UNDERSTANDING NORTH JAVA COASTAL AQUIFER SYSTEM: EVIDENCE FROM KENDAL, MID JAVA

Ali LUKMAN (1), Muhammad DEFI ARYANTO (2), Adhi PRAMUDITO (2), Adi ANDHIKA (2), and DR. Dasapta ERWIN IRAWAN (3)

(1)           Student of Magister Geological Engineering Program, Bandung Institute of Technology

(2)           Hydrogeologist and Geophysics of PT. Supra Indodrill

(3)           Hydrogeologist of Groundwater Engineering Departement, Bandung Institute of Technology INDONESIA

alilukman.geologi@gmail.com and pramuditoadhi.supra@gmail.com   

ABSTRACT

North coast of Java has been grown to be center of economic activities. Those activities must be supported by sustainable water supply, groundwater is one of the source. However the complex alluvium aquiver system has not been well-understood.

A geoelectric measurements were performed to determine which rock layer has a good potential as groundwater aquifers in the northern coast of  Kaliwungu Regency, Kendal District, Central Java province. Total of 20 vertical electrical sounding (VES) points has been performed, using a Schlumberger configuration with the current electrode spacing (AB/2) varies between 200 - 300 m and the potential difference electrode spacing (MN/2) varies between 0.5 to 20 m with depths target ranging between 150 - 200 m. Geoelectrical data processing is done using Ip2win software which generates resistivity value, thickness and depth of subsurface rock layers.

Based on the correlation between resistivity value with regional geology, hydrogeology and local well data, we identify three aquifer layers. The first layer is silty clay with resistivity values vary ​​between 0 - 10 ohm.m, then the second layer is tuffaceous claystone with resistivity value between 10 - 60 ohm.m. Both layers serve as impermeable layer. The third layer is sandy tuff with resistivity value between 60 - 100 ohm.m which serves as a confined aquifer layer located at 70 - 100 m below surface. Its thickness is vary between 70 to 110 m. The aquifer layer is a mixing of volcanic and alluvium sediment, which is a member of Damar Formation. The stratification of the aquifer system may change in short distance and depth. This natural setting prevent us to make a long continuous correlation between layers. Aquifer discharge is estimated between 5 - 71 L/s with the potential deep well locations lies in the west and southeast part of the study area.

Keywords: vertical electrical sounding (VES), Kendal, coastal aquifer system

This slide was presented in the ICES ITB July 2016. The official website of this event is http://portal.fi.itb.ac.id/ices2016/

Read More

Survey Geolistrik untuk mengetahui sebaran air tanah di lingkungan pengendapan Gunungapi Tua,Gunungapi Muda dan Endapan Alluvial.

Survey geolistrik dilakukan di kecamatan Kedawung, Kecamatan Tanon dan Kecamatan Miri. Masing-masing kecamatan dilakukan pengukuran sebanayak satu titik sounding. Konfigurasi yang digunakan adalah Schlumberger dengan panjang bentangan kebel arus (AB/2) sejauh 200 m dan kabel potensial 0,5 – 25 m. Gambar 1 merupakan kondisi topografi daerah pengukuran. Pada gambar tersebut menunjukan titik GL-15 yang berada di kecamatan kedawung memiliki elevasi sekitar 218 m. Titik GL-13 yang berada di kecamatan Tanon memiliki elevasi 86 m dan titik GL-5 yang berada di kecamatan miri memiliki elevasi 152 m. profil daerah pengukuran pergelombang. Dimana GL-15 terletak di kaki gunung Lawu, GL-13 berada pada dataran rendah sungai bengawan solo dan GL-5 berada pada perbukitan endapat vulkanik.

Gamabr 1.Peta Topografi daerah pengukuran

Gambar 2. Profil Ketinggian daerah pengukuran

Geologi dan Hidrogeologi daerah pengukuran

Pengukuran geolistrik dilakukan di Daerah yang memiliki geologi yang berbeda antara titik sounding satu dengan yang lainya. Titik sounding GL-15 merupakan endapan gunung Api Lawu dengan batuan penyusun merupakan Batupasir gunungapi, batulempung- lanau gunungapi, breksi gunungapi dan lava. Sebaran dari endapan ini mengisi wilayah dataran di kaki gunung atau membentuk beberapa perbukitan rendah.

Material yang mengendap pada morfologi yang berbentuk lereng memiliki porositas dan permeabilitas yang baik. Faktor lain adalah curah hujan yang tinggi sehingga cadangan air tanah semakin banyak. Pada daerah lereng gunungapi Lawu banyak ditemukan sumber mata air. Debit mata air pada gunungapi muda lebih besar dibandingkan dengan debit mata air yang keluar dari pegunungan lipatan (Murdiono (1972) .

Titik GL-13 berada di endapan aluvial. Dataran rendah sungai Bengawan Solo disusun oleh batuan sedimen dengan ukuran lanau, lempung, pasir, kerikil dan kerakal. Ednapan aluvial merupakan endapan hasil pelapukan batuan yang mengalami erosi dan kemudian di terbwa oleh angin atau aliran air permukaan sehingga mengendap. Sumber material endapan daerah ini berasal dari daerah yang dilewati sungai bengawan Pada daerah ini memiliki sumber air tanah dengan produktivitas sedang dengan penyebran meluas.

Titik GL-15 beada pada endapan Notopuro. Material penyusun materi Formasi Notopuro berasal dari gunung Ungaran Tua. Formasi ini berumur plistosen tengah sampai atas. Litologi penyusun batuannya merupakan Breksi lahar di bagian bawah, Perselingan tuf dengan batupasir tufan di bagian atas. Lingkungan pengendapan formasi ini merupakan lingkungan darat dengan ketebalan mencapai 240 m. 

Gambar 3. Peta Geologi Sragen

Hasil Dan Pembahsan

Hasil pengolahan data geolistrik dari tiga titik pengukuran menghasilkan penampang litologi seperti pada gambar 4. Dari gambar tersebut menunjukan pada titik GL-5 lapisan pertama memiliki nilai resistivitas rendah 0-10 ohm.m yang menunjukan lapisan lempung dan pasir. Pada lapisan kedua merupakan batuan dengan nilai tahanan jenis 20 – 1000 ohm.m yang diinterpretasikan sebagai lapisan pasir, batupasir tufan yang diperkirakan sebagai lapisan akuifer. Lapisan paling bawah merupakan batuan dengan nilai resistivitas lebih dari 2000 ohm.m diinterpretasikan sebagai lapisan breksi vulkanik. Pada titik GL-15 yang berada pada dataran rendah aluvial memiliki nilai resistivitas rendah sampai sedang. Batuan penyusun daerah ini merupakan lempung dan pasir. Lapisan pertama merupakan lempung, lapisan kedua merupakan lapisan pasir yang berperan sebagai akuifer, lapisan ketiga merupakan lapisan lempung.Titik GL-13 berada di kaki gunungapi Lawu, nilai resistivitas pada daerah ini 4 – 600 ohm.m. pada lapisan pertama merupakan lempung, lapisan kedua merupakan lapisan pasir yang diperkirakan sebagai akuifer dan pada lapisan ketiga merupakan batupasir tufan.

Gambar 4.Profil litologi daerah pengukuran

Dari gambar 4 dapat dilihat kedalaman permukaan air tanah dalam di lokasi pengukuran. Pada titik GL-5 muka air tanah dalam berada pada kedalaman 22 m, pada titik GL-15 berada pada kedalaman 26 m dan pada titik GL-13 pada kedalaman 13 m.. Dari gamabar tersebut dapat dilihat pola aliran air tanah mengikuti profil topografi ditunjukan oleh gambar 5. Pola aliran air tanah mengalir dari daerah yang memilili elevasi yang tinggi menuju daerah yang memiliki elekvasi rendah. Pada daerah pengukuran, air mengalir dari tittik GL-13 dan GL-5 menuju GL-15. Sumber air tanah di GL-13 berasal dari aliran gunung lawu sedangkan pada titik GL-5 berasal dari gugung apitua ungaran. Debit air pada lapisan gunungapi muda lebih besar dari lapisan gunungapi tua.

Gambar 5. Peta Kedalaman muka air tanah

Read More

Eksplorasi potensi air tanah di kawasan aluvial Plupuh - Tanon, Kab. Sragen: aplikasi metode geolistrik tahanan jenis

Muhamad Defi Aryanto^[1], Feri Andianto^[2], dan Dasapta Erwin Irawan^[3]*

^[1]Prodi Fisika, Universitas Sebelas Maret, Surakarta

^[2]CV Tirta Persada

^[3]Prodi Magister Teknik Air Tanah, FITB ITB

* corresponding author

Abstrak

Survei geolistrik dilakukan untuk mengetahui batuan yang berpotensi sebagai akuifer di Kec.  Plupuh dan Tanon Kab. Sragen. Pengukuran geolistrik telah dilakukan di kedua lokasi masing-masing sebanyak 11 titik vertical electrical sounding (VES) menggunakan konfigurasi Schlumberger dengan jarak elektroda arus (AB/2) 150 – 200 m dan jarak elektroda potensial (MN/2) 0,5 – 10 m. Interpretasi nilai resistivitas menghasilkan lapisan lempung (1 – 10 ohm.m) dan pasir (10 – 100 ohm.m) berpotensi sedang sampai produktif, membentuk sistem akuifer endapan aluvial perselingan antara lempung dan pasir. Dari interpretasi posisi lapisan impermeabel, akuifer tertekan tersusun dari pasir dapat diidentifikasi di Kec. Tanon pada kedalaman akuifer 30 – 60 m dan ketebalan 30 – 50 m, dan di Kec. Plupuh pada kedalaman akuifer 15 – 45 m dan ketebalan 30 – 50 m. Hasil pemetaan ini dapat digunakan oleh pihak berwenang untuk menyiapkan sumber air baru bagi masyarakat.

Kata kunci: akuifer aluvial, geolistrik, vertical electrical sounding, Sragen

Abstract

Geoelectrical survey has been conducted to identify groundwater potential in Plupuh and Tanon districts, Sragen. We measured 11 Vertical electrical sounding (VES) using Schlumberger configuration with 150 – 200 m of current electrode interval (AB/2) and 0.5 – 10 m of potential electrode interval (MN/2). The method successfully identify clay layers with resistivity value interval of 1 – 10 ohm.m and productive sand layers with a range of resistivity value 10 – 100 ohm.m. Both layers build an alluvial system. In the Tanon district, there are confined aquifers at 30-60 m in depth with a thickness between 30 – 50 m, where as in the Plupuh districts, the depth of confined aquifers are 15-45 m with a thickness of 30-50 m. The above findings are very promising for the authorities to set up a new water supply source for the area.

Key Words: Geolectrical, Aquifer, Schlumberger Configuration. 

Download Full Text

Jika anda memerlukan survei geolistrik atau tenaga ahli dibidang geolistrik hub 085726824773/ 0812215262615 email aryanto.defi@yahoo.com.

Read More

PERKIRAAN NILAI POROSITAS DAN HIDRAULIK KONDUKTIVITAS DARI DATA GEOLISTRIK

Prinsip dari metode geolistrik adalah dengan menginjeksikan arus kedalam permukaan bumi kemudian mengukur resistivitas batuanya. Dimana medium yang digunakan diasumsikan medium berpori dan homogen isotropi. Matrik batuan merupakan bahan insulator sedangkan air yang mengisi batuan merupakan bahan yang. Faktor utama yang mempengaruhi nilai resistivitas batuan diantaranya saturasi air dan porositas batuan. Oleh sebab itu banyak sekali persamaan yang menghubungkan antara konduktivitas hidraulik dengan nilai parameter resistivitas seprti metode Dar Zarrouk. Persamaan ini menggunakan resistvitas transvesal dan kinduktivitas longitudinal untuk menghitung nilai hidraulik akuifer dan transmisivitas

            Selain menggunakan metode Dar Zarrouk metode yang lain adalah menggunakan gabungan persamaan Archie (1942) dan Kozeny (1953). Persamaan Archi menjelaskan hubungan antara resistivitas dengan porositas batuan. Persamaanya sebagai berikut :

Archi telah melakukan penelitian di laboratorium nilai m untuk batuan pasir yang terkonsolidasi 1,8-2 sedangkan untuk batuan yang tidak terkonsolidasi 1,3. Dari persamaan 1 dan persamaan 2 dapat menentukan nilai konduktivitas hidraulik menggunakan persamaan berikut :

Pengukuran geolistrik menggunakan konfigurasi schlumberger dengan panjang elektroda arus AB/2 250 m. Perhitungan porositas menggunakan persamaan 1 dengan parameter yang digunakan adalah m = 1,3 a =1 dan ukuran butir 0.001. Perkiraan nilai hidraulik konduktivitas dengan menggunakan persamaan 3. Tabel dibawah ini merupakan hasil perhitungan porositas dan konduktivitas:

Perbandingan antara perkiraan nilai hidraulik konduktivitas dengan hasil dari pumping test sebagai berikut :

Sumber : Niwas, S., & Celik, M. (2012). Equation estimation of porosity and hydraulic conductivity of Ruhrtal aquifer in. Journal of Applied Geophysics , 77-85.

Read More

Geoelectric Survey

Geolistrik merupakan salah satu metode geofisika yang memanfaatkan sifat aliran listrik untuk mengetahui kondisi bawah permukaan. Metode ini terdiri dari berbagai konfigurasi diantaranya Schlumberger, wenner, Dipole-dipole. Data yang dihasilkan dari survey geolistrik merupakan kurva resistivitas 2D mapping dan kurva resistivitas 1 D. Kegunaan dari survey ini diantaranya : 

1. Eksplorasi Air tanah
2. Eksplorasi mineral
3.  Eksplorasi Batubara
4.  Survey Geoteknik

Berikut ini merupakan contoh laporan untuk servei Geolistrik :

• Survei menentukan kedalaman badrock untuk keperluan geoteknik

• Survei Geolistrik untuk eksplorasi air tanah 

Penampang 2d Hidrostratigrafi

Jika anda memerlukan survei geolistrik atau tenaga ahli dibidang geolistrik hub 085726824773/ 0812215262615 email aryanto.defi@yahoo.com.

Read More

Hubungan Antara Hukum Ohm dengan Hukum Darcy untuk Menentukan Parameter Akuifer

Hendry Darcy, seorang pakar hidraulik dari prancis mempublikasikan penelitian ilmiahnya mengenai aliran air dalam pasir yang dikenal dengan hukum Darcy. Sedangkan hukum ohm pertama kali ditemukan oleh Georg Ohm ilmuan fisika asal Jerman. Penemuannya yang terkenal adalah mengenai hubungan antara aliran listrik, tegangan dan tahanan konduktor dalam sirkuit yang dikenal dengan  hukum Ohm. Pergerakan aliran air dalam medium yang berpori hampir sama dengan pergerakan arus listrik yaitu mengalir dari potensial tinggi dan potensial rendah. Pergerakan aliran air dipengerahui oleh nilai hidraulik yang dapat diukur dengan melakukan tes pompa. Sedangkan aliran arus listrik dipengaruhi oleh konduktivitas elektron yang dapat diukuri dengan survey geolistrik dipermukaan.

Gambar dibawah ini merupakan ilustrasi aliran fluida sederhana yang melewati  kubus pada saat kondisi stabil dengan  panajang sisi t. pada kubus tersebut mengalir air sebesar Q dari sisi kiri (ABCD) dan keluar pada sisi kanan (MNOP). 

Read More

Evaluasi Kualitas Air Tanah Dengan Menggunakan Metode Geolistrik

Air tanah merupakan sumber air minum untuk masyarakat, selain itu air tanah digunakan untuk kebutuhan industri, pertambangan dan pertanian. Semakin bertambahnya manusia dan industri maka air tanah dapat tercemar atau terkontaminasi oleh limbah industri atau limbah rumah tangga. Keberadaan air tanah dapat dibedakan menjadi dua yaitu air pada vadose zone dan air yang terdapat pada phreatic zone. Vadose zone merupakan air anah yang relatif dangkal. Zona phreatic merupakan air tanah dalam yang terdiri dari zona saturasi dan non saturasi. Air yang ada pada vadose zone dan phreatic zone dapat terkontaminasi dari permukaan apabila lapisan penutupnya memiliki porositas yang besar dan permeabilitas yang besar atau kandungan lempungnya sangat sedikit.

Sebaran kontaminasi akuifer air tanah dapat diketahui dengan menghitung parameter akuifer seperti porositas, permeabilitas, hidraulik konduktivitas, storativitas dan termisivitas. Parameter tersebut dapat diketahui dengan malakukan pumping test (tes pompa). Melakukan tes pemompaan memerluka biaya yang mahal dan waktu yang lama. Oleh sebab itu, metode geolistrik dapat dijadikan sebagai alternatif untuk melakukan perhitungan parameter akuifer.

Untuk lapisan horizontal homogen isotropis hubungan antara reistivitas batuan dan ketebalan akuifer dapat dituliskan dalam bentuk resistansi transvesal (R) dan konduktansi longitudinal (S) sebagai berikut :

Pendekan untuk menghitung transmisivitas (T) dinyatakan sebagai hasil dari perkalian antara hidraulik konduktivitas (K) dengan ketebalan akuifer (h).

Read More