LAPORAN PRAKTIKUM METODE GEOLISTRIK TAHANAN JENIS KONFIGURASI WENNER diajukan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Eksperimen Fisika II Disusun Oleh : Beri Bernando (1127030014) FISIKA V/A JURUSAN FISIKA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SUNAN GUNUNG DJATI BANDUNG 2014 ABSTRAK Percobaan ini yang berjudul metode geolistrik tahanan jenis konfigurasi Wenner yang bertujuan untuk Memahami prinsip dasar geolistrik tahanan jenis konfigurasi wenner, dan mengetahui sebaran nilai resistivitas lokasi penelitian. Pada percobaan ini dilakukan dengan mengambil data dengan menggunakan alat geolistrik dilapangan, kemudian mengaplikasikan dari data yang telah didapatkan pada software Res2dinv untuk mengetahui jenis kandungan bumi pada lapangan tersebut. Pada percobaan ini kita menggunakan lapangan di pertamina (depan kampus UIN SGD) seluas 100 meter dengan jarak 5 meter setiap elektroda, dengan spasi 3 mendapatkan 20 data pengamatan. Diketahui kandungan bumi yang terdapat pada lapangan tersebut, yaitu sebagian besar kerikil dan batu pasir pada kedalaman (0.938-4.73) meter dengan besar relativitas (236-1612)Ωm. Selanjutnya lapisan pasir yang bercampur lempung pada kedalaman (4.736.65) meter dengan relastivitas sebesar (34.6-90.3)Ωm, dan terdapat lapisan yang mengandung air tanah pada kedalaman (6.65-10.5) meter dengan relastivitas sebesar (5.0613.2)Ωm. ( Kata kunci : elektroda, RES2DINV, relativitas, dan konfigurasi Wenner ) A. TUJUAN Tujuan praktikum ini adalah Memahami prinsip dasar geolistrik tahanan jenis konfigurasi wenner, dan mengetahui sebaran nilai resistivitas lokasi penelitian. B. ALAT DAN BAHAN Spesifikasi yang dibutuhkan dalam melakukan eksperimen ini adalah : 1. Laptop 2. Software RES2DINV. 3. Software Exel. 4. 1 set alat Geolistrik 5. 12 elektroda 6. 1 accu mobil 7. 4 set kabel 100 meter 8. Konektor 9. 2 multimeter C. DASAR TEORI Metode geolistrik resistivitas adalah salah satu metode yang cukup banyak digunakan dalam dunia eksplorasi khususnya eksplorasi air tanah karena resistivitas dari batuan sangat sensitif terhadap kandungan airnya dimana bumi dianggap sebagai sebuah resistor. Metode geolistrik resistivitas atau tahanan jenis adalah salah satu dari jenis metode geolistrik yang digunakan untuk mempelajari keadaan bawah permukaan dengan cara mempelajari sifat aliran listrik di dalam batuan di bawah permukaan bumi. Metode resistivitas umumnya digunakan untuk eksplorasi dangkal, sekitar 300 – 500 m. Prinsip dalam metode ini yaitu arus listrik diinjeksikan ke alam bumi melalui dua elektroda arus, sedangkan beda potensial yang terjadi diukur melalui dua elektroda potensial. Dari hasil pengukuran arus dan beda potensial listrik, dapat diperoleh variasi harga resistivitas listrik pada lapisan di bawah titik ukur. Ilustrasi garis ekipotensial yang terjadi akibat injeksi arus ditunjukkan pada dua titik arus yang berlawanan di permukaan bumi dapat dilihat pada gambar 1 : Semakin besar jarak antar elektroda menyebabkan semakin dalam tanah yang dapat diukur. Ada beberapa konfigurasi untuk tahanan jenis dalam melakukan akuisi data. Salah satunya dengan menggunakan konfigurasi Wenner. Konfigurasi Wenner ditunjukan pada gambar 2. Gambar 2. Konfigurasi Wenner Konsep perambatan listrik yang berlaku pada media homogen isotropis dengan mengukur beda potensial antara dua titik yang terjadi akibat adanya aliran arus searah melalui bawah permukaan. Dasar metoda tahanan jenis adalah hukum Ohm yang pertama kali dicetuskan oleh George Simon Ohm. Dia menformulasikan hubungan antara tegangan dengan arus listrik pada tegangan jepit. Untuk media terbatas (silinder balok) berlaku : Dengan : I = besar arus dalam ampere R = tahanan listrik dalam Ohm Pada balok atau silinder yang homogen, besar tahanan listrik pada (gambar 2.1) adalah : Dimana : R = hambatan listrik dalam Ohm A = Luas penampang dalam m2 L = Panjang silinder dalam meter Satuan tahanan jenis dalam SI adalah Ohm-meter(Ohm). Sifat merambat arus listrik lebih banyak memanfaat sifat daya hantar jenis listrik yang berbanding terbalik dengan tahanan jenis, yaitu : σ adalah daya hantar jenis listrik (konduktivitas) dalam satuan Siemens (S) per meter atau S/m = 1 Ohm-1m-1 atau disebut juga 1 MHO/m (Taib, 1999). Potensial Listrik Oleh Sumber Arus Tunggal Di Permukaan Bila arus tunggal I diinjeksikan ke dalam bumi yang homogen isotropik (Gambar 3.3) dan permukaan yang dilalui arus I merupakan ruang setengah bola (2πr2), maka potensial V di suatu titik yang berjarak r dari sumber arus tunggal berdasarkan persamaan (3-2) adalah : Maka besar V pada jarak r adalah : Dengan : V : Potensial aus listrik (volt) I : Arus Listrik (ampere) R : jarak antara satu titik dengan sumber (meter) Faktor Geometri Dan Konfigurasi Elektroda Pada metoda Eksplorasi Tahanan jenis, ada beberapa konfigurasi elektrode atau susunan elektrode arus dan potensial yang digunakan. Perbedaan letak elektrode potensial (M-N) dari letak elektroda arus (A-B) akan mempengaruhi besar medan listrik yang diukur. Besar faktor oleh perbedaan akibat letak titik pengamatan disebut Faktor Geometri. Masing-masing aturan atau konfigurasi elektrode memiliki nilai yang tetap. Tabel II memperlihatkan beberapa konfigurasi elektrode yang dikenal dalam metoda tahanan jenis. Tabel II Jenis Konfigurasi Elektrode dengan Faktor Geometri dalam Metoda Geolistrik Tahanan Jenis C1 dan C2 adalah elektrode-elektrode arus, elektrode-elektrode potensial, a adalah spasi elektrode, n adalah perbandingan jarak antara elektrode C1 dan P1 dengan spasi ‘a’ , L adalah bentangan maksimum. D. PROSEDUR PERCOBAAN Eksperimen ini dilakukan dengan menggunakan simulasi komputasi, pertama menyusun alat seperti pada gambar : Kemudian menyusun elektroda dengan konfigurasi Wenner, setelah itu mengatur jarak elektroda dengan spasi 10m untuk setiap elektroda, dan menghubungkan Sumber tegangan dengan Alat, kemudian menginjeksikan arus dan tegangan lalu catat dalam tabel, dan mengulangi langkah untuk nilai spasi (n)=15m dan 20m selanjutnya menggambarkan dan mencatat koordinat lokasi pengambilan data lapangan. E. DATA DAN PEMBAHASAN 1. Data Pengamatan Dari eksperimen yang telah dilakukan, data yang didapatkan adalah sebagai berikut: a. Data perhitungan pada excel b. Data pada notepad yang harus dikonveksi ke format “.dat” c. Data yang sedang di running pada software RES2DINV d. Gambar resistivitas 2D pada software RES2DINV 2. Pembahasan Percobaan ini yang berjudul metode geolistrik tahanan jenis konfigurasi Wenner yang bertujuan untuk Memahami prinsip dasar geolistrik tahanan jenis konfigurasi wenner, dan mengetahui sebaran nilai resistivitas lokasi penelitian. Pada percobaan ini dilakukan dengan mengambil data dengan menggunakan alat geolistrik dilapangan, kemudian mengaplikasikan dari data yang telah didapatkan pada software Res2dinv untuk mengetahui jenis kandungan bumi pada lapangan tersebut. Pada percobaan ini kita menggunakan lapangan di pertamina (depan kampus UIN SGD) seluas 100 meter dengan jarak 5 meter setiap elektroda, dengan spasi 3 mendapatkan 20 data pengamatan. Pada data pertama kita mendapatkan nilai tegangan sekitar 0.154 volt dengan arus sebesar 0.01 ampere, dan tidak jauh berbeda dengan data yang selanjutnya. Setelah di konveksikan dalam software res2dinv, dapat terlihat kandungan bumi yang terdapat pada software tersebut, terdapat beberapa warna berbeda pada tiap gambar. Dapat diketahui warna gambar tersebut merupakan indikator dari resistansi kandungan bumi. Pada software res2dinv tersebut terdapat 3 bentuk indikator gambar, gambar pertama menunjukan gambar dari hasil model data yang terukur pada lapangan, sedangkan gambar kedua menunjukan merupakan gambar hasil dari model yang dibuat oleh software dengan perhitungan untuk mendekati gambar pertama, dan gambar ketiga menunjukan hasil inversi dari gambar yang kedua. Eror adalah perbedaan dari gambar pertama dengan gambar kedua, dengan semakin kecilnya nilai eror tersebut, maka akan semakin mendekati model permukaan bawah yang sebenarnya. Pada percobaan ini kita mendapatkan hasil eror sebesar 41.8%, ini jelas menunjukan data yang didapatkan kurang mendekati model permukaan yang sebenarnya, ini dikarenakan faktor tanah yang terlalu lembek(bekas leburan) sehingga pada saat menancapkan elektroda tidak terlalu sulit, dan kurang tepatnya menentukan nilai tegangan dan nilai arus dari multimeter. Software RES2DINV merupakan sebuah program komputer yang secara otomatis menentukan model resistivity 2 dimensi untuk bawah permukaan dari hata hasil survey geolistrik. Model 2D menggunakan program inverse yang terdiri dari sejumlah kotak persegi. Susunan dari kotak-kotak ini terikat oleh distribusi dari titik datum dalam psuedesection. Distribusi dan ukuran dari kotak secara otomatis dihasilkan oleh program maka jumlah kotak tidak akan melebihi jumlah datum point. Subroutine dari pemodelan maju nilai resistivitas semu, dan teknik optimasi least-squares non linear digunakan untuk routine inverse. Berdasarkan gambar pada sofware tersebut, menunjukan hasil interpretasi resistivitas sebesar (1.94-1612)Ωm. Pada jarak sekitar (27-34) meter dengan kedalaman (6.65-10.5) meter berwarna biru muda terdapat resistivitas sebesar (5.06-13.2)Ωm yang merupakan lapisan yang mengandung air tanah. Pada jarak (18-37) meter dengan kedalaman (4.73-6.65) meter berwarna hijau tua dan hijau muda terdapat nilai resistivitas sebesar (34.6-90.3) Ωm yang diperkirakan merupakan lapisan pasir yang bercampur lempung yang dapat menyimpan air dan mengalirkannya dalam jumlah yang terbatas. Sedangkan pada jarak (20-37) meter dengan kedalaman (0.938-4.73) meter berwarna kuning, coklat, merah muda, merah tua, dan ungu tua dengan besar nilai resistivitas sebesar (236-1612)Ωm yang diperkirakan batu pasir yang bercampur kerikil. F. KESIMPULAN Dari percobaan yang telah dilakukan, maka disimpulkan bahwa dapat diketahui kandungan bumi yang terdapat pada lapangan tersebut, yaitu sebagian besar kerikil dan batu pasir pada kedalaman (0.938-4.73) meter dengan besar relativitas (236-1612)Ωm. Selanjutnya lapisan pasir yang bercampur lempung pada kedalaman (4.73-6.65) meter dengan relastivitas sebesar (34.6-90.3)Ωm, dan terdapat lapisan yang mengandung air tanah pada kedalaman (6.65-10.5) meter dengan relastivitas sebesar (5.06-13.2)Ωm. G. DAFTAR PUSTAKA Telford, W.M. 1976. Apllied Geophysics. Combridge University Press, London. Sinurhasanah.2012.Metode Tahanan Jenis Konfigurasi Wenner. Availablefrom: http://ejournal. Sinu_uneh.yahoo.co.id. Diakses pada 23 Oktober 2012. Kanata, Bulkis dan Zubaidah. 2008. Amplikasi Metode Geolistrik Jenis Konfigurasi Wenner Schumberge untuk Survey Pipa bawah Permukaan. Availablefrom:http://ejournal.unud.ac.id/. Diakses pada 15 januari 2012. Priambodo, Imam C, dkk. 2011. Aplikasi Metoda Geolistrik Konfigurasi Wenner– Schlumberger Pada Survei Gerakan Tanah Bajawa, NTT. Bulletin Vulkanologi dan Bencana Geologi, Volume 6 Nomor 2 : 2–10. Pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi. Mukaddas, Abdul. 2009. Interpretasi Lapi-san Batuan Bawah Permukaan Berdasar-kan Analisis Data Geolistrik. Palu : Teknik Sipil FT Universitas Tadulako.
