PENDUGAAN KEBERADAAN ALIRAN SUNGAI BAWAH TANAH MENGGUNAKAN METODE GRADIO VERY LOW FREQUENCY (VLF) DI DAERAH GIRIJATI, PURWOSARI, GUNUNGKIDUL, YOGYAKARTA

## Wahyu Hidayat, Suharsono
Program Studi Teknik Geofisika, Fakultas Teknologi Mineral , UPN “Veteran” Yogyakarta Jl. SWK 104 Lingkar Utara Condongcatur, Depok, Sleman Yogyakarta 55283

## INTISARI
Telah  dilakukan  penelitian  pendugaan  aliran  sungai  bawah  tanah  di  daerah Girijati,  Kecamatan  Purwosari, Kabupaten Gunungkidul, Yogyakarta dengan menggunakan metode geofisika Gradio Very Low Frequency (VLF)  Elektromagnetik  (Gradient  VLF-EM)  untuk mengetahui  respon  VLF mode  sudut  tilt dan eliptisitas.  Interpretasi  dilakukan  dari  data  VLF sudut  tilt  dan  elliptisitas  untuk  mengestimasi  aliran  sungai bawah tanah yang diinterpretasi secara kualitatif dan kuantitatif. Akuisisi data dilakukan pada tanggal 9 – 15 Juli 2014. Pengolahan data  menggunakan  bahasa pemrograman Matlab. Interpretasi  kualitatif  dilakukan dengan  pengolahan  data  yang  difilter dengan moving average melalui filter Karous-Hajelt dan filter Fraser sehingga memperlihatkan anomali benda konduktif bawah tanah. Nilai kerapatan arus ekivalen dari lintasan 1 hingga lintasan 5 berkisar dari 0-1200%. Zona konduktif mempunyai kerapatan arus ekivalen  600%. Dari peta penampang rapat arus ekivalen lintasan 1 sampai dengan 5 diduga sungai bawah tanah di daerah Girijati, Kecamatan Purwosari Kabupaten Gunungkidul Yogyakarta mengalir dari Timur Laut ke Barat Daya, terdiri atas dua aliran sungai bawah tanah dan tidak saling berhubungan dengan kedalaman 10-70 meter.
Kata kunci: Gradient VLF-EM, respon VLF, zona konduktif.

## ABSTRACT
An estimation study of riverbed in Girijati area, Kecamatan Purwosari, Kabupaten Gunungkidul, Yogyakarta has  been  performed by  using  the  geophysical method  Gradio  Very  Low  Frequency  (VLF) Electromagnetic (Gradient  VLF-EM)  to investigate the  VLF  response  of  tilt  angle  mode  and  elipticity.  The  interpretation is executed by the intrepreted data qualitatively and quantitatively. The data acquisition was performed on 9 – 15 July, 2014. The data processing uses Matlab programming. The qualitative interpretation is executed by data processing  that  is  filtered  by moving  average through  the  Karous-Hajelt  and  Fraser  filters  so  that  show  the underground conductive material anomaly. The densities of equivalent current of line 1 to line 5 range from 0% to 1200%. The conductive zone has densities of equivalent current  600%. The density cross-sections of equivalent current of line 1 to 5 are allegedly originate from a riverbed in Girijati area, Kecamatan Purwosari, Kabupaten Gunungkidul, Yogyakarta flowing from Northeast to South West and consisting of both flows of riverbed stream and not interconnected at depths of 10 – 70 meters.
Keywords: Gradient VLF-EM, VLF response, conductive zone.

## I. PENDAHULUAN
Daerah  Gunungsewu yang  terhampar  di  sepanjang  sisi  Selatan pulau  Jawa  mulai  dari Kabupaten  Gunungkidul Yogyakarta  sampai  dengan  Kabupaten  Pacitan  Jawa Timur,  terutama yang  terletak  di  Kabupaten  Gunungkidul,  Yogyakarta, terkenal  sebagai  daerah  yang  sering mengalami  kekeringan, terutama  di  musim  kemarau.  Penelitian  yang  pernah  dilakukukan  oleh MacDonald  dan  Partner  pada  tahun  1979  dan  Zabier  pada  tahun  1983 (Kusumayudha, 2005) menunjukkan  bahwa sekitar  40-60%  curah  hujan  yang  jatuh  di  Gunungsewu  akan  langsung
meresap ke  dalam tanah.  Tingginya  peresapan  air  ke  dalam  tanah  disebabkan  oleh  besarnya permeabilitas  batuan  sehingga  air  di  daerah  Gunungsewu  lebih  banyak  berada  di  bawah permukaan  dari  pada  di  permukaan  tanah.  Air  yang  mengalir  di  bawah  permukaan  akan membentuk  suatu  pola  aliran  tertentu  seperti  sungai  permukaan  dengan  melewati  lorong-lorong gua  yang  dikenal  sebagai  aliran  sungai  bawah  tanah.  Permasalahan  serupa  terdapat  Girijati Kecamatan  Purwosari  Kabupaten  Gunungkidul  Yogyakarta.  Berdasarkan  informasi  akan kemungkinan  adanya  keterdapatan  sungai  bawah  permukaan, layak  dilakukan  suatu  penelitian  di daerah ini.
Salah  satu metode  geofisika  yang  efektif  dan  efisien  dalam  melakukan  pemetaan  potensi sungai  bawah tanah  di  kawasan  karst  adalah  dengan  menggunakan  metode  elektromagnetik  (EM). Parameter  yang  digunakan  pada  metode  EM  adalah  konduktivitas listrik.  Metode  VLF-EM  (Very Low  Frequency  Electromagnetic) merupakan  metode  yang  paling  banyak  digunakan  untuk memetakan  struktur  bawah  permukaan. Untuk  itu  ada  beberapa  teknik  pengukuran, di antaranya teknik pengukuran komponen magnetik dan listrik secara horisontal dari medan VLF yang dikenal dengan  VLF-R  (Tabbagh  dkk.,  1991,  Sharma  dan  Kaikkonen,  1998,  Oskooi  dan  Pedersen,  2005). Turberg  dkk.  (1994)  dan  Stiefelhagen  dan  Müller  (1997)  memperkenalkan  metode  radiofrekuensi elektromagnetik (RF-EM) berdasarkan teknik pengukuran medan magnet. Bosh dan Müller (2001) memperkenalkan  radiofrekuensi  resistivitas  (RF-R),  yang  juga  dikenal  dengan  metode  radio magnetotelluric  (RMT), dengan mengukur  medan  listrik  maupun  medan  magnet.  Metode  ini bekerja  pada  rentang  frekuensi  12-300  kHz  dan  dapat  dikembangkan  lagi  hingga  multi-frekuensi. Metode  VLF-R  memiliki  tingkat  resolusi  yang  baik  (Pedersen  dkk.,  2005,  Oskooi  dan  Pedersen, 2005).  Metode  VLF-EM  menggunakan  sinyal  radio  pada  lebar  pita  10 – 30  kHz.  Penggunaan  VLF EM  sendiri  sudah  banyak  digunakan  untuk  memetakan  kondisi  bawah  permukaan.  Sismanto  dkk. (2003) pernah  melakukan  uji coba  di  sekitar  Gua  Bribin,  Gunung  Kidul, dengan  metode  VLF  dan dihasilkan  respon  yang  jelas  dan  akuisisi  data  yang  relatif  lebih  mudah  walaupun  medan  cukup berat,  sehingga  metode  elektromagnetik  VLF-EM  ini  cukup  menjanjikan  untuk  digunakan  dalam pemetaan  sungai  bawah  tanah  seperti  di  daerah  Girijati, Kecamatan  Purwosari, Kabupaten Gunungkidul, Yogyakarta.

## II. TINJAUAN PUSTAKA

## a. Persamaan Maxwell
Medan  elektromagnetik dapat dinyatakan  dalam empat  vektor  medan,  yaitu E adalah  intensitas medan  listrik, H adalah intensitas  medan  magnetisasi, B adalah  induksi  magnetik  atau  rapat  fluks, dan D adalah pergeseran listrik. Keempat persamaan tersebut dikaitkan dalam empat persamaan Maxwell,
, , 0 , , c c t i t       
            D B D H B E (1)
dengan ρ c adalah kerapatan muatan listrik dan i c adalah arus konduksi.
Persamaan (1) dapat  direduksi  dengan  menggunakan  hubungan-hubungan  tensor  tambahan  sehingga diperoleh persamaan  yang  hanya  berkait  dengan  medan E dan H saja  (Grant dan West,  1965).  Apabila diasumsikan  medan E dan H tersebut  hanya  sebagai  fungsi  waktu  eksponensial,  akan  diperoleh  persamaan vektor
, , 2 2 2 2 E H H E E E
          i i
(2)
dengan  permitivitas  dielektrik,  permeabilitas  magnetik,  dan  kondukivitas  listrik. Suku  pertama pada ruas kanan persamaan (2) menunjukkan arus konduksi, sedangkan suku kedua menunjukkan sumbangan arus pergeserannya.  Di  dalam  VLF  (pada  frekuensi  <  100  KHz),  arus  pergeseran  akan  lebih  kecil  daripada  arus konduksi karena permitivitas dielektrik batuan rata-rata cukup kecil (sekitar 10  0 dengan  0 sebesar 9  10 -12
F/m) dan konduktivitas target VLF biasanya  10 -2 S/m. Hal ini menunjukkan bahwa efek medan akibat arus konduksi memegang peranan penting ketika terjadi perubahan konduktivitas medium (Sharma, 1997).

## b. Pelemahan (Atenuasi) Medan
Sesuai  dengan  persamaan  (2),  gelombang  bidang  yang  merambat  ke  bawah  pada  sebuah  medium dengan  konduktivitas  ,  dimana  medan E berosilasi  pada  sumbu x dan  medan H pada  sumbu y akan memberikan solusi (Santos dkk., 2006):
, ) ( 0 0 z i e e i ikz x        E E E (3)
dengan k adalah  angka  gelombang  (k 2 = - i  (  +i  )).  Parameter  real  menunjukkan  faktor  fase  (rad/m) dan  parameter  imaginer  menunjukkan  faktor  atenuasi/pelemahan  (db/m)  gelombang.  Mengingat nilai konduktivitas  dibagi  dengan  permitivitas  listrik  dan  frekuensi  angulernya  sangat  lebih  besar  daripada  satu untuk  medium  batuan,  maka  faktor  fase  dan  faktor  atenuasi  bernilai  sama  (Kaikkonen,  1979).  Kedalaman pada  saat  amplitudo  menjadi  1/e (sekitar  37%)  dari  amplitudo  permukaan  dikenal  sebagai  kedalaman  kulit (skin  depth). Kedalaman kulit di  dalam  metode  EM  sering  ditengarai  sebagai  kedalaman  penetrasi gelombang, yaitu
. ) / ( 504 2 / 1 0 f               (4)

## Gambar 1. Parameter polarisasi elips.
Dalam  pengukurannya,  alat  T-VLF  akan  menghitung  parameter  sudut tilt dan  eliptisitas  dari pengukuran komponen in-phase dan out-of phase medan magnet vertikal terhadap komponen horisontalnya. Besarnya  sudut tilt (%)  akan  sama  dengan  perbandingan H z /H x dari  komponen  in-phase-nya,  sedangkan besarnya eliptisitas  (%) sama dengan perbandingan komponen kuadraturnya.
Jika medan magnet horisontal adalah H x dan medan vertikalnya sebesar H x e i  (Gambar 1), maka besar sudut tilt diberikan oleh
,
1 cos 2 ) 2 tan( 2               x z x z H H H H   (6)
dan eliptisitasnya diberikan oleh
  . cos sin sin 2      x i z x z H e H H H a b    (7)
Wahyu Hidayat, Suharsono
F/m) dan konduktivitas target VLF biasanya  10 -2 S/m. Hal ini menunjukkan bahwa efek medan akibat arus konduksi memegang peranan penting ketika terjadi perubahan konduktivitas medium (Sharma, 1997).

## b. Pelemahan (Atenuasi) Medan
Sesuai  dengan  persamaan  (2),  gelombang  bidang  yang  merambat  ke  bawah  pada  sebuah  medium dengan  konduktivitas  ,  dimana  medan E berosilasi  pada  sumbu x dan  medan H pada  sumbu y akan memberikan solusi (Santos dkk., 2006):
, ) ( 0 0 z i e e i ikz x        E E E (3)
dengan k adalah  angka  gelombang  (k 2 = - i  (  +i  )).  Parameter  real  menunjukkan  faktor  fase  (rad/m) dan  parameter  imaginer  menunjukkan  faktor  atenuasi/pelemahan  (db/m)  gelombang.  Mengingat nilai konduktivitas  dibagi  dengan  permitivitas  listrik  dan  frekuensi  angulernya  sangat  lebih  besar  daripada  satu untuk  medium  batuan,  maka  faktor  fase  dan  faktor  atenuasi  bernilai  sama  (Kaikkonen,  1979).  Kedalaman pada  saat  amplitudo  menjadi  1/e (sekitar  37%)  dari  amplitudo  permukaan  dikenal  sebagai  kedalaman  kulit (skin  depth). Kedalaman kulit di  dalam  metode  EM  sering  ditengarai  sebagai  kedalaman  penetrasi gelombang, yaitu
. ) / ( 504 2 / 1 0 f               (4)
Gambar 1. Parameter polarisasi elips.
Dalam  pengukurannya,  alat  T-VLF  akan  menghitung  parameter  sudut tilt dan  eliptisitas  dari pengukuran komponen in-phase dan out-of phase medan magnet vertikal terhadap komponen horisontalnya. Besarnya  sudut tilt (%)  akan  sama  dengan  perbandingan H z /H x dari  komponen  in-phase-nya,  sedangkan besarnya eliptisitas  (%) sama dengan perbandingan komponen kuadraturnya.
Jika medan magnet horisontal adalah H x dan medan vertikalnya sebesar H x e i  (Gambar 1), maka besar sudut tilt diberikan oleh
,
1 cos 2 ) 2 tan( 2               x z x z H H H H   (6)
dan eliptisitasnya diberikan oleh
  . cos sin sin 2      x i z x z H e H H H a b    (7)
Wahyu Hidayat, Suharsono
F/m) dan konduktivitas target VLF biasanya  10 -2 S/m. Hal ini menunjukkan bahwa efek medan akibat arus konduksi memegang peranan penting ketika terjadi perubahan konduktivitas medium (Sharma, 1997).

## b. Pelemahan (Atenuasi) Medan
Sesuai  dengan  persamaan  (2),  gelombang  bidang  yang  merambat  ke  bawah  pada  sebuah  medium dengan  konduktivitas  ,  dimana  medan E berosilasi  pada  sumbu x dan  medan H pada  sumbu y akan memberikan solusi (Santos dkk., 2006):
, ) ( 0 0 z i e e i ikz x        E E E (3)
dengan k adalah  angka  gelombang  (k 2 = - i  (  +i  )).  Parameter  real  menunjukkan  faktor  fase  (rad/m) dan  parameter  imaginer  menunjukkan  faktor  atenuasi/pelemahan  (db/m)  gelombang.  Mengingat nilai konduktivitas  dibagi  dengan  permitivitas  listrik  dan  frekuensi  angulernya  sangat  lebih  besar  daripada  satu untuk  medium  batuan,  maka  faktor  fase  dan  faktor  atenuasi  bernilai  sama  (Kaikkonen,  1979).  Kedalaman pada  saat  amplitudo  menjadi  1/e (sekitar  37%)  dari  amplitudo  permukaan  dikenal  sebagai  kedalaman  kulit (skin  depth). Kedalaman kulit di  dalam  metode  EM  sering  ditengarai  sebagai  kedalaman  penetrasi gelombang, yaitu
. ) / ( 504 2 / 1 0 f               (4)
Gambar 1. Parameter polarisasi elips.
Dalam  pengukurannya,  alat  T-VLF  akan  menghitung  parameter  sudut tilt dan  eliptisitas  dari pengukuran komponen in-phase dan out-of phase medan magnet vertikal terhadap komponen horisontalnya. Besarnya  sudut tilt (%)  akan  sama  dengan  perbandingan H z /H x dari  komponen  in-phase-nya,  sedangkan besarnya eliptisitas  (%) sama dengan perbandingan komponen kuadraturnya.
Jika medan magnet horisontal adalah H x dan medan vertikalnya sebesar H x e i  (Gambar 1), maka besar sudut tilt diberikan oleh
,
1 cos 2 ) 2 tan( 2               x z x z H H H H   (6)
dan eliptisitasnya diberikan oleh
  . cos sin sin 2      x i z x z H e H H H a b    (7)

## c. Rapat arus ekivalen
Rapat arus ekivalen adalah arus yang menginduksi konduktor dan arus yang terkonsentrasi dalam konduktor  dari  daerah  disekelilingnya  yang  kurang  konduktif.  Asumsi  untuk menentukan rapat  arus ekivalen adalah menentukan rapat arus yang menghasilkan medan magnetik yang identik dengan medan magnetik yang diukur. Melalui persamaan Biot-Savart dapat diketahui pengaruh rapat arus sebagai fungsi jarak  horizontal  dan  vertikal    terhadap  komponen  medan  magnet  vertikal H z yang  diberikan  oleh persamaan (Sasaki, 2001)
. (8)

## III. METODE PENELITIAN

## a. Akusisi Data Gradio VLF-EM
Teknik pengukuran data dilakukan dengan teknik Gradio VLF-EM Teknik Gradio VLF-EM memanfaatkan perbedaan  ketinggian    dari  konsol VLF-EM  (VLF-EM  Meter  dan  VLF-EM  Antenna)  terhadap  permukaan bumi disetiap titik pengukuran seperti diperlihatkan pada Gambar 2 (Hiskiawan, 2011).

## Gambar 2. Teknik  Gradio VLF-EM.
Pengukuran  geofisika dalam metode  VLF-EM  dengan  menggunakan  teknik  akuisisi  data  gradio memiliki  karakteristik  pencitraan  yang  lebih  baik  dan  lebih  kompleks  untuk  penggambaran  citra  bawah permukaan  dalam  hal  ketajaman  warna  kontur  dan  kejelasan  titik-titik  posisi  dugaan land  subsidence (Hiskiawan, 2011). Tabel I menyajikan parameter-parameter akuisisi survei VLF.

## Tabel I. Parameter akuisisi survei VLF.
Parameter Nilai  parameter Jumlah lintasan 5 lintasan Panjang Lintasan 1 Km Spasi titik pengukuran 10 meter Jumlah titik pengukuran tiap lintasan 100 titik Frekuensi pengukuran 19800 Hz Data terukur Tilt, Elliptisitas

## b. Pengolahan dan Interpretasi Data
Data  dari  hasil akuisisi  kemudian  diolah,  dan nilai  gradio  VLF  dihitung pada tiap  titik  data  disetiap lintasannya.  Kemudian  dilakukan  proses  filtering moving  average melalui  filter Karous-Hajelt dan  filter Fraser hingga diperoleh peta  penampang  rapat  arus  ekivalen. Penampang  rapat  arus  ekivalen  menentukan zona konduktif bawah permukaan. Tahapan pengolahan dan interpretasi data ditunjukkan pada diagram alir Gambar 3.

## IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil pengolahan data yang diperoleh disajikan pada Gambar 4. Nilai kerapatan arus ekivalen dari lintasan  1  hingga  lintasan  5  berkisar  dari  0-1200%.  Zona  konduktif (kotak  hitam) menunjukkan kerapatan arus  ekivalen  600%.  Pada  lintasan  1  diperkirakan  terdapat  dua  daerah  konduktif  dengan aliran  sungai bawah tanah yang ditandai dengan nilai kerapatan arus ekivalen sebesar  600%,

## PENDUGAAN KEBERADAAN ALIRAN SUNGAI BAWAH TANAH

## c. Rapat arus ekivalen
Rapat arus ekivalen adalah arus yang menginduksi konduktor dan arus yang terkonsentrasi dalam konduktor  dari  daerah  disekelilingnya  yang  kurang  konduktif.  Asumsi  untuk menentukan rapat  arus ekivalen adalah menentukan rapat arus yang menghasilkan medan magnetik yang identik dengan medan magnetik yang diukur. Melalui persamaan Biot-Savart dapat diketahui pengaruh rapat arus sebagai fungsi jarak  horizontal  dan  vertikal    terhadap  komponen  medan  magnet  vertikal H z yang  diberikan  oleh persamaan (Sasaki, 2001)
. (8)

## III. METODE PENELITIAN

## a. Akusisi Data Gradio VLF-EM
Teknik pengukuran data dilakukan dengan teknik Gradio VLF-EM Teknik Gradio VLF-EM memanfaatkan perbedaan  ketinggian    dari  konsol VLF-EM  (VLF-EM  Meter  dan  VLF-EM  Antenna)  terhadap  permukaan bumi disetiap titik pengukuran seperti diperlihatkan pada Gambar 2 (Hiskiawan, 2011).

## Gambar 2. Teknik  Gradio VLF-EM.
Pengukuran  geofisika dalam metode  VLF-EM  dengan  menggunakan  teknik  akuisisi  data  gradio memiliki  karakteristik  pencitraan  yang  lebih  baik  dan  lebih  kompleks  untuk  penggambaran  citra  bawah permukaan  dalam  hal  ketajaman  warna  kontur  dan  kejelasan  titik-titik  posisi  dugaan land  subsidence (Hiskiawan, 2011). Tabel I menyajikan parameter-parameter akuisisi survei VLF.

## Tabel I. Parameter akuisisi survei VLF.
Parameter Nilai  parameter Jumlah lintasan 5 lintasan Panjang Lintasan 1 Km Spasi titik pengukuran 10 meter Jumlah titik pengukuran tiap lintasan 100 titik Frekuensi pengukuran 19800 Hz Data terukur Tilt, Elliptisitas

## b. Pengolahan dan Interpretasi Data
Data  dari  hasil akuisisi  kemudian  diolah,  dan nilai  gradio  VLF  dihitung pada tiap  titik  data  disetiap lintasannya.  Kemudian  dilakukan  proses  filtering moving  average melalui  filter Karous-Hajelt dan  filter Fraser hingga diperoleh peta  penampang  rapat  arus  ekivalen. Penampang  rapat  arus  ekivalen  menentukan zona konduktif bawah permukaan. Tahapan pengolahan dan interpretasi data ditunjukkan pada diagram alir Gambar 3.

## IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil pengolahan data yang diperoleh disajikan pada Gambar 4. Nilai kerapatan arus ekivalen dari lintasan  1  hingga  lintasan  5  berkisar  dari  0-1200%.  Zona  konduktif (kotak  hitam) menunjukkan kerapatan arus  ekivalen  600%.  Pada  lintasan  1  diperkirakan  terdapat  dua  daerah  konduktif  dengan aliran  sungai bawah tanah yang ditandai dengan nilai kerapatan arus ekivalen sebesar  600%,

## PENDUGAAN KEBERADAAN ALIRAN SUNGAI BAWAH TANAH

## c. Rapat arus ekivalen
Rapat arus ekivalen adalah arus yang menginduksi konduktor dan arus yang terkonsentrasi dalam konduktor  dari  daerah  disekelilingnya  yang  kurang  konduktif.  Asumsi  untuk menentukan rapat  arus ekivalen adalah menentukan rapat arus yang menghasilkan medan magnetik yang identik dengan medan magnetik yang diukur. Melalui persamaan Biot-Savart dapat diketahui pengaruh rapat arus sebagai fungsi jarak  horizontal  dan  vertikal    terhadap  komponen  medan  magnet  vertikal H z yang  diberikan  oleh persamaan (Sasaki, 2001)
. (8)

## III. METODE PENELITIAN

## a. Akusisi Data Gradio VLF-EM
Teknik pengukuran data dilakukan dengan teknik Gradio VLF-EM Teknik Gradio VLF-EM memanfaatkan perbedaan  ketinggian    dari  konsol VLF-EM  (VLF-EM  Meter  dan  VLF-EM  Antenna)  terhadap  permukaan bumi disetiap titik pengukuran seperti diperlihatkan pada Gambar 2 (Hiskiawan, 2011).

## Gambar 2. Teknik  Gradio VLF-EM.
Pengukuran  geofisika dalam metode  VLF-EM  dengan  menggunakan  teknik  akuisisi  data  gradio memiliki  karakteristik  pencitraan  yang  lebih  baik  dan  lebih  kompleks  untuk  penggambaran  citra  bawah permukaan  dalam  hal  ketajaman  warna  kontur  dan  kejelasan  titik-titik  posisi  dugaan land  subsidence (Hiskiawan, 2011). Tabel I menyajikan parameter-parameter akuisisi survei VLF.

## Tabel I. Parameter akuisisi survei VLF.
Parameter Nilai  parameter Jumlah lintasan 5 lintasan Panjang Lintasan 1 Km Spasi titik pengukuran 10 meter Jumlah titik pengukuran tiap lintasan 100 titik Frekuensi pengukuran 19800 Hz Data terukur Tilt, Elliptisitas

## b. Pengolahan dan Interpretasi Data
Data  dari  hasil akuisisi  kemudian  diolah,  dan nilai  gradio  VLF  dihitung pada tiap  titik  data  disetiap lintasannya.  Kemudian  dilakukan  proses  filtering moving  average melalui  filter Karous-Hajelt dan  filter Fraser hingga diperoleh peta  penampang  rapat  arus  ekivalen. Penampang  rapat  arus  ekivalen  menentukan zona konduktif bawah permukaan. Tahapan pengolahan dan interpretasi data ditunjukkan pada diagram alir Gambar 3.

## IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil pengolahan data yang diperoleh disajikan pada Gambar 4. Nilai kerapatan arus ekivalen dari lintasan  1  hingga  lintasan  5  berkisar  dari  0-1200%.  Zona  konduktif (kotak  hitam) menunjukkan kerapatan arus  ekivalen  600%.  Pada  lintasan  1  diperkirakan  terdapat  dua  daerah  konduktif  dengan aliran  sungai bawah tanah yang ditandai dengan nilai kerapatan arus ekivalen sebesar
 600%,
sedangkan titik pengukuran yang memiliki nilai kerapatan arus ekivalen yang kecil diduga sebagai kantong air  lokal  yang  terjebak  dalan  batu  gamping  yang  berongga.  Pada  lintasan  2  terdapat  dua  daerah  konduktif dengan  nilai  kerapatan  arus  ekivalen  arus  ekivalen  sebesar  600%.  Pada  lapisan  2  ini  terdapat  singkapan mulut gua di permukaan. Pada lintasan 3 terdapat beberapa daerah konduktif dan diperkirakan bahwa daerah yang memiliki aliran sungai bawah tanah hanya terdapat pada 2 titik stasiun pengukuran saja. Pada lintasan 4 terdapat  satu  daerah  konduktif  dengan  nilai  kerapatan  arus  ekivalen  yang  besar,  dan  pada  lintasan  5  juga terdapat satu daerah konduktif dengan kerapatan arus yang besar.
Gambar 3. Diagram alir penelitian.
Gambar 4. Profil estimasi pola aliran sungai bawah tanah dengan kerapatan arus ekivalen antar lintasan.
Rapat Arus ekivalen (%)
Lintasan 1 Lintasan 2 Lintasan 3 Lintasan 4 Lintasan 5

## Wahyu Hidayat, Suharsono
sedangkan titik pengukuran yang memiliki nilai kerapatan arus ekivalen yang kecil diduga sebagai kantong air  lokal  yang  terjebak  dalan  batu  gamping  yang  berongga.  Pada  lintasan  2  terdapat  dua  daerah  konduktif dengan  nilai  kerapatan  arus  ekivalen  arus  ekivalen  sebesar  600%.  Pada  lapisan  2  ini  terdapat  singkapan mulut gua di permukaan. Pada lintasan 3 terdapat beberapa daerah konduktif dan diperkirakan bahwa daerah yang memiliki aliran sungai bawah tanah hanya terdapat pada 2 titik stasiun pengukuran saja. Pada lintasan 4 terdapat  satu  daerah  konduktif  dengan  nilai  kerapatan  arus  ekivalen  yang  besar,  dan  pada  lintasan  5  juga terdapat satu daerah konduktif dengan kerapatan arus yang besar.
Gambar 3. Diagram alir penelitian.
Gambar 4. Profil estimasi pola aliran sungai bawah tanah dengan kerapatan arus ekivalen antar lintasan.
Rapat Arus ekivalen (%)
Lintasan 1 Lintasan 2 Lintasan 3 Lintasan 4 Lintasan 5

## Wahyu Hidayat, Suharsono
sedangkan titik pengukuran yang memiliki nilai kerapatan arus ekivalen yang kecil diduga sebagai kantong air  lokal  yang  terjebak  dalan  batu  gamping  yang  berongga.  Pada  lintasan  2  terdapat  dua  daerah  konduktif dengan  nilai  kerapatan  arus  ekivalen  arus  ekivalen  sebesar  600%.  Pada  lapisan  2  ini  terdapat  singkapan mulut gua di permukaan. Pada lintasan 3 terdapat beberapa daerah konduktif dan diperkirakan bahwa daerah yang memiliki aliran sungai bawah tanah hanya terdapat pada 2 titik stasiun pengukuran saja. Pada lintasan 4 terdapat  satu  daerah  konduktif  dengan  nilai  kerapatan  arus  ekivalen  yang  besar,  dan  pada  lintasan  5  juga terdapat satu daerah konduktif dengan kerapatan arus yang besar.
Gambar 3. Diagram alir penelitian.
Gambar 4. Profil estimasi pola aliran sungai bawah tanah dengan kerapatan arus ekivalen antar lintasan.
Rapat Arus ekivalen (%)
Lintasan 1 Lintasan 2 Lintasan 3 Lintasan 4 Lintasan 5
Interpretasi  dilakukan  dengan  pengolahan  data  yang  difilter  dengan moving  average melalui  filter Karous-Hajelt  dan  filter  Fraser sehingga  memperlihatkan  anomali  benda  konduktif  bawah  tanah (Fraser, 1969, Karous dan Hjelt,  1983). Kelima  lintasan  tersebut kemudian dikorelasi satu  lintasan  dengan  lintasan yang  lainnya  berdasarkan  rapat  arus  ekivalennya. Profil  estimasi  pada Gambar  4  dengan  kerapatan  arus ekivalen memperlihatkan pola penyebaran aliran sungai bawah tanah yang terdiri atas dua buah aliran sungai yang tidak saling berhubungan. Aliran sungai pertama berada pada Utara daerah penelitian lintasan 1 dan 2, namun tidak dijumpai pada lintasan 3; hal ini dikarenakan keterbatasan interpolasi pada saat pengolahan data oleh  karena  itu  peneliti  menganjurkan  untuk  melakukan  akuisisi  disebalah Utara lintasan  3 untuk  dapat menegtahui adanya pola aliran ataukah hanya berhenti pada lintasan 2 saja? Untuk pola aliran kedua berada relatif  di  sebelah Selatan daerah  penelitian  yang  menunjukkan adanya  pola  aliran  sungai  bawah  tanah  dari lintasan 1 hingga lintasan 5. Dari hasil penelitian diduga sungai bawah tanah di daerah Girijati, Kecamatan Purwosari, Kabupaten  Gunungkidul, Yogyakarta  mengalir  dari Timur  Laut ke Barat Daya, terdiri atas dua aliran sungai bawah tanah dan tidak saling berhubungan dengan kedalaman berkisar 10-70 meter. Tentang kemungkinan aliran  sungai  bawah  ini  menerus  hingga ke  Sendang  Beji ke  arah  pantai  Parangtritis, perlu dilakukan penelitian lebih lanjut.

## KESIMPULAN DAN SARAN
Dari hasil penelitian  yang  telah  dilakukan  melalui  proses  pengolahan  dan  interpretasi data  VLF  di daerah Girijati, Kecamatan Purwosari Kabupaten Gunungkidul Yogyakarta, dapat diambil kesimpulan bahwa secara  kualitatif  sungai  bawah  tanah  di Girijati,  Kecamatan  Purwosari  Kabupaten  Gunungkidul  Yogyakarta diduga terdiri  atas dua  sungai  bawah  tanah  dengan  melihat  profil  gambaran  bawah  permukaan  yang dihasilkan. Selain itu, secara kuantitatif sungai bawah tanah diduga mengalir dari arah Timur Laut menuju Barat Daya dan kedalaman sungai bawah tanah berkisar 10-70 meter.
Selanjutnya perlu dilakukan penelitian lanjutan ke arah Utara untuk mengetahui kemenerusan pola aliran sungai bawah tanah pada sungai yang pertama.

## DAFTAR PUSTAKA
Bosh,  F.P., dan Müller, I., 2001 ,” Continuous  gradient  VLF  measurements:  a  new possibility for  high resolution mapping of karst structures ”, Technical Articles, 19, 345 – 350.
Fraser, D.C., 1969 , ” Contouring of VLF-EM data ”, Geophysics, 34, 958 – 967.
Grant, F. S dan West, G. F., 1965, “ Interpretation theory in applied geophysics ” , New York: McGaw-Hill.
Hiskiawan, P., 2011, “ Akuisisi data VLF-EM menggunakan teknik konvensional dan teknik gradio, “ Jurnal Fisika Himpunan Fisika Indonesia, 11 (1), 18-22.
Karous,  M., dan Hjelt,  S.E.,  1983 ,  ” Linear  filtering  of  VLF  dip-angle  measurements ,” Geophysical Prospecting, 31, 782 – 794.
Kusumayudha S.B. 2005, “ Hidrogeologi karst  dan  geometri  fraktal  di daerah Gunungsewu, ” Yogyakarta: Adicita.
Oskooi,  B., dan Pedersen,  L.B.,  2005, ” Comparison  between  VLF  and  RMT  methods.  A  combined  tool  for mapping conductivity changes in the sedimentary cover “, Journal of Applied Geophysics, 57, 227 – 241.
Pedersen, L.B., Bastani, M., dan Dynesius, L., 2005, “ Ground water exploration using combined controlled source and RadioMagnetoTelluric techniques ”, Geophysics, 70, G8 – G15.
Sasaki, Y., 2001, ” Full 3-D inversion of electromagnetic data on PC ”, Journal of Applied Geophysics, 46, 45 – 54.
Santos, F.A.M.,  Mateus, A., Figueiras, J., dan Goncalves, M.A,  2006, “ Mapping  groundwater  contamination around a landfill facility using the VLF-EM method — a case study, ” Journal of Applied Geophysics, 60,
115 – 125.
Sismanto, Eddy, H., Sudarmadji, M., Nukman, dan Suryanto, W., 2003, “ Tanggapan gelombang elektromagnetik frekuensi  rendah  (vlf)  dari  sungai  bawah  tanah:  sebuah  uji  coba  metoda VLF  di sekitar Goa  Bribin, Gunungkidul, Yogyakarta, ” Jurnal Fisika Indonesia, VII(2), 31-42.
Sharma, P.V., 1997, “ Environmental and enggineering geophysics, ” Cambridge University Press.
Sharma, S.P., dan Kaikkonen, P., 1998, “ Two-dimensional non-linear inversion of VLF-R data using simulated annealing ,” Geophysical Journal International, 133, 649 – 668.
Stiefelhagen, W., dan Müller, I., 1997, ” Radio Frequency Electromagnetics (RF-EM) - extended VLF applied to hydrogeology ”, 59th EAGE Conference & Technical Exhibition, Geneva, Switzerland, May 26 – 30, p. F- 46.
Tabbagh,  A.,  Benderitter,  Y.,  Andrieux,  P.,  Decriaud,  J.P., dan Guerin,  R.,  1991 ” VLF  resistivity  mapping  and verticalisation of the electric field ,” Geophysical Prospecting, 39, 1083 – 1097.
Turberg,  P.,  Müller,  I., dan Flury,  F.,  1994, ” Hydrological  investigation  of  porous  environments  by RadioMagnetoTelluric-resistivity , “ Journal of Applied Geophysics, 31, 133 – 143.