Identifikasi Zona Rekahan di Bendungan Sutami Menggunakan Metode Geolistrik Resistivitas
Fina Fitriah 1 , Sunaryo 2 dan Adi Susilo 2
1 Mahasiswa Program Pascasarjana Fisika, Fakultas MIPA, Universitas Brawijaya, Malang
2 Jurusan Fisika, Fakultas MIPA, Universitas Brawijaya, Malang fitriah.fina@gmail.com
Received 06-08-2015, Revised 15-09-2015, Accepted 29-09-2015, Published 20-10-2015

## ABSTRACT
We  identified  the  craked  zones  based  on  geoelectrical  resistivity  method  in  Sutami  Dam. There are four lines measurement of geoelectrical resistivity method with a length of 380-400 meters. The direction of each line is from the northeast to the southwest. All of the tracks are located  at  the  top  of  Sutami  Dam  i.e.  two  tracks  in  the  upstream  and  the  others  in  the downstream . From  the  analysis  we  found  that  the  lithology  is  detected  by  geoelectrical resistivty  method  showed  two  layers  of  design  of  Sutami  Dam.  The  two  layers  that  are detected  are  transition  zone  and  filter  zone.  Transition  zone  consists  of  sandstone  rock containing  water  (0.922  Ωm-9.57  Ωm)  and  dry  sandstone  (>9.57  Ωm-320  Ωm).  Filter  zone consists  of  sand  (>320  Ωm-4410  Ωm).  Cracked  zones  spread  in  the  upstream,  downstream, and roadway at the top of Sutami Dam which are indicated by the presence of low resistivity (0.922  Ωm-9.57  Ωm)  based  on  3D  processing  of  data  of  geoelectrical  resistivity.  The distribution of cracked zone indicates that Sutami Dam is susceptible to ground movement.
Keywords : Cracked zones, Sutami Dam, geoelectrical resistivity, ground movement.

## ABSTRAK
Penelitian  menggunakan  metode  geolistrik  resistivitas  telah dilakukan  untuk  mengetahui  zona rekahan  yang  ada  di  Bendungan  Sutami.  Terdapat  4  lintasan  pengambilan  data  geolistrik resistivitas yang memiliki panjang 380 m–400 m dengan arah pengambilan data dari Timur laut ke  Barat  daya  masing-masing  dua  lintasan  di  puncak  bagian  hulu  dan  puncak  bagian  hilir. Berdasarkan  analisis  yang  telah  dilakukan,  litologi  yang  terdeteksi dengan  menggunakan  data geolistrik  resistivitas  menunjukkan  dua  lapisan dari desain Bendungan  Sutami.  Kedua lapisan yang terdeteksi yaitu zona transisi (batu pasir) yang terdiri dari batu pasir yang mengandung air (0,922 Ωm-9,57 Ωm), batu pasir kering (>9,57 Ωm-320 Ωm), dan zona filter yang tersusun dari pasir  (>320  Ωm-4410  Ωm).  Zona  rekahan  terlihat  menyebar  baik  di bagian  hulu,  bagian  hilir dan  di  jalan  raya  puncak  Bendungan  Sutami  yang  diindikasikan  dengan  adanya  resistivitas rendah  yaitu  (0,922  Ωm-9,57  Ωm)  berdasarkan  pengolahan  3D  data  geolistrik  resistivitas. Adanya  sebaran  zona  rekahan  ini  menunjukkan  bahwa  Bendungan  Sutami  rentan  terhadap gerakan tanah.
Kata kunci: zona retakan, Bendungan Sutami, reistivitas geolistrik, pergerakan tanah.

## PENDAHULUAN
Bencana alam seringkali terjadi di kawasan Kabupaten Malang terutama gempa bumi dan pergerakan tanah. Hal ini disebabkan oleh banyaknya patahan bumi ( faults ) yang melewati daerah di Kabupaten Malang sehingga kawasan tersebut menjadi zona labil.
Salah  satu  lokasi  yang  berada  di  Kabupaten  Malang  yang  rentan  dengan  gerakan  tanah yaitu  Desa  Karangkates.  Di  kampung  Ledok,  Desa  Karangkates,  Kecamatan Sumberpucung  pada  tahun  1999  terjadi  gerakan  tanah.  Hal  tersebut  menyebabkan sebanyak  78  kepala  keluarga  harus  mengungsi  ke  Perum  Jasa  Tirta  selama  dua  minggu. Akibat pergerakan tanah tersebut rumah warga di kampung Ledok retak-retak [1] . Penelitian telah  dilakukan  di  Terowongan  Dwi  Bakti  Karya  yang  berada  di  Desa  Karangkates, Kecamatan  Sumberpucung,  Kabupaten  Malang  untuk  mendeteksi  adanya  rekahan  di terowongan  tersebut.  Hasil  penelitian  tersebut  menunjukkan  bahwa  terdapat  rekahan- rekahan yang berada di bagian atas dan samping dari terowongan [2] .
Selain  itu  telah  dilakukan  pula  penelitian  tentang  indikasi  rekahan  di  Desa  Karangkates dengan  menggunakan  metode  geolistrik  resistivitas.  Lokasi  penelitian  berada  di  sekitar Kampung  Ledok. Hasil penelitian menunjukkan bahwa terdapat indikasi  patahan di Desa Karangkates  yang  mengarah  dari  Timur  Laut  ke  Barat  Daya [3] .  Hal  ini  memungkinkan bahwa peristiwa gerakan tanah diakibatkan oleh adanya patahan tersebut.
Pada  Juni  2014,  Bendungan  Sutami  mengalami  keretakan  sehingga  menyebabkan  jalan raya  puncak  bendungan  harus  ditutup  sementara.  Keretakan  terjadi  sepanjang  70  meter. Menurut Susilo pada Wahyu (2014), keretakan ini diakibatkan oleh pergeseran tanah yang merupakan dampak gempa bumi di wilayah selatan Kabupaten Malang dan terjadinya pola patahan [4] . Hal ini menunjukkan bahwa Bendungan Sutami rentan terhadap gerakan tanah. Bendungan  Sutami  secara  administratif  terletak  di  Desa  Karangkates  Kecamatan Sumberpucung  pada  koordinat  659469-659300,24  BT  dan  9098111-9097358  LS. Berdasarkan Peta Geologi Lembar Blitar lokasi Bendungan Sutami berada di endapan tuf yang  berada  dekat  dengan  pertemuan  antara  batuan  sedimen  (kapur)  dengan  batuan gunung  api [5] .  Kerentanan  Bendungan  Sutami  ini  juga  didukung  dari  hasil  penelitian dengan menggunakan metode gravity dan metode magnetik.
Berdasarkan  hasil  penelitian  menggunakan gravity di  area  Bendungan  Karangkates (Bendungan Sutami dan Bendungan Lahor) menunjukkan bahwa adanya zona lemah yang berada di bagian barat dari area Bendungan Karangkates. Zona lemah ini ditunjukkan oleh adanya  patahan  Selorejo-Kalirejo,  serta  adanya  efek  dangkal  dari  patahan  Selorejo- Kalirejo  dan  sesar  geser  Pohgajih-Kalirejo  Utara [6] .  Selain  itu,  dari  penelitian  dengan metode  magnetik  diketahui  bahwa  terdapat  zona  kontak  antara  batuan  andesit  dan limestone  yang  berada  di  sekitar  6  km  dari  Bendungan  Lahor  dan  7  km  dari  Bendungan Sutami.  Adanya  bidang  kontak  ini  menunjukkan  kerentanan  untuk  area  Bendungan Karangkates terutama jika adanya pemicu getaran seperti gempa bumi yang tepat terjadi di bidang kontak tersebut [7] .
Sebagai salah satu upaya mitigasi, informasi kondisi bawah permukaan sangat diperlukan untuk  mengetahui  zona-zona  rekahan  di  puncak  Bendungan  Sutami.  Metode  geolistrik resistivitas  merupakan  salah  satu  metode  geolistrik  yang  sering  digunakan  untuk mengetahui  zona  rekahan.  Metode  resistivitas  menggunakan  sumber  arus  buatan  yang diinjeksikan  ke  dalam  tanah  melalui  elektroda.  Prosedur  ini  dilakukan  untuk  mengukur potensial di elektroda lainnya yang berada di sekitar aliran arus. Arus juga diukur sehingga dapat  digunakan  untuk  menentukan  resistivitas  semu  bawah  permukaan [8] .  Survei  visual yang  telah  dilakukan  pada  Februari  2015  menunjukkan  adanya  beberapa  titik  retakan  di jalan  raya  Bendungan  Sutami.  Hal  ini  mengindikasikan  bahwa  terdapat  zona  lemah  di puncak Bendungan Sutami. Oleh karena itu, dilakukan penelitian tentang zona rekahan di Bendungan  Sutami.  Hasil  dari  penelitian  ini  diharapkan  dapat  digunakan  sebagai  acuan dalam mitigasi bencana.

## METODE
Penelitian dilakukan di puncak Bendungan Sutami, Kecamatan Sumberpucung, Kabupaten Malang.  Terdapat  3  tahapan  utama  dalam  penelitian  ini  yaitu  akuisisi  data  di  lapangan, pengolahan data 2D dan 3D dan interpretas i hasil pemodelan 2D dan 3D.

## 1. Akusisi Data
Akusisi  data  di  lapangan  dilakukan  dengan  menggunakan  metode  geolistrik  konfiguasi dipole-dipole.  Terdapat  masing-masing  dua  lintasan  di  bagian  hulu  dan  hilir  Bendungan Sutami. Panjang lintasan pengambilan data yaitu berkisar 380-400 meter, dimana lintasan 1 dan lintasan 2 sepanjang 400 meter serta lintasan 3 dan lintasan 4 sepanjang 380 meter. Spasi  yang  digunakan  adalah  10-20  meter  dan  n=8.  Gambar  1  dan  Gambar  2 Menunjukkan desain akuisisi data geolistrik resistivitas di Bendungan Sutami.
(a) (b)
Gambar  1. ( Color  Online )  (a)  Desain  akuisisi  data  geolistrik  resistivitas  lintasan  1  dan  lintasan 2;  (b)  Desain  akuisisi data geolistrik resistivitas lintasan 3 dan lintasan 4

## 2. Pengolahan Data
Pengolahan data dilakukan untuk mengetahui kondisi bawah permukaan lokasi penelitian dengan  melakukan  pemodelan  geologi  bawah  permukaan  berdasarkan  parameter  fisis. Parameter  fisis  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  resistivitas  batuan.  Pengolahan  data dilakukan  dengan  prinsip  metode  inversi  kuadrat  terkecil  ( inverse least  square  method ). Software  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  yaitu Res2dinv  version  3.56 dan Geosoft Oasis Montaj version 7 .

## 3. Interpretasi
Interpretasi  dilakukan  dengan  menduga  kondisi  bawah  permukaan  berdasarkan penampang 2D yang dikorelasikan dengan desain Bendungan Sutami yang diperoleh dari pihak  Jasa  Tirta  I,  tabel  acuan  resistivitas  batuan  dan  peta  Geologi  Lembar  Blitar. Interpretasi dilakukan untuk masing-masing lintasan pengambilan data untuk mengetahui litologi  bawah permukaan. Kemudian di  interpretasi secara terpadu untuk  semua lintasan untuk mengatahui indikasi zona rekahan di lokasi penelitian.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil  wawancara  dengan  pihak  Perum  Jasa  Tirta  I  memberikan  informasi  bahwa  Desain Bendungan  Sutami  terbagi  menjadi  4  zona  yaitu  zona rockfill yang  tersusun  oleh  batu bolder, zona transisi yang tersusun oleh batu pasir, zona filter yang tersusun dari pasir dan zona  inti  (core)  tersusun  dari  lempung  atau clay. Tahap  pengolahan  data  memberikan informasi dari kondisi bawah permukaan Bendungan Sutami.
Gambar 2. (color online) Penampang 2D lintasan 1 (hilir) dan lintasan 2 (hulu) data geolistrik resistivitas
Berdasarkan  hasil  pengolahan  data  yang  ditunjukkan  oleh  Gambar  2  dan  Gambar  3, terlihat  bahwa  lapisan  yang  terdeteksi  dari  pengolahan  data  geolistrik  resistivitas  untuk Bendungan Sutami terdiri dari dua lapisan, yaitu zona transisi (batu pasir) dan zona filter (pasir)  (dipisahkan  oleh  garis  putus-putus  pada  Gambar  2  dan  Gambar  3).  Bagian  atas garis putus-putus merupakan zona transisi  dan bagian bawah merupakan zona filter.  Jika mengacu  pada  tabel  acuan  resistivitas  maka,  nilai  resistivitas  yang  diperoleh  dari pengolahan data dibagi  menjadi tiga rentang  yaitu (a) resistivitas  rendah yaitu ≤9,57 Ωm (warna  biru  tua  hingga  biru  muda)  menunjukkan  lapisan  dari  zona  transisi  yang  berupa batu  pasir  tetapi  mengandung  air,  (b)  resistivitas  sedang  yaitu  antara  9,57  Ωm-320  Ωm (warna  hijau  hingga  coklat  muda)  yang  menunjukkan  lapisan  dari  zona  transisi  yang berupa  batu  pasir,  dan  (c)  resistivitas  tinggi  yaitu  ≥320Ωm  (warna  oranye  hingga  coklat tua) yang menunjukkan zona filter yang berupa pasir.
Berdasarkan pengamantan secara visual terdapat beberapa retakan yang terlihat di trotoar sisi  bagian  hilir  dari  bendungan.  Untuk  lintasan  1,  terlihat  retakan  pada  titik  20  meter (Gambar  4a),  45  meter  (Gambar  4b),  55  meter  (Gambar  4c),  65  meter  (Gambar  4d),  80 meter (Gambar 4e), 85 meter (Gambar 4f), 90 meter (Gambar 4g), 175 meter (Gambar 4h) dan  310  meter  (Gambar  4i).  Retakan  tersebut  terlihat  di  bagian  trotoar  yang  berada  di puncak bagian hilir.
Gambar 4. ( Color Online ) Posisi retakan untuk bagian hilir (lintasan 1)
Untuk lintasan 4, terlihat retakan pada titik 5 meter (Gambar 5a), 115 meter (Gambar 5b), 140  meter  (Gambar  5c),  222,5  meter  (Gambar  5d),  315  meter  (Gambar  5e),  330  meter (Gambar 5f),  345 meter (Gambar 5g), 350 meter (Gambar 5h), 355 meter (Gambar 5i) dan 372,5 meter (Gambar 5j).
Retakan  tersebut  jika  dikorelasikan  terhadap  penampang  2D  lintasan  1  dan  lintasan  4 (bagian  hilir),  hampir  keseluruhan  posisi  retakan  berada  pada  zona  berwarna  biru  atau resistivitas  rendah.  Hal  ini  menunjukkan  bahwa  zona  rekahan  dapat  diinterpretasikan dengan zona yang memiliki resistivitas rendah (warna biru).
Gambar 5 . ( Color Online ) Posisi retakan untuk bagian hilir (lintasan 4)
Untuk melihat kemenerusan dari zona rekahan maka dilakukan interpretasi untuk keempat lintasan  secara  3D.  Penampang  3D  hasil  pengolahan  data  geolistrik  resistivitas menunjukkan bahwa zona rekahan (resistivitas rendah menerus dari hulu ke hilir (Gambar 6)). Dengan kata lain zona resistivitas rendah juga terlihat di bagian tengah atau jalan raya puncak  bendungan.  Hasil  secara  visual  juga  menunjukkan  adanya  retakan  di  jalan  raya puncak bendungan.
Gambar 6 . ( Color Online ) Penampang 3D data geolistrik resistivitas
Retakan  pada  jalan  raya  yang  diantara  lintasan  1  dan  lintasan  2  terlihat  pada  titik  110 meter  (Gambar  7a),  160  meter  (Gambar  7b),  dan  380  meter  (Gambar  7c)  untuk  bagian tengah  serta  pada  titik  185  meter  (Gambar  7d)  dibagian  hulu  pada  jalan  raya.  Selain  itu, retakan  juga  terlihat  pada  jalan  raya  diantara  lintasan  3  dan  4  yaitu  pada  titik  2,5  meter
(Gambar 8a), 15 meter (Gambar 8b), 50 meter (Gambar 8c), dan 300 meter (Gambar 8d) serta pada bagian hulu jalan raya pada titik 70 meter (Gambar 8e).
Gambar 7 . Retakan di jalan raya antara lintasan 1 dan lintasan 2
Gambar 8 . ( Color Online ) Retakan di jalan raya antara lintasan 3 dan lintasan 4
Berdasarkan hasil korelasi  antara data visual di  tengah jalan raya dengan penampang 3D terlihat  bahwa  hampir  seluruh  retakan  di  jalan  raya  berada  di  zona  resistivitas  rendah (ditunjukkan  oleh  garis  putus-putus).  Hal  ini  menunjukkan  bahwa  zona  rekahan  juga menyebar  di  tengah  jalan  raya.  Dengan  melihat  hasil  pengolahan  data  maka  dapat diketahui  bahwa  pada  Bendungan Sutami  terlihat  adanya rembesan  air pada bagian jalan raya, bagian hilir dan bagian hulu bendungan.

## KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  penelitian  tentang  identifikasi  zona  rekahan  di  Bendungan  Sutami dengan  menggunakan  metode  geolistrik  resistivitas  dapat  disimpulkan  beberapa  hal sebagai berikut. Terdapat dua lapisan yang terdeteksi dari hasil data geolistrik  yaitu zona transisi (batu pasir) yang terdiri dari batu pasir yang mengandung air (0,922 Ωm-9,57 Ωm) dan batu pasir kering (>9,57 Ωm–320 Ωm), dan zona filter yang tersusun dari pasir  (320 Ωm-4410  Ωm).  Distribusi  zona  rekahan  yang  ada  di  Bendungan  Sutami  tersebar  di permukaan hingga kedalaman 8-18 meter, baik di bagian hulu ataupun di bagian hilir yang ditunjukkan  dengan  nilai  resistivitas  0,922  Ωm  hingga  9,57  Ωm  (warna  biru).  Hasil pengolahan  data  3D  data  geolistrik  resistivitas  menunjukkan  bahwa  zona  rekahan  juga menyebar  di  antara  bagian  hulu  dan  bagian  hilir  yaitu  jalan  raya  puncak  Bendungan Sutami.

## UCAPAN TERIMAKASIH
Penulis mengucapkan terima kasih  kepada pihak Perum Jasa Tirta  I  yang telah berkenan memberikan kesempatan kepada penulis untuk melakukan penelitian.

## DAFTAR PUSTAKA
1. Wicaksono, B. A. 2009. Kampung Ledok dihantui Tanah Bergerak. http://malangraya.web.id/2009/02/01/kampung-ledok-dihantui-tanah-bergerak/
2. Susilo,  A.,  Sunaryo  dan  Wasis.  2013.  Subsurface  Structure  Prediction  of  Railroad Tunnel in Malang, Indonesia Based on Dipole-Dipole Geoelectrical Method. Journal of Traffic and Logistic Engineering, Vol. 1, Hal. 238-242.
3. Chumairoh,  I.  2014.  Identifikasi  Litologi  dan  Indikasi  Patahan  Pada  Daerah Karangkates  Malang  Selatan  dengan  Menggunakan  Metode  Geolistrik  Konfigurasi Dipol-Dipol. Skripsi , Universitas Brawijaya Malang.
4. Wahyu,  D.  2014. Alih Fungsi Lahan  Picu  Susutnya  Umur  Waduk. http://surabaya.bisnis.com/read/20140919/4/74650/url.
5. Sjarifudin, M. Z dan S. Hamidi. 1992. Peta Geologi Lembar Blitar, Jawa . Bandung: Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi.
6. Sunaryo, dan Susilo, A. 2015. Vulnerability of Karangkates Dams Area by Means of Density Contrast Parameter to Anticipate Energy Sustainability. Proceding of The 5th Annual Basic Science International Conference , Hal. 27-30.
7. Sunaryo, dan Susilo, A. 2015. Vulnerability of Karangkates Dams Area by Means of Zero Crossing Analysis of Data Magnetic. AIP Conference Proceedings , Hal. 1-8.
8. Telford,  W.  M.,  L.  P.  Geldart,  dan  R.  E.  Sheriff.  1990. Applied  Geophysics .  New York: Cambridge University Press
9. Johansson,  S.  1997.  Seepage  Monitoring  in  Embankment  Dams. Disertasi .  Royal Institute of Technology Stockholm. Sweden.
10. Johansson, S. dan Dahlin. 1996. Seepage Monitoring In An Earth Embankment Dam By  Repeated  Resistivity  Measurement. European  Journal  of  Environmental  and Engineering Geophysics . Vol 1. Hal. 229-247.
11. Al-Fares,  W.  Application  of  Electrical  Resistivity  Tomography  Technique  for Characterizing  Leakage  Problem  in  Abu  Baara  Earth  Dam,  Syria. International Journal of Geophysics . Vol. 2014. Hal 1-9.