## ANALISIS KEBERADAAN AIR TANAH MENGGUNAKAN METODE GEOLISTRIK DALAM SKALA LABORATORIUM
Salfa Zahroh Ahadah (1) , Hildatul Zannah (2) , M. Ivan Syahdilla (3) , Ana Zuyyina Ulfah (4)
Firdha Kusuma Ayu A (5)
Pendidikan Fisika, Fakultas Krguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Jember e-mail: zahrohsalfa003@gmail.com

## ABSTRACT
Groundwater  has  a  very  important  role  in  human  daily  life,  as  it can  be  utilized  in  various activities. However, the abundance of groundwater is located in the layers below the earth's surface, so a method is needed that can help humans determine the presence of groundwater. One  method  that  can  be  used  is  the  resistivity  geoelectric  method  using  the  schlumberger configuration. In this research, the resistivity geoelectric method is applied on a laboratory scale to determine the presence of groundwater beneath the earth's surface. A literature study was  conducted  as  an  initial  stage  in  this  research  to  gather  information  related  to  the resistivity geoelectric method and its application in groundwater identification. Furthermore, research  data  were  collected  using  laboratory-scale  geoelectric  equipment.  The  data obtained  was then  processed  using  IPI2WIN  software.  The  results  of  data  processing  using IPI2WIN  software  show  that  the  laboratory-scale  geoelectric  instrument  is  dominated  by rock  layers  with  resistivity  values  greater  than  1000Ωm.  Thus,  through  the  results  of  this study it can be concluded that laboratory-scale geoelectric equipment can be used to analyze the presence of groundwater.
Keywords : groundwater, geoelectricity, resistivity, IPI2WIN, schlumberger

## ABSTRAK
Air tanah memiliki peran yang sangat penting dalam kehidupan sehari-hari manusia, karena dapat dimanfaatkan dalam berbagai kegiatan. Namun, keberadaan air tanah yang melimpah terletak di lapisan-lapisan bawah permukaan bumi, sehingga diperlukan metode yang dapat membantu  manusia  dalam  menentukan  keberadaan  air  tanah  tersebut.  Salah  satu  metode yang dapat digunakan adalah metode geolistrik resistivitas dengan menggunakan konfigurasi schlumberger.  Pada  penelitian  ini,  metode  geolistrik  resistivitas  diterapkan  dalam  skala laboratorium  untuk  menentukan  keberadaan  air  tanah  di  bawah  permukaan  bumi.  Studi literatur dilakukan sebagai tahap awal dalam penelitian ini  untuk mengumpulkan informasi terkait  metode  geolistrik  resistivitas  dan  penerapannya  dalam  identifikasi  air  tanah. Selanjutnya,  dilakukan  pengambilan  data  penelitian  menggunakan  alat  geolistrik  skala laboratorium.  Data  yang  diperoleh  kemudian  diolah  menggunakan  perangkat  lunak IPI2WIN.  Hasil  pengolahan  data  dengan  menggunakan  perangkat  lunak  IPI2WIN menunjukkan  bahwa  alat  geolistrik  skala  laboratorium  didominasi  oleh  lapisan  batuan dengan  nilai  resistivitas  lebih  dari  1000Ωm.  Dengan  demikian,  melalui  hasil  penelitian  ini dapat  disimpulkan  bahwa  alat  geolistrik  skala  laboratorium  dapat  digunakan  untuk menganalisis keberadaan air tanah.
Kata kunci: air tanah, geolistrik, resistivitas, IPI2WIN, schlumberger
Jurnal Sains Riset (JSR) p-ISSN: 2088-0952, e-ISSN: 2714-531X http://journal.unigha.ac.id/index.php/JSR DOI. 10.47647/jsr.v10i12

## 1. Pendahuluan
Air  tanah  sebagai  salah  satu sumber air yang memiliki peranan penting bagi  kehidupan.  Air  tanah  terletak  di bawah permukaan tanah. Siklus pembentukan  air  tanah  dimulai  ketika  air hujan  meresap  ke  dalam  tanah  dan berinteraksi  dengan  tanah  serta  bebatuan. Air  tersebut  kemudian  perlahan  mengalir menuju  laut  atau  sungai  (Usman  et  al., 2017).  Sejak  zaman  kuno,  air  telah dimanfaatkan dan dikembangkan.
Mulanya, orang memanfaatkan timba yang dikaitkan  pada  bambu  dengan  diberi pemberat  yaitu  system  pegas.  Namun, seiring  perkembangan  teknologi,  metode pengeboran sumur dalam dengan menggunakan teknologi canggih juga telah digunakan,  bahkan  mencapai  kedalaman hingga  200  meter  (Sutasoma et  al.,  2018). Air tanah memiliki peranan penting dalam kehidupan sehari-hari dimana keberadaannya dimanfaatkan dalam banyak  hal  oleh  manusia.  Meskipun ketersediaannya melimpah, namun informasi  terkait  keberadaan  air  tanah perlu didapatkan oleh masyarakat (Muhardi et al., 2020).
Guna  mengetahui  susunan  lapisan bumi terhadap lokasi keberadaan air tanah, maka dilaksanakan penyelidikan permukaan  air  tanah.  Dalam  penyelidikan permukaan  tanah  macam-macam  metode yang  digunakan  akan  mempengaruhi  hasil data  yang  didapatkan  dari  masing-masing metode  penyelidikan,  diantaranya:  metode magnitis, metode gravitasi, metode geolistrik,  metode  geologi  dan  metode seismik.  Pemanfatan  geofisika  dalam penelitian ini  yaitu geolistrik  (Erfan et al., 2019).  Metode  geolistrik  sebagai  salah satu  metode  geofisika  yang  digunakan sebagai  pendeteksi  struktur  lapisan  di bawah  permukaan  bumi  dengan  prinsip aliran  arus  listrik.  Dalam  metode  ini,  arus listrik digunakan untuk melakukan
penyelidikan  mineral,  menentukan  lokasi akuifer,  mengidentifikasi  kontaminasi  air tanah,  melakukan  survei  arkeologi,  serta mendeteksi  batuan  penyangga  (hostrocks) dan batuan dasar (bedrock). (Usman et al., 2017).
Dalam  survei  geolistrik,  dilakukan pengukuran  untuk  menentukan  bagaimana resistivitas terdistribusi di bawah permukaan  bumi.  Tujuan  utama  survei  ini adalah  untuk  mengidentifikasi  keberadaan air  tanah  berdasarkan  nilai  resistivitasnya (Muhardi  et  al.,  2020).  Metode  ini  dipilih karena  air  tanah  memiliki  nilai  resistivitas yang  konduktif.  Pengukuran  resistivitas dilakukan  dengan  menggunakan  elektroda arus  yang  dialirkan  arus  listrik  ke  dalam tanah,  lalu  melakukan  pengukuran  terkait perbedaan  tegangan  antara  dua  elektroda potensial.  Jenis  material  yang  terdapat  di dalam tanah dapat diindentifikasi berdasarkan acuan nilai resistivitas. Metode  resistivitas  listrik  ini  dapat menentukan distribusi resistivitas di bawah permukaan  bumi  dengan  berdasar  pada pengukuran beda potensial yang didapatkan dari arus searah yang mengalir di  bawah  permukaan  bumi  dan  juga  dapat menginterpretasikan  jenis  material  tanah yang ada (Afif Nadhowi, 2022). Hubungan antara perbedaan potensial listrik (V), arus listrik  (I),  dan  hambatan  konduktor  (R) dijelaskan secara sistematis sebagai berikut:
V = I R atau R = 𝑉 𝐼
(1)
Secara  umum  resistivitas  bumi  bersifat homogen  yang  artinya  resistivitas  yang terhitung bersifat resistivitas semu (Afifah, I., & Sopiany, 2017) yang dihitung dengan menggunakan persamaan:
𝜌𝛼 = K 𝑉 𝐼 (2)
Terdapat berbagai jenis konfigurasi elektroda  untuk  mengumpulkan  data
Jurnal Sains Riset (JSR) p-ISSN: 2088-0952, e-ISSN: 2714-531X http://journal.unigha.ac.id/index.php/JSR DOI. 10.47647/jsr.v10i12
resistivitas.  Ada  pro  dan  kontra  untuk menggunakan  pengaturan  ini  tergantung pada  kebutuhan  pengguna.  Konfigurasi Schlumberger  dapat  mendeteksi  adanya ketidakhomogenan  pada  lapisan  batuan  di permukaan  dan  di  tingkat  terdalam (Hasibuan, 2023).
Gambar 1. Konfigurasi Schlumberger Sifat  difusi  diterapkan  dalam metode  geolistrik  dengan  menginjeksikan arus  melalui  dua  elektroda  arus  yaitu  C1 dan  C2.  Lalu  mengukur  beda  potensial dengan  dua  elektroda  potensial  yaitu  P1 dan  P2,  yang  memiliki  hubungan  dengan tanah.  (Uligawati  et  al.,  2020).  Metode resistivitas dengan konfigurasi schlumberger  digunakan  dengan  menjaga jarak  antara  elektroda  potensial  tetap, sementara  jarak  antara  elektroda  arus berubah secara bertahap atau dengan jarak yang  ditentukan.  Nilai  resistivitas  pada suatu  kedalaman  akan  dihasilkan  melalui penggunaan  berbagai  jarak  elektroda (Widodo,  2020).  Alat  yang  digunakan dalam  metode  geolistrik  adalah resistivity meter , namun alat ini membutuhkan biaya yang relatif tinggi.
Sehingga pada penelitian sebelumnya  yang  dilakukan  oleh  Huda  & Yohandri (2020) mengembangkan
prototype  digital  untuk  mengukur  nilai resistivitas  sebagai  penganti resistivity meter. Hal  ini  sejalan  dengan  penelitian yang  dilakukan  Irvan  et  al.  (2019)  yaitu merancang alat geolistrik berbasis Arduino yang dirancang agar mempermudah proses kerja dalam pengambilan data. Dikarenakan untuk merancang alat geolistrik  berbasis  Arduino  sulit  untuk dipahami  dan  terapkan  oleh  sebagian orang  maka  dari  itu,  pada  penelitian  kali ini  dirancanglah  alat  geolistrik  skala
laboratorium  dengan  memanfaatkan  alat dan bahan sederhana yang bertujuan untuk menganalisis keberadaan air tanah.
2.  Metode
Penelitian  ini  telah  dilaksanakan pada tanggal 23 Mei 2023. Jenis penelitian yang digunakan yaitu penelitian eksperimen  laboratorium.  Penelitian  ini dilaksanakan  di  Laboratorium  Fisika Lanjut,  Program  Studi  Pendidikan  Fisika, Universitas Jember. Metode yang digunakan adalah metode geolistrik dengan konfigurasi resistivitas schlumberger.  Berikut  ini  adalah  daftar alat  dan  bahan  yang  digunakan  dalam penelitian ini:
1.  1 buah catu daya
2.  1 buah multimeter
3.  1 buah penggaris
4.  10 buah elektroda kecil
5.  1 buah penggaris 1 m
6.  1 buah laptop
Gambar 2. Alat dan Bahan Sedangkan  dalam  melakukan  pengolahan data  menggunakan IPI2WIN sebagai berikut:
1. Ms. Excel
2. IPI2WIN
Tahapan  yang  digunakan  pada penelitian  ini  diantaranya  yaitu  kajian pustaka terkait metode geolistrik resistivitas. Setelah dilakukan studi literatur, lalu  dilakukan  persiapan  alat  dan bahan  yang  akan  digunakan.  Setelah  itu, dilanjutkan  dengan  proses  pengambilan data  penelitian  berupa  tegangan  dan  arus. Dari  data  tersebut,  maka  akan  diperoleh
Jurnal Sains Riset (JSR) p-ISSN: 2088-0952, e-ISSN: 2714-531X http://journal.unigha.ac.id/index.php/JSR DOI. 10.47647/jsr.v10i12
nilai  resistivitas  yang  kemudian  akan diolah dengan IPI2WIN dalam 1D .

## 3. Hasil dan Pembahasan
Pada  penelitian  ini  digunakan  3 jenis  lapisan  batuan  meliputi  lapisan  1 keikil,  lapisan  2  lempung,  dan  lapisan  3 batupasir yang disusun dalam alat geolistrik  skala  laboratorium.  Setelah dilakukan  pengukuran  didapatkan  tahanan jenis  semu,  kemudian  data  tersebut  di inversi  menggunakan  IPI2WIN  untuk memperoleh tahanan jenis yang sebenarnya.
Data  yang  diperoleh  dari  metode tersebut kemudian diolah untuk menghasilkan  gambaran  distribusi  nilai resistivitas  lapisan  di  bawah  permukaan
tanah.  Hasil  nilai  resistivitas  tersebut kemudian disajikan dalam bentuk visualisasi dengan penggunaan warna yang berbeda  untuk  setiap  nilai  resistivitas, sesuai  dengan  kedalaman  tertentu.  Hasil interpretasi  yang  disajikan  pada  table  1 didapatkan  dari  distribusi  nilai  resistivitas secara vertical.
Gambar 3. Grafik distribusi nilai resistivitas Gambar 4. Distribusi nilai resistivitas Tabel 1. Interpretasi No. Kedalaman ( 𝑚 ) Resistivitas ( Ω𝑚 ) Lapisan Batuan Konfigurasi Warna 1. 0 - 0,04 2,5 - 40 Lempung berpasir Biru 1 2. 0.05 - 0.30 2683 Batu pasir Coklat 2
Jurnal Sains Riset (JSR) p-ISSN: 2088-0952, e-ISSN: 2714-531X http://journal.unigha.ac.id/index.php/JSR DOI. 10.47647/jsr.v10i12
Dapat  dilihat  pada  gambar  4 disajikan  tampilan  yang  menghasilkan  2 section  yakni  pseudro  cross  section  dan resistivity  cross  section.  Pada  pseudro cross section dapat memperlihatkan perkirakan  distribusi  sifat-sifat  batuan, seperti porositas, saturasi, dan permeabilitas  berdasarkan  data.  Pseudo cross  section  menghasilkan  gambaran  1D yang  menunjukkan  distribusi  sifat-sifat batuan  pada  alat  skala  laboratorium  yang telah  dibuat.  Sedangkan  resistivity  cross section memvisualisasikan nilai resistivitas di  bawah  permukaan  bumi  dalam  bentuk potongan  melintang  dari  susunan  lapisan yang  terdapat  pada  alat  geolistrik  dalam skala laboratorium.
Berdasarkan  hasil  interpretasi  di  atas ditunjukkan  bahwa  lapisan  batuan  yang mendominasi  alat  geolistrik  dalam  skala laboratorium  yakni  lapisan  batuan  yang memiliki  nilai  resistivitas  >1000  Ωm. Lapisan  tersebut  kurang  memiliki  sifat sebagai  lapisan  pembawa  air.  Sehingga dapat dikatakan pada alat tersebut air tanah hanya  dapat  ditemukan  pada  kedalaman  0 -  0,04  m  yang  termasuk  ke  dalam  lapisan permeabel  sedangkan  untuk  kedalaman 0,05  –  0,30  ditemukan  batu  pasir  ataupun kerikil  kering  yang  termasuk  kedalam lapisan  impermeabel.  Hal  ini  sesuai dengan  lapisan  yang  tersusun  pada  alat, maka alat geolistrik dalam skala laboratorium  dianggap  dapat  menganalisis keberadaan air tanah.

## 4. Kesimpulan dan Saran
Dari penelitian ini dapat disimpulkan bahwa  alat  geolistrik  skala  lab  dapat dijadikan  sebagai  alat  untuk  menganalisis keberadaan air tanah karena hasil pengolahan data yang didapatkan signifikan  dengan  susunan  lapisan  batuan yang  digunakan.  Namun,  diharapkan dalam penelitian selanjutnya dapat memperbanyak  lapisan  batuan  dan  juga memperhatikan dalam penyusunan lapisan.

## Daftar Pustaka
Afif  Nadhowi,  M.  (2022).  Identifikasi Akuifer  Air  Tanah  dengan  Metode Geolistirk  Resistivitas  Konfigurasi Schlumberger  untuk  Pengembangan
Irigasi Persawahan di Dusun Tampak Siring, Mantang. Jurnal Pertambangan Dan Lingkungan ,
3 (2), 20–27.
Afifah,  I.,  &  Sopiany,  H.  M.  (2017).
IDENTIFIKASI KEBERADAAN AIR  TANAH  MENGGUNAKAN METODE GEOLISTRIK

## RESITIVITAS KONFIGURASI
SCHLUMBERGER  DI  DAERAH
PANDAWA,  JORONG  TAROK, KECAMATAN  2  x  11  KAYU TANAM.  In Universitas  Negeri Padang (Vol. 87, Issue 1,2).
Erfan,  Syamsuddin,  S.,  Wahyuni,  A., Jumatriani,  J.,  Syakirah,  S.,  &  Illa,  I.
(2019). Interpretasi Struktur Perlapisan Tanah Menggunakan Metode Geolistrik Resistivitas. Jurnal Geocelebes , 3 (2), 111–115. https://doi.org/10.20956/geocelebes.v 3i2.7117 Ficrah Huda, E. (2020). PENGEMBANGAN  PROTOTYPE DIGITAL  RESISTIVITY  METER MULTIELEKTRODA  OTOMATIS
UNTUK
KONFIGURASI SCHLUMBERGER.  In Pillar  of
Physics (Vol. 13).
Hasibuan,  B.  (2023). IDENTIFIKASI LAPISAN AQUIFER BERDASARKAN DAN DATA PEMBORAN . 18 (02). Irvan,  A.,  Nehru,  &  Samsidar.  (2019). Digitalisasi  Alat  Geolistrik  Untuk Konfigurasi  Schlumberger  Berbasis Pengendali  Mikro  Arduino  Mega.
Journal  Online  of  Physics , 4 (2),  15–
19.
https://doi.org/10.22437/jop.v4i2.600 0
Jurnal Sains Riset (JSR) p-ISSN: 2088-0952, e-ISSN: 2714-531X http://journal.unigha.ac.id/index.php/JSR DOI. 10.47647/jsr.v10i12
Muhardi, M., Perdhana, R., & Nasharuddin,  N.  (2020).  Identifikasi Keberadaan Air Tanah Menggunakan Metode Geolistrik Resistivitas Konfigurasi Schlumberger (Studi Kasus: Desa Clapar Kabupaten Banjarnegara). Prisma  Fisika , 7 (3),
331. https://doi.org/10.26418/pf.v7i3.3944
1
Sutasoma, M., Azhari, A. P., & Arisalwadi,  M.  (2018).  Identifikasi Air Tanah Dengan Metode Geolistrik Resistivitas Konfigurasi Schlumberger Di Candi Dasa Provinsi Bali. Konstan - Jurnal Fisika Dan  Pendidikan  Fisika , 3 (2),  58–65.
https://doi.org/10.20414/konstan.v3i2
.8
Uligawati, G. W., Fatimah, & Rizqi, A. H. F. (2020). Identifikasi Akuifer dengan
Metode Geolistrik Konfigurasi
Schlumberger  di  Daerah  Ponjong,
Gunung Kidul. Geoda , 1 (1), 1–7.
Usman,  B.,  Manrulu,  R.  H.,  Nurfalaq,  A.,
&  Rohayu,  E.  (2017).  Identifikasi Akuifer  Air  Tanah  Kota  Palopo
Menggunakan Metode Geolistrik Tahanan Jenis Konfigurasi Schlumberger. Jurnal  Fisika  FLUX , 14 (2),
65. https://doi.org/10.20527/flux.v14i2.4 091
Widodo. (2020). Analisis Pengaruh Intrusi Air  Laut  terhadap  Keberadaan  Air Tanah  di  Desa  Nusapati,  Kabupaten Mempawah  Menggunakan  Metode Geolistrik  Resistivitas. Indonesian Journal  of  Applied  Physics , 10 (2),
2089–0133.