Syntax Literate: Jurnal Ilmiah Indonesia p�ISSN:
2541-0849
e-ISSN:
2548-1398
Vol.
7, Special Issue No. 1, Januari 2022
INVESTIGASI LAPISAN AKUIFER
DENGAN METODE ELECTRICAL LOGGING DAN CUTTING DI KECAMATAN PEREULAK DAN KECAMATAN BIREM BAYEUN, ACEH TIMUR
Febi Mutia 1, Ikhlas 2, Rizqah Qurrata A�yun3
1 Program Studi
Teknik Pertambangan, Universitas Syiah
Kuala, Indonesia
2 Dinas Energi dan Sumber Daya Mineral Aceh, Indonesia
3 Program Studi Teknik Pertambangan, Universitas Syiah Kuala, Indonesia
Email: [email protected], [email protected], [email protected]
Abstrak
Metode electrical logging adalah salah satu penerapan metode geofisika untuk mengindentifikasi potensi keterdapatan lapisan pembawa air pada batuan. Hal ini diperkuat dengan
analisis cutting yang memberikan
gambaran vertikal litologi batuan di sekitar lubang bor. Penelitian ini bertujuan untuk mencari lapisan akuifer
dalam pemenuhan air bagi aktivitas masyarakat di Kecamatan Pereulak dan Kecamatan Birem Bayeun, Kabupaten
Aceh Timur. Aplikasi metode
electrical logging menghasilkan log
resisitivitas dan log self potential (SP). Adapun penyelidikan pada dua sumur diperoleh
data nilai resistivitas air tanah sebesar 21-25 Ωm dan 23�25 Ωm
berada pada kedalaman 42�54 m dan 92�98 m. Nilai log SP bernilai -15 Mv di
kedua lapisan yang berarti kedua lapisan tersebut adalah lapisan permeabel,
yaitu lapisan yang mudah menampung dan meloloskan air dengan baik. Jenis
akuifernya adalah akuifer tertekan karena berada diantara dua akluikud. Kedua
jenis lapisan akuifer ini baik untuk digunakan dan diproduksi.
Kata Kunci: electrical logging; analisis cutting;
resistivitas; self potensial
(SP); akuifer
Abstract
The electrical logging method is one of the applications of geophysical
methods to identify the potential presence of water-carrying layers in rocks.
This is confirmed by cutting analysis which provides a vertical picture of the
rock lithology around the borehole. This study aims to find the aquifer layer
in meeting water for community activities in Pereulak
District and Birem Bayeun
District, East Aceh District. The application of the electrical logging method
produces a resistivity log and a self potential (SP)
log. The investigation of two wells obtained groundwater resistivity values
of 21-25 m and 23-25 m at a depth of 42-54 m and
92-98 m. The log SP value is -15 Mv in both layers, which means that both
layers are permeable layers, namely layers that easily accommodate and pass
water well. The type of aquifer is a confined aquifer because it is between two
aquifers. Both types of aquifer layers are good for use and production.
Keywords: electrical logging;
cutting analysis; resistivity; self potential (SP);
aquifer
Pendahuluan
Kebutuhan air adalah
hal vital bagi seluruh mahkhluk hidup. Keberadaan sumber air di Indonesia cukup berlimpah, seperti air permukaan dan air tanah. Namun persebaran sumber air tanah tidak sama di setiap
kota karena dipengaruhi kondisi geologi (Shofyan et.al, 2018). Pencarian sumber air tanah dilakukan ketika akses terhadap
air permukaan sulit terjangkau. Hal ini biasa dihadapi masyarakat pedesaan. Aktivitas domestik, pertanian dan aktivitas ekonomi lainnya sangat bergantung kepada airtanah (Marvita et.al, 2021).
Akuifer diartikan
sebagai suatu formasi batuan yang mampu menyimpan dan mengalirkan air. Hal ini dipengaruhi oleh porositas dan permeabilitas batuan.� Keberadaan akuifer tidak terlepas
dari siklus hidrologi. Jumlah air yang cukup dan kualitas airtanah yang memadai dapat menjadi dasar
akuifer tersebut dimanfaatkan sebagai sumur atau mata
air (Heath, 1987).
Eksploitasi sumur
gali yang berada di daerah akuifer dangkal rentan terhadap pengaruh hidroklimatologi. Umumnya sumur dalam kondisi
kering saat musim kemarau. Berdasarkan kondisi tersebut, diperlukan pemboran sumur yang lebih dalam yang menjangkau akuifer tertekan (Umar
& Setiawan, 2017). Ditinjau
dari litologinya, akuifer tertekan adalah akuifer jenuh air diapit lapisan kedap air pada bagian atas dan bawahnya. Pengeboran sumur dalam membutuhkan
biaya yang lebih tinggi serta tingkat
ekseskusi yang relatif sulit dibandingkan pembuatan sumur gali. Oleh karena itu, dibutuhkan suatu metode pendugaan
keberadaan air tanah secara tepat agar dapat menghemat biaya dan tenaga. Banyak metode yang digunakan dalam survei geofisika
tetapi metode yang sering digunakan untuk investigasi lapisan akuifer adalah metode electrical
logging (Rizka dan Satiawan,
2019).
Metode electrical logging dapat dilakukan
karena lapisan batuan yang terisi oleh air mudah
mengalirkan arus listrik atau bersifat konduktif dan mempunyai
nilai potensial yang dialirkan (Ilyas, 2009). Metode Well
Logging adalah suatu teknik untuk memperoleh data bawah permukaan
dengan menggunakan alat ukur yang dimasukkan ke dalam sumur. Hal ini bertujuan untuk
menganalisis formasi dan memperoleh informasi litologi batuan dan keberadaan
akuifer (Harsono, 1997). Dalam rangka memaksimalkan potensi
sumur bor, diperlukan analisis cutting untuk mengambil
serpihan-serpihan batuan yang mendeskripsikan susunan, kandungan dan ketebalan
lapisan batuan secara vertikal.
Penelitian berlokasi
di Lembaga Pendidikan Agama yaitu Dayah
Amal Putri, Gampong Besar, Kecamatan Peureulak, dan Meunasah Paya Pelawi,
Dusun Alue Itam, Kecamatan Birem Bayeun, Kabupaten Aceh Timur dalam rangka pemenuhan
kebutuhan suplai air bersih. Oleh karena itu penelitian dilakukan pada daerah tersebut. untuk menginvestigasi lapisan akuifer berdasarkan data electrical
logging dan cutting pada sumur bor sehingga penempatan
screen dilakukan secara tepat saat kontruksi
sumur dilakukan.
Metode Penelitian
Data
electrical logging dan cutting hasil pemboran pada penelitian ini adalah data sekunder yang diperoleh dari Dinas Energi Sumber Daya Mineral Aceh. Data tersebut mengacu pada lokasi pengukuran dua titik sumur
bor yang berlokasi di
Lembaga Pendidikan Agama di Kabupaten
Aceh Timur, yaitu: Dayah Amal Putri, Gampong Besar, Kecamatan Peureulak, dan Meunasah
Paya Pelawi, Dusun Alue Itam, Kecamatan Birem Bayeun.
Data electrical logging terdiri dari log resistivitas dan log SP (Spontaneous Potential). Mekanisme pengukuran log resistivitas adalah dengan mengalirkan arus listrik ke
lapisan permukaan bumi untuk diamati
nilai tahanan jenis atau resistivitas
batuan dan menghitung beda potensial. Pada alat logging difungsikan 4 (empat)� buah elektroda yaitu elektroda potensial (A, B) dan elektroda arus (M, N). Dalam mengukur jarak antar elektroda
A dan M diaplikasikan spasi
bertipe short normal device (16 inch) dan long
normal device (64 inch). Pemanfaatan elektroda M dan N diperlukan untuk mengukur beda potensial. Elektroda M dimasukkan ke dalam sumur
bor sedangkan elektroda N ditempatkan di dalam permukaan tanah. Selanjutnya prinsip kerja log SP adalah merekam beda potensial listrik antara elektroda yang terdapat di lubang bor dengan
elektroda yang berada di permukaan. Gerakan elektroda yang
mengukur mulai dari dasar hingga
permukaan sumur bor akan merekam
arus listrik dari lapisan batuan
yang dilewati. Hal ini dapat terjadi karena
batuan memiliki sifat konduktif. Hasil cutting pengeboran diperoleh berupa serpihan-serpihan batuan yang terangkat ke permukaan.
Pengolahan data dilakukan
dengan memanfaatkan perangkat lunak LogPlot2003 dan terdiri dari 2 (dua) tahap yaitu
pembuatan desain well
logging dan penginputan data electrical logging.
Data log resistivitas, log SP, kedalaman
sumur, dan litologi batuan berdasarkan data cutting adalah data yang diinput. Setelah
proses input data selesai, maka
diperoleh kurva hubungan antara nilai resistivitas dengan kedalaman sumur.
Analisis dilakukan
dengan mengamati penampang electrical logging, kurva
kuantitas terhadap log resistivitas dan log SP. Analisis
kedua log ini berguna untuk penentuan
jenis lapisan akuifer. Selanjutnya hasil electrical logging dikorelasikan
dengan tabel resistivitas batuan (Tabel 1). Untuk mendapatkan analisis yang lebih akurat, hasil
interpretasi jenis lapisan akuifer yang berdasarkan nilai resistivitas dan potensial lapisan dikorelasikan dengan hasil cutting pemboran pada sumur.
Nilai Resistivitas Berbagai Material
|
Material |
Resistivitas Batuan (Ωm) |
|
Granit |
5 x 103 - 105 |
|
Basalt |
103 - 106 |
|
Serpih |
20-2x103 |
|
Limestone |
50-4x102 |
|
Pasir |
1 � 1000 |
|
Lempung |
1 � 100 |
|
Alluvium |
10 � 800 |
|
Airtanah |
10 � 100 |
|
Air laut |
0.2 |
������������������������� (Sumber:
Loke, 2000 dan Telford,1990)
Hasil dan Pembahasan
Kabupaten Aceh
Timur secara geografis terletak pada koordinat 4� 09‟ 21,08� - 5�
06‟ 02,16� LU dan 97� 15‟ 22.07� - 97� 34‟ 47,22� BT dan
memiliki ibukota di Idi Rayeuk. Kabupaten Aceh Timur memiliki luas wilayah
6.040,60 km� terdiri dari 24 kecamatan dan 513 desa. Diantara 23 kecamatan ada
Kecamatan Peureulak yang memiliki luas wilayah 318,02 km� dengan jumlah
penduduk sebanyak 48. 027 jiwa dan Kecamatan Birem Bayeun yang memiliki luas
wilayah 253,68 km� dengan jumlah penduduk sebanyak 29.972 jiwa. Berdasarkan
data Badan Pusat Statistik Kabupaten Aceh Timur Tahun 2019 aktivitas ekonomi
kedua kecamatan ini didominasi oleh perkebunan, sawah, ladang, dan tambak.
Gambar 1
Peta Lokasi Penelitian
di Kabupaten Aceh Timur
Berdasarkan hasil pengukuran
electrical logging di permukaan dan dirangkaikan dengan data cutting,
didapatkan gambaran kondisi lapisan batuan di dua sumur
bor pada daerah Aceh Timur.
Dengan bantuan perangkat lunak LogPlot2003, penentuan lapisan akuifer dapat ditentukan. Pengukuran di Sumur I dilakukan di Dayah Amal Putri, Gp. Besar,
Kec. Peureulak, Kab. Aceh Timur dengan kedalaman sumur 120 meter dan kedalaman
electrical logging 105 meter. Adapun informasi penampang pada Sumur I dapat dilihat pada Tabel 2 dan Gambar 2.
Tabel 2
Hasil Penampang Electrical Well Loging
dan Analisis
Data Cutting Di Sumur Bor I
|
No |
Kedalaman (m) |
Deskripsi |
Nilai Resistivitas
16�� (Ωm) |
Log SP (Mv) |
Jenis Lapisan |
|
1 |
0
� 8 |
Lempung |
19 |
13 |
Akuiklud |
|
2 |
8
� 12 |
Pasir Halus |
21 |
14 |
Akuifer |
|
3 |
12
� 42 |
19 � 21 |
13 � 14 |
Akuiklud |
|
|
4 |
42
� 48 |
Pasir Kasar |
21 � 25 |
15 |
Akuifer |
|
48
� 54 |
Kerikil |
25 |
15 |
Akuifer |
|
|
6 |
Lempung |
25 � 20 |
14 � 15 |
Akuiklud |
|
|
7 |
Pasir Lempungan |
20 � 23 |
14 � 15 |
Akuiklud |
|
|
8 |
92
� 98 |
Pasir Sedang |
23 � 25 |
15 |
Akuifer |
|
9 |
98
� 120 |
Lempung |
22 � 20 |
14 |
Akuiklud |
Pengukuran pada sumur bor II dilakukan di Meunasah Paya Pelawi, Dsn. Alue Itam,
Kec. Birem Bayeun, Kabupaten Aceh Timur. Mengacu pada data litologi dan electrical
logging didapatkan informasi
bahwa kedalaman sumur II adalah 110 meter dan kedalaman electrical
logging adalah 108 meter. Hasil penampang sumur bor II dapat dilihat
pada Tabel 3 dan Gambar 3.
Tabel 3
Hasil Penampang Electrical Well Loging
dan Analisis
Data Cutting di Sumur Bor II
|
No |
Kedalaman (m) |
Deskripsi |
Nilai Resistivitas
16�� (Ωm) |
Log SP (Mv) |
Jenis Lapisan |
|
1 |
0-1 |
Tanah Penutup |
20 |
13 |
akuiklud |
|
2 |
1-3 |
Lempung |
20 |
13 |
akuiklud |
|
3 |
3-5 |
21 |
14 |
akuifer |
|
|
4 |
5-8 |
Lempung |
20 |
13 |
akuiklud |
|
8-20 |
Lempung |
20 |
13 |
akuiklud |
|
|
6 |
Lempung |
20-21 |
13-14 |
akuiklud |
|
|
7 |
Pasir Kasar |
23-24 |
15 |
akuifer |
|
|
8 |
60-88 |
Lempung |
22-21 |
13 |
akuiklud |
|
9 |
88-89 |
Pasir Halus |
21-23 |
14 |
akuifer |
|
10 |
89-110 |
Lempung |
21-20 |
13 |
akuiklud |
Pengolahan data electrical logging dan cutting
pada Sumur I dan Sumur II lokasi penelitian diperoleh informasi bahwa litologi batuan berupa lempung,
pasir dan pasir lempungan.� Keberadaan lapisan akuifer di Sumur I diprediksi berada pada kedalaman 42�54 m dan 92�98 m dengan
ketebalan lapisan air
masing-masing 12 m dan 6 m. Adapun��
material penyusun akuifer
berupa� pasir kasar�kerikil dan pasir sedang. Jika lapisan tersebut mengandung air, maka respon log resistivitas menyimpang ke kanan
dengan nilai resistivitas 25 Ohmmeter. Selanjutnya
nilai log SP adalah � 15 mVolt ditandai dari penyimpangan kurva SP dari garis dasar
serpih dan menunjukkan
garis konstan pada lapisan permeabel yang cukup tebal yaitu garis pasir.
Lapisan akuifer pda Sumur II terdapat
pada kedalaman 50-60 meter dengan ketebalan 10m. Adapun
material akuifer didominasi
oleh pasir kasar dengan nilai log resistivitas sebesar 23-24 Ohm
meter dan nilai log SP sebesar
-15 mVolt. Lapisan akuifer setebal 1 meter juga terdapat pada kedalaman 88-89 m dengan material
pasir halus. Ini ditandai dari
nilai log resistivitas sebesar 21-23 Ohmmeter dan nilai
log SP sebesar -14 mVolt.
Berdasarkan perbandingan hasil data penampang dari kedua lokasi
sumur bor dengan tabel resistivitas
air tanah (Tabel 1) didapati bahwa terdapat kesesuaian nilai posisi lapisan
akuifer. Mengacu pada Tabel 1, umumnya resistivitas airtanah berada pada nilai antara 10 � 100 Ohmmeter, sedangkan
hasil pengukuran resistivitas lapisan batuan di kedua sumur di daerah Aceh Timur berada pada rentang nilai 21 � 25 Ohmmeter, yang artinya
termasuk klasifikasi tabel resistivitas airtanah.
Untuk menguatkan informasi keberadaan lapisan akuifer, hasil resitivitas batuan tersebut dikorelasikan dengan data litologi batuan berdasarkan analisis cutting. Lapisan akuifer di kedalaman 42�54 m dan 92�98 m pada Sumur I serta kedalaman
50-60 meter pada Sumur II inilah yang direkomendasikan untuk dikonstruksi sebagai sumur bor.
Adapun jenis
pipa saringan (screen) yang dipasang pada kontruksi sumur bor di daerah
Aceh Timur adalah pipa Galvanis.
Adapun komponen pipa saringan
tersebut berupa pisa besi berlapis
material seng yang diharapkan
dapat meloloskan airtanah dengan lancer dan menghalangi masuknya material pasir dan kerikil ke sumur.
Penempatan screen disarankan berada pada akuifer yang memiliki kedalaman lebih dari 40m. Hal tersebut bertujuan agar tidak terganggunya suplai air sumur warga yang umumnya berada pada kedalaman dangkal. Material pada lapisan akuifer yang diinvestigasi pada kedua sumur tersebut
umumnya adalah pasir yang merupakan formasi batuan yang berporositas dan bersifat
permeable. Hal tersebut berarti
lapisan batuannya dapat menyimpan dan meloloskan air. Posisi akuifer yang berada diantara lapisan akuiklud menyebabkan lapisan airtanah ini berkategori akuifer tertekan (confined
aquifer). Material penyusun akuiklud
yang lempung membuat airtanah di lapisan akuifer relatif aman dari kontaminan
yang berumber dari air permukaan.
Gambar 2
���� Hasil
Pengukuran Litologi
Electrical Logging pada Sumur I
Gambar 3
Hasil Pengukuran
Litologi Electrical Logging pada Sumur
II
Kesimpulan
Investigasi
lapisan akuifer dari lokasi penelitian dengan menggunakan metode electrical
logging dan analisis cutting menunjukkan bahwa keberadaan akuifer berada di
kedalaman lebih dari 40 meter. Dari kedua data sumur bor, akuifer
rata-rata memiliki jenis batu pasir kasar atau halus dan kerikil dengan nilai
resistivitas sebesar 21 � 25 Ωm
dan nilai log sp 15 Mv.
Badan Pusat Statistik
Kabupaten Aceh Timur. 2019. Kecamatan
Birem Bayeun dalam Angka. Data Mencerdaskan Bangsa Enlighten The Nation. Aceh
Timur: BPS Kabupaten Aceh Timur.
Badan Pusat Statistik
Kabupaten Aceh Timur. 2019. Kecamatan
Peureulak dalam Angka. Data
Mencerdaskan Bangsa
Enlighten The Nation. Aceh Timur: BPS Kabupaten Aceh Timur.
Loke, M. H. 2000. Electrical Imaging Surveys for Environmental and Engineering Studies: A Practical Guide to 2-D and 3-D Surveys. www.geometrics.com
Heath, R.C. 1987. Basic Ground-Water Hidrology. USA: United States Government Printing Office.
Ilyas, A., 2009. Analisa Cutting dan Pengukuran Elektrikal Logging pada Pengeboran Air Tanah untuk Irigasi Sawah di Daerah Garongkong Desa Lempang Kec. Tanete Riaja Kab. Barru Prov. Sulawesi Selatan. Jurnal Penelitian Enjiniring. 12,pp. 159-164.
Baiti, H., Siregar, S.S., Wahyono, S.C. 2016. Aplikasi Well Logging untuk Penempatan Pipa Saringan Sumur Bor Air Tanah di Desa Banyu Irang Kecamatan Bati-Bati, Kalimantan Selatan. Jurnal Fisika FLUX Volume 13, Nomor 2, Agustus 2016.
Harsono, Adi., 1997, Evaluasi Formasi dan Aplikasi Log, edisi 8, Schlumberger Oilfield Services.
Marvita, Y., Iqbal, F., Ikhlas, Masrurah, Z. 2021. Indentifikasi Lapisan Akuifer Berdasarkan Data Electrical Logging dan Cutting Pada Lokasi Sumur Bor di Bireun, Aceh. Jurnal Hadron Vol 3 No 01
Rizka dan S. Satiawan. (2019). Investigasi Lapisan Akuifer Berdasarkan Data Vertical Electrical Sounding (VES) dan Data Electrical Logging; Studi Kasus Kampus Itera. Bulletin of Scientific Contribution: GEOLOGY, vol.17, no.2, hal.91 � 100.
Sihotang J.W., Munte D.B.T., Osvaldus R., Priono N., Mohamad F. 2018. Aquifer Area Investigation Using Resistivity Method in Cikopomayak, West Java, Indonesia.� Jurnal Geofisika Vol. 16, No.03 pp. 19-23.
Telford, W. M., Geldart, L. P., Sheriff, and Keys, D. A. 1990. Applied Geophysic. Cambridge University Press, London.
Syofyan, F. A., A. Octova., dan Y. M. Anaperta., 2018. Identifikasi Keberadaan Air Tanah menggunakan Metode Geolistrik Resistivitas Konfigurasi Schumberger di Daerah Pandawa, Jorong Tarok, Kecamatan 2x11 Kayu Tanam. Jurnal Bina Tambang Vol 3 No 1 2018
Tatas, A. M. Mahendra., S. K. Aziz., A. Widodo. 2014. Identifikasi Awal Model Akuifer pada Mata Air Umbulan dengan Menggunakan Geolistrik Konfigurasi Schlumberger. Jurnal APLIKASI: Media Informasi & Komunikasi Aplikasi Teknik Sipil Terkini, vol. 12, no.1, hal. 35 � 42.
Umar, E.P dan� Setiawan, M.R.A. 2017.� Pengukuran Electrical Logging Pada Pemboran Air Tanah Dalam di Daerah Pacciro Kecamatan Balusu Kabupaten Barru. Jurnal Geomine, Vol. 5, No. 2: Agustus 2017.
Yuningsih, Sri M.,� Soewaeli, Adang S. 2009. Menentukan Kedalaman Dan Ketebalan Akuifer Dengan Metode Logging Tahanan Jenis Pada Waktu Pengeboran Air
Tanah. JSDA Vol. 5, No. 1, Mei 2009
|
Copyright holder: Febi Mutia, Ikhlas, Rizqah Qurrata A�yun (2022) |
|
First publication right: Syntax Literate: Jurnal Ilmiah
Indonesia |
|
This article is licensed
under: |