## Jurnal Riset Fisika Indonesia
Volume 4, Nomor 1, Desember 2023
ISSN: 2776-1460 (print); 2797-6513 (online) https://journal.ubb.ac.id/jrfi/article/view/4314
Identifikasi Lapisan Akuifer Menggunakan Metode Geolistrik Resisitivitas Konfigurasi Dipole – Dipole Di Kelurahan Padang Mulya Kecamatan Koba
Reza Firdaus, Yekti Widyaningrum *) , Anisa Indriawati
Jurusan Fisika, Universitas Bangka Belitung Jl. Kampus Peradaban, Kampus Terapadu Universitas Bangka Belitung, Bangka, Bangka Belitung, Indonesia 33172
*E-mail korespondensi: yekti-widyaningrum@ubb.ac.id

## Info Artikel:
Dikirim: 3 Agustus 2023 Revisi: 12  Desember 2023 Diterima: 30  Desember 2023

## Kata Kunci:
Akuifer; Geolistrik; Konfigurasi Dipolr-Dipole ; Resistivitas

## Abstract
Padang Mulya Village, Koba District is part of the Koba Groundwater Basin area. This  area  has  the  potential  of  abundant  aquifer  layers.  An  aquifer  is  a  layer  of rock that can store water in large quantities. However, the continued increase in exploration of the aquifer layer will result in damage to the aquifer environment. In this case it is necessary to identify the aquifer layers to determine the depth and lithology of the constituent rocks. The resistivity geoelectric method of the dipole-dipole  configuration  is  the  most  sensitive  geophysical  method  for identifying aquifer layers. Measurements were made on six tracks to obtain data variations  on  current  strength  and  potential  difference.  From  these  data variations  in  apparent  resistivity  values  will  be  obtained.  2D  modeling  of  the apparent resistivity value using the backward modeling method is carried out on each track in order to obtain a 2D cross-section of the subsurface structure. The 2D  section  of  each  track  has  an  aquifer  layer  with  a  depth  of  0  meters  to  20 meters  and  is  composed  of  clay,  loamy  sand,  rather  dense  gravel  sand  and sandstone.

## PENDAHULUAN
Kelurahan Padang Mulya merupakan daerah yang termasuk kedalam kawasan Cekungan Air  Tanah  (CAT)  sehingga  memiliki  potensi  lapisan  akuifer  yang  sangat  besar  [1].  Akuifer diartikan  sebagai  lapisan  di  bawah  permukaan  yang  dapat  menyimpan  dan  mengalirkan  air dalam  jumlah  yang  besar  [2].  Kondisi  geologi  regional  Kelurahan  Padang  Mulya  terusun  oleh Formasi  Ranggam  (TQr)  dan  Formasi  Alluvium  (Qa).  Formasi  Ranggam  (TQr)  tersusun  atas perselingan batupasir, batulempung dan konglomerat. Sedangkan Formasi Alluvium (Qa) terdiri dari  lumpur,  lempung,  pasir,  krikil,  kerakal,  endapan  sungai,  rawa,  dan  pantai.  Ditinjau  dari ukuran dan bentuk materialnya, Formasi Alluvium (Qa) tersusun atas bongkah, kerakal, kerikil, pasir  lepas,  lempung  dan  gambut  yang  belum  terlitifikasi  [5].  Selain  itu,  peta  hidrogeologi lapisan akuifer di Kelurahan Padang Mulya tersusun oleh batuan padu dan endapan lepas [1].
Untuk  menjaga  kondisi  dari  lapisan  akuifer  agar  siklus  alaminya  terjaga,  maka  perlu dilakukan  identifikasi  terhadap  lapisan  akuifer.  Oleh  karena  itu  akuifer  menjadi  target  dalam penelitian ini. Dalam hal demikian metode geofisika yang paling sensitif untuk mengidentifikasi
lapisan  akuifer  adalah  metode  geolistrik  resistivitas.  Metode  geolistrik  resistivitas  merupakan metode  yang  memanfaatkan  sifat  tahanan  jenis  dari  material  di  bawah  permukaan  bumi. Pengukuran geolistrik resistivitas akan mendapatkan variasi data kuat arus dan beda potensial. Data tersebut diperoleh melalui arus listrik yang diinjeksikan melalui dua buah elektroda arus dan  dua  buah  elektroda  potensial  di  permukaan  bumi  [9].  Penggunaan  metode  geolistrik resistivitas  dalam  mengidentifikasi  lapisan  akuifer  dapat  dengan  baik  menggambarkan kedalaman dan litologi batuan penyusun akuifer [7].
Dalam  konteks  untuk  mendapatkan  penetrasi  kedalaman,  metode  geolistrik  resistivitas dengan  menggunakan  konfigurasi  elektroda dipole-dipole sangat  baik  digunakan  agar mendapatkan  penetrasi  kedalaman  yang  lebih  besar  jika  dibandingkan  dengan  konfigurasi  - konfigurasi  elektroda  lainnya  [8].  Oleh  karena  itu  pada  penelitian  tentang  identifikasi  lapisan akuifer  menggunakan  metode  geolistrik  resistivitas  konfigurasi dipole-dipole ,  akan  diperoleh variasi  nilai  kuat  arus  dan  beda  potensial  pada  setiap  lintasan.  Dari  data  tersebut  akan didapatkan  variasi  nilai  resistivitas  semu  yang  kemudian  dilakukan  pemodelan  kebelakang ( inverse  modelling )  untuk  memberikan  gambaran  kondisi  bawah  permukaan  di  Kelurahan Padang Mulya, Kecamatan Koba.

## METODE PENELITIAN
Penelitian  ini  dilaksanakan  di  Kelurahan  Padang  Mulya,  Kecamatan  Koba,  Kabupaten Bangka  Tengah, Provinsi  Bangka  Belitung  yang merupakan  bagian  dari kawasan  Cekungan  Air Tanah Koba. Penelitian ini diawali dengan tahapan persiapan yang mencangkup kegiatan studi pendahuluan,  membuat  desain  akuisisi  data  seperti  yang  ditunjukkan  oleh  Gambar  1  dan survey pendahuluan.

## Gambar 1. Desain akuisisi data lapangan
Tahapan  akuisisi  data  di  Kelurahan  Padang  Mulya,  Kecamatan  Koba  dilakukan  dengan mengunakan  metode  geolistrik  resitivitas  konfigurasi dipole-dipole untuk  memperoleh  variasi nilai beda potensial dan kuat arus di atas permukaan bumi. Konfigurasi elektroda dipole-dipole karena dapat menjangkau kedalaman yang relatif lebih besar dibandingkan dengan konfigurasi elektroda  lainnya  (Rahmah,  2009).  Kofigurasi  elektroda dipole-dipole menggunakan  dua pasangan  elektroda terpisah  sejauh  “na” dan  memiliki  spasi  diantara  elektroda  sebesar “a” seperti Gambar 2 [6].
Gambar 2. Konfigurasi elektroda dipole-dipole
Tahapan  pengolahan  data  terbagi  menjadi  dua  kegiatan  yaitu  perhitungan  dan pemodelan 2D. Perhitungan dilakukan terhadap variasi nilai beda potensial dan kuat arus listrik untuk  memperoleh nilai  faktor  geometri  ( K )  untuk  aturan  spasi elektroda  konfigurasi dipole – dipole menggunakan Persamaan 1 [8].
𝐾 = 𝜋𝑛(𝑛 + 1)(𝑛 + 2)𝑎
(1)
dimana 𝐾 adalah  faktor  geometri, 𝑛 adalah  datum  poin  dan 𝑎 adalah  spasi  elektroda.  Nilai faktor  geometri  ( K )  akan  digunakan  untuk  memperoleh  nilai  resistivitas  semu  ( 𝜌 𝑎 ). menggunakan Persamaan 2 [8].
𝜌 𝑎 = 𝜋𝑛(𝑛 + 1)(𝑛 + 2)𝑎𝑅
(2)
dimana 𝜌 𝑎 adalah resistivitas semu (Ωm), 𝑛 adalah jarak antara setiap pasangan elektroda (m), 𝑎 adalah  spasi  diantara  pasangan  elektroda  (m)  dan 𝑅 adalah  resistansi  (Ω). Kemudian pemodelan  inversi  akan  dilakukan  terhadap  variasi  nilai  resistivitas  semu,  sehingga memperoleh penampang resistivitas 2D dari kondisi bawah permukaan setiap lintasan. Proses pemodelan dilakukan untuk setiap lintasan dengan menggunakan menggunakan metode Least Square [4] melalui perangkat lunak Res2DINV.
Tahapan  interpretasi  dilakukan  dengan  menggunakan  dua  metode  yaitu  metode kuantitatif  dan  kualitaif.  Tahapan  interpretasi  secara  kuantitatif  didasarkan  pada  penampang resistivitas 2D hasil pemodelan, sedangkan interpretasi secara kualitatif didasarkan pada data- data  pendukung  seperti  peta  geologi  regional,  peta  cekungan  air  tanah,  peta  hidrologi  dan informasi lainnya yang berkaitan dengan daerah penelitian.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Lapisan  akuifer  dan  litologi  batuan  yang  teridentifikasi  berdasarkan  hasil  pengukuran geolistrik  resitivitas  konfigurasi dipole-dipole terhadap  enam  lintasan  di  Kelurahan  Padang Mulya,  memperoleh  penetrasi  kedalaman  hingga  39.7  meter  dengan  rentang  nilai  resistivitas yang berkisar antara 16.99 Ωm hingga 27574.90 Ωm . Hasil pemodelan inversi terhadap  enam lintasan dijabarkan sebagai berikut.

## Lintasan 1
Penampang  2D  dari  lintasan  1  yang  terletak  pada  kordinat  2°29'3.49"LS  dan 106°24'54.81"BT  dari  utara  menuju  ke  selatan  hingga  kordinat  2°29'10.13"LS  dan
106°24'54.29"BT  menunjukkan  tiga  jenis  lapisan  material  penyusun  yaitu  lapisan  pasir lempungan, dengan nilai RMS error sebesar 9.8 % seperti yang ditunjukkan oleh Gambar 3.

## Gambar 3. Penampang 2D lintasan 1
Lapisan material pertama diinterpretasikan sebagai pasir lempungan yang dicirikan warna biru  gelap  dan  dibatasi  oleh  garis  merah.  Lapisan  pasir  lempungan  memiliki  nilai  resistivitas berkisar antara 213.68 - 304 Ωm dan diperkirakan sebagai lapisan akuifer yang terkandung di kedalaman hingga 15 meter dan terletak pada bentangan 40 meter hingga 50 meter, 80 meter hingga  120  meter,  130  meter  hingga  140  meter  dan  160  meter  hingga  170  meter.  Lapisan akuifer ini tergolong kedalam akuifer dangkal yang masih dipengaruhi oleh air permukaan  [3]. Lapisan material kedua yang direpresentatif oleh warna biru tua dan dibatasi oleh garis merah putus-putus  diinterpretasikan  lapisan  pasir  kerikil  agak  padu  dengan  rentang  nilai  resistivitas berkisar 348 - 1054 Ωm . Lapisan material ketiga dicirikan oleh warna biru muda hingga merah gelap  dengan  nilai  resistivitas  yang  lebih  besar  dari  1054  Ωm  diinterpretasikan  sebagai batupasir.  Kedua  lapisan  ini  merupakan  bidang  batas  atau  akuitard  antara  akuifer  dangkal dengan akuifer dalam [3].

## Lintasan 2
Lintasan 2 memiliki bentangan dengan titik pertama terletak pada kordinat 2°29'10.71"LS dan  106°24'54.27"BT  dari  utara  menuju  selatan  hingga  titik  terakhir  pada  kordinat 2°29'17.53"LS  dan  106°24'54.30"BT.  Hasil  inversi  dari  lintasan  dua  menunjukkan  tiga  jenis lapisan penyusun dan nilai RMS error sebesar 8,2 % seperti yang ditunjukkan oleh Gambar 4.

## Gambar 4. Penampang 2D lintasan 2
Lapisan  pertama  diinterpretasikan  sebagai  pasir  lempungan  dengan  rentang  nilai resistivitas  142.76  - 303 Ωm ditandai oleh  warna  biru  gelap  hingga  biru tua dan  dibatasi oleh
garis merah. Lapisan ini diduga sebagai akuifer yang terletak pada bentangan 120 meter sampai 130 meter dan 150 meter sampai 170 meter yang terkadung di kedalaman hingga 10 meter di bawah  permukaan.  Akuifer  ini  tergolong  kedalam  tipe  akuifer  dangkal  dengan  sifat  jenuh  air namun  masih  dipengaruhi  oleh  air  pemukaan  [3].  Lapisan  material  kedua  ditandai  dengan warna biru tua hingga hijau kebiruan yang dibatasi oleh garis merah pututs-putus. Lapisan ini diinterpretasikan  sebagai  pasir  kerikil  agak  padu  dengan  rentang  nilai  resistivitas  berkisar antara  349  - 1042  Ωm. Lapisan  material  ketiga  dicirikan  oleh  warna  hijau  tua  hingga  merah gelap dengan nilai resistivitas yang berkisar 1107 – 17987. 57 Ωm dan diinterpretasikan sebagai batupasir. Lapisan pasir kerikil agak padu dan batupasir merupakan bidang batas antara akuifer dangkal dengan akuifer dibawahnya [3].

## Lintasan 3
Lintasan  tiga  memiliki  bentangan  yang  terletak  pada  kordinat  2°29'19.35"LS  dan 106°24'53.59"BT  dari  arah  timur  menuju  barat  hingga  titik  terakhir  terletak  pada  kordinat 2°29'19.19"LS  dan  106°24'59.23"BT.  Lintasan  tiga  memiliki  nilai  RMS error sebesar  6.7  %  dan memperoleh tiga jenis lapisan material seperti yang ditunjukkan oleh Gambar 5.

## Gambar 5. Penampang 2D dari lintasan tiga
Lapisan  pertama  dibatasi  oleh  garis  merah  dan  dicirikan  oleh  warna  biru  gelap diinterpretasikan  sebagai  pasir  lempungan  memiliki  nilai  resistivitas  berkisar  antara  213.68  - 342 Ωm. Lapisan pasir lempungan dapat dijumpai dikedalaman hingga 10 meter dan tersebar pada bentangan 40 meter sampai 50 meter, 60 meter sampai 70 meter, 90 meter sampai 100 meter, 110 meter sampai 120 meter, 130 meter sampai 140 meter dan 150 meter sampai 160 meter. Lapisan ini diduga sebagai akuifer dangkal yang berasosiasi dengan air dipermukaan [3]. Laqpisan kedua ditandai warna biru tua hingga hijau kebiruan dengan rentang nilai resistivitas berkisar 345 - 1152 Ωm , lapisan ini diinterpretasikan sebagai pasir krikil agak padu dan dibatasi oleh  garis  merah  putus-putus.  Lapisan  ketiga  memiliki  warna hijau  muda  hingga  merah  gelap dengan  nilai  resistivitas  yang  lebih  besar  dari  1152  Ωm  diinterpretasikan  sebagai  batupasir. Lapisan  pasir  kerikil  agak  padu  dan batupasir  merupakan bidang batas antara  akuifer  dangkal dengan akuifer dibawahnya [3].

## Lintasan 4
Lintasan  empat  terletak  pada  kordinat  2°29'19.23"S  dan  106°24'59.95"BT  membentang dari  arah  timur  ke  barat  hingga  2°29'20.42"LS  dan  106°25'6.27"BT.  Lintasan  empat  tersusun oleh  tiga  jenis  lapisan  penyusun  dan  memiliki  nilai  RMS error sebesar  7.6  %  seperti  yang ditunjukkan oleh Gambar 6.

## Gambar 6. Penampang 2D dari lintasan empat
Lapisan  pertama  memiliki  nilai  resistivitas  berkisar  antara  46.73  - 334  Ωm yang diperkirakan  sebagai  pasir  lempungan.  Lapisan  ini  ditandai  oleh  warna  biru  tua  hingga  biru muda dan dibatasi oleh garis merah. Lapisan pasir lempungan tersebar di bentangan 40 hingga 140  meter  dan  150  hingga  160  meter  dan  terletak  di  kedalaman  hingga  20  meter  dibawah permukaan.  Lapisan  ini  didga  sebagai  lapisan  yang  menyimpam  air  atau  lapisan  akuifer  yang mempunyai karakteristik akuifer dangkal  yang masih dipengaruhi oleh air di permukaan bumi [3].  Lapisan  kedua  ditandai  dengan  warna  hijau  kebiruan  hingga  hijau  tua  dan  dibatasi  oleh garis merah putus- putus. Material tersebut memiliki rentang nilai resistivitas berkisar 348 Ωm sampai dengan 910 Ωm yang diinterpretasikan sebagai lapisan pasir kerikil agak padu. Lapisan ketiga dicirikan oleh warna hijau kekuningan hingga merah gelap dengan nilai resistivitas yang lebih besar dari 910 Ωm dan diinterpretasikan sebagai batupasir. Lapisan pasir kerikil agak padu dan batupasir merupakan bidang batas antara akuifer dangkal dengan akuifer dibawahnya [3].

## Lintasan 5
Lintasan  lima  memiliki  bentangan  dengan  titik  pertama  terletak  pada  kordinat 2°29’21.67”LS dan Bujur Timur 106°25’9.43”BT ke arah utara hingga titik terakhir terletak pada kordinat  2°29’15.04”LS dan 106°25’11.44”BT. Penam pang 2D  lintasan  lima  memiliki nilai  RMS error sebesar 9.9 % dan tersusun oleh tiga jenis lapisan penyusun seperti yang ditunjukkan oleh Gambar 7.

## Gambar 7. Penampang 2D dari lintasan lima
Lapisan pertama memiliki nilai resistivitas 68.50 - 330 Ωm yang dicirikan oleh warna biru gelap  hingga  warna  biru  tua  dan  dibatasi  oleh  garis  merah  diinterpretasikan  sebagai  pasir lempungan.  Lapisan  ini  terletak  pada  bentangan  30  meter  hingga  40  meter,  50  meter  hingga
120 meter, 130 meter hingga 140 meter dan 150 meter hingga 170 meter  dengan kedalaman 15  meter  di  bawah  permukaan.  Lapisan  pasir  lempungan  ini  diperkirakan  sebagai  akuifer dangkal  yang  memiliki water  table (muka  air)  berada  pada tekanan  atmosfir  dan  dipengaruhi oleh air dipermukaan bumi [3]. Lapisan kedua memiliki rentang nilai resistivitas berkisar 330  - 1100  Ωm  diinterpretasikan  sebagai  pasir  kerikil  agak  padu.  Material  pasir  kerkil  agak  padu dicirikan denagn warna biru muda hingga hijau tua dan dibatasi oleh garis merah putus-putus. Lapisan  ketiga  dicirikan  oleh  warna  hijau  kekuningan  hingga  merah  gelap  dengan  nilai resistivitas  yang  lebih  besar  dari  1100  Ωm  diinterpretasikan  sebagai  batupasir. Lapisan  pasir kerikil agak padu dan batupasir merupakan bidang batas antara akuifer dangkal dengan akuifer dibawahnya [3].

## Lintasan 6
Lintasan  enam  memiliki  bentangan  dengan  titik  pertama  terletak  pada  kordinat 2°29’13.50”LS  dan  106°25’8.54”BT  dari  arah  selatan  menuju  utara  hingga  titik  terakhir  pada kordinat 2°29’7.57”LS dan 106°25’10.48”BT. Penampang 2D hasil pemodelan inversi terhadap lintasan  enam  memperoleh  tiga  lapisan  material  dengan  nilai  RMS error sebesar  9.0  %  yang ditunjukkan oleh Gambar 8.
Gambar 8. Penampang 2D dari lintasan enam
Lapisan  pertama  memiliki  rentang  nilai  resistivitas  berkisar  16.99  - 393  Ωm diinterpretasikan  sebagai  respon  dari  pasir  lempungan.  Material  ini  dibatasi  oleh  garis berwarna  merah  dan  ditandai  oleh  warna  biru  tua  hingga  biru  kehijauan.  Lapisan  ini  diduga sebagai  lapisan  akuifer  yang  terkandung  hingga  kedalaman  20  meter  dan  terletak  pada bentangan  40  hingga  150  meter.  Akuifer  ini  berasosiasi  dengan  air  permukaan  dan  bertipe akuifer dangkal [3]. Lapisan kedua diperkirakan sebagai pasir kerikil agak padu dengan rentang nilai resistivitas berkisar 393 - 1054 Ωm yang dicirikan oleh warna hijau muda hingga hijau tua dan dibatasi oleh garis merah putus-putus. Lapisan ketiga ditandai oleh warna hijau kekuningan hingga  merah  gelap  dengan  nilai  resistivitas  yang  berkisar  antara  1054 – 26644. 23  Ωm  yang diinterpretasikan  sebagai  batupasir.  Kedua  lapisan  ini  diperkirakan  sebagai  zona  pembatas antara akuifer dangkal dengan akuifer dibawahnya atau disebut dengan lapisan akuitard [3].

## KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  dari  pendugaan  geolistrik  resistivitas  yang  telah  dilakukan,  lapisan akuifer di Kelurahan Padang Mulya terletak di kedalaman yang berkisar antara 0 meter hingga 20  meter  dan  tersusun  atas  litologi  pasir  lempungan  sebagai  tempat  penyimpanan  air  serta lapisan pasir kerikil agak padu dan lapisan batupasir merupakan bidang batas dengan akuifer di bawahnya.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  ESDM.  2011. Peta  Cekungan  Air  Tanah  Kepulauan  Bangka  Belitung,  Skala  1:50.000 . Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral, Badan Geologi Pusat. Jakarta.
[2]  Dr.  Ir.  H.  Darwis,  M.Sc.,  2018. Pengelolaan  Air  Tanah .  Pena  Indis  Dan  Pustaka  AQ. Yogyakarta.
[3] Fitts and Charles. 2013. Groundwater science hydrology and geology . Elsevier.
[4] Loke and Barker. 1996. Rapid Least-Squares Inversion Of Apparent Resistivity Pseudosections By  A  Quasi-Newton  Method .  Geophysical  Prospecting.  Hal.131-152.  School  Of  Physics, Universiti Sains Malaysia. Penang, Malaysia.
[5]  Margono,  U.,  Supandjono,  R.J.B.,  dan  Partoyo,  E.  1995. Peta  Geologi  Lembar  Bangka Selatan,  Sumatra  Skala  1:250.000 .  Pusat  Penelitian  Dan  Pengembangan  Geologi.  Peta Geologi Bersistem, Indonesia.
[6] Ningtiyas, R.I. 2013. Survei Sebaran Air Tanah Dengan Metode Geolistrik Konfigurasi Dipole- dipole Di Desa Jatilohor Kecamatan Godong Kabupaten Grobongan . Jurusan Fisika. Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam. Universitas Negeri Semarang. Semarang.
[7]  Prastistho,  B.,  Pratiknyo, P., Prasetyadi,  A.R.C.,  Massora, M.R.,  dan Munnandar,  Y.K.  2018. Hubungan  Struktur  Geologi  Dan  Sistem  Air  Tanah .  Universitas  Pembangunan  Veteran Nasional. Yogyakarta.
[8] Reynolds, J.M. 2011. An Introduction To Applied And Envviromental Geophysics. John Wiley & Sons Ltd. England.
[9]  Telford,  W.M.,  Geldart,  L.P.,  Sheriff,  R.E.  1990. Applied  Goephysics .  Edisi:  II.  The  Press Syndicate Of The Cambridge University Press. Cambridge.