65

(10)

Gumilar Utamas Nugraha, 2014

Metode Resistivitas Konfigurasi Wenner Untuk Menganalisis Aliran Rembesan (Seepage) Di Bendung Alam Wae Ela, Ambon

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

METODE RESISTIVITAS KONFIGURASI WENNER UNTUK MENGANALISIS ALIRAN REMBESAN (SEEPAGE)

DI BENDUNG ALAM WAE ELA, AMBON

Gumilar Utamas Nugraha1, Nanang Dwi Ardi1, dan Pulung Arya Pranantya2

1_{Program Studi Fisika, Universitas Pendidikan Indonesia}

Balai Bangunan Hidraulik dan Geoteknik Keairan, Pusat Penelitian dan Pengembangan Sumber Daya Air

Email: g.utamas.n@gmail.com

ABSTRACT

Wae Ela Natural DAM is formed By the landslide of the Hill around the Wae Ela River, Ambon. The material debris from landslide Close the stream River. There are thirty-eight poin seepage have founded around the DAM. Seepage is One of the main causes of DAM failure, because seepage can cause the internal erosion on DAM. The purpose of The Study is to analyze the seepage flow in the Wae Ela Natural DAM as hazard mitigation. Resistivity method using Wenner Array has been conducted at Wae Ela Natural DAM to mapping the subsurface seepage area. Inversion results show that the depth of the seepage in the dam Wae Ela is at a depth of about 5 to 35 meters with 5-40 ohm-meter resistivity values. 3D visualization model of the cross section shows that the pattern of seepage flow has a dominant trend towards the northeast. With the success of the resistivity data modeling for the seepage case, it is expected to be a model for other dam for preventive action before failure of the dam.

Keywords: DAM, Seepage, Resistivity method, Wenner Array

ABSTRAK

Bendung alam Wae Ela adalah bendung yang terbentuk karena proses longsornya bukit disekitar sungai Wae Ela, Ambon yang kemudian menutup aliran sungai tersebut. Terdapat tiga puluh delapan titik rembesan (seepage) disekitar bendung alam tersebut. Rembesan (seepage) adalah salah satu penyebab utama dari kerusakan suatu bendungan, hal ini karena rembesan mengakibatkan suatu erosi internal pada suatu tubuh bendung/bendungan. Tujuan dari penelitian ini yaitu untuk mengetahui aliran rembesan (seepage) di bendung alam Wae Ela sebagai langkah mitigasi bencana. Metode geolistrik resistivitas konfigurasi Wenner dengan enam lintasan pada area sekitar bendung alam Wae Ela dilakukan untuk memetakan kondisi bawah permukaan area rembesan. Hasil inversi menunjukkan bahwa kedalaman rembesan di bendung Wae Ela berada pada kedalaman sekitar 5 sampai 35 meter dengan nilai resistivitas 5-40 ohm meter. Visualisasi model penampang 2D (mapping) dan penampang 3D (solid model) menunjukkan bahwa pola aliran rembesan memiliki kecenderungan yang dominan ke arah timur laut. Dengan berhasilnya pemodelan data resistivitas untuk kasus rembesan ini, maka diharapkan dapat menjadi model untuk bendung lainnya guna tindakan preventif sebelum terjadinya bencana jebolnya bendung.

Kata Kunci : Bendung, Rembesan (seepage), Geolistrik Resistivitas, Konfigurasi Wenner

(11)

Gumilar Utamas Nugraha, 2014

Metode Resistivitas Konfigurasi Wenner Untuk Menganalisis Aliran Rembesan (Seepage) Di Bendung Alam Wae Ela, Ambon

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu Gumilar Utamas Nugraha, 2014

Metode Resistivitas Konfigurasi Wenner Untuk Menganalisis Aliran Rembesan (Seepage) Di Bendung Alam Wae Ela, Ambon

(12)

Gumilar Utamas Nugraha, 2014

Metode Resistivitas Konfigurasi Wenner Untuk Menganalisis Aliran Rembesan (Seepage) Di Bendung Alam Wae Ela, Ambon

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Secara garis besar di wilayah pesisir teluk Ambon terdapat dua satuan morfologi, yaitu satuan morfologi perbukitan tinggi dan satuan morfologi dataran pantai. Daerah perbukitan tinggi memiliki lereng-lereng yang terjal dengan kemiringan 30-70%, dan jalur-jalur punggungan yang mengarah ke teluk Ambon. Di beberapa bagian daerah tersebut terdapat lahan-lahan datar yang berupa teras-teras terumbu karang. Dataran pantai terdapat di sepanjang pantai. Dataran pantai yang agak luas terdapat di daerah Passo, Waiheru, Poka-Rumahtiga, Tawiri-Laha dan Ambon. Selain dari di daerah-daerah tersebut, dataran pantai merupakan suatu dataran pantai yang sempit dan memanjang di sepanjang pantai. Bencana alam geologi yang mungkin terjadi di Ambon adalah gempa bumi, gerakan tanah, banjir dan erosi. Gerakan tanah atau longsoran adalah berpindahnya massa tanah/batuan pada arah tegak atau miring dari kedudukan semula. Perpindahannya dapat berlangsung secara cepat dengan kecepatan tinggi atau lambat dan berlanjut yang dikenal dengan rayapan tanah. Kawasan teluk Ambon adalah kawasan yang secara alami rawan dengan bencana gerakan tanah. Kondisi yang menyebabkan itu adalah kondisi topografi Ambon yang sebagian besar merupakan perbukitan terjal dengan batuan penyusunnya banyak batuan yang lunak seperti lempung dan napal, serta batuan vulkanik yang mengalami tingkat pelapukan yang tinggi. Keadaan tersebut ditambah lagi dengan curah hujan yang tinggi yang terutama terjadi dalam musim penghujan. Hal ini meningkatkan resiko bahaya dari bencana alam gerakan tanah (W.B. Setyawan, 1996).

Bendung Alam Wae Ela adalah bendung yang terbentuk karena proses alamiah, yang bermula dari longsor bukit terjal akibat curah hujan yang tinggi. Material longsoran berupa tanah dan bebatuan dengan volume yang sangat besar,

(13)

Gumilar Utamas Nugraha, 2014

Metode Resistivitas Konfigurasi Wenner Untuk Menganalisis Aliran Rembesan (Seepage) Di Bendung Alam Wae Ela, Ambon

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

menutup aliran sungai Wae Ela. Longsoran tersebut telah mengakibatkan sungai Wae Ela membentuk bendung alam.

Tiga puluh delapan titik rembesan ditemukan tim Badan Nasional Penanggulangan Bencana (BNPB) Provinsi Maluku pada bendungan alamiah tersebut. Rembesan (seepage) adalah salah satu penyebab utama dari kerusakan suatu bendung, hal ini karena rembesan mengakibatkan suatu erosi internal pada bendung dan sebanyak 46 % kerusakan bendung yang ada disebabkan oleh rembesan (seepage) (Scott J. Ikard, 2013). Rembesan ini dikhawatirkan akan menyebabkan jebolnya bendung alam tersebut. Jika bendung ini jebol maka akan mengancam keselamatan sekitar 4.787 jiwa didesa Negeri Lima yang letaknya sekitar 3 km dari Bendung alam tersebut. Atas dasar inilah maka perlu dilakukan penyelidikan bawah permukaan untuk menemukan aliran rembesan (seepage) pada Bendung Alam Wae Ela.

Metode geolistrik resistivitas digunakan untuk penyelidikan bawah permukaan (Sjodahl, 2006). Penyelidikan geolistrik resistivitas dilakukan atas dasar sifat fisika batuan/tanah terhadap arus listrik, dimana setiap batuan yang berbeda akan mempunyai harga tahanan jenis yang berbeda pula. Metode geolistrik dikembangkan pada awal 1900-an, tetapi mulai banyak digunakan sejak tahun 1970-an, hal ini terkait dengan ketersediaan komputer untuk memproses dan menganalisis data geolistrik. Metode ini digunakan secara luas dalam mencari ketersediaan sumber daya air tanah (Reynold, 1998). Selain itu, geolistrik banyak digunakan dalam studi-studi yang berkaitan dengan hidrogeologi, pencarian mineral tambang, studi-studi mengenai lingkungan serta banyak digunakan di bidang geoteknik (Griffiths, dkk. 1990; Griffiths dan Barker, 1993; Dahlin dan Loke, 1998; Olayinka, 1999; Olayinka dan Yaramanci, 1999; Amidu dan Olayinka, 2006). Geolistrik juga digunakan untuk monitoring rembesan (seepage) yang terdapat di satu bendung (Sjodahl, 2006). Seperti Monitoring rembesan (seepage) dalam media berpori menggunakan geolistrik di Earthen DAM (Scott Ikard, 2013).

(14)

Gumilar Utamas Nugraha, 2014

Metode Resistivitas Konfigurasi Wenner Untuk Menganalisis Aliran Rembesan (Seepage) Di Bendung Alam Wae Ela, Ambon

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Secara umum prinsip geolistrik adalah apabila arus listrik searah (Direct Current) dialirkan ke dalam bumi melalui dua buah elektroda arus A dan B, kemudian diukur beda potensial yang ditimbulkan oleh adanya aliran arus tersebut pada dua buah elektroda potensial M dan N, maka akan diperoleh harga tahanan jenis semu. Dengan penyelidikan pendugaan geolistrik ini diharapkan dapat memberikan gambaran mengenai susunan dan keberadaan suatu lapisan batuan berdasarkan nilai tahanan jenisnya di bawah permukaan tanah.

Untuk itu, penerapan metode geolistrik untuk menentukan aliran rembesan (seepage) sangat memungkinkan untuk digunakan. Penyelidikan ini bertujuan untuk mengetahui kondisi di bawah permukaan Bendung Alam Wae Ela. Dengan memperhatikan sifat listrik batuan yang tersaturasi fluida di bawah permukaan maka keberadaan aliran rembesan (seepage) dapat diprediksikan. Adapun sifat listrik batuan bergantung pada tingkat porositas, permeabilitas, jenis fluida pada pori batuan, dan kandungan garam dalam fluida.

1.2 Rumusan Masalah

Bagaimanakah aliran rembesan (seepage) di Bendung Alam Wae Ela ditinjau dari penampang bawah permukaan menggunakan metode resistivitas konfigurasi Wenner?

1.3 Batasan Masalah

Adapun batasan masalah dalam penelitian ini adalah:

1. Data berupa data geolistrik resistivitas konfigurasi Wenner di enam lintasan pada tanggal 22 - 24 Oktober 2012.

2. Dalam menganalisis pola aliran rembesan (seepage) menggunakan kuantitas mengenai kedalaman, serta harga resistivitas berdasarkan penampang hasil geolistrik.

3. Software pengolah data geolistrik resistivitas adalah RES2DINV ver.3.53g for Win 98/Me, dengan iterasi maximum 5 x iterasi.

(15)

Gumilar Utamas Nugraha, 2014

Metode Resistivitas Konfigurasi Wenner Untuk Menganalisis Aliran Rembesan (Seepage) Di Bendung Alam Wae Ela, Ambon

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

1.4 Tujuan

Menganalisis aliran rembesan (seepage) di Bendung Alam Wae Ela ditinjau dari penampang bawah permukaan menggunakan metode resistivitas konfigurasi Wenner

1.5 Metode Penelitian

Penelitian ini adalah eksperimen lapangan disertai dengan menggunakan metode studi literatur dari beberapa kajian pustaka ilmiah (jurnal ilmiah, artikel ilmiah, dan literasi ilmiah).Akuisisi data dilakukan oleh lembaga penelitian Pusat Penelitian dan Pengembangan Sumber Daya Air (PUSAIR) di Bendung Alam Wae Ela.

1.6 Manfaat Penelitian

Hasil penelitian ini dapat digunakan sebagai langkah mitigasi bencana dan sebagai bahan evaluasi bagi instansi terkait.

1.7 Lokasi Penelitian

Lokasi Penelitian terletak di Bendung Alam Wae Ela Desa Negeri Lima, Kecamatan Leihitu, Kabupaten Maluku Tengah, Provinsi Maluku, Pulau Ambon Secara geografis, daerah penelitian berada pada koordinat S30 38’935’’ -S3039’157’’ dan E127058’921’’-127059’275’’ dengan ketinggian 96,5-240 meter di atas permukaan laut.

(16)

Gumilar Utamas Nugraha, 2014

Metode Resistivitas Konfigurasi Wenner Untuk Menganalisis Aliran Rembesan (Seepage) Di Bendung Alam Wae Ela, Ambon

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Gambar 1.1 Lokasi Penelitian Sumber : https://maps.google.com

(17)

Gumilar Utamas Nugraha, 2014

Metode Resistivitas Konfigurasi Wenner Untuk Menganalisis Aliran Rembesan (Seepage) Di Bendung Alam Wae Ela, Ambon

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Alur Penelitian

Pada bagian ini akan dipaparkan langkah-langkah yang dilakukan untuk mencapai tujuan penelitian.

Res2DInv Surfer 12 RockWorks 15

Visualisasi Model 2D Sebaran Resistivitas Data resistivitas Hasil

Inversi & Data Longitude, Latitude

Gridding

Data resistivitas Hasil Inversi & Data Longitude,

Latitude, Elevasi

Visualisasi Model 3D Sebaran Resistivitas Solid Modeling Inversi

Data Resistivitas Semu & Data Elevasi Elektroda

Penampang hasil inversi Data resistivitas Hasil Inversi Mulai

Data Resistivitas Semu Data Longitude,

latitude dan elevasi

Pengukuran Resistivitas Pengukuran Koordinat setiap

Elektroda

Akuisisi Data

Analisis

Selesai

(18)

Gumilar Utamas Nugraha, 2014

Metode Resistivitas Konfigurasi Wenner Untuk Menganalisis Aliran Rembesan (Seepage) Di Bendung Alam Wae Ela, Ambon

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Gambar 3.1 Diagram alir penelitian

3.2 Alat Geolistrik Resistivitas

Pada pelaksanaan penelitian dilakukan pengambilan data secara langsung dengan alat geolistrik resistivitas. Alat geolistrik resistivitas yang digunakan jenis S-FIELD Earth Resistivity Instrument Multichannel Resistivity Meter. Dengan spesifikasi sebagai berikut:

Spesifikasi Teknis:

High voltage transmitter

Power : 75 W by 2 x 12 V NiCad Battery (low power consumption) AB voltage : Automatic 500 V (100 mA)

Input voltage : Max 1000 V

AB current : 100 mA current source transmitter with anti short circuit Injection time : 2 – 5 s

Data acquisition

Resolution : Auto range 5 x 12 bit DVM impedance : 10 MΩ

Sampling rate : 250 ms

Kedalaman penetrasi : > 200 m (moist soil)

PC controller

Type : IBM compatible Operating system : Microsoft Windows

Komponen Standar:

 S-Field (main unit)

 Battery 75 W by 2 x 12 V NiCad Battery

(19)

Gumilar Utamas Nugraha, 2014

Metode Resistivitas Konfigurasi Wenner Untuk Menganalisis Aliran Rembesan (Seepage) Di Bendung Alam Wae Ela, Ambon

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

 16/ 32/ 64/ 128 elektroda dst

 Kabel arus dan potensial (@ 100 m)

 Software akuisisi

 Laptop

3.3 Lokasi dan Waktu Penelitian 3.3.1 Lokasi Penelitian

Penelitian dilakukan dengan pengambilan data secara langsung (primer) yang bekerjasama dengan Pusat Penelitian dan Pengembangan Sumber Daya Air (PUSAIR). Daerah penelitian adalah Bendung Alam Wae Ela yang terletak di Desa Negeri Lima, Kecamatan Leihitu, Kabupaten Maluku Tengah, Provinsi Maluku, Pulau Ambon. Secara geografis, daerah penelitian berada pada koordinat S3 38. 935-S3 39.157 dan E127 58.921-127 59.275 dengan ketinggian 96,5 meter hingga 240 meter di atas permukaan laut.

Gambar 3.2 Lokasi Penelitian Sumber : https://earth.google.com

(20)

Gumilar Utamas Nugraha, 2014

Metode Resistivitas Konfigurasi Wenner Untuk Menganalisis Aliran Rembesan (Seepage) Di Bendung Alam Wae Ela, Ambon

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

3.3.2 Waktu Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan pada tanggal 22 - 24 Oktober 2012.

3.4 Pengambilan Data

Pengambilan data dilakukan pada enam lintasan pengamatan yang berada pada dinding Bendung Alam Wae Ela Ambon. Lintasan dibuat memotong secara vertikal dinding Bendung alam dimulai dari dinding dengan ketinggian paling rendah sampai dengan dinding dengan ketinggian yang paling tinggi. Lintasan-lintasan ini dipilih untuk mengetahui penampang bawah permukaan yang dihasilkan serta pola aliran dari rembesan yang terjadi pada dinding bendung alam.

Pengambilan data dengan metode geolistrik resistivitas dengan konfigurasi wenner. Untuk memperoleh data yang baik perlu dilakukan perencanaan dapat dibuat desain penelitian, pada gambar digambarkan langkah yang dilakukan pada pengambilan data.

Gambar 3.3 Skema Pengambilan Data

Penentuan lintasan pada lokasi penelitian

Pengujian konektivitas alat dengan tanah

Pengambilan data

Data geolistrik

Data Koordinat dengan GPS

(21)

Gumilar Utamas Nugraha, 2014

Metode Resistivitas Konfigurasi Wenner Untuk Menganalisis Aliran Rembesan (Seepage) Di Bendung Alam Wae Ela, Ambon

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Pada penelitian ini dipilih metode wenner karena metode ini memiliki detail lateral yang baik untuk profiling, sedangkan pemilihan metode sehingga metode ini bisa memberikan informasi yang cukup untuk kedalaman dan variasi lateral yang baik.

Adapun langkah yang dilakukan pada pengambilan data geolistrik ini adalah sebagai berikut:

1. Melakukan survey pada lokasi yang akan diteliti

2. Menentukan lintasan yang akan menjadi tempat pengambilan data.

3. Menempatkan elektroda sesuai dengan lokasi yang telah dipilih, sesuai dengan spasi elektroda yang diinginkan.

4. Melakukan pengukuran dengan menginjesikan arus dan membaca beda potensial yang terdapat di titik yang diteliti.

5. Melakukan pencatatan terhadap nilai arus yang diberikan dan beda potensial yang terbaca, untuk memperoleh nilai resistivitas yang selanjutnya akan diolah untuk di analisa lebih lanjut.

Gambar 3.4 skema pengukuran resistivitas 2D dengan konfigurasi Wenner

3.5 Pengolahan Data

Setelah diperoleh data yang diperlukan, maka dilakukan pengolahan data. Pengolahan data lebih pada data hasil geolistrik resistivitas. Untuk mengolah data geolistrik resistivitas tomografi ini diperlukan software Res2Dinv. Res2dinv

(22)

Gumilar Utamas Nugraha, 2014

Metode Resistivitas Konfigurasi Wenner Untuk Menganalisis Aliran Rembesan (Seepage) Di Bendung Alam Wae Ela, Ambon

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

adalah program komputer yang secara automatis menentukan model resistivitas 2 dimensi (2-D) untuk bawah permukaan dari data hasil survey geolistrik resistivitas. Adapun langkah-langkah yang harus dilakukan pada pengolahan data ini:

Gambar 3.5 skema pengolahan data geolistrik

Adapun proses pengolahan data dengan langkah-langkah yang dilakukan: 1. Buka software Res2Dinv

2. Maka akan terbuka tampilan awal software Res2Dinv, lalu klik OK

3. Pilih file pada toolbar, lalu pilih read data file. Pilih data yang akan diolah yaitu data dalam format DAT (yang berisikan datum point, spasi elektroda dan nilai resistivitas semu). Lalu klik open. Kemudian muncul reading of data file completed, ok.

4. Pilih menu inversion, lalu klik least square inversion tunggu hingga proses selesai. Maka akan muncul penampang resistivitas 2D tanpa topografi.

5. Pilih display, lalu pilih show inversion result.

Data Hasil pengukuran

Pengolahan data dengan Res2Dinv

Data hasil inversi

(23)

Gumilar Utamas Nugraha, 2014

Metode Resistivitas Konfigurasi Wenner Untuk Menganalisis Aliran Rembesan (Seepage) Di Bendung Alam Wae Ela, Ambon

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

6. Klik display sections, lalu pilih include topography in model display, pilih

choose iteration number. Pilih defined logarithmic contour interval untuk menentukan rentang nilai resistivitas pada kontur.

7. Lalu menyimpan gambar penampang resistivitas 2D dengan topografi dengan pilih menu print, lalu pilih save screen as BMP file.

Setelah pengolahan data menggunakan software Res2Dinv selesai dilanjutkan pengolahan data menggunakan software Surfer 12 untuk mendapatkan sebaran resistivitas secara lateral (Visualisasi model 2D) di setiap kedalamannya. Langkah-langkah penggunaan software Surfer 12 di jelaskan pada Lampiran 5 (Langkah-langkah penggunaan software Surfer 12). Software RockWorks 15 Langkah-langkah penggunaan software RockWorks 15 di jelaskan pada Lampiran 6 (Langkah-langkah penggunaan software RockWorks 15) digunakan untuk mendapatkan Visualisasi model 3D serta animasi aliran rembesan di Bendung Alam Wae Ela.

3.6 Interpretasi Data

Pada tahap interpretasi ini akan dijelaskan mengenai informasi dari masing-masing penampang resistivitas yang telah dibuat menggunakan software

Res2Dinv, software Surfer 12, dan Software RockWorks 15. Gambaran lapisan batuan bawah permukaan dapat diperoleh dari interpretasi data yang dilakukan dengan melihat nilai resistivitas, yang mengacu dengan nilai resistivitas acuan atau standar yang ada (Telford, dkk. 1990: 285, 290) dan data geologi yaitu berupa peta geologi. Selanjutnya dari hasil interpretasi tersebut dapat diketahui pola aliran rembesan di dinding Bendung Alam Wae Ela.

(24)

Gumilar Utamas Nugraha, 2014

Metode Resistivitas Konfigurasi Wenner Untuk Menganalisis Aliran Rembesan (Seepage) Di Bendung Alam Wae Ela, Ambon

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

BAB V

KESIMPULAN DAN REKOMENDASI

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil pengolahan dan analisis data penelitian aliran rembesan (seepage) di Bendung Alam Wae Ela menggunakan Metode Resistivitas Konfigurasi Wenner, dapat disimpulkan sebagai berikut:

Rembesan secara dominan terdapat di bagian kanan setiap penampang hasil pengolahan software Res2DInv. Berdasarkan interpretasi, bagian ini merupakan bagian yang terdiri dari material batuan yang tidak terkonsolidasi berupa alluvium yang kemudian tersaturasi air dimana pada zona ini memiliki nilai resistivitas yang rendah (low resistivity zone) yaitu 5 – 40 ohm.m. Hal ini disebabkan oleh jenis longsoran yang terjadi yaitu berupa longsor bidang. Dimana blok padat mengisi bagian barat bendung sementara runtuhan yang tidak terkonsolidasi mengisi bagian timur bendung. Berdasarkan visualisasi model 2D dan 3D, maka kondisi rembesan di Wae Ela cenderung mengarah ke arah timur laut (north east) bendung, hal ini didukung oleh kondisi topografi bendung yang semakin curam ke arah timur laut. Kedalaman rembesan di bendung Wae Ela berada pada kedalaman sekitar 5 sampai 35 meter.

5.2 Rekomendasi

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, maka rekomendasi yang diberikan untuk penelitian selanjutnya yaitu sebaiknya dilakukan akuisisi data geolistrik 3D untuk mendapatkan hasil data pengukuran yang lebih optimal.

(25)

Gumilar Utamas Nugraha, 2014

Metode Resistivitas Konfigurasi Wenner Untuk Menganalisis Aliran Rembesan (Seepage) Di Bendung Alam Wae Ela, Ambon

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

DAFTAR PUSTAKA

Barker RD. (1989). Depth of investigation of collinear symmetrical four-electrode arrays.

Boggs, Sam Jr. (2009). Petrology of Sedimentary Rocks (Second Edition). New York: Cambridge University Press.

Burns B, Barker R, Ghataora GS.(2006). Investigating internal erosion using a miniature resistivity array. NDT&E International 39, hlm.169-174.

Buselli G, Lu K.(2001). Groundwater contamination monitoring with multichannel electrical and electromagnetic methods. Journal of Applied Geophysics 48, hlm.11-23.

Carlson, Diane.H., Plummer, Charles.C., dan McGeary, David. (2008). Physical Geology: Earth Revealed(Seventh Edition). New York: The McGraw-Hill Companies, Inc.

Dahlin T. (1993). On the automation of 2D resistivity surveying for engineering and environmental applications. (Ph.D. Thesis). Lund University.

Dahlin T. (1996). 2D resistivity surveying for environmental and engineering applications. First Break 14(7) hlm.275-283.

Foster M, Fell R, Spannagle M (2000) A method for assessing the relative likelihood of failure of embankment dams by piping. Canadian Geotechnical Journal 37, hlm.1025-1061.

Foster M, Fell R, Spannagle M. (2000). The statistics of embankment dam failures and accidents. Canadian Geotechnical Journal 37, hlm.1000-1024.

Geophysics 54, hlm.1031-1037.

Grandis, H. (2002). Pelatihan dan Pengukuran Dasar Metode Geofisika ITB. Bandung: Laboratorium Fisika Bumi Institut Teknologi Bandung

Griffiths DH, Turnbull J, Olayinka AI.(1990). Two-dimensional resistivity mapping with a computer-controlled array. First Break 8(4), hlm.121-129

(26)

Gumilar Utamas Nugraha, 2014

Metode Resistivitas Konfigurasi Wenner Untuk Menganalisis Aliran Rembesan (Seepage) Di Bendung Alam Wae Ela, Ambon

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Hariyadi, D. (2011). Survey Seismik Indonesia.[Online]. Tersedia: http://seismik-indonesia.blogspot.com/2011_02_01_archive.html. [10 April 2014]

Ikard, J Scott. (2013). Geoelectric Monitoring Of Seepage In Porous Media With Engineering Applications To Earthen Dams. (Tesis). Colorado School of Mines.

Loke MH, Dahlin T. (2002). A comparison of the Gauss-Newton and quasi-Newton methods in resistivity imaging inversion. Journal of Applied Geophysics 49, hlm.149-162.

Loke, M.H. (2001). Tutorial: 2-D and 3-D electrical imaging surveys. [Online]. Tersedia: https://pangea.stanford.edu/research/groups/sfmf/docs/DCResistivity_Notes.pdf [10 April 2014]

Modul. (2002). Pelatihan dan Pengukuran Dasar Metode Geofifika ITB. Bandung: Laboratorium Fisika Bumi Institut Teknologi Bandung.

Montgomery, Carla. W. (2008). Environmental Geology (Ninth Edition). New York: The McGraw-Hill Companies, Inc.

Nugroho, A.E. (2011). Geologi Regional Pulau Sulawesi dan Maluku. [Online]. Tersedia: http://www.academia.edu/3760744/Geologi_Maluku?login=g.utamas.n@gmail.com&em ail_was_taken=true [09 April 2014].

Olayinka A, Yaramanci U. (2000).Use of block inversion in the 2-D interpretation of apparent resistivity data and its comparison with smooth inversion. Journal of Applied Geophysics45, hlm. 63-81.

Olayinka A, Yaramanci U.(2000). Assessment of the reliability of 2D inversion of apparent resistivity data. Geophysical Prospecting 48, hlm.293-316

Reynold, John M. (1998). An introduction to applied and environmental geophysics. New York: John Wiley & Sons, Inc.

(27)

Gumilar Utamas Nugraha, 2014

Metode Resistivitas Konfigurasi Wenner Untuk Menganalisis Aliran Rembesan (Seepage) Di Bendung Alam Wae Ela, Ambon

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

S, Soetrisno. (1999). Pengertian-Pengertian Dasar Tentang Airtanah. [Online]. Tersedia: http://www.geocities.ws/Eureka/Gold/1577/hg_dasar.html [17 April 2014].

Setyawan, W.B. (1996). Kondisi Geologi dan Pengembangan Wilayah di Kawasan Pesisir Teluk Ambon. Prosiding Seminar dan Lokakarya Pengelolaan Teluk Ambon. Puslitbang-Oceanologi Lipi, Ambon hlm. 210-219.

Sjodahl, Pontus. (2006). Resistivity Investigation And Monitoring For Detection Of Internal Erosion And Anomalous Seepage In Embankment Dams. (Disertasi). Faculty of Engineering, Lund University.

Slamet, Ruchiyat Husen. (1981). Geofisika Eksplorasi Terbatas dalam Pendidikan dan Pelatihan Geofifika Eksplorasi Terbatas. Bandung:Lembaga Fisika Nasional-Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia.

Tarbuck, Edward J. (2008). Earth :an introduction to physical geology (ninth edition). Upper Saddle River, NJ : Pearson Prentice Hall.

Telford, W.M., Geldart, L.P., dan Sheriff, R.E. (1990). Applied geophysics. New York:Cambridge University Press.

Tn (2013). Soil Hydraulic. [Online]. Tersedia: http://osp.mans.edu.eg/soilhydraulics/cd.gif [13 April 2014]

Tn. (2007). Pengenalan Gerakan Tanah.[Online]. Tersedia:

http://www.esdm.go.id/publikasi/lainlain/doc_download/489-pengenalan -gerakan-tanah-html [08 April 2014].

Tn. (2013). DC Resistivity Method. [Online]. Tersedia: http://geo.cv.nctu.edu.tw/EngGeo/download/4c-Resistivity%20Method%28CPL%29.pdf [11 April 2014]

Wijaya, L. (2008). Potensi Sumber Air Bawah Tanah Berdasarkan Sifat Kelistrikan Bumi. [Online]. Tersedia: http://leanwijaya.blogspot.com/2008/11/potensi-sumber-air-bawah-tanah.html [10 April 2014].

(28)

Gumilar Utamas Nugraha, 2014

Metode Resistivitas Konfigurasi Wenner Untuk Menganalisis Aliran Rembesan (Seepage) Di Bendung Alam Wae Ela, Ambon

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Yayat. (2011). Identifikasi Air Tanah Melalui Teknik Geolistrik. [Online]. Tersedia: http://dhayatgeo.blogspot.com/2011/12/identifikasi-air-tanah-melalui -teknik.html [09 April 2014]

(1)

Gumilar Utamas Nugraha, 2014

Metode Resistivitas Konfigurasi Wenner Untuk Menganalisis Aliran Rembesan (Seepage) Di Bendung Alam Wae Ela, Ambon

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

6. Klik display sections, lalu pilih include topography in model display, pilih

choose iteration number. Pilih defined logarithmic contour interval untuk menentukan rentang nilai resistivitas pada kontur.

7. Lalu menyimpan gambar penampang resistivitas 2D dengan topografi dengan pilih menu print, lalu pilih save screen as BMP file.

3.6 Interpretasi Data

Pada tahap interpretasi ini akan dijelaskan mengenai informasi dari masing-masing penampang resistivitas yang telah dibuat menggunakan software

(2)

Gumilar Utamas Nugraha, 2014

Metode Resistivitas Konfigurasi Wenner Untuk Menganalisis Aliran Rembesan (Seepage) Di Bendung Alam Wae Ela, Ambon

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu BAB V

KESIMPULAN DAN REKOMENDASI

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil pengolahan dan analisis data penelitian aliran rembesan (seepage) di Bendung Alam Wae Ela menggunakan Metode Resistivitas Konfigurasi Wenner, dapat disimpulkan sebagai berikut:

5.2 Rekomendasi

(3)

Gumilar Utamas Nugraha, 2014

Metode Resistivitas Konfigurasi Wenner Untuk Menganalisis Aliran Rembesan (Seepage) Di Bendung Alam Wae Ela, Ambon

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu DAFTAR PUSTAKA

Barker RD. (1989). Depth of investigation of collinear symmetrical four-electrode arrays. Boggs, Sam Jr. (2009). Petrology of Sedimentary Rocks (Second Edition). New York:

Cambridge University Press.