Eksplorasi Hidrogeologi Dan Pemetaan Hidrogeologi

BAB 5 EKSPLORASI HIDROGEOLOGI DAN PEMETAAN HIDROGEOLOGI SASARAN : 1.

Menentukan metoda eksplorasi yang tepat untuk

berbagai kondisi geologi 2.

Menyusun proposal eksplorasi airtanah

3.

Membuat

peta

hidrogeologi

sebagai

media

penyajian 5.1.

TEKNOLOGI

EKSPLORASI

AIR

TANAH

(PERMUKAAN DAN BAWAH PERMUKAAN) Teknologi eksplorasi airtanah bertujuan untuk mengetahui dan merekokstruksikan kondisi akifer dan sistemnya melalui survey permukaan dan bawah permukaan. Hasil kombinasi kedua survey tersebut

selanjutnya

harus

digambarkan

dalam

bentuk

peta

hidrogeologi (dan peta turunannya) dan diagram blok yang menggambarkan akifer, sistem akifer dalam bentuk tiga dimensi. Survey hidrogeologi permukaan lainnya dengan menggunakan metoda

geologi.

Sementara

itu

survey

hidrogeologi

bawah

permukaan menggunakan metoda geolistrik, georadar, seismik dan

V-1

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI pemboran. Khusus untuk pemboran akan dibahas secara lebih rinci pada bab VI. 5.1.1. Metoda Geologi Pemetaan geologi yang dilakukan untuk pemetaan airtanah mencakup: 

Remote Sensing Penggunaan foto udara dan citra landsat sangat membantu dalam menafsirkan dan mengidentifikasi daerah-daerah recharge dan discharge airtanah. penafsiran dari foto udara dilakukan melalui kunci-kunci penafsiran, misalnya dari jenis rona/tona sedangkan pada citra landsat didasarkan pada kunci-kunci interpretasi warna citra.



Geomorfologi dan analisa daerah aliran sungai (DAS) Bertujuan untuk penentuan awal daerah isian (recharge area), daerah luahan (discharge area), dan perkiraan tipologi akifer .



Pemetaan penyebaran satuan batuan Pemetaan bertujuan untuk mengidentifikasi tipologi sistem akifer, penyebaran baik secara lateral maupun vertikal yang nantinya berguna untuk mengidentifikasi karakteristik sistem akifer di daerah penelitian.



Pemetaan struktur dan akifer boundary daerah tersebut. Penentuan zonasi struktur untuk mengetahui apakah struktur tersebut merupakan zona impermeabel (boundary condition) atau merupakan zona hancuran yang justru meningkatkan nilai permeabilitas lapisan batuan.



Pembuatan peta isofreatik dan isopach Bertujuan untuk mengetahui hidrodinamika airtanah



Pembuatan diagram blok dan penampang V-2

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI Sebagai tahapan pemvisualisasian kondisi hidrogeologi dalam bentuk 3 dimensi. 5.1.2. Metoda Geofisika Pemetaan geofisika adalah pemetaan yang didasarkan anomali fisika dari material di bawah permukaan. Pemetaan geofisika merupakan data pendukung terhadap pemetaan geologi permukaan, sehingga sebelum diadakan penelitian geofisika, sebaiknya didahului oleh pengamatan kondisi geologi daerah penelitian. Pemetaan geofisika dilakukan berdasarkan beberapa metode pengukuran. Metode yang populer digunakan dalam eksplorasi geofisika untuk airtanah adalah : 1). Pengukuran geofisika dari permukaan (non-destructive test) Metode ini bersifat tidak langsung (indirect method). Jenis dari metode ini adalah Geolistrik. Yang umum digunakan adalah metode geolistrik (resistivity). Metode ini digunakan untuk memperkirakan letak serta ketebalan akifer. a. Teori Dasar Metode Geolistrik Eksplorasi dengan metode geolistrik dilakukan di atas permukaan tanah dengan menginjeksi searah (DC) frekuensi rendah ke dalam tanah melalui dua elektroda arus. Besar beda potensial yang terjadi diukur di permukaan dengan dua elektroda potensial. Hasil pengukuran besar yang diinjeksikan dan beda potensial yang terjadi untuk setiap jarak elektroda yang berbeda akan memberikan variasi harga tahanan jenis. Variasi nilai tersebut menunjukkan adanya variasi lapisan batuan di bawah permukaan. Aliran

arus

listrik

di

dalam

digolongkan menjadi tiga macam, yaitu :

V-3

batuan/mineral

dapat

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI 1. Konduksi

elektrolitik

yang

terjadi

jika

batuan/mineral

mempunyai banyak elektron bebas sehingga arus listrik yang dialirkan dalam batuan oleh elektron-elektron bebas tersebut. 2. Konduksi elektrolitik terjadi jika batuan/mineral bersifat porous dan pori-porinya terisi oleh cairan elektrolitik. 3. Konduksi dielektrik terjadi jika batuan/mineral bersifat dielektrik terhadap aliran arus listrik dimana pada kasus ini terjadi polarisasi saat batuan dialiri arus listrik. Pengukuran sifat kelistrikan batuan dilakukan dengan menerapkan Hukum Ohm’s dengan asumsi bahwa batuan tersebut homogen, isotropis dan semi tidak terbatas. Jika arus diinjeksi ke bawah permukaan sebesar 1 mA dan besar beda potensial yang terjadi adalah ∆V mV, maka nilai resistensi atau hambatan listrik (R) : ∆V L danR = ρ I A A ∆V ρ= . L I R=

dimana :

R

= Resistensi (ohm)

V

= Potensial (V)

I

= Kuat arus (A)

L

= Panjang medium (m)

A

= Luas penampang (m2)

p

= Resistivitas (Ohm-m)

V-4

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI

Gambar 5.1. Prinsip kerja metoda geolistrik (Sumber : M. Erdelyi & Galfi, 1988)

Dalam pengukuran geolistrik digunakan empat buah elektroda yang diberi simbol sebagai berikut : -A

= elektroda arus positif

-B

= elektroda arus negatif

- M dan N

= elektroda potensial.

Jika MN merupakan jarak antara elektroda M dan elektroda N, maka persamaan diatas dapat diekspresikan sebagai berikut (Zohdy, dkk, 1974) :

V-5

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI ρ=

2π

1 1 1 1 − − + AM BM AN BN ∆V ρ = K. I

.

∆V I

K adalah faktor geometri yang tergantung pada jarak dan susunan elektroda. Susunan elektroda yang telah dikenal ada beberapa metoda antara lain : 1. Aturan Schlumberger; yaitu keempat elektroda ditempatkan sejajar dengan jarak elektroda potensial (MN) maksimum seperlima (1/5) jarak elektroda arus (AB). Faktor geometri diekspresikan : K = π.

( AB / 2) 2 − ( MN / 2) 2 MN

2. Aturan Wenner; yaitu empat buah elektroda ditempatkan sejajar dengan jarak yang sama, AM = MN = NB = a. Faktor geometri (K) = 2. π.a.

3. Aturan Dipole-Dipole; yaitu sepasang elektroda arus yang terpisah dari sepasang elektroda potensial dengan jarak elektroda dalam satu pasang dinyatakan dengan variabel a dan jarak antara kedua pasangan dinyatakan dengan na. Faktor geometri dinyatakan K = n(n+1)(n+2) a.

V-6

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI

Gambar 5.2. Susunan Elektroda (Sumber : M. Erdelyi & Galfi, 1988)

Pelaksanaan survey geolistrik pada umumnya digunakan aturan elektroda Wenner di Amerika, sedangkan di Eropa umumnya digunakan aturan Schlumberger. Di dalam tulisan ini akan dibahas tentang aturan elektroda Schlumberger.

V-7

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI b. Metoda Pengukuran Geolistrik di Lapangan Pekerjaan lapangan dimulai dengan menancapkan elektroda yang biasanya berupa stainless steel ke dalam tanah dengan menggunakan

hammer.

Masing-masing

elektroda

selanjutnya

dihubungkan ke alat geolistrik (measuring instrument) dengan kabel. Arus dimasukkan ke dalam tanah melalui alat geolistrik dari suatu sumber arus listrik yang biasanya berupa accu atau baterai. Pada metoda Schlumberger, kedalaman lapisan yang teridentifikasi ditentukan oleh jarak elektroda arus, sehingga untuk mendapatkan nilai tahanan jenis pada kedalaman yang bervariasi maka pengukuran dilakukan pada jarak AB yang bervariasi dengan memperbesar interval elektroda arus. Bilamana beda potensial yang terukur sangat kecil sehubungan dengan jarak elektroda arus yang sangat besar, maka jarak elektroda potensial dapat diperbesar. Pengukuran lapangan dengan alat geolistrik dimaksudkan untuk mengukur nilai hambatan listrik (resistensi) batuan, dimana pada jenis alat tertentu nilai tersebut langsung terbaca, tetapi pada jenis alat lain terbaca nilai kat arus dan beda potensial. Perkalian nilai hambatan listrik dengan faktor geometri menghasilkan nilai tahanan jenis semu (apparent resistivity / pa). Pengukuran geolistrik yang dilakukan di lapangan pada kegiatan eksplorasi meliputi dua cara, yaitu “Electrical Sounding” dan “Electrical Profilin/Electrical Mapping”. “Electrical sounding” merupakan metoda yang dilakukan untuk mendapatkan variasi nilai tahanan jenis semu pada kedalaman yang berbeda pada satu letak titik pengamatan/titik

pendugaan,

sedangkan

“electrical

mapping”

dimaksudkan untuk mendapatkan variasi nilai tahanan jenis semu

V-8

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI lapisan batuan pada kedalaman tertentu dalam suatu wilayah penelitian. Metode sounding baik untuk kondisi geologi dengan yang relatif seragam, sedangkan metoda sounding baik untuk kondisi yang sangat heterogen. Prosedur kerja masing-masing cara tersebut di atas adalah sebagai berikut : 1. “Electrical Sounding” a. Pemasangan elektroda dalam bentuk garis lurus, dimana jarak MN maksimum seperlima jarak AB. b. Pengukuran nilai resistensi batuan (R) pada susunan elektroda pada bagian a. c. Perhitungan nilai tahanan jenis semu pada susunan elektroda pada bagian a, dengan cara mengalikan nilai resistensi batuan dengan faktor geometri susunan elektroda. d. Pengeplotan nilai tahanan jenis semu terhadap AB/2, ke kertas grafik bi-logaritma e. Pengubahan jarak elektroda arus (AB) untuk memperoleh nilai tahanan jenis semu pada kedalaman yang diinginkan. f. Prosedur selanjutnya kembali ke point b-e, sampai kedalaman maksimum yang diinginkan. Bilamana pada pembacaan nilai beda potensial sangat kecil, maka jarak elektroda potensial (MN) dapat diperbesar dengan ketentuan tidak lebih besar dari seperlima jarak elektroda AB.

V-9

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI Hal lain yang perlu diperhatikan dalam pengukuran ini adalah jarak elektroda arus (AB) minimum empat kali kedalaman yang diinginkan.

2. “Electrical Mapping” (“Electrical profiling”) a. Pembuatan grid pada peta wilayah penelitian / survey, untuk pengukuran letak titik duga. b. Pengukuran nilai resistensi lapisan batuan pada jarak elektroda yang ditentukan sesuai dengan kedalaman yang diinginkan. Untuk kedalaman yang lebih besar digunakan jarak elektroda arus (AB) yang besar, sedangkan jika diinginkan

kedalaman

yang

dangkal

digunakan

jarak

elektroda arus kecil. c. Perhitungan nilai tahanan jenis batuan dengan mengalikan nilai resistensi terukur dengan faktor geometri jarak elektroda. d. Pemindahan titik pengukuran yang lain dengan tetap menggunakan aturan dan jarak elektroda yang sama pada titik sebelumnya.

C. Faktor Pembatas Pada Pengukuran Geolistrik Pengukuran geolistrik di lapangan bertujuan untuk mengetahui sifat daya hantar listrik batuan di bawah permukaan. Kehadiran material yang mempunyai sifat daya hantar listrik sangat berbeda dengan material batuan akan memberikan nilai daya hantar listrik yang dapat memberikan hasil interpretasi yang tidak akurat.

V-10

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI Beberapa hal yang mempengaruhi tingkat keakuratan hasil pengukuran geolistrik adalah sebagai berikut : 1. Jaringan

perpipaan

di

bawah

tanah,

baik

air

minum,

telekomunikasi ataupun kelistrikan. 2. Jaringan listrik di atas permukaan tanah. Pada sistem jaringan tunggal (satu arah), arah bentangan dibuat melintang jaringan. 3. Tingkat kerapatan bangunan akan memberikan pengaruh terhadap nilai daya hantar listrik, terutama pada pengukuran dangkal. 4. Arah bentangan geolistrik yang tidak seragam terhadap kedudukan perlapisan batuan (strike/dip) ataupun aliran air sungai. Arah bentangan pengukuran disarankan searah jurus lapisan dan arah aliran sungai. 5. Kemiringan topografi. Toleransi kemiringan topografi yang disarankan maksimum 15o. 6. Peletakan elektroda yang tidak sejajar atau pada jarak yang tidak seimbang dari titik pusat pengukuran.

5.1.2.1. INTERPRETASI DATA GEOLISTRIK METODE SCHLUMBERGER A. Prosedur Interpretasi Hasil pengukuran yang diperoleh di lapangan selanjutnya dilakukan interpretasi parameter kelistrikan batuan. Pada cara pengukuran “electrical mapping” diperoleh nilai tahanan jenis semu lapisan batuan pada kedalaman tertentu. Nilai ini digunakan langsung pada penafsiran kondisi geologi/hidrogeologi. Pada cara pengukuran “electrical sounding” diperoleh nilai tahanan jenis semu lapisan

V-11

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI batuan pada kedalaman yang bervariasi pada suatu titik. Nilai-nilai tersebut kemudian diolah untuk mendapatkan nilai tahanan jenis sebenarnya (true resistivity / p) dan ketebalan suatu lapisan batuan. Interpretasi data geolistrik sounding dapat dilakukan dengan “Curve Matching” dan program komputer. Dalam tulisan ini yang dibahas hanya dengan metode Curve Matching karena hal ini juga merupakan dasar untuk pemakaian software. Curve Matching adalah penyesuaian bentuk kurva yang diperoleh dari pengukuran lapangan dengan kurva standar yang dibuat dari model yang telah diplot di kertas bi-logaritma. Hal ini dimaksudkan agar bentuk dasarnya tidak bergantung pada satuan yang digunakan dalam pengukuran. Kurva-kurva standar yang digunakan dibuat oleh Ernesto Orellana dan Harold M Mooney (1966) dalam bukunya “Master tables and curves for vertical electrical sounding over layered structure”. Pemilihan kurva standart bergantung pada jumlah lapisan yang terukur dari lapangan, dimana untuk kasus dua lapis tersedia 25 macam kurva dan tabel, kasus tiga lapis sebanyak 480 macam dan 912 macam untuk kasus empat lapis. Prosedur kurva matching terdiri dari metoda kurva standar dan metoda titik/kurva bantu. Pada metode kurva standar, langkah awal adalah menafsirkan berapa jumlah lapisan yang akan diinterpretasi (matching). Selanjutnya dipilih kurva standar yang mendekati kurva lapangan kemudian dihimpitkan dengan cara menggeser ke kiri atau ke kanan, namun tetap menjaga agar absis dan ordinat kedua kurva selalu sejajar. Bila telah diperoleh kurva yang dianggap paling tepat, maka dilakukan pembacaan nilai resistivitas dan ketebalannya. Dalam metode kurva standar, apabila diperoleh

V-12

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI banyak lapisan, maka diperlukan kurva menjadi sulit dan memerlukan waktu yang lama. Oleh karena itu, untuk memudahkan proses interpretasi digunakan kurva standard dua lapisan. Guna menghubungkan segmen kurva yang satu terhadap segmen kurva lain digunakan kurva bantu. Interpretasi metode ini menggunakan dua kurva utama standar, yaitu kurva utama naik (kurva untuk p1 < p2). Tipe-tipe kurva bantu adalah sebagai berikut : 1. Tipe H (Bowl type) Digunakan bila kurva lapangan menunjukkan adanya suatu harga minimum dari tiga perlapisan dengan variasi tahanan jenis p1 > p2 < p3. 2. Tipe A (Ascending type) Digunakan bila kurva lapangan menunjukkan kenaikan harga tahanan jenis monoton dari tiga perlapisan dengan variasi tahanan jenis p1 < p2 < p3. 3. Tipe K (Bell type) Digunakan bila kurva lapangan menunjukkan adanya harga maksimum dari tiga perlapisan dengan variasi tahanan jenis p 1 < p2 > p3. 4. Tipe Q (Descending type) Digunakan bila kurva lapangan menunjukkan adanya penurunan tahanan jenis secara monoton dengan variasi tahanan jenis p1 > p2 > p3.. Apabila terdapat lebih dari tiga lapisan tahanan jenis yang berbeda pada suatu kurva lapangan, maka dipergunakan gabungan kurva-

V-13

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI kurva bantu di atas, misalnya untuk tipe H-K yang menunjukkan kurva untuk model empat lapis dengan variasi tahanan jenis p1 > p2 < p3 > p4. Dalam tulisan ini hanya diuraikan metode interpretasi dengan sistem dua lapis beserta kurva bantunya, karena metode ini yang umum digunakan dalam interpretasi data geolistrik (lampiran 1). Prosedur interpretasi sebagai berikut : 1. Pembuatan kurva lapangan pada kertas bi-logaritma yang berskala sama dengan kurva standar. 2. Pemilihan jenis kurva standar yang sesuai dengan bentuk kurva lapangan untuk dua lapis pertama apakah p1 < p2 atau p1 > p2. 3. Matching dilakukan dengan menggunakan kurva standar yang dihimpitkan sedemikian rupa sehingga diperoleh titik cross pertama P1 dan nlai p2/p1. Nilai tahanan jenis lapisan pertama (p1) adalah ordinat titik P1 dan kedalamannya adalah absis titik P1. Nilai tahanan jenis lapisan kedua (p2) = p1 . p2/p1. 4. Penghubungan segmen pertama dan segmen berikutnya dilakukan dengan menghimpitkan titik cross P1 dengan titik pusat kurva bantu terpilih (sesuai ketentuan sifat kurva bantu), kemudian garis yang bernilai sama dengan p2/p1 pada kurva bantu diplot di kurva lapangan. Bertitik tolak dari titik cross P 1 dapat dicari titik cross berikutnya dengan menggunakan kurva standar yang digeser sepanjang garis kurva bantu yang telah dibuat sebelumnya sampai kurva standar berhimpit dengan kurva lapangan segmen kedua, dengan catatan pergeseran harus selalu sejajar baik absis maupun ordinatnya. Kurva yang berhimpit diperoleh nilai p3/p2. Titik

V-14

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI cross kedua (P2) merupakan batas kontras resistivitas lapisan kedua dengan terhadap lapisan ketiga. 5. Penentuan nilai tahanan jenis lapisan ketiga ditentukan oleh nilai ordinat titik P2 dikalikan nilai p3/p2. Perhitungan ketebalan lapisan kedua dilakukan dengan menghimpitkan kembali kurva bantu pertama pada titik cross P1 kemudian membaca nilai garis absis kurva bantu yang sesuai dengan titik cross P2. Besar ketebalan lapisan tersebut adalah nilai absis kurva bantu dikalikan dengan nilai absis P1 pada kurva lapangan. 6. Hal serupa dilakukan dari point 4 dan 5 untuk kasus lapisan selanjutnya.

II.1.

Keakuratan Hasil Interpretasi

Hasil interpretasi yang diperoleh dari data geolistrik akan diperoleh hasil yang berbeda bagi setiap interpreter. Oleh karena itu keakuratan hasil interpretasi sangat ditentukan oleh pengalaman interpreternya. Kemampuan

hasil

interpretasi

data

geolistrik

untuk

menjelaskan tentang kondisi geologi dan hidrogeologi di bawah permukaan tanah ditentukan oleh interval jarak elektroda yang digunakan dalam pengukuran. Pada pengukuran geolistrik penentuan jarak elektroda cenderung mengikuti perubahan skala logaritma, yang merupakan jarak elektroda yang dapat diplot ke kertas bi-logaritma, yang selanjutnya digunakan dalam proses interpretasi parameter kelistrikan batuan.

V-15

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI Pada awal pengukuran interval pengukuran (AB/2) sekitar satu meter, kemudian 5 meter dan selanjutnya puluhan meter. Pada interval 1 meter lapisan yang terdeteksi semakin detail, sedangkan pada interval pengukuran puluhan meter, keadaan lapisan 1 meter tidak dapat terdeteksi dengan tepat, karena dalam setiap pengukuran selalu diasumsikan interval jarak elektroda merupakan suatu kondisi lapisan yang homogen dan isotropik.

5.1.2.2. APLIKASI PARAMETER GEOLISTRIK PADA EKSPLORASI AIRTANAH A. Dasar Penafsiran Kemampuan suatu batuan untuk menghantarkan listrik tergantung pada tiga faktor utama, yaitu : porositas batuan, tingkat hubungan antara pori (porositas efektif) dan volume dan konduktivitas air dalam pori (Minning, 1973). Kehadiran air dan sifat kimianya merupakan pengontrol utama pada aliran arus listrik, sehubungan banyaknya partikel batuan yang mempunyai sifat resistensi sangat tinggi terhadap aliran arus listrik. Nilai tahanan jenis berbanding terbalik dengan porositas, konduktivitas hidrolika, kandungan air dan peningkatan kadar salinitas air. Beberapa konsep yang umum dalam perbandingan nilai resistivitas batuan adalah : 1.

Batuan sedimen mempunyai nilai resistivitas lebih kecil daripada batuan beku.

2. Batuan basa mempunyai nilai resistivitas lebih kecil daripada batuan asam. 3. Batulempung mempunyai nilai resistivias lebih kecil daripada batupasir.

V-16

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI 4. Batuan berlapis menunjukkan nilai resisitivitas lebih besar pada arah tegak lurus bidang perlapisan daripada searah bidang perlapisan. 5. Batuan yang mengandung air asin mempunyai nilai resistivitas lebih rendah daripada batuan yang mengandung air tawar.

Tabel 5.1. Range nilai resistivitas beberapa batuan (Culley, at.al., 1975).

Jenis Litologi

Resistivitas (Ohm-m)

Clay and Loam

1 – 100

Loam

80 – 180

Top Soils

180-400

Clayey Soils

100 – 750

Sandy Soils

750 – 7000

Loose Sands

1000 – 200000

River Sand and Gravel

100 – 7000

Glacial Till

10 – 7000

Chalk

80 – 100

Limestones

100 – 5000

Sandstones

25 – 10000

Basalt

200 – 1000

Crystalline Rocks

1000 – 1000000

Pengukuran geolistrik dilakukan untuk menentukan dua parameter yaitu nilai tahanan jenis dan ketebalannya. Beberapa parameter geolistrik yang lain yang dapat dihitung dari kedua nilai tersebut adalah : 1. Longitudional unit condictance ⇒ S1 = h1/p1

V-17

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI 2. Transverse unit resistance ⇒ T1 = h1 . p1 3. Longitudinal resistivity ⇒ p1 = h1 / S1 4. Transverse resistivity ⇒ pT = T1 / h1 5. Anistropy factor ⇒ λ = pT / p1 Mengenai eksplorasi airtanah, hal yang penting adalah nilai transverse resistivity dianggap analog dengan transmissivitas T* = K1 . h1. dimana K adalah konduktivitas hidrolika dan h 1 adalah ketebalan lapisan. Analog ini umumnya digunakan dalam interpolasi data transmissivitas

bagi

daerah

yang

belum

mempunyai

data

transmissivitas.

B. Tipe Penampang dan Peta Geolistrik Bentuk penampang geologi berbeda dengan penampang geolistrik karena batas lapisan geologi tidak sesuai dengan batas nilai resistivitas. Oleh karena itu, korelasi antara paramter litologi dengan parameter

geolistrik

perlu

dipelajari.

Pembuatan

penampang

geolistrik hanya didasarkan oleh dua parameter utama, yaitu nilai tahanan jenis dan ketebalannya. Secara umum data resistivitas diambil dalam bentuk vertical electrical sounding (VES). Hasil pengukuran dibuat dalam bentuk grafik sounding dengan anggapan data tersebut mewakili kondisi vertikal pada titik pusat pengukuran. Secara formasi bentuk grafik yang diperoleh sesuai dengan litologi yang ditentukan dari pemboran, sehingga metode penyajian penampang dan peta geologi dapat

V-18

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI diaplikasi untuk pembuatan peta dan penampang geolistrik. Bentuk penyajian yang umum dilakukan adalah : 1. Studi tipe grafik sounding pada daerah survey dalam bentuk penampang dan dalam bentuk peta.

Hal ini bertujuan untuk

mendapatkan gambaran global tentang lapisan batuan di bawah permukaan. 2. Pembuatan penampang apparent resistivity (tahanan jenis semu) sesuai arah penampang yang diinginkan. Nilai tahanan jenis semu diplot terhadap setengah jarak elektroda arus (AB/2). 3. Pembuatan penampang geologi dari nilai true resistivity (tahanan jenis sebenarnya) yang diperoleh dari hasil interpretasi data geolistrik. Data ini dihubungkan dengan data geologi daerah survey . 4. Pembuatan peta resistivitas berdasarkan nilai apparent resistivity sesuai jarak elektroda arus (AB) yang diinginkan. Jarak AB yang kecil menggambarkan lapisan yang dangkal dan jarak AB besar untuk lapisan yang dalam. 5. Pembuatan peta distribusi transverse resistance, yang bertujuan untuk menggambarkan kondisi kuantitatif transmissivitas lapisan. 6. Pembuatan peta kontur bawah permukaan kontak lapisan batuan, misalnya top clay atau bedrock. 7. Pembuatan

blok

diagram

atau

diagram

pagar

menggambarkan sifat resistivitas dan litologi daerah studi.

a.

Analisis Hidrogeologi dari Nilai Resistivitas

V-19

untuk

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI Tahanan jenis batuan merupakan hal yang sangat relatif, karena nilai tahanan jenis tidak dapat mendefinisikan parameter batuan secara pasti, akan tetapi harga anomali dapat digunakan untuk interpretasi hidrogeologi. Interpretasi hidrogeologi dari nilai tahanan jenis kemungkinan akan berbeda bagi setiap interpreter, sehingga keakuratannya ditentukan oleh pengalaman interpreter. Contoh kasus diambil dari daerah yang telah dilakukan pengukuran geolistrik yang merupakan daerah dataran pantai yang dibatasi oleh patahan normal. Cekungan tersebut kemudian terisi oleh endapan sedimen laut dan terrestrial. Dasar cekungan diinterpolasi dari singkapan di pegunungan sekitarnya, yaitu berupa granit dan basal. Tujuan ekeplorasi ini adalah untuk eksploitasi airtanah pada kedalaman lebih kecil dari 200 meter. Salah satu metode pendekatan nilai tahanan jenis untuk interpretasi jenis litologi adalah korelasi dengan sumur bor yang telah ada dan pengukuran nilai resistivitas pada singkapan batuan. Kasus pertama : Nilai tahanan jenis pada Wadi Zabid Valley adalah : 1. Akifer jenuh

= 20 – 80 Ωm.

2. ‘Dry loss’ di permukaan

= 15 – 35 Ωm.

3. ‘Dry loss’ + pasir

= 10 – 400 Ωm.

4. Kerikil kering di permukaan

= > 360 Ωm.

5. Clay

= 5 – 20 Ωm.

6. Granit

= > 500 Ωm.

Kasus kedua : Nilai tahanan jenis di Wadi Jizan Valley adalah : 1. Intrusi air laut

= < 1 Ωm.

2. Akuifer jenuh

= 10 – 50 Ωm.

V-20

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI 3. Clay

= 2 – 5 Ωm.

4. ‘Dry loss’ + pasir

= 160 –400 Ωm.

5. Granit

= > 500 Ωm.

Konversi data transverse resistivity ke dalam transmisivitas pada

akuifer

multilayer,

dimana

transmissivitas

merupakan

penjumlahan nilai transmissivitas semua layer, maka dalam transverse resistivity juga merupakan penjumlahan transverse resistivity semua lapisan yang diperkirakan sebagai akufer. 5.1.2.3. Perunutan Aliran Sungai Bawah Tanah Dengan Pendekatan Multi Metode Geofisika 1. Prinsip Kerja Metode Mise a-la Masse Alur sungai bawah tanah dalam satu formasi batugamping merupakan anomali konduktif dan resisten, hal ini diakibatkan perbedaan yang cukup besar antara konduktitivas air dan konduktifitas dari formasi batugamping serta resistivitas batugamping. Sistem pengukuran dari pemetaan potensialnya adalah memotong alur sungai bawah tanah, sehingga dapat diasumsikan bahwa sumber arusnya adalah monopol. Dalam hal ini dapat didekati dengan persamaan Laplace : Δ2V = 0 V adalah suatu fungsi potensial sebagai fungsi spasial Δ2V = (d2V/dr2) + (2/r)(dV/dr) = 0 Jika diintegrasikan maka akan didapat : V = -A/r + B

V-21

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI A dan B adalah tetapan. Karena V = 0 pada saat r mendekati tak terhingga, maka dipilih B = 0, sehingga arus dalam permukaan bola adalah sebagai berikut (Tellford, 1987) V = (Iρ/4π)/r

Gambar 5.3. Pola distribusi arus dan medan potensial Disain Pengukuran Metode Mise a-la Masse Metode Mise a-la Masse merupakan metode pemetaan potensial. Konfigurasi pengukuran yang diterapkan dengan membuat arus injeksi I konstan (DC teregulasi dan konstan) dan melakukan pengukuran potensial pada line pengukuran yang memotong jalur anomali (Gambar 5.4) Kutub injeksi arus didisain saling berjauhan dengan jarak antar titik injeksi arus yaitu sekitar 800 m. Pola injeksi arus seperti ini dilakukan supaya arus yang berjalan pada medium konduktif berjarak lebih jauh, sehingga titik belok arus tidak dominan pada jarak yang

V-22

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI dekat (sekitar elektrode arus injektor yang disentuhkan ke benda anomali). Pemetaan potensial dilakukan pada daerah penelitian diusahakan membuat suatu loop supaya memotong anomali konduktif (sungai bawah tanah), bentang jarak antar probe/ elektrode potensial yang dibuat adalah 20 meter dan dilakukan perunutan sepanjang alur/line deteksi (8 line). Perangkat injektor arus didisain dengan arus tetap dengan range maximum 1000 volt, dengan range arus 200 mA hingga 400 mA. Perangkat Pengukur potensial didisain dengan tegangan backoff dan menggunakan probe/elektrode yang dilengkapi dengan tabung porus pot berisi CuSO4 cair tapi jenuh.

V-23

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI

Gambar 5.4. Disain pengukuran Metode Mise a-la Masse Kendala yang paling menyulitkan di lapangan adalah posisi titik injeksi dan posisi titik ukur potensial sangat jauh, untuk itu digunakan dua perangkat ukur yang terpisah, yaitu satu perangkat injektor arus DC konstan dan satu perangkat pengukur potensial. Dua perangkat tersebut terpisah karena jarak antara perangkat injektor arus dan perangkat pengukur potensial cukup jauh sekitar 500 meter. Munculnya tegangan potensial diri (SP) yang tidak stabil juga amat mengganggu dalam pengukuran, oleh karenanya disain pengukuran potensial menggunakan elektrode CuSO4 cair yang jenuh dengan porus pot dan menggunakan tegangan backoff untuk mengeliminir tegangan potensial diri. Arus injektor didisain konstan dalam satu line pengukuran. Arus yang diinjeksi berkisar 250 mA.

2. Prinsip Kerja Metode Bristow Metode Pole-Dipole adalah salah satu dari metode geolistrik. Konfigurasi pengukuran metode Pole-Dipole juga disebut sebagai metode Bristow. Metode ini pertama kali diterapkan oleh C.M

V-24

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI Bristow pada tahun 1966, kemudian teknik pengukuran geolistrik dengan metode ini dikenal sebagai metode Bristow. Prinsip kerja dari metode ini adalah dengan arus yang diinjeksikan ke dalam bumi melalui dua buah elektrode arus, kemudian akan membentuk medan equipotensial dalam bumi. Respons bumi dapat diukur sebagai beda potensial antara dua buah elektrode potensial melalui informasi besar arus yang terinjeksi ke dalam bumi, maka dapat diperoleh informasi mengenai resistivitas semu di bawah permukaan bumi. Konfigurasi dalam metode ini digambarkan sebagai berikut (Gambar 5.5):

Gambar 5.5. Susunan barisan elektrode pada metode Pole-Dipole Resistivitas semu (ρa) pada titik tengah antara dua buah elektroda potensial dihitung dengan beda potensial (V) dua buah elektrode potensial dan besarnya arus yang terinjeksi, serta memasukkan faktor konfigurasi yang bergantung jarak antar tiap-tiap elektrode. Metode Pole-Dipole mempergunakan konfigurasi array elektrode pole-dipole, sehingga titik arus dianggap sebagai titik monopole, keadaan ini diperoleh jika jarak antar elektrode arus cukup besar yaitu 5 hingga 10 kali jarak antar elektrode arus dan potensial (rl ≥ 5r5). Efek dari konfigurasi dengan jarak antar elektrode seperti di

V-25

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI atas mengakibatkan persamaan resistivitas semu sederhana sebagai berikut: ρa = 2 π (V/I) (r2. r1)/(r2. r1)

(5)

Perumusan sederhana di atas akan sangat membantu dalam memprediksikan harga resistivitas semu secara cepat di lapangan. Medium dalam kasus ini dianggap homogen, radius kedalaman yang dapat dideteksi sebanding dengan jarak elektroda arus dengan elektrode potensial. Rongga yang dapat dideteksi adalah ronggarongga yang besarnya lebih besar dari lebar spasi elektrode potensial, akan tetapi efek noise geologi akan membesar jika spasi elektrode potensial semakin kecil. Disain Pengukuran Metode Bristow Prosedur

pengukuran

resitivitas

dengan

metode

Pole-Dipole

didasarkan atas pemetaan resistivitas secara radial. Prosedur pengukuran dalam metode ini ada 2 macam yaitu prosedur pengukuran medan potensial di dalam (inside) dan prosedur pengukuran medan potensial di luar (outside) dalam kasus ini untuk menyingkat waktu hanya didasarkan pada pengukuran medan potensial di luar (outside). Prosedur ini dapat dilakukan dengan asumsi lokasi rongga yang akan diduga telah diketahui memotong lintasan yang diukur. Prosedurnya adalah sebagai berikut : 1) Meletakkan bagian elektrode arus secara tetap, dengan jarak antar elektrode arus adalah lima hingga sepuluh kali dari jarak

V-26

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI maksimal antar elektrode arus dan elektrode potensial. Lintasan ini diharapkan telah memotong jalur rongga yang ada. 2) Spasi potensial digeser terhadap titik arus dengan spasi tetap (Spasi elektrode potensial dipilih berdasarkan karakteristik besar rongga yang akan dideteksi), hingga pasangan elektrode potensial ini berjarak maksimal terhadap elektrode arus (batasan dari prosedur nomor 1). Ukur potensial untuk setiap letak spasi elektrode potensial (Gambar 5.6).

Gambar 5.6. Pengukuran beda potensial pada lintasan 3) Titik arus digeser kearah berlawanan dan prosedur no. 2 dilakukan lagi tetapi dengan arah yang berlawanan (Gambar 5.7).

Gambar 5.7. Pengukuran beda potensial dengan arah berlawanan terhadap lintasan Gambar 5.6. Pemakaian

prosedur

pengukuran

1,

diharapkan

memenuhi

pendekatan yang diturunkan menjadi persamaan (2). Prosedur pengukuran 2 dan 3 digunakan untuk identifikasi lokasi rongga secara lebih baik.

V-27

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI

Untuk identifikasi rongga bawah permukaan minimal harus dilakukan dengan satu Pasang pengukuran yang berba1ikan arah (prosedur 2 dan 3), pengukuran akan lebih baik jika titik arus yang digeser lebih rapat lagi (terutama pada daerah lokasi rongga).

3. Prinsip Kerja Metode VLF (Very Low Frequency) Metode VLF adalah metode Elektromagnetik dengan frekuensi sangat rendah, metode ini menggunakan gelombang navigasi dan komunikasi kapal selam Range frekuensi gelombang VLF ini adalah berkisar antara 15 KHz hingga 30 KHz.

Gambar 5.8. Pancaran gelombang pada metode VLF Pemancar gelombang elektromagnetik VLF berada pada jarak yang amat jauh sehingga dapat diasumsikan bahwa gelombang yang tertangkap di daerah Gunung Kidul, Jawa Tengah berupa gelombang

V-28

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI plane waves (gelombang bidang). Medan yang terukur dalam perangkat VLF (antena) adalah perbandingan antara medan magnet Hx dan medan magnet Hy yang berupa bilangan real dan imajiner. Hal tersebut terukur karena ada beda fase antara medan magnetik arah x dan medan magnet arah y. Dari hasil yang diperoleh di lapangan, data ditapis dengan filter Karous H. Jelt untuk diubah ke domain rapat arus terhadap kedalaman dan arah lateral. 2). Pengukuran geofisika pada lubang pemboran (destructive test) Metode pengukuran bersifat langsung. Metode yang umum digunakan adalah : electrical resistivity log, self potensial (SP), dan Gamma Ray Log. 5.1.3. Metoda Hidrokimia Penelitian hidrogeologi dengan metoda geokimia, umumnya ditujukan untuk mengetahui kualitas dan fasies air tanah, sebagai dasar untuk memprediksi proses sirkulasi airtanah, jenis akifer secara umum, dan untuk melacak sistem aliran airtanah pada akifer media rekahan.

5.2. PEMETAAN HIDROGEOLOGI Hidrogeologi didefiniskan sebagai studi berbagai ilmu dengan interaksi ekstensif antara air dan kerangka kerja geologi (Maxey, 1964).

V-29

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI Kegunaan dari pemetaan hidrogeologi adalah untuk menunjukkan geometri bawah permukaan (struktur) dan properti hidrolik dari material bumi yang berguna untuk menginvestigasi properti hidrodinamik dari air bawah tanah pada bagian alamiah (cekungan) atau bagian pengisinya. Pemetaan hidrogeologi harus dilakukan bersama-sama oleh ahli geologi, geofisika dan teknik hidrolik. Pemetaan hidrogeologi terbagi menjadi dua proses : a.

Evaluasi dan survey (di lapangan dan luar lapangan) dari semua informasi geologi, hidrologi, kualitas air, geomorfologi, pedologi, dll dari area yang bersangkutan.

b.

Pemetaan yang sebenarnya adalah koleksi dari data terbaru dan pengecekan data di lapangan : penerapan geologi, geofisika, kimia, geologi foto-kartografi dan metoda lainnya.

Hakekatnya sebuah peta hidrogeologi merupakan suatu peta yang menggambarkan dua informasi utama yaitu: a)

informasi geologi, dan

b)

informasi air ILMU KEBUMIAN

pembuatan peta hidrogeologi dilakukan diatas dasar peta topografi, sama hanya seperti membuat peta geologi dan peta hidrogeologi. Peta Geologi

hidrologi

hidrogeologi dalam sistem peta ilmu kebumian diperlihatkan pada Peta Hidrogeologi

gambar 5.9.

Peta Geologi

Peta Hidrologi

+Informasi geologi

+ Informasi air

V-30 Peta Topografi

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI

GAMBAR 5.9. Peta Hidrogeologi dalam ilmu kebumian ( Sumber : IAAH,1997) Penjelasan sebuah peta hidrogeologi hendaknya memberikan gambaran yang jelas mengenai informasi akifer, akiklud, batas-batas sistim akifer, batas – batas cekungan airtanah, pola dinamika aliran airtanah, informasi hidrologi, informasi geologi, sistim masukan dan keluaran air. Gambaran tersebut disajikan dalam bentuk dua dimensi (peta) dan dalam bentuk tiga dimensi (diagram Blok). Sebuah

peta

hidrogeologi

sudah

seharusnya

mencerminkan

kompleksitas sistim airtanah terutama hubungan antara air dan batuan serta menggambarkan suatu sistim aliran air dari dan ke dalam akifer seperti pada gambar 5.10.

V-31

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI

Gambar 5.10. Sistim kompleksitas masukan dan keluaran airtanah (Sumber : IAAH 1997) Secara khusus untuk perencanaan dan pengembangan airtanah perlu memperhatikan : a) Pemahaman sistim akifer dan sistim aliran airtanah b) Evaluasi sumber airtanah potensial Pemahaman sistim akifer dan sistim aliran airtanah meliputi aspek geologi, iklim, dan hidrologi. Sedangkan aspek evaluasi sumber airtanah potensial meliputi kemudahan pencapaian dari akifer, parameter eksploitasi, ketersediaan airtanah, parameter kimia dan polusi airtanah, dan konservasi yang secara skematik dapat dilihat pada gambar 5.11.

V-32

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI

Gambar 5.11. Pemahaman sistim akifer dalam untuk evaluasi sumber airtanah potensial (Sumber : IAAH 1997)

5.2.1 Studi Pendahuluan Untuk membuat suatu peta hidrogeologi, sangatlah penting untuk mempelajari informasi yang telah ada mengenai daerah studi tersebut. Tahapan ini disebut juga studi pendahuluan. Tahapan ini adalah

pengumpulan

seluruh

data

yang

diperlukan

dengan

menggunakan semua informasi yang terkumpul sedikit demi sedikit dari beberapa sumber seperti yang telah dibahas pada bab sebelumnya dan biasanya tanpa informasi tambahan yang diperoleh dari lapangan. Tahapan ini biasanya dilakukan di kantor atau studio. Bagaimanapun juga, studi pendahuluan ini akan sangat berguna untuk program perencanaan pekerjaan pemetaan hidrogeologi.

V-33

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI Studi

pendahuluan

juga

dapat

digunakan

untuk

memperkirakan model awal dari sistem airtanah pada daerah studi, yang dapat digunakan sebagai perbandingan terhadap hasil lapangan. Perbandingan tersebut menambahkan rasa percaya pada pelaksanaan kegiatan lapangan dan menyediakan kesempatan untuk memodifikasi program lapangan untuk memastikan bahwa informasi yang didapat telah cukup dengan cara yang efisien. 5.2.2 Interpretasi Peta/Foto Rupa Bumi Foto udara merupakan data yang sangat potensial dalam berbagai aspek geologi lapangan dan hidrogeologi termasuk salah satu di antaranya. Pada wilayah yang tidak memiliki peta, mozaik dari foto udara dapat dibuat dan dapat langsung digunakan. Masalah yang ada hanyalah skala peta yang hanya benar pada pusat dari foto dan akan terdistorsi hingga ke ujung. Foto udara umumnya berguna pada studi kasus karena sangat detail dan juga menampilkan kenampakan yang tidak dapat dilihat dengan mudah di daratan. Foto udara ini juga dapat digunakan untuk menemukan daerah rembesan atau keluaran airtanah, tetapi teknik dari interpretasi yang tersedia untuk hidrogeologi tidak menyajikan informasi langsung tentang kondisi airtanah. Interpretasi secara umum menggunakan peta fotografi ini, yaitu untuk menyiapkan peta yang menunjukkan variasi dari tipe vegetasi, bentuk lahan, guna lahan, tanah, dan saluran. Peta ini nantinya dapat digunakan untuk menginterpretasikan kemungkinan kondisi airtanah yang nantinya digunakan untuk menentukan daerah yang terbaik untuk sumur baru. Foto udara dengan infra merah saat ini cukup umum dan khususnya berguna untuk data hidrogeologi karena sensitif untuk

V-34

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI variasi temperatur. Jika temperatur airtanah konstan selama setahun, semusim, atau kontras dengan air permukaan atau batuan sekitarnya maka metode ini sangat baik untuk menentukan lokasi mataair dan juga daerah keluaran airtanah. Fotografi satelit juga sangatlah berguna dalam penyelidikan hidrogeologi. Kelemahannya adalah skala dari fotografi yang digunakan secara komersial dan terbatas nilainya dalam studi yang detail. Foto satelit ini dapat digunakan pada beberapa pekerjaan yang bersifat regional. Foto satelit dihasilkan dengan metode yang mengurangi gambar untuk data digital dalam format komputer, ini berarti bahwa data dapat diproses untuk memberikan keterangan pada bentuk tertentu seperti faktor temperatur dan lebih sensitif dari foto infra merah yang lama. Teknik yang sama sekarang sedang digunakan oleh pesawat, menggunakan metode “line scanning”. Pemetaan ini sangat mahal tetapi dapat digunakan dalam investigasi hidrogeologi secara luas. 5.2.3 Observasi Lapangan dan Pencatatan 1. Survey Hidrokimia. Kecuali untuk perencanaan sumber air baku (Tabel 5.2), adalah jarang bisa didapatkan informasi mengenai kimia airtanah dalam data sekunder yang ada, walaupun seringkali terdapat cukup informasi untuk mengetahui nilai kelayakan air. Kadang-kadang informasi diambil dari laporan pembuatan sumur bor atau catatan pada daerah dimana airtanah digunakan. Satu-satunya cara yang baik adalah merencanakan melakukan pengukuran ulang pada daerah penelitian. Analisis modern memberikan hasil dalam mg/l, yang dahulu sama dengan ppm. Rekaman yang sangat tua sering

V-35

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI menyatakan nilai dalam butir per galon sehingga harus dikonversikan menjadi mg/l dengan mengalikan dengan 14,25. Tabel 5.2. Parameter kimia untuk menentukan baku mutu air yang layak minum Parameter

Unit

Nilai yang umum

maksimum

Konsentrasi yang dapat diterima

Konduktivitas

µs/cm @ 20oC

Klorida

400

1500

mg/l Cl

25

400

Sulfat

mg/l SO4

25

250

Nitrat

mg/l NO3

25

50

Magnesium

mg/l Mg

30

50

Natrium

mg/l Na

20

175

Kalium

mg/l K

10

12 Kalsium

mg/l Ca

100

250

Besi

µg/l Fe

50

200

Data kimia ini dapat digunakan untuk mengidentifikasi permasalahan pencemaran potensial seperti intrusi air laut, nitrat tinggi dari pupuk, limbah dari tempat pembuangan sampah, bocornya pembuangan khusus seperti septik tank dan tangki minyak, serta aliran air dari pembuangan limbah tambang (tailing). Semua ini dapat menyebabkan masalah serius untuk pengembangan airtanah baru dan

V-36

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI suplai yang ada. Konsentrasi total dari mineral terlarut menghasilkan data mengenai berapa lama konsentrasi pencemar ini ada pada lapisan akifer, singkatnya, makin lama waktunya, makin besar konsentrasi kimia keseluruhan. Data kimia ini dapat pula digunakan untuk mengidentifikasi daerah resapan. Hitung nilai distribusi dari sejumlah mineral terlarut atau konduktivitas pada peta. Konsentrasi rendah kemungkinan merupakan daerah resapan dengan airtanah mengalir dengan arah dari nilai

besar.

Airtanah

yang

termineralisasi

tinggi

sering

mengindikasikan bahwa kecepatan aliran airtanah sangat pelan, sehingga permeabilitasnya rendah atau tidak ada titik keluaran alami. Dengan mempelajari struktur geologi akan sangat membantu penentuan bagaimana airtanah terperangkap. 2. Pengendalian Pekerjaan Survey Hidrogeologi Seperti yang telah ditekankan, perencanaan program kerja lapangan adalah salah satu hal yang sangat penting dari studi kasus. Penyelidikan lapangan sebaiknya dilakukan setelah mempelajari semua informasi yang tersedia dan mengidentifikasikan apa saja informasi tambahan yang dibutuhkan. Awal tujuan dari program kerja lapangan harus menghasilkan data utama yang diperlukan dari daerah tersebut. Jika luasan daerahnya cukup kecil, kenali daerah tersebut untuk mempelajari geologinya atau pencarian untuk sumur dan mataair. Jika luasan daerah cukup besar sehingga untuk investigasi

dibutuhkan

kendaraan

atau

bahkan

helikopter,

usahakanlah untuk berjalan kaki semaksimal mungkin. Tidak ada yang dapat menggantikan observasi langsung untuk menghasilkan pengetahuan yang detail mengenai kondisi suatu daerah atau

V-37

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI pemahaman bagaimana sistem airtanah bekerja. Dengan pengamatan langsung ini, pengetahuan hidrogeologi yang dibangun akan membuat tahapan interpretasi informasi geologi dalam terminologi airtanah menjadi lebih baik. Ini adalah cara yang paling baik untuk menjadi seorang ahli hidrogeologi yang handal. Check-list untuk perencanaan program kerja lapangan (studi pendahuluan) terdapat dalam Tabel 5.3. Tabel 5.3. Check-list untuk perencanaan program kerja lapangan. 1. Informasi topografi Apakah data yang tersedia memungkinkan? Jika tidak, gunakan foto udara untuk menghasilkan mosaik yang ada dan dapat digunakan sebagai pengganti peta dasar. Tambahan dengan nilai ketinggian yang dibutuhkan. 2. Informasi Geologi Apakah informasi yang tersedia cukup untuk menentukan batas akifer? Apakah pemetaan geologi tambahan diperlukan? Apakah sumur bor diperlukan untuk menghasilkan informasi geologi? 3. Ketinggian dan pola aliran airtanah Gunakan peta yang ada untuk menentukan lokasi dan merekam posisi dari semua mataair, sumur, dan sumur bor. Apakah foto udara menunjukkan daerah rembesan? Dapatkah anda menggambar kontur airtanah dengan data yang tersedia, atau apakah sumur bor tambahan diperlukan? Tentukan kebutuhan untuk memonitor program dan detail dari frekuensi observasi, peralatan yang dibutuhkan, dan lain-lain.

V-38

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI 4. Pengukuran air permukaan Apakah pengukuran besaran aliran air permukaan tambahan dibutuhkan? Jika ya, tentukan tempat alat ukur yang cocok dan metodenya, frekuensi dari pengukuran, dan peralatan yang dibutuhkan. 5. Curah hujan dan evaporasi Apakah terdapat alat ukur curah hujan pada daerah tersebut? Dimana stasiun meteorologi terdekat yang menghasilkan data evaporasi? Apakah anda perlu untuk mengukur sendiri? Jika ya, tentukan tempat yang cocok untuk instrumen anda. 6. Penggunaan airtanah Ingatlah untuk memasukkan informasi volume dan kecepatan dari abstraksi air sebagai bagian dari survey pencarian lokasi sumur. 7. Kimia airtanah Apakah sampel tambahan dibutuhkan? Jika ya, sesuaikan sampel dengan program kerja lapangan lainnya.

5.3. PENENTUAN SISTEM AKIFER DENGAN PEMETAAN HIDRODINAMIK AIRTANAH DAN HIDROKARBON

V-39

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI PENDAHULUAN Pemetaan

hidrodinamik

dilakukan

untuk

mengetahui

hubungan hidrodinamik airtanah dengan perangkap hidrokarbon (minyak dan gas) di suatu zona pemboran. Dalam pemetaan hidrodinamik diperlukan data-data pendukung seperti data geologi dan hidrogeologi. Data geologi akan memberikan informasi tentang kondisi geologi yang tersingkap di permukaan, sementara data hidrogeologi memberikan informasi tentang curah hujan dan kualitas airtanah yang ada di daerah penelitian. Pemetaan

hidrodinamik

diharapkan

dapat

memberikan

gambaran kontak hidrokarbon dengan airtanahnya dan menunjukkan luas perangkap minyak baik pada kondisi hidrodinamik maupun kondisi hidrostatis. Adanya hidrodinamik airtanah di suatu zona pemboran hidrokarbon dapat diketahui melalui : 1.

Kondisi tekanan airtanah yang berada di bawah tekanan hidrostatik (underpressure) atau di atas tekanan hidrostatik (overpressure). Toth (1963) menyatakan bahwa pada suatu sistem aliran airtanah regional, pada

daerah

recharge

underpressure sementara pada

akan

terjadi

kondisi

discharge akan terjadi kondisi

overpressure. Kedua kondisi inilah yang digunakan sebagai indikator untuk mengetahui ada atau tidaknya perangkap hidrodinamik. 2.

Adanya airtanah dengan salinitas rendah (airtanah tawar) Indikator yang biasanya digunakan untuk menentukan salinitas airtanah

adalah TDS (Total Dissolved Solids). Freeze dan

V-40

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI Chery (1979) menyatakan

bahwa airtanah tawar adalah

airtanah yang mempunyai nilai TDS antara 0 – 1000

ppm. Ada

atau tidaknya airtanah tawar ini mengindikasikan adanya recharge dari air hujan, artinya airtanah pada kondisi bergerak. METODA Terdapat beberapa tahap pengerjaan dalam melakukan pemetaan hidrodinamik, yaitu : 1. Pemrosesan data geologi Pada tahap ini kita merekonstruksikan data struktur dan stratigrafi

daerah

penelitian

dalam

bentuk

peta

dan

penampang. 2. Pemrosesan data hidrogeologi (densitas dan tekanan fluida) Dalam tahap ini dilakukan analisa laboratorium besarnya densitas fluida dan penentuan data tekanan awal reservoir. Data tekanan diambil dari hasil uji tekanan (repeat formation tester (RFT), drill stem test (DST) atau formation interval test (FIT). 3. Pemetaan hidrodinamik (U, V, Z mapping) Dalam tahap ini dibuat plotting tekanan vs kedalaman untuk mengetahui kondisi tekanan airtanah dan konektivitas hidrolik dari reservoir pada zona yang diteliti. Pemetaan hidrodinamik (U, V, Z mapping) dilakukan untuk memetakan potensial hidrokarbon (minyak dan gas) dengan input kedua tahapan sebelumnya diatas dan kemudian melakukan analisa terhadap peta hidrodinamik yang akan memberikan gambaran hubungan perangkap hidrokarbon dengan hidrodinamik airtanah. Melalui analisis yang dilakukan akan dapat

V-41

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI dijelaskan mengenai keberadaan dry hole dan kemungkinankemungkinan daerah potensial perangkap lainnya yang tergambar pada pemetaan hidrodinamik. Adapun langkah-langkah yang dilakukan dalam pemetaan hidrodinamik adalah : 1. Mengkonversikan nilai tekanan (P) pada setiap elevasi (Z) kedalam milai hw (nilai potensiometrik airtanah/tinggi muka airtanah). Nilai P yang digunakan adalah yang mencerminkan keadaan awal reservoir. 2. Menghitung nilai U dan V 3. Melakukan pemetaan hidrodinamik dari hasil perhitungan diatas. 4. Melakukan terdapatnya

analisa

daerah-daerah

perangkap

yang

hidrokarbon

potensial dari

peta

hidrodinamik yang telah kita buat. Perangkap Hidrokarbon Pada Kondisi Hidrodinamik Perangkap hidrokarbon terdiri dari perangkap hidrostatis dan perangkap hidrodinamik. Perangkap hidrostatis adalah suatu kondisi airtanah dalam keadaan statis sehingga kontak hidrokarbon dan airtanahnya

merupakan

bidang

datar,

sementara

perangkap

hidrodinamis adalah suatu kondisi airtanah dalam keadaan bergerak sehingga kontak hidrokarbon dan airtanahnya miring (tilted) (Gambar 5.13).

V-42

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI

Gambar 5.12. Perangkap hidrokarbon, yang paling atas adalah perangkap hidrostatis dan 2 (dua) yang bawah adalah perangkap hidrodinamik (Sumber : Dahlberg, 1982) Hubbert

(1953)

menurunkan

persamaan

matematika

untuk

menentukan besarnya sudut kemiringan bidang kontak antara hidrokarbon dan airtanah, yang berdasarkan konsep energi potansial. Berdasarkan konsep tersebut, tekanan (p) dan elevasi (z) pada suatu titik dinyatakan dalam bentuk potensial hidrokarbon maupun potensial airtanah. Nilai potensial hidrokarbon, di suatu titik pada p dan z tertentu adalah :

V-43

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI Φ hc = ghhc = gz +

P .........................................(1) ρ hc

Sedangkan nilai potensial airtanah adalah : Φ w = ghw = gz +

P ............................................(2) ρw

Dengan : Φhc danΦw

= potensial hidrokarbon dan airtanah (ML2T-2)

g

= percepatan gravitasi (LT-2)

z

= elevasi dari suatu datum (L)

p

= tekanan (ML-1T-2)

ρhc danρw

= massa jenis hidrokarbon dan airtanah (ML-3)

hhc danhw

= hydraulic head hidrokarbon dan airtanah (L)

Jika parameter p pada kedua persamaan tersebut dihilangkan, maka akan diperoleh persamaan sebagai berikut : z=

ρ Φ  1  ρ wΦ w − hc hc  ...............................................(3)  g  ρ w − ρ hc ρ w − ρ hc 

Bentuk differensial, persamaan (3) dapat dituliskan sebagai berikut : sin α =

∂Φ w ρ hc ∂Φ hc  ∂z 1  ρ w =  −  ..........................(4) ∂s g  ρ w − ρ hc ∂s ρ w − ρ hc ∂s 

V-44

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI

Gambar 5.13. Sudut Kontak antara hidrokarbon dan airtanah (Davis & Deweist, 1966) Pada bidang kontak nilai potensial merupakan variabel yang tidak diketahui. Untuk mengetahuinya, nilai potensial harus dinyatakan dalam bentuk lain, dalam hal ini adalah hukum Darcy yang dinyatakan dalam : Hidrokarbon : ∂Φhc g =− Vhc ..................................(5) ∂s K hc

Airtanah : ∂Φw g =− Vw .....................................(6) ∂s Kw

Dengan : dhhc ds dhw Vw = K w ds Vhc = K hc

K hc danK w

= Konduktivitas hidrolik hidrokarbon dan

airtanah (LT-1) Vhc danV w

= kecepatan hidrokarbon dan airtanah (LT-1)

V-45

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI Penggabungan persamaan (4) dan persamaan (5 & 6) menghasilkan persamaan : sin α =

 ρw  ρ hc ∂z 1 1 = − Vw − Vhc  ......................(7) ∂s ρ w − ρ hc K hc  ρ w − ρ hc K w 

Pada kondisi hidrokarbon terperangkap dimana tidak ada pergerakan maka nilai Vhc = 0. Maka pada kondisi ini, persamaan (7) dapat dituliskan sebagai berikut :

tan α =

dz 1 =− ds K

 ρw  ρw dhw ............................(8)  Vw = ρ w − ρ hc ds  ρ w − ρ hc 

Dengan : •

ρw adalah sensitive amplification factor (SAF), dan ρ w − ρ hc

•

dhw adalah gradien hidrolik airtanah ds

Visualisasi dari persamaan di atas ditunjukkan pada gambar 5.14 berikut ini :

V-46

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI

Gambar 5.14. Visualisasi kontak antara hidrokarbon dan airtanah (Sumber : Dahlberg, 1982) Persamaan (8) memberikan hasil berupa : 1. Besarnya sudut kontak hidrokarbon dan airtanah berdasarkan nilai SAF (menurut besarnya densitas hidrokarbon dan airtanah) pada gradien hidrolik airtanah. 2. Sudut kontak datar dicapai pada tan artinya

tidak

ada

pergerakan

α = 0, sehingga Vw = 0, air/hidrostatik.

Hal

ini

menunjukkan bahwa kondisi hidrostatik merupakan kasus khusus dari kondisi hidrodinamik. 3. Pada kasus gradien hidrolik airtanah yang sama, gas memberikan nilai SAF yang lebih kecil dibandingkan dengan minyak. Artinya sudut kontak antara gas dan airtanah adalah lebih kecil dibandingkan sudut kontak antara minyak dan airtanah.

α lebih kecil dari kemiringan lapisan. Karena gas dan minyak memberikan α

4. Hidrokarbon akan terperangkap jika

yang lebih kecil dari gas, ada kemungkinan reservoir hanya V-47

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI mampu mengakumulasi gas saja dan tidak keduanya (minyak dan gas). Pemetaan Hidrodinamik (U, V, Z Mapping) Tempat hidrokarbon terperangkap adalah daerah dengan nilai potensial minimum dibanding sekitarnya (Hubert, 1953). Pemetaan hidrodinamik pada dasarnya adalah pemetaan potensial hidrokarbon. Dengan mengetahui nilai potensial minimum dari distribusi potensial yang ada, maka dapat diketahui pula perangkap hidrokarbonnya. Hubbert

(1953)

membuat

suatu

prosedur

pemetaan

hidrodinamik yang dinamakan U, V, Z mapping, yang diturunkan dari persamaan (3) diatas. Dari persamaan (3), potensial hidrokarbon dapat dinyatakan dalam persamaan :

Φ hc = ghhc =

( ρ − ρ hc ) ρw ghw − w gz ......................(9) ρ hc ρo

Pengaturan kembali persamaan (9) menghasilkan : ρ hc ρw hhc = hw − z ................................(10) ρ w − ρ hc ρ w − ρ hc

Agar lebih sederhana, masing-masing bentuk persamaan (10) diwakilkan oleh satu huruf, yaitu :

ρ hc hhc ρ w − ρ hc ρw V = hw ρ w − ρ hc Z =z U =

V-48

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI Dengan demikian persamaan (10) mempunyai bentuk dasar : U = V – Z.............................................(11) Dengan : U

= Bidang isopotensial hidrokarbon

V

= Bidang isopotensial airtanah

Z

= Elevasi dari suatu datum

Persamaan (11) diatas memperlihatkan bahwa potensial hidrokarbon dapat dihitung jika potensial airtanah dan elevasinya diketahui. Hidrokarbon terperangkap pada daerah kontur yang dicerminkan oleh adanya suatu tutupan potensial dengan nilai minimum (minimum potential closure). Contoh peta U, V, Z ini dapat dilihat pada gambar 5.15 dan 5.16 berikut :

V-49

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI

Gambar 5.15. Contoh peta U, V, Z minyak (Sumber: Dahlberg, 1982)

V-50

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI

Gambar 5.16. Contoh peta U, V, Z gas (Sumber : Dahlberg, 1982)

Sumber Data Analisis Hidrodinamik Untuk dapat melakukan analisis hidrodinamik, hal yang harus dilakukan pemetaan hidrodinamik (U, V, Z mapping). Konstantakonstanta yang diperlukan untuk dapat membuat U, V, Z mapping

V-51

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI adalah kedalaman struktur (kontur struktur), densitas dan tekanan fluida. a. Kedalaman struktur (kontur struktur) Dalam U, V, Z mapping, persamaan struktur digunakan untuk menentukan nilai Z yang merupakan kedalaman top reservoir. b. Densitas Fluida Densitas fluida (hidrokarbon dan airtanah) didapatkan dari hasil uji laboratorium. Dalam U, V, Z mapping, densitas digunakan

untuk

menghitung

besarnya

V

(bidang

isopotensial airtanah). c. Tekanan Fluida Dalam U, V, Z mapping, untuk menghitung besarnya V, selain memerlukan data

densitas fluida, dibutuhkan pula

nilai hw yang dihitung dari data tekanan dengan persamaan sebagai berikut :

hw =

p

ρw g

+ z .........................(12)

Sementara dalam well testing, yang diukur adalah tekanannya bukan nilai hw.

Analisis Pemetaan Hidrodinamik Analisis Kurva Tekanan vs Kedalaman

V-52

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI Analisa ini dilakukan untuk mengetahui kondisi tekanan airtanah

(underpressure,

hydrostatic

dan

overpressure)

dan

kemenerusan hidrolik. Pada sistem aliran airtanah dimana gravitasi merupakan faktor utama, kondisi underpressure, hydrostatic dan overpressure masingmasing mencirikan daerah recharge, aliran dan discharge. Maka kondisi tekanan ini dapat dijadikan indikator untuk keberadaan hidrodinamik airtanah. Pergerakan airtanah akan terjadi jika terdapat perbedaan potensial pada suatu media yang secara hidrolik berhubungan, maka kemenerusan hidrolik juga dapat dijadikan indikator untuk mengetahui keberadaan hidrodinamik airtanah. Suatu underpressure,

sistem

tekanan

hydrostatic

airtanah

atau

berada

pada

kondisi

overpressure

jika

tekanan

airtanahnya berada masing-masing di bawah, tepat atau diatas garis hidrostatik densitas airtanah pada densitasnya. Sementar data tekanan yang berada pada satu garis lurus menandakan reservoir/akifernya yang secara hidrolik berhubungan atau sebaliknya. Contoh hasil plot antara tekanan vs kedalaman ditunjukkan oleh gambar 5.17. Garis hidrostatik dengan gradien sebesar 0,437 psi/ft (specific gravity = 1,01).

V-53

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI

Gambar 5.17. Grafik tekanan vs kedalaman (Sumber : Hubbert, 1953) Data-data yang berada pada dan diatas garis hidrostatis (Sumur No. 3, 13, 19, 26, 32, 33, 35 dan 37) menunjukkan aliran airtanah dengan gravitasi merupakan faktor penyebab yang dominan, hal ini menandakan bahwa daerah tersebut adalah daerah discharge, secara regional aliran airtanah menuju kearah zona tersebut dan merupakan suatu sistem hidrolik yang berhubungan. Khusus untuk Sumur No. 44, kemungkinan sumur ini tidak terpengaruh oleh produksi pada Sumur No. 19 karena tekanan pada sumur tersebut masih tinggi. Artinya Sumur No. 44 berada pada sistem yang terpisah dengan sistem minyak-airtanah Sumur No. 19. Sementara yang berada di bawah garis hidrostatik menunjukkan adanya pengaruh dari sumur produksi.

V-54

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI Untuk mengetahui konektivitas hidrolik antara sumur-sumur airtanah dan minyak, perlu dilakukan konversi data ke dalam parameter yang sama, dalam hal ini adalah tinggi ekivalen muka airtanah. Setelah itu dibuat kontur muka airtanahnya kemudian dianalisa.

5.4. STUDI PERHITUNGAN POTENSI AIRTANAH UNTUK PENGOLAHAN RESERVOAR PANASBUMI Kegiatan eksploitasi panasbumi dapat dikatakan sukses bila produksi optimal dapat dipertahankan dalam waktu yang lama dan tentunya tidak terlepas dari faktor-faktor karakteristik reservoar seperti: tersedianya panas, air dan sirkulasi air serta permeabilitas batuan reservoar. Eksploitasi fluida dalam jumlah yang sangat besar diperlukan dalam pemanfaatan potensi energi panasbumi. Kegiatan tersebut

dapat

berdampak

mengakibatkan

pada

penurunan

terganggunya produksi

reservoar,

energi

listrik

yang yang

dihasilkannya dari pembangkit listrik tenaga panasbumi (PLTP). Kestabilan produksi fluida yang diberikan sangat ditentukan oleh kesetimbangan antara air recharge dan discharge (output sumur produksi). Salah satu metode untuk mengamati adanya perubahan atau hilangnya massa fluida di dalam reservoar adalah dengan pengamatan perubahan gravitasi di permukaan (monitoring mikrogravitasi). Terjadinya pengurangan massa fluida di dalam reservoar dapat diakibatkan dari lambatnya aliran air reservoar tersebut. Kondisi ini menunjukkan bahwa air recharge tindak lanjut untuk menstabilkan

V-55

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI produksi sumur perlu dilakukan pencarian potensi air baik yang berasal dari airtanah maupun yang berasal dari air permukaan. Untuk mengembalikan reservoar pada kondisi fluida yang lebih baik juga diperlukan penambahan sumur reinjeksi dan pengamatan isotop secara periodik.

Pendahuluan Definisi tentang energi panasbumi (geothermal energy) adalah energi yang tersimpan dalam bentuk airpanas atau uap pada kondisi geologi tertentu pada kedalaman beberapa kilometer di dalam kerak bumi (Santoso D., ____). Energi panasbumi dapat dimanfaatkan sebagai energi alternatif, mengingat besarnya keterdapatan potensi panasbumi di Indonesia disamping alasan bahwa energi panasbumi relatif bersih (ramah lingkungan), terbarukan tetapi tidak dapat ditransport ataupun diekspor. Fluida diperlukan dalam jumlah yang sangat besar dalam kegiatan pengelolaan

dan

membangkitkan

pemanfaatan

energi

energi

listrik.

panasbumi

Kegiatan

untuk

eksploitasi

dapat

mengakibatkan suatu reservoar akan kehilangan massa fluidanya, dan menyebabkan terjadinya perubahan-perubahan kondisi di dalam reservoar, seperti perubahan hidrogeologi, menurunnya kemampuan produksi uap atau airpanas, dan parameter lainnya seperti penurunan suhu, tekanan dan kerapatan fluida. Pengeksploitasian

yang

besar

tersebut

akan

mengakibatkan

terganggunya reservoar sehingga produksi energi listrik yang dihasilkan menjadi berkurang. Untuk mengantisipasi hal tersebut, perlu

dilakukan

pemantauan

(monitoring) terhadap V-56

lapangan

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI produksi panas bumi. Pada umumnya pemantauan reservoar didasarkan atas data-data uji sumur produksi, yaitu antara lain berupa data suhu, tekanan, dan jumlah produksi. Manfaat lain dari kegiatan pemantauan diantaranya adalah pelestarian terhadap lingkungan, seperti

mengantisipasi

terhadap

ancaman

bahaya

amblesan

(subsidence), polusi lingkungan dari air limbah panasbumi serta upaya pelestarian air permukaan. 1.1. Sistem Panasbumi Daerah panasbumi (geothermal area) atau medan panasbumi (geothermal field) ialah suatu daerah dipermukaan bumi dalam batas tertentu dimana terdapat energi panasbumi dalam kondisi hidrologibatuan tertentu atau disebut sistem panasbumi (Santoso D., ___). Sedangkan energi panasbumi secara umum diartikan sebagai panas yang terdapat di dalam bumi secara alamiah dan dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi. Energi panas tersebut berkaitan dengan jalur vulkanik atau magma dangkal. Sistem panasbumi merupakan suatu sistem perpindahan panas dari mantel bagian atas ke kerak bumi. Panas berasal dari batuan pemanas yang memanasi airtanah dan membentuk fluida panas (Hochstein, 1982). Sumber panasbumi di daerah jalur gunungapi adalah magma atau batuan yang telah mengalami radiasi panas dari magma. Batuan penutup (cap rock) dan batuan sarang (reservoir rock) yang umumnya terbentuk dari batuan hasil letusan gunungapi seperti lava dan bahan piroklastik.

V-57

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI Sistem panasbumi adalah terminologi yang digunakan untuk berbagai hal tentang sistem air-batuan dalam temperatur tinggi di laboratorium atau lapangan. Secara umum sistem panasbumi dibagi dalam 3 kelompok : •

Sistem airpanas (water dominated system)

•

Sistem uap (vapour dominated system)

•

Sistem 2 fase (two-phase dominated system).

Untuk pemanfaatan sumberdaya panasbumi, kondisi reservoar haruslah memenuhi beberapa persyaratan, antara lain : •

Suhu relatif tinggi

•

Tekanan uap yang besar

•

Volume reservoar besar

•

Letaknya tidak terlalu dalam

•

Fluida tidak bersifat korosif

•

Permeabilitas memadai.

Suhu minimum reservoar secara teoritis untuk pemanfaatan sumber daya panasbumi sebagai energi listrik adalah + 180o C. Namun pada kenyataannya

suhu minimum yang ekonomis dan umum

dimanfaatkan lebih dari 200o C, dengan pertimbangan adanya panas yang hilang selama pergerakan di dalam pipa menuju turbin. Geometri reservoar sangat mempengaruhi pengembangan sumber daya ini, volume reservoar yang besar akan mampu memberikan cadangan dan kemampuan energi listrik yang besar untuk jangka waktu yang lebih lama, demikian pula jika letak reservoar yang

V-58

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI relatif dangkal memberikan kemudahan dalam biaya dan teknologi ekstraksi. Sedangkan fluida panasbumi diharapkan tidak bersifat korosif, karena hal ini sangat mengganggu dalam kegiatan produksi, terutama akan merusak pipa-pipa produksi. Demikian pula dengan pengendapan silika dan karbonat yang akan mengakibatkan penyumbatan pada pipa-pipa produksi tersebut (scalling). Permeabilitas reservoar dan permeabilitas sekunder harus cukup memadai, hal tersebut sangat berpengaruh terhadap pengeksploitasian (discharge) dan pengisian kembali reservoar (recharge), serta berpengaruh terhadap lama waktu (life-time) beroperasinya suatu lapangan panasbumi.

Teori Hidrogeologi Pengertian Akifer Akifer adalah formasi geologi yang mengandung air dan dapat memindahkan air dari suatu tempat ke tempat lain dalam jumlah yang cukup serta dapat dikembangkan secara ekonomis. Keberadaan air di dalam suatu akifer sangat tergantung oleh adanya pori-pori pada batuan yang sering disebut sebagai porositas batuan. Dengan kata lain bahwa akuifer merupakan lapisan batuan atau formasi geologi yang bersifat permeabel dan mempunyai kemampuan untuk menyimpan serta mengalirkan air dalam jumlah yang berarti. Pengertian Reservoar Panasbumi

V-59

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI Reservoar panasbumi merupakan wadah terakumlasinya sejumlah fluida, berbentuk cebakan atau perangkap sehigga fluida yang telah terakumulasi tidak dapat keluar lagi. Karakteristik reservoar panasbumi banyak ditemukan oleh pergerakan fluida panas serta keberadaan

sumber

panasnya.

Reservoar

panasbumi

dalam

pembentukannya harus memiliki beberapa persyaratan, yaitu : 1) Tersedianya air, dalam hal ini dapat berupa air meteorik, air magmatik, air juvenil di bawah permukaan. 2) Batuan pemanas (heat source), yang berfungsi sebagai pemanas, dapat berupa tubuh intrusi (cooling magma). 3) Batuan sarang (reservoir rock), berfungsi sebagai cebakan penampung fluida yang telah terpanasi. 4) Batuan penudung (cap rock), berupa batuan yang kedap air atau uap, berfungsi sebagai penudung akumulasi fluida, sehingga massa yang hilang secara alami tidak menembus ke permukaan. 5) Adanya

gejala tektonik, berupa sesar atau kekar yang

memungkinkan masuknya air dingin ke daerah resapan. Analisa

geokimia

fluida

sangat

berperan

dalameksplorasi,

pengembangan dan produksi energi panasbumi. Hasil analisa conto fluida yang keluar dari bawah permukaan (pada mataair panas atau sumur pemboran) dapat dipergunakan untuk mengetahui komposisi, distribusi dan asal mula, penentuan suhu bawah permukaan serta kedalaman fluida tersebut. Komposisi air yang berbeda-beda akan merefleksikan perbedaan lingkungan dan asal mulanya. Terdapat 4 tipe air yang dikelompokkan sebagai berikut : 1) Air Klorida

V-60

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI 2) Air Asam sulfat 3) Air Bikarbonat 4) Air Payau (brine). Sedangkan analisa komposisi uap dan gas diperlukan untuk mengetahui keadaan sistem panasbumi suatu daerah Ciri-ciri utama keberadaan suatu reservoar panasbumi di suatu kedalaman bumi dapat berupa kemunculan beberapa manifestasi panasbumi di permukaan, yaitu : •

mata airpanas (warm spring dan hot spring)

•

kolam airpanas (hot water pool)

•

kolam lumpur panas (mud pool)

•

tanah beruap (steaming ground)

•

tanah panas (warm ground)

•

fumarol

•

solfatar

•

geyser

•

zona alterasi.

Siklus Hidrogeologi Pembentukan

reservoar

panasbumi

merupakan

suatu

siklus

hidrogeologi, dimana air di permukaan masuk ke dalam reservoar melalui pori-pori batuan dan dapat pula melalui rekahan-rekahan pada reservoar sehingga membentuk suatu permeabilitas sekkunder.

V-61

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI Air tersebut kemudian berhubungan dengan batuan pemanas yang bertemperatur tinggi sehingga terbentuk sistem airpanas atau sistem uap yang akan terperangkap dalam suatu reservoar. Fluida panas tersebut naik ke permukaan melalui rekahan-rekahan batuan membentuk manifestasi panasbumi dan terkondensasi menjadi air hujan. Sebagian air hujan yang jatuh akan mengalir sebagai air permukaan dan sebagian akan meresap ke dalam tanah. Air yang meresap tersebut akan kembali mengisi reservoar dan terpanasi. Proses ini akan terus berlangsung selama masih terdapat aktifitas vulkanik atau panas di dalam bumi masih ada, oleh karena itu energi panasbumi seringkali disebut juga energi yang terbaharukan (renewable).

Potensi Airtanah di Lapangan Panasbumi A. Perhitungan Potensi Airtanah Air di bumi mengalami sirkulasi secara terus menerus mulai dari penguapan (presipitasi) dan pengaliran keluar dari dalam tanah. Sebagian air hujan yang tiba ke permukaan tanah akan masuk ke dalam tanah (infiltrasi) dan keluar ke permukaan sebagai base-flow, sedangkan yang tidak masuk akan mengalir di permukaan sebagai limpasan (surface run-off), yang mengisi lekuk-lekuk permukaan. Setelah mengalami evaporasi maupun evapotranspirasi, sisanya akan mengalir ke laut lalu menguap dan mengembun pada titik kondensasinya membentuk hujan sesuai dengan siklus hidrologi. Siklus hidrologi tidak memiliki awal dan akhir, karena merupakan rantai tertutup.

V-62

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI Airtanah merupakan siklus hidrologi. Potensi airtanah suatu daerah tergantung pada siklus hidrologi dan kondisi geologi daerah tersebut. Ketersediaan airtanah dalam suatu daerah aliran sungai (DAS) dapat didekati dengan neraca air (water balance). Neraca air adalah hubungan pada proses sirkulasi air antara aliran ke dalam (in-flow) dan aliran air keluar (out-flow) yang terjadi di suatu daerah untuk periode tertentu. Secara matematis hubungan tersebut dirumuskan sebagai berikut: ∆S = CH – (BF + ET + RO) dimana

∆S

= Penyimpanan (mm/thn)

CH

= Curah hujan (mm/thn)

BF

= Base flow (mm/thn atau lt/det)

ET

= Evapotranspirasi (mm/thn)

RO

= Run off (mm/thn)

B. Perhitungan Potensi Panasbumi Untuk mengetahui seberapa besar air recharge yang masuk ke dalam reservoar panasbumi, maka terlebih dahulu perlu untuk mengetahui potensi reservoar panasbumi tersebut. Perhitungan potensi panasbumi dimaksudkan untuk mengetahui besarnya kandungan energi panas yang dihasilkan. Energi panas yang dihasilkan berasal dari energi panas yang tersimpan pada batuan dan energi yang diproduksi dari fluida. Dengan mengetahui besarnya energi yang diproduksi dari fluida dan setelah dikonversikan ke dalam volume air maka besarnya volume air recharge dapat diketahui. Sebagai contoh di lapangan Kamojang.

V-63

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI Untuk menghasilkan listrik sebesar 1 Mwe diperlukan uap sebanyak 8 ton/jam (Jagranatha I. B., 1998). a.

Perhitungan Air Kondensat dari Turbin PLTP

Air dari PLTP merupakan potensi airtanah yang berasal dari uap panas yang telah dikondensasikan setelah uap panas tersebut melalui turbin dan dapat dijelaskan melalui siklus recharge air meteorik ke reservoar. b.

Perhitungan Penurunan Produksi

Perhitungan produksi dimaksudkan untuk mengetahui seberapa besarnya massa fluida yang hilang atauperlu ditambahkan air injeksi ke reservoar untuk menjaga kesetimbangan massa di reservoar panasbumi. c.

Ketersediaan airtanah dan Air Permukaan

Ketersediaan airtanah dan air permukaan merupakan besarnya potensi airtanah bebas di daerah penelitian, didapat dari besarnya intrusi, serta besarnya run-off yang merupakan potensi air permukaan. d.

Kebutuhan air Injeksi

Kebutuhan air injeksi pada suatu lapangan panasbumi sangat mutlak diperlukan. Untuk menentukan berapa banyak kebutuhan air injeksi tersebut dapat dipelajari dari perilaku sumur-sumur produksinya. e.

Perhitungan Resesi base-flow Daerah Penelitian

Perhitungan resesi (defisit) base-flow daerah penelitian dimaksudkan untuk mengetahui besarnya debit yang terhitung selama resesi yang terjadi pada bulan kering. Besarnya base-flow sangat ditentukan oleh besarnya curah hujan dan besarnya gradient airtanahnya.

V-64

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI

Pengelolaan Reservoar Panasbumi Pengelolaan lapangan panasbumi merupakan suatu rangkaian kegiatan untuk mendapatkan keseimbangan antara potensi reservoar dengan besarnya produksi. Hal tersebut dimaksudkan untuk menjaga kelancaran pemasokan uap ke turbin PLTP, agar lapangan panasbumi tersebut dapat beroperasi secara berkesinambungan selama jangka waktu yang telah ditentukan. Dalam pembahasan sebelumnya telah dijelaskan bahwa eksploitasi mengakibatkan tersedotnya massa fluida hampir dari seluruh lapangan. Kondisi ini mengindikasikan bahwa suplai fluida ke dalam reservoar belum mencukupi. Kegiatan eksplorasi pada suatu PLTP yang telah beroperasi selama bertahun-tahun dapat menyebabkan terjadinya perubahan kondisi di dalam reservoarnya. Hal tersebut tercermin dengan adanya perubahan suhu, tekanan, kapasitas produksi dan kualitas uap. Untuk mengantisipasi kondisi demikian, maka perlu diambil tindakan agar pemasokan uap ke PLTP jangan sampai terganggu dan dapat dipertahankan sesuai umur lapangan. Untuk

mengantisipasi

dan

memelihara

reservoar

panasbumi,

diperlukan beberapa tindakan, antara lain : 1. Pembuatan Sumur Reinjeksi Dengan mengetahui jumlah massa fluida yang dieksploitasi, fluida yang hilang secara alami, maka akan dapat pula dihitung

V-65

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI jumlah air meteorik yang masuk ke dalam reservoar sebagai recharge. Kehilangan

massa

fluida

dapat

menyebabkan

terjadinya

penurunan produksi, sehingga jika kondisi ini terus berlangsung, maka kemampuan reservoar untuk menopang kapasitas listrik terpasang akan menurun. Reinjeksi air pada eksploitas panasbumi disamping sebagai pemasok fluida untuk menjaga kesetimbangan massa fluida di dalam reservoar juga untuk mengatasi polutan air buangan (berupa air kondensat).

2. Isotop Penggunaan data isotop untuk menginterpretasikan asal air, temperatur resevoar dan komposisi isotop reservoar. Data isotop juga memberikan informasi yang sangat berarti tentang pergerakan dan penyebran fluida yang masuk ke dalam reservoar, baik sebagai reinjeksi maupun recharge. 5.5 METODE BRISTOW Teknik resistivity adalah salah satu dari berbagai metode pemodelan listrik untuk pemetaan struktur geolistrik dari bawah permukaan. Arus listrik diinjeksikan ke bawah permukaan melalui dua elektroda (elektroda arus), menginduksi potensial listrik dari seluruh permukaan bumi. Respon dari bumi dapat dilihat sebagai nilai potensial atau voltase. Ukuran ini dapat diekspresikan sebagai nilai resistivity yang nyata, resistivitas diindikasikan oleh nilai V-66

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI voltase dari posisi relatif elektroda dan asumsi bahwa bawah permukaan memiliki properti listrik yang bervariasi. Resistivitas yang nyata pada titik tengah antara elektroda potensial, disebut ρa , dapat diberikan pada :   2πV  1 ρa = 1 1 1 I 1 − +  − r2 r3 r4  r1

     

...........................(1)

Dimana V merupakan voltase, I adalah arus dan r adalah jarak. Tentu saja, resistivitas tidak akan homogen dan normal pada kondisi geologi; maka jika satu atau lebih elektroda digerakkan, perbedaan resistivitas

yang

nyata

dapat

terlihat,

memperlihatkan

nilai

konduktivitas elektrik yang bervariasi pada bumi. Nilai dari elektroda umumnya digunakan untuk survey resistivity, lengkap dengan kelebihan dan kelemahannya. Metode Bristow menggunakan elektroda pole-dipole, dimana merupakan sumber arus monopolar. Pembacaan voltase akan diambil pada jarak yang jauh dari stasiun sumber arus sepanjang traverse linier. Karena pengaruh dari eletroda arus tersebut sangat kecil, perhitungan resistivitas yang nyata dari konfigurasi ini akan menjadi :

ρa =

2πV I

 r1 r2    .................................(2)  r2 − r1 

Umumnya, konfigurasi resistivitas diharapkan untuk fungsi dari satu atau dua kapasitas. Teknik profil menghasilkan variasi lateral pada resistivitas dengan pengendalian ruang elektroda konstan sementara

V-67

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI penambahan kenaikan konfigurasi elektroda sepanjang area yang diinginkan. Sounding merupakan suatu kenyataan dengan bagian tengah konfigurasi pada lokasi tunggal dan penambahan jarak antara elektroda yang berguna untuk mencerminkan perubahan resistivitas dengan kedalaman. Konfigurasi pole-dipole seperti yang telah dikenalkan oleh Bristow (1966) tidaklah cukup untuk beberapa kategori.; Meskipun begitu, tekniknya sudah dibuat untuk mentrace variasi pada resistivitas dengan penambahan jarak radial dari sumber elektroda. Bristow (1966) menggambarkan konsep pengembangan metodenya untuk interpretasi terhadap data resistivitas. PROSEDUR PEMODELAN Hasil yang ada merupakan pemodelan menggunakan integrasi 3D numerikal perbedaan terbatas seperti yang pernah dilakukan oleh Dey dan Morrison (1979) tetapi lebih akurat dengan pergerakan singular. Pendistribusian dari properti geolistrik dapat diperkirakan sebagai half-space terbatas yang dibuat dari blok paralel, dimana setiap blok memiliki nilai resistivitas tersendiri. Persamaan differensial parsial untuk memecahkan permasalahan resistivitas dapat diberikan oleh :

∇.[σ ( x ) ∇Φ( x ) ] = −Iδ ( x − x s ) Dimana

σ adalah konduktivitas (kebalikan dari resistivitas dan

fungsi dari posisi spatial), Φ adalah potensial elektrik, I adalah arus injeksi, δ adalah fungsi delta, dan xs adalah posisi spatial dari sumber arus. Persamaan ini mempunyai ciri tersendiri dan integral permukaan berupa titik nodal, setelah setiap aproksimasi perbedaan

V-68

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI terbatas terbagi untuk setiap partial derivative. Hasil dari persamaan linier adalah pemecahan aljabar untuk potensial Φ setiap titik nodal. Permasalahan yang sering terjadi adalah simulasi dari rongga spherical atau silindris pada suatu media, melibatkan dua sumber tambahan yang error. Pertama, spherical atau silinder tidak dapat dimodelkan secara tepat menggunakan blok kubik. Untuk keperluan kita, akan digunakan grid mesh 1 – 10 dengan diameter dari objek. Meskipun begitu, waktu komputasi diperlukan untuk melengkapi pemecahan apabila nomor dari nodes bertambah. Sumber kedua dari error diakibatkan blok menjadi ke tengah dan jatuh dengan radius spherical atau silinder ditandai dengan ”sangat besar” tetapi nilai resistivitas infinite tidak bertambah. Bagaimanapun juga, error pada pemodelan umumnya kecil. Ketika membandingkan terhadap pemecahan analitis, error rata-rata sepanjang lintasan resistivitas umumnya lebih kurang dari 1 %.

V-69

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI

Gambar 5.18. Konfigurasi elektroda resistivitas (Sumber : Myers, 1975)

V-70

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI

Gambar 5.19. Metode intersection untuk mencari lokasi rongga (Sumber : Myers, 1975) HASIL METODE BRISTOW Hasil yang nyata dari metode Bristow adalah untuk membuat teknik untuk pemodelan data dan membedakan posisi dari rongga yang diinterpretasikan seperti diindikasikan untuk lokasi rongga yang sebenarnya. Gambar 3 memperlihatkan seri dari konfigurasi poledipole dengan rongga silindris dengan radius 1 meter dan kedalaman bagian atas 1 meter. Untuk setiap sumber arus yang melintang telah ditempatkan pada titik yang berbeda dari permukaan, memberikan persamaan kelebihan yang dipergunakan untuk mencari rongga di lapangan. Perlu dicatat bahwa sumber arus akan terbawa dekat menuju rongga, hasil elektrik anomali akan mengecil pada amplitudo sementara akan semakin membesar secara asimetris. Penurunan anomali amplitudo sebagai elektroda arus akan bergerak mendekati

V-71

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI target akan membuktikan bahwa penampang voltase tercipta pada lokasi lebih jauh dari sumber anomali. Gambar 3 memperlihatkan hasil ketika teknik interpretasi metode Bristow dapat dipergunakan untuk menggambarkan data. Interpretasi rongga dapat dilihat dari adanya section dari tujuh anomali dari tujuh penampang melintang pole-dipole. Apabila terlihat dari interpretasi rongga dengan simulasi rongga dapat terlihat bahwa untuk hal tersebut, metode Bristow tidak hanya dapat mendeteksi lokasi rongga secara akurat tetapi dapat juga mengetahui ukuran dari rongga dengan baik. Gambar 4 menggambarkan penampang melintang pole-dipole yang sama dengan gambar 3, tetapi dapat terlihat pada bagian rongga silinder kedalaman sampai permukaan sebesar 2 m. Adanya penambahan kedalaman akan terlihat dari anomali tentang adanya amplitudo yang mengecil. Akibatnya, interpretasi rongga akan menjadi kurang akurat terutama ukurannya ketika rongga semakin mendekati permukaan.

V-72

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI

Gambar 5.20. Hasil interpretasi metode Bristow (Sumber : Myers, 1975) Van Nostrand dan Cook (1966) mengatakan bahwa penurunan nilai voltase (V) pada persamaan 1 menggambarkan garis integral dari gradien potensial antara dua elektroda, membuat resistivitas nyata ρa sebagai ekspresi dari ”gradien rata-rata”. Pengurangan jarak

antara elektroda potensial dapat mengakibatkan penambahan resolusi dari konfigurasi resistivity (Gambar 5). Myers (1975) sangatlah akurat, bahwa dengan dipergunakannya jarak elektroda yang sempit dapat menghasilkan ekspresi geolistrik permukaan. Gambar 6 memperlihatkan penampang melintang dua

V-73

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI pole-dipole, dengan menggunakan perbedaan jarak elektroda potensial, melewati rongga spherical yang dalam pada model bumi. Gambar 7 merupakan plot dari nilai resistivitas nyata untuk penampang melintang pole-dipole dengan model bumi sama dengan resistivitas 10 Ω m dan mengandung rongga spherical dengan radius 1 m pada kedalaman yang bervariasi.

Gambar 5.21. Penampang melintang pole-dipole (Sumber : Myers, 1975)

V-74

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI

Gambar 5.22. Penambahan resolusi dari konfigurasi resistivity (Sumber : Myers, 1975)

KESIMPULAN Metode Bristow merupakan alat legitimasi tidak hanya untuk mendeteksi, tetapi juga untuk mendelineasi rongga. Bahkan, metode ini mungkin merupakan teknik resistivitas elektrik yang paling sensitif dalam penggunaannya. Konfigurasi pole-dipole dapat memberikan hasil yang lebih baik dari pada konfigurasi yang lainnya, sebagai contoh postulat teknik tripotensial oleh Habberjam (1969). Inovasi saat ini pada prosedur data, seperti pelaporan sistem switch oleh Smith (1986) dan Owen (1983), dapat menghasilkan informasi data yang lebih akurat dan menghasilkan cakupan hasil yang lebih luas, serta menghasilkan sensitivitas yang tinggi untuk metode deteksi lingkungan.

V-75

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI Berdasarkan pemodelan disini, peneliti berharap untuk menggunakan metode Bristow sebagai suatu modifikasi minor. Di lapangan, elektroda potensial harus diletakkan berdekatan seperti penampang voltase sistem presisi untuk memaksimalkan sensitivitas tekniknya. Pada suatu kasus, jaraknya harus lebih sedikit dari radius rongga terkecil yang dicari. Terlebih lagi, interval pengambilan sampel harus lebih kecil radius rongga terkecil untuk menghindari kemungkinan hilangnya target anomali induksi. Sangatlah sulit untuk menentukan kedalaman deteksi dari metode Bristow karena tidak lengkapnya infromasi yang baik mengenai variasi statistik dari properti batuan insitu. Dengan variasi porositas kurang yang dari 5 % pada model yang dilakukan, menghasilkan noise pada resistivitas semu yang dapat mengaburkan diameter rongga, sedangkan pengamatan lapangan menyarankan metode ini dapat digunakan untuk mengetahui rongga kecil pada kedalaman yang sangat dalam. Bagaimanapun, aplikasi yang berhasil dari metode tersebut telah dapat digunakan untuk menyelesaikan masalah rongga pada batugamping. Kemungkinan, satu-satunya pengecualian disampaikan oleh Owen (1983) , dimana ia menjelaskan hasil yang didapat dari program interpretasi komputer yang ditereapkan untuk data Bristow dalam terowongan batuan granit yang solid. Setelah mengetahui

bahwa metode

Bristow

dapat

digunakan

untuk

mendeteksi rongga, maka hal ini akan menjadi menarik untuk digunakan dalam dekteksi dan delineasi fenomena bawah permukaan.

V-76

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI 5.6. LATIHAN SOAL-SOAL 1. Jelaskan berbagai macam metoda eksplorasi hidrogeologi permukaan dan bawah permukaan ! 2. Jelaskan berbagai macam metoda geofisika untuk pengukuran bawah permukaan ! 3. Apa yang dimaksud dengan metoda pengukuran langsung dan tidak langsung ? Serta sebutkan contoh dari masing-masing metoda ! 4. Bagaimana aplikasi metoda hidrokimia terhadap eksplorasi hidrogeologi ? 5. Metode geologi apa saja yang diperlukan untuk pemetaan airtanah ? 6. Deskripsikan alur kerja disertai dengan metoda-metoda yang tepat dalam suatu kegiatan pemetaan hidrogeologi di kawasan batugamping, meliputi metoda pemetaan langsung (direct method) dan metoda pemetaan tak langsung (indirect method). 7. Jelaskan secara lengkap, metoda geofisika yang dapat digunakan untuk mendeteksi rekahan di bawah permukaan !

V-77

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI

5.7. DAFTAR PUSTAKA 1. …………….., 1992, Kursus Geofisika Terapan, Laboratorium Geofisika UGM, Yogyakarta. 2. Dahlberg,

1982,

Applied

Hydrodinamics

in

Petroleum

Exploration, Springer Verlag. 3. Davis, S.N. & Deweist, R.J.M., 1966, Hydrogeology, John Wiley & Sons, Inc. 4. Driscoll, F.G., 1986, Groundwater and Wells, Johnson Filtration Systems Inc. St. Paul, Minnesota. 5. Erdelyi, M & Galfi, J., 1988, Surface and Subsurface Mapping in Hydrogeology, John Wiley and Sons, Chichester. 6. Fetter, CW., 1988, Applied Hydrogeology, Prentice Hall, Englewood Cliffs. 7. Freeze RA & Cherry, JA., 1979, Groundwater, Prentice Hall Inc., Englewood Cliffs. 8. Hubbert, M.K., 1953, Entrapment of Petroleum Under Hydrodinamics Condition, Amer, Assoc. Petroleum Geol. Bull. V.37, hal 1954 – 2026. 9. Puradimaja, DJ & Rahmat F Lubis, 1998, Pemilihan Konfigurasi dan Jenis Pendugaan Geolistrik Berdasarkan Pemahaman Tipologi Sistem Akifer Airtanah Daerah Survey Eksplorasi Hidrogeologi, Proceeding Ikatan Ahli Geologi Indonesia (IAGI) XXVII, Yogyakarta. 10. Puradimaja,

DJ,

dkk.

1994.

Studi

Geometri

Karst,

Hidrodinamika dan Hidrokimia Sistim Akifer Aliran Kali Bribin – G. Kidul, Daerah Istimewa Yogyakarta. Hibah Bersaing DIKTI.

V-78

BAB 5. EKSPLORASI HIDROGEOLOGI 11. Toth, J., 1963, A Theoretical Analysis of Groundwater Flow in Small Drainage Basins. J. Geophys. Res. 68, hal. 4795 – 4812.

V-79