## Identifikasi Keberadaan Lapisan Akuifer Tertekan
( Confined Aquifer ) Berdasarkan Data Geolistrik (Studi Kasus : Desa Sambirejo Kecamatan Plupuh Kabupaten Sragen)

## Darsono Darsono, Darmanto Darmanto
Jurusan fisika FMIPA, Universitas Sebelas Maret onos.dar2014@gmail.com

## ABSTRACT
Water occupies a cavity container in the soil called an aquifer. One of the aquifers that is still rarely used is a confined aquifer. This aquifer is located deeper, so the presence needs to be detected first. To detect the presence of confined aquifers using the geoelectric resistivity method. The tool used is the OYO Model 2119C McOHM-EL resistivitimeter, with Schlumberger array with AB / 2 from 1.5 meters up  to  350  meters.  Data  collection  was  carried  out  in  the  District  of  Plupuh,  Sragen  Regency  with  5 sounding points. Processing data is done with IP2win software.
The results show that the aquifer layer in 5 sounding points is a layer of clay sand, sand and gravel sand layer. A confined aquifer was detected at: TS1 at a depth of 39.9 meters - 110 meters with lithology of gravel sand, TS2 at a depth of 40.25 meters - 66.58 meters and 80.24 -139.7 meters with lithology of sand, TS3 at a depth of 47 , 25 meters - 101 meters with lithology of clay sand, TS4 at a depth of 40.72 meters - 103 meters with lithology of clay sand and TS5 at a depth of 31.41 meters - 97 meters with lithology of clay sand.
Keywords : Geolelectrics, Schlumberger,confined aquifer

## ABSTRAK
Air menempati suatu wadah rongga di dalam tanah yang disebut dengan akuifer. Salah satu akuifer yang masih jarang digunakan adalah akuifer tertekan. Akuifer ini terletak lebih dalam, sehingga keberadaan perlu  dideteksi  lebih  dahulu.  Untuk  mendeteksi  keberadaan  akuifer  menggunakan  metode  geolistrik resistivitas.  Alat  yang  digunakan  adalah  resistivitimeter  OYO  Model  2119C  McOHM-EL,  dengan konfigurasi Schlumberger dengan bentangan AB/2 samapai 350 meter. Pengambilan data dilakukan di Kecamatan  Plupuh  Kabupaten  Sragen  sebanyak  5  titik  sounding.  Pengolahan  dilakukan  dengan menggunakan software IP2win.
Hasilnya menunjukkan bahwa lapisan akuifer di 5 titik sounding berupa lapisan pasir lempungan, pasir dan lapisan pasir kerikilan. Lapisan akuifer tertekan terdeteksi di: TS1 pada kedalaman 39,9 meter- 110 meter dengan litologi pasir kerikilan, TS2 pada kedalaman 40,25 meter – 66,58 meter dan 80,24 -139,7 meter  dengan  litologi  pasir,  TS3  pada  kedalaman  47,25  meter  –  101  meter  dengan  litologi  pasir lempungan,TS4  pada  kedalaman  40,72  meter  –  103  meter  dengan  litologi  pasir  lempungan  dan  TS5 pada kedalaman 31,41 meter – 97 meter dengan litologi pasir lempungan.
Kata kunci : Geolistrik, Schlumberger, akuifer tertekan

## PENDAHULUAN
Air merupakan kebutuhan yang sangat vital bagi setiap makhluk hidup. Pertumbuhan dan perkembangan di  berbagai  bidang akan meningkatkan kebutuhan air, air tanah  digunakan untuk kebutuhan air minum, rumah tangga, industri, irigasi, pertambangan,  perkotaan dan lainnya, dan telah menjadi komoditas ekonomis bahkan di beberapa tempat telah menjadi komoditas strategis.
Airtanah adalah air yang tersimpan dalam lapisan tanah atau batu di bawah permukaan tanah. Air  yang  bergerak  masuk  ke  dalam  tanah  dan  tersimpan  dalam  ruang  antara  butir-butir
batuan dan bergabung membentuk lapisan tanah yang disebut akuifer.  Lapisan akuifer itu biasanya berpori, permeabel, dan jenuh, dimana lapisan ini disamping dapat mengalirkan air juga dapat menyimpan air, contohnya seperti pasir yang tidak terkonsolidasi, kerikil,  batuan sedimen, terutama batu gamping dan dolomit, batupasir  konglomerat dan batuan vulkanik berpori  atau  retak [1] .  lapisan  impermeable  merupakan  lapisan  yang  sulit  mengalirkan  air yang disebut sebagai akuiclud atau akuitar  contohnya lempung. Akuifer dibedakan menjadi 3 yaitu akuifer bebas ( unconfined aquifer) , Akuifer semi tertekan ( leaky aquifer ) dan akuifer tertekan ( confined aquifer ) [2] .  Ilustrasi skema system akuifer dalam tanah seperti Gambar 1.
Permasalahan   musim kemarau ketersediaan air semakin terbatas, debit air menjadi sangat kecil  sehingga  jumlah  air  sangat  terbatas  dan  tidak  dapat  mencukupi  kebutuhan  bagi makhluk  hidup,  bahkan  kalau  terjadi  kemarau  panjang  dapat  mengalami  kekeringan. Dampak  kekeringan  dirasakan  disebagian  besar  di  wilayah  Kabupaten  Sragen  terutama kecamatan  Plupuh.  Pada  umumnya  masyarakat  banyak  yang  menggunakan  airtanah  yang berasal  dari  akuifer  bebas/semi  tertekan.  Lapisan  akuifer  ini  sangat  bergantung  dengan musim,  sedangkan  untuk  sumber  air  yang  berasal  dari  akuifer  tertekan  masih  jarang digunakan  masyarakat  dan  keberadaannya  berada  lebih  dalam  di  bawah  permukaan. Keberadaan akuifer  airtanah di suatu tempat berbeda-beda baik kedalamannya maupun jenis litologinya.  Untuk  melakukan  pengeboran  tidak  boleh  sembarangan,  apabila  melakukan pengeboran langsung tanpa survey  keberadaan akuifer, bisa jadi pengeboran nihil/kosong tanpa  mendapatkan  sumber  air  tanah.  Untuk  mengidentifikasi  keberadaan  lapisan  akuifer dalam  dapat  dilakukan  survey  menggunakan  salah  satu  metode  geofisika  yaitu  metode resistivitas. Penggunaan metode geolistrik resistivitas pernah dilakukan peneliti sebelumnya seperti  penentuan  parameter  akuifer  di  Khanewal  District  Paskistan [3] ,  penentuan  potensi airtanah [4] ,  penentuan  zone  akuifer  airfresh [5] ,  identifikasi  akuifer  dalam  dan  dangkal  di kecamatan Masaran, dan Sambirejo Sragen [6] .
Berdasarkan peta geologi, kecamatan plupuh Saregen termasuk dalam endapan Gunung Api Muda, yang berasal dari kegiatan Gunung Lawu. Endapan Gunung api muda ini terdiri dari lapisan  lempung,  lempung  pasiran,  pasir  lempungan,  pasir,  pasir  kerikilan  dan  breksi volkanik, kedudukan dengan formasi Notopuro tidak selaras [7] .
Gambar 1 . Skema Lapisan Airtanah [2]

## METODE
Penelitian ini dilakukan di Desa Sambirejo Kecamatan Plupuh Kabupaten Sragen (Gambar 2).  Pengukuran  dilakukan  dengan  menggunakan  Resistivitymeter  OYO  Model  2119C McOHM-EL.  Pengukuran  geolistrik  dilakukan  sebanyak  5  (lima)  titik  sounding,  Lokasi pengukuran seperti Tabel 1.
Tabel 1 . Lokasi Pengukuran Geolistrik
No  Titik Sounding Lokasi Koordinat Y(S) X(E) Z (m) 1. TS 1 Dk.Sambirejo, Kec. Plupuh 07 o 25’20.02’’ 110 o 53’19.5’’ 108 2. TS 2 Dk.Sambirejo, Kec. Pulupuh 07 o 25’ 24,9’’  110 o 53’14.7’’ 97 3. TS 3 Dk. Karang Ds. Sambirejo,  Kec Plupuh 07 o 25’ 16.7’’  110 o 52’54.7’’ 117 4. TS 4 Dk. Sambiroto, Ds. Ngrombo    Sambirejo Kec. Plupuh 07 o 25’ 02.3’’  110 o 52’15.5’’ 138 5. TS 5 Dk. Ceperan Ds. Sambirejo 07 o 25’ 16.6’’ 110 o 52’41.7’ 133
Gambar 2. Peta kabupaten Sragen             lokasi penelitian
Metode  yang  digunakan  adalah  metode  geolistrik  resistivitas,  dimana  metode  ini mempelajari  sifat  resistivitas  listrik  dari  lapisan  batuan  di  dalam  bumi.  Prinsip  kerjanya adalah  dengan  menginjeksikan  arus  ke  dalam  bumi  dengan  melalui  dua  elektroda  arus selanjutnya  potensial  yang  timbul  ditangkap  dengan  menggunakan  2  elektroda  potensial. Dari  data  arus  dan  beda  potensial  untuk  setiap  jarak  elektroda  tertentu,  dapat  ditentukan variasi harga hambatan jenis masing-masing lapisan di bawah titik ukur (titik sounding) [8] . Untuk jelasnya penjabaran rumus  nilai resistivitas semu [9] .
I V K a      (1)
a  =  hambatan  jenis  semu, K =  faktor  geometeri, V   =  beda  potensial ,  I =  arus  yang diinjeksikan . Pada  penelitian  konfigurasi  yang  dipakai  adalah  konfigurasi  Schlumberger, susunan elektrodanya seperti Gambar 3.
Gambar 3 . Konfigurasi Schlumberger [8]
Keterangan  C1,C2 : elektroda Arus,  P1,P2 : elektroda Potensial, b : jarak elektroda potensial ke titik ukur, a:  jarak elektroda arus ke titik ukur.
Pengolahan data dilakukan menggunakan software IP2win dengan inputan data AB/2 dan nilai  resistivitas  semu.  Hasil  pengolahan  berupa  kedalaman,  ketebalan  lapisan  dan  nilai resistivitas sesungguhnya. Selanjutnya dilakukan interpretasi dengan membandingkan hasil dengan nilai resistivitas batuan dan peta geologi daerah penelitian. Nilai resitivitas batuan seperti Tabel 2.
Tabel 2 . Nilai resistivitas batuan [9] Material Resisitivitas (Ωm) Udara (Air) ~ Pirit (Pyrite) 0,01-100 Kwarsa (Quartz) 500-800000 Kalsit (Calcite) 1×10 12 -1×10 13 Garam Batu (Rock Salt) 30-1×10 13 Granit (Granite) 200-10000 Andesite (Andesite) 1,7×10 2 -45×10 4 Basal (Basalt) 200-100000 Gamping (Limestone) 500-10000 Batu pasir (Sandstone) 200-8000 Batu tulis (Shales) 20-2000 Pasir (sand) 1-1000 Lempung (Clay) 1-100 Air tanah (Ground water) 0,5-300 Air asin (Sea water) 0,2 Magnetit (Magnetite) 0,01-1000 Kerikil kering (Dry gravel) 600-10000 Aluvium (Alluvium) 10-800 Kerikil (Gravel) 100-600

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengolahan  data  geolistrik  dilakukan  dengan  menggunakan  software  IP2Win.  Hasil pendugaan geolistrik berdasarkan hasil pengolahan data geolistrik di setiap titik pengukuran dan  dengan  mempertimbangkan  kondisi  geologi  dan  hidrogeologi  serta  memperhatikan referensi kisaran nilai tahanan jenis batuan, maka selanjutnya dikelompokkan jenis batuan berdasarkan nilai tahanan jenis sebenarnya. Tabel 3,4,5,6,7 merupakan hasil dari pengolahan data dan sudah diinterpretasi dalam litologi dan jenis lapisan setiap lapisan.
Tabel 3. Jenis litologi pada titik pengukuran TS1(Ds. Sambirejo, Kec. Plupuh)
No. Kedalaman (m) Ketebalan (m) Tahanan Jenis (  m) Litologi Keterangan 1. 0 – 1,07 1,07 7,47 Top Soil Lapisan penutup 2. 1,07 – 1,69 0,626 2,32 Lempung akuiklud 3. 1,69 – 7,75 6,06 7,22 Lempung pasiran akuitar 4. 7,75 – 19,2 11,5 31,6 Pasir Akuifer tak tertekan 5. 19,2 – 31,8 12,6 2,15 Lempung akuiklud 6. 31,8 – 39,9 8,07 7,64 Lempung pasiran Akuitar 7. 39,9 – 110 70,2 69,3 Pasir kerikilan Akuifer tertekan 8. 110 – 161 50,8 2,13 Lempung akuiklud 9. > 161 1,14 Lempung akuiklud Tabel 4. Jenis litologi pada titik pengukuran TS2 (Ds. Sambirejo Kec. Plupuh) No. Kedalaman (m) Ketebalan (m) Tahanan Jenis (  m) Litologi Keterangan 1. 0 – 2,566 2,566 6,706 Soil Lapisan penutup 2. 2,566 – 3,579 1,013 13,69 Lempung pasiran Akuitar 3. 3,579 – 5,56 2,072 29,25 Pasir Akuifer tak tertekan 4. 5,56 – 32,02 26,37 13,3 Lempung Pasiran akuitar 5. 32,02 – 40,25 8,229 4,148 Lempung akuiklud 6. 40,25 – 66,58 25,34 36,01 Pasir Akuifer tertekan 7. 66,58 – 80,24 14,66 2,972 Lempung akuiklud 8. 80,24 – 139,7 59,42 37,45 Pasir Akuifer tertekan 9. > 139,7 1,699 Lempung akuiklud
Tabel 5. Jenis litologi pada titik pengukuran TS3(Dk.Karang Ds. Sambirejo, kec. Plupuh)
No. Kedalaman (m) Ketebalan (m) Tahanan Jenis (  m) Litologi Keterangan 1. 0    -   1 1 6.396 Soil Lapisan penutuo 2. 1    -   7.450 6.450 23.5 Pasir lempungan Akuifer tak tertekan 3. 7.450-15.62 8.162 31.16 Pasir Akuifer tak tertekan 4. 15.62-24.25 8.627 13.1 Lempung pasiran akuitar 5. 24.25-47.25 23 8.04 Lempung pasiran akuitar 6. 47.25-101.6 54.38 22.59 Pasir lempungan Akuifer tertekan 7. 101.6-186 84.35 1.122 Lempung akuiklud 8. >186 21.55 Pasir lempungan Akuifer tertekan Tabel 6 .  Jenis litologi pada titik pengukuran TS 4 (Dk.Sambiroto, Ds. Ngrombo, Plupuh) No. Kedalaman (m) Ketebalan (m) Tahanan Jenis (  m) Litologi Keterangan 1. 0 – 4,107 4,107 21,29 Soil Lapisan penutup 2. 4,107–5,457 1,27 11,78 Lempung pasiran akuitar 3. 5,457-8,507 3,05 51,85 Pasir Akuifer tak tertekan 4. 8,507-13,18 4,67 4,272 Lempung Akuiklud 5. 13,18-15,4 2,22 14,31 Lempung pasiran akuitar 6. 15,4-30,03 14,63 35,71 Pasir Akuifer tak tertekan 7. 30,03-46,72 16,69 1,91 Lempung Akuiklud 8. 46,72-103,4 56,68 21,47 Pasir lempungan Akuifer tertekan 9. 103,4-116,4 13,04 1,054 Lempung akuiklud 10. > 116,4 0,134 Lempung akluiklud Tabel 7. Jenis litologi pada titik pengukuran TS5 (Dk. Ceperan, Ds. Sambirejo, Plupuh) No. Kedalaman (m) Ketebalan (m) Tahanan Jenis (  m) Litologi Keterangan 1. 0 – 1,755 1,755 10,83 Soil Lapisan penutup 2. 1,755 – 4,07 2,315 54,58 Pasir Akuifer tek tertekan 3. 4,07 – 12,99 8,916 22,11 Pasir lempungan Akuifer tak tertekan 4. 12,99 -17,56 4,577 71,82 Pasir kerikilan Akuifer tak tertekan 5. 17,56- 21,29 3,728 12,13 Lempung pasiran Akuitar 6. 21,29- 31,41 10,12 7,88 Lempung pasiran Akuitar 7. 31,41- 97,01 65,6 19.79 Pasir lempungan Akuifer  tertekan 8. 97,01- 108,1 11,13 1,174 Lempung Akuiklud 9. 108,1- 118,3 10,17 0,84 Lempung Akuiklud 10. > 118,3 9,911 Lempung pasiran Akuitar
Dari kelima titik sounding terdeteksi lapisan akuifer dengan jenis litologi pasir lempungan, pasir,  pasir  kerikilan,  sedangkan  lapisan  bukan  akuifer  terdeteksi  berupa  lempung  dan lempung  pasiran.  Dari  kelima  tabel  di  atas  (Tabel  3,4,5,6,7)  dapat  diidentifikasikan  jenis akuifer beserta kedalaman, ketebalan dan jenis litologinya, seperti Tabel  8.  Besar kecilnya
debit air bergantung dari ketebalan lapisan dan jenis litologinya. Akuifer tak tertekan biasa digunakan untuk penduduk untuk konsumsi air yang sedikit, jika akuifer tak tertekan sudah tidak mencukupi kebutuhan, maka perlu dilakukan eksplorasi akuifer alternatif yaitu akuifer tertekan.  Akuifer  ini  terletak  di  bawah  akuifer  tak  tertekan  dan  masih  jarang  digunakan. Tabel 8, terlihat bahwa pada TS1 terdeteksi akuifer tertekan yang mempunyai litologi pasir kerikilan dan mempunyai ketebalan 70,2 m. TS1 diperkirakan mempunyai debit paling besar dibandingkan titik sounding yang lain. Yang kedua TS2 terdeteksi akuifer tertekan dengan litologi  pasir dengan ketebalan 84,7 m.  Diperkirakan lokasi ini juga mempunyai  debit air yang besar dibandingkan titik sounding yang lain selain TS1. Sedangkan untuk TS3,TS4 dan TS5 terdeteksi dengan litologi pasir lempungan dengan ketebalan lapisan bervariasi. Pada ketiga titik ini mempunyai debit yang lebih kecil dibandingkan TS1 dan TS2.
Tabel 8. Kedalaman lapisan akuifer tertekan
Lokasi Kedalaman ketebalan Litologi Jenis akuifer TS1 7,75 -19,2 11,5 Pasir Akuifer tak tertekan 39,9-110 70,2 Pasir kerikilan Akuifer Tertekan TS2 3,57 – 5,56 2,07 Pasir Akuifer tak tertekan 40,25 – 66,58 80,24 – 139,7 84,76 Pasir Akuifer Tertekan TS3 1-15,62 14,62 Pasir lempungan dan pasir Akuifer tak tertekan 47,25 -101,6 >186 54,35 Pasir lempungan Akuifer Tertekan TS4 5,4 – 8,5 15,4 – 30,03 17,68 Pasir Akuifer tak tertekan 46,72 – 103,4 56,68 Pasir lempungan Akuifer tertekan TS5 1,75 -17,56 15,8 Pasir lempungan, pasir, pasir kerikilan Akuifer tak tertekan 31,41 - 97 65,6 Pasir lempungan Akuifer tertekan

## KESIMPULAN
Lapisan akuifer tertekan terdeteksi berupa lapisan pasir lempungan, pasir dan pasir kerikilan. Lapisan akuifer tertekan terdeteksi pada  kedalaman 39,9 meter sampai 139,7 meter. Pada TS1 dan TS2 merupakan lapisan akuifer tertekan yang potensial mempunyai debit yang lebih besar.

## DAFTAR PUSTAKA
1 R.  Allan  Freeze,  John  A.  Cherry.  1979. Groundwater ,.Prentice-Hall.  Universitas Michigan
2 Kodoatie, J.K, 2013, Tata Ruang Air Tanah .  penerbit Andy , Yogyakarta
3 Gulraiz  Akhter  and  M.  Hasan.  2016.  Determination  of  aquifer  parameters  using geoelectrical  sounding  and  pumping  test  data  in  Khanewal  District,  Pakistan. Open Geosci. 2016;  8:630–638
4 Oseji J.O., Asokhia M.B., Okolie E.C.2006. Determination of groundwater potential in obiaruku and environs using surface geoelectric sounding. Environmentalist , , 26, 301– 308
5 UkoEtim  D.  2015.  Determination  of  Aquiferous  Zones  in  the  Freshwater  South-East Niger Delta, Using Vertical Electrical Sounding (VES) Method . Journal of Geography, Environment and Earth Science International , 2(2), 54-64
6 Darsono,  2016.  Identifikasi  Akuifer  Dangkal  dan  Akuifer  Dalam  dengan  Metode Geolistrik  (studi  kasus  :  kecamatan  Masaran,  Sragen), Indonesian  Journal  of  Applied Physics . 40-49
7 Suharyadi,  2004, Laporan  Akhir  Penelitian  Geolistrik  Di  Kecamatan  Gemolong  Kab. Sragen .,  Laboratorium  Geologi  Tata  Lingkungan  Jurusan  Teknik  Geologi  Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta
8 Lilik Hendrajaya dan Idam Arif., 1990, Geolistrik Tahanan Jenis . Laboratorium Fisika Bumi Jurusan Fisika FMIPA., ITB
9 Telford  W.M.,  Geldart  L.P.,  Sheriff  R.E.,  Keys  D.A.,  1998, Applied  Geophysics , Cambridge University Press