Analisa Cekungan Air Tanah Dalam di Bagian Barat Kabupaten Grobogan, Jawa Tengah

## Sorja Koesuma
Program Studi Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret, Surakarta
Email: sorja@uns.ac.id

## ABSTRACT
This  study  analyzes  the  depth  of  groundwater  level  based  on  geoelectricity  survey  in  west  part  of Grobogan  regency,  Central  Java,  Indonesia.  There  are  four  sites  surveys  i.e.  Brabo  dan  Padang (located  in  Tanggungharjo  sub  district),  Deras  and  Padas  (located  in  Kedungjati  subdistrict), respectively. Schlumberger configuration is used in this geoelectricty survey, with maximum current electrodes distance is 600 meter long. We found a distribution of potential ground water in 50  – 105 meter depth, and this result is well correlated to ground water basin map of Grobogan regency.
Keywords: groundwater level, geolectricty, Schlumberger, Grobogan

## ABSTRAK
Penelitian  ini  menganalisa  kedalaman  air  tanah  dalam  dengan  mengunakan  survai  geolistrik  yang terletak  di  sisi  barat  Kabupaten  Grobogan,  Jawa  Tengah,  Indonesia.  Terdapat  empat  lokasi  survai yaitu  Desa  Brabo  dan  Desa  Padang  (Kecamatan  Tanggungharjo),  Desa  Deras  dan  Desa  Padas (Kecamatan  Kedungjati).  Konfigurasi  Schlumberger  digunakan  dalam  survai  geolistrik  ini  dengan bentangan  elektroda  arus  sampai  dengan  600  meter.  Diperoleh  kedalaman  potensi  air  tanah  dalam pada  kedalaman  antara  50  – 105  meter.  Hasil  ini  sesuai  dengan  peta  cekungan  air  tanah  Kabupaten Grobongan.
Kata kunci: muka air tanah dalam, geolistrik, Schlumberger, Grobogan

## PENDAHULUAN
Kabupaten  Grobogan  merupakan  salah  satu  kabupaten  di  Provinsi  Jawa  Tengah.  Ibukota kabupaten  Grobogan  berada  di  Purwodadi.  Secara  geografis  letak  kabupaten  Grobogan pada 110 o 15’ BT – 111 o 25’ BT dan 7 o LS - 7 o 30’ LS [1] , dengan batas sebelah Barat adalah kabupaten Semarang dan Demak, sebelah utara kabupaten Kudus, Pati dan Blora, sebelah timur  kabupaten  Blora  dan  sebelah  selatan  kabupaten  Boyolali,  Sragen,  Ngawi  dan kabupaten  Semarang.  Kabupaten  Grobogan  merupakan  daerah  yang  kekurangan  air, terutama pada setiap musim kemarau. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisa potensi keberadaan  air  tanah  dalam  di  bagian  barat  Kabupaten  Grobogan  yaitu  di  Kecamatan Tanggungharjo  (Desa  Brabo  dan  Desa  Padang)  dan  Kecamatan  Kedungjati  (Desa  Deras dan  Desa  Padas).  Pemilihan  lokasi  pada  kedua  kecamatan  tersebut  adalah  karena  pada daerah  tersebut  berbatasan  langsung  dengan  kabupaten  Semarang  yang  nantinya  akan berkembang menjadi perkotaan. Sehingga pada daerah ini harus mempunyai daya dukung lingkungan, terutama sumber daya air apabila nantinya menjadi perkotaan.
Berdasarkan peta geologi, kabupaten Grobogan mempunyai jenis batuan alluvium, batuan gamping  dan  batuan  sedimen  pada  kala  Miosen  dan  Pliosen.  Sedangkan  pada  lokasi penelitian  adalah  sebagian  besar  struktur  geologinya  adalah  berupa  fasies  sedimen  pada
masa  Miosen  dan  batuan  hasil  gunung  api  yang  tak  teruraikan. [2] Gambar  1  adalah  peta geologi Kabupaten Grobogan.
Gambar 1 . Peta geologi Kabupaten Grobogan. Kotak hitam adalah lokasi penelitian, segitiga merupakan lokasi survai geolistrik. (Dimodifikasi dari peta geologi Grobogan) [2]

## METODE
Prinsip  dasar  dalam  survai  geolistrik  adalah  dengan  memasukkan  arus  listrik  ke permukaan  bumi  melalui  dua  elektroda,  sehingga  menyebabkan  terjadinya  perbedaan potensial.  Perbedaan  potensial  kemudian  diukur  oleh  dua  elektroda  potensial  yang  lain. Nilai  arus  dan  potensial  yang  diinjeksikan  tersebut  digunakan  untuk  menghitung  nilai resistivitas  pada setiap konfigurasi  elektroda.  Metode geolistrik  ini merupakan salah satu metode  yang  sangat  efektif  dan  cocok  untuk  eksplorasi  dangkal  misalnya  menentukan kedalaman  basement [3] ,  akuifer  air [4,5,6] ,  intrusi  air  laut [7] ,  eksplorasi  geothermal [8] ,  dan identifikasi tanah longsor [9,10] .
Gambar 2 . Distribusi arus dan garis-garis beda potensial di bawah permukaan bumi (kiri). Konfigurasi Schumberger (kanan).
𝜌 𝑎 = 𝜋 4 𝑉 𝐼 (𝐿 2 −𝑎 2 ) 𝑎 (1)
Konfigurasi elektroda Schlumberger terdiri dari empat elektroda, dua elektroda luar adalah elektroda  arus,  dan  dua  elektroda  dalam  adalah  elektroda  potencial.  Elektroda  potensial dipasang di tengah susunan elektroda dengan interval jarak tertentu, biasanya kurang dari seperempat atau seperlima dari jarak antara elektroda arus. Jarak elektroda arus diperlebar menjadi  lebih  lebar  sementara  elektroda  potensial  tetap  di  posisi  yang  sama  sampai potensial yang terukur menjadi sangat kecil untuk diukur, kemudian elektroda potensi juga diperlebar.  Dalam penelitian ini, kami menggunakan  konfigurasi  elektroda Schlumberger dengan  interval  elektroda  arus  maksimum  adalah  600  meter.  Gambar  2  menunjukkan distribusi  arus  dan  garis-garis  beda  potensial.  Di  sebelah  kanan  adalah  konfigurasi Schumberger.  Sedangkan  persamaan  1  adalah  rumus  untuk  menghitung  nilai resistivitas [11] .

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Metode  pengolahan  data  menggunakan  metode  pencocokan  kurva.  Prinsip  dasar  dari metode  ini  adalah  membandingkan  atau  mencocokkan  antara  data  pengukuran  lapangan dan data kurva master untuk  mendapatkan  ralat  terkecil antara data  pengukuran  dan data model. Dengan menggunakan metode ini, akan diketahui nilai resistivitas dan kedalaman masing-masing  lapisan  batuan  dan  posisi  kedalaman  akuifer.  Berikut  ini  adalah  hasil pengolahan  data  yang  telah  diplot  dalam  grafik  bilog.  Sumbu  Y  adalah  nilai  resistivitas dan sumbu X adalah jarak atau interval elektroda arus.
a. Brabo b. Padang c. Deras d. Padas
Gambar 3 . Grafik bilog hasil pengolahan data. Titik kuning adalah data pengukuran, garis merah adalah hasil interpolasi dan garis biru adalah model pelapisan batuan dan nilai resistivitasnya pada lokasi (a) Brabo,
(b) Padang, (c) Deras, dan (d) Padas
Berdasarkan  hasil  pengolahan  data  mengunakan  metode  pencocokan  kurva  diperoleh bahwa kedalaman akuifer di Desa Brabo adalah 57 meter sampai 70 meter dengan akuifer terletak pada batuan tuf halus. Di Desa Padang diperoleh lapisan akuifer yang cukup tebal yaitu pada kedalaman 63 meter sampai 96 meter terletak pada batuan tuf halus. Sedangkan di  Kecamatan  Kedungjati  potensi  keberadaan  akuifernya  sangat  kecil.  Di  Desa  Deras keberadaan  akuifer  terletak  pada  kedalaman  34  meter  sampai  49  meter  atau  lapisan  tuf halus  yang mengandung  air hanya setebal  15 meter. Pada kedalaman 49  meter ke bawah menunjukkan  grafik  resistivitas  yang  makin  menaik,  sehingga  nilai  resistivitas  makin tinggi atau dikatakan tidak terdapat potensi akuifer. Sedangkan di Desa Padas ditemukan potensi  keberadaan  akuifer  mulai  pada  kedalaman  105  meter  namun  nilai  resisitivitas semakin  kecil  mulai  kedalaman  161  meter  kebawah.  Tabel  1  dibawah  ini  menunjukkan koordinat  lokasi  penelitian  dan  hasil  pengolahan  data  geolistrik  (kedalaman  akuifer  dan litologi).
Tabel 1 . Koordinat lokasi penelitian dan hasil kedalaman akuifer
Desa - Kecamatan Koordinat Akuifer S E Kedalaman (m) Litologi Brabo, Tanggungharjo 7 o 05’15,90”  110 o 34’25,44” 57 – 70 Tuf halus Padang, Tanggungharjo 7 o 04’53,93”  110 o 34’09,54” 63 – 96 Tuf halus Deras, Kedungjati 7 o 09’04,55”  110 o 39’40,68” 34 – 49 Tuf halus Padas, Kedungjati 7 o 11’25,01”  110 o 40’46,35” 161 Tuf halus
Dari hasil pengolahan data geolistrik  kemudian dibandingkan dengan peta Cekungan Air Tanah  (CAT)  Kabupaten  Grobogan.  Diperoleh  bahwa  hasil  geolistrik  adalah  sesuai dengan peta CAT. Pada peta CAT Kabupaten Grobogan, untuk Kecamatan Tanggungharjo kontur  kedalaman  air  tanah  adalah  berkisar  antara  60  meter  sampai  100  meter [2] , sedangkan dari pengolahan data geolistrik diperoleh antara 57 meter sampai 96 meter. Di Kecamatan  Kedungjati  tidak  didapati  akuifer  yang  potensial  untuk  dieksplorasi.  Di  Desa Deras  hanya  terdapat  akuifer  yang  sangat  tipis,  sedangkan  di  Desa  Padas  kedalaman akuifer  yang  diperoleh  sangat  dalam.  Dari  sisi  teknis  pengeboran,  untuk  pengeboran sampai kedalaman 161 meter juga membutuhkan biaya tinggi.
Gambar 4 . Peta Cekungan air tanah Kabupaten Grobogan [12] Daerah Cekungan Air Tanah

## KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  analisa  diatas,  perbandingan  antara  data  geolistrik  dan  peta  CAT menunjukkan  korelasi  yang  sangat  baik.  Peta  CAT  dan  pengukuran  geolistrik  dapat sebagai data yang saling melengkapi dalam menentukan potensi dan kedalaman air tanah dalam, baik dalam skala lokal maupun regional.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  mengucapkan  terima  kasih  kepada  Dinas  Pertanian  Kabupaten  Grobogan  dan Lembaga  Penelitian  dan  Pengabdian  kepada  Masyarakat  Universitas  Sebelas  Maret  atas kerjasama dalam penelitian ini.

## DAFTAR PUSTAKA
1. Badan Perencanaan Pembangunan Daerah Kabupaten Grobogan. Letak Geografis dan Sumber Daya Alam Kabupaten Grobogan . www.bapeda.grobogan.go.id. Diakses 2 April 2018.
2. Badan Perencanaan Pembangunan Daerah Kabupaten Grobogan. Peta Geologi Kabupaten Grobogan . www.bapeda.grobogan.go.id. Diakses 2 April 2018.
3. Kayode, J. S., Adelusi, A.O., Nawawi, M. N. M., Bawallah, M. & Olowolafe, T. S. 2016. Geo-electrical Investigation of Near Surface Conductive Structures Suitable for Groundwater Accumulation in a Resistive Crystalline Basement Enviroment: A Case Study of Isuada, Southwestern Nigeria. J. African Earth Sci. 119, 289–302.
4. Koesuma, S. & Sulastoro. 2016. Identifying of ground water level by using geoelectric method in Karanganyar, Central Java, Indonesia. Journal of Physics: Conference Series 776 . 012120.
5. Sumotarto, U. 2018. Ground water potential assessment of Jatijajar-Ayah- Karangbolong mountain area, South Gombong. IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science 106 . 012053.
6. Okiongbo, K. S. & Akpofure, E. 2016. Hydrogeophysical Characterization of Shallow Unconsolidated Alluvial Aquifer in Yenagoa and Environs, Southern Nigeria. Arab J Sci Eng . 41:2261.
7. Bouderbala, A. & Remini, B. 2014. Geophysical Approach for Assessment of Seawater Intrusion in the Coastal Aquifer of Wadi Nador (Tipaza, Algeria) Acta Geophys. 62 (6), 1352–1372.
8. Sircar, A., Shah, M., Sahajpal, S., Vaidya, D., Dhale, S., & Chaudhary, A. 2015. Geothermal exploration in Gujarat: case study from Dholera. Geotherm Energy , 3:22.
9. Romadon, I., Darsono, D. & Koesuma., S. 2016. Identifikasi Bidang Gelincir di Dusun Dukuh, Desa Koripan, Kecamatan Matesih, Kabupaten Karanganyar, Menggunakan Metode Geolistrik Resistivitas Konfigurasi Wenner Alfa. Indonesian Journal of Applied Physics . 6 (2). 88 – 96.
10. Perrone, A., Lapenna, V. & Piscitelli, S. 2014. Electrical resistivity tomography technique for landslide investigation: A review. Earth-Science Reviews . 135, 65–82.
11. Lowrie, W. 2007. Fundamentals of Geophysics, 2 nd edition . Cambridge University Press.
12. Badan Perencanaan Pembangunan Daerah Kabupaten Grobogan. Peta Cekungan Air Tanah Kabupaten Grobogan . www.bapeda.grobogan.go.id. Diakses 2 April 2018.