## PENGUKURAN RESISTIVITAS LAPISAN TANAH DI KELURAHAN TUAH KARYA MENGGUNAKAN KONFIGURASI SCHLUMBERGER
Hafiza Mudral * , Usman Malik
Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Riau, Kampus Bina Widya Jl. Prof. Muchtar Luthfi Pekanbaru, 28293, Indonesia
* e-mail: hafizamudral0802@gmail.com

## ABSTRAK
Geolistrik merupakan salah satu metode eksplorasi geofisika yang menggunakan sifat kelistrikan bumi untuk mempelajari keadaan bawah permukaan,  metode  geolistrik  memiliki  beberapa  aturan  yakni  salah  satunya  aturan  Schlumberger.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk mengetahui susunan lapisan tanah, sehingga dapat diketahui penyebab air permukaan sulit meresap ke tanah berdasarkan nilai resistivitas di  Perumahan  HSB  Indah  Residence.  Penelitian  konfigurasi  Schlumberger  menggunakan  bentangan  300  meter.  Resistivitas  litologi penyusun  tanah  di  daerah  penelitian  dihasilkan  dengan  mengolah  data  geolistrik  menggunakan  software  progress  satu  dimensi.  Hasil penampang struktur lapisan batuan terdiri dari lima lapisan yaitu lapisan pertama merupakan lapisan lempung dengan nilai resistivitas 13,49 Ω m, lapisan kedua merupakan lapisan lanau dengan nilai resitivitas 42,88 Ω m, lapisan ketiga merupakan lapisan lempung yang dengan nilai resistivitasnya 1,87 Ω m, lapisan keempat merupakan lapisan batu pasir dengan nilai resistivitasnya 59,17 Ω m dan lapisan kelima merupakan lapisan pasir kerikil dengan nilai resistivitasnya 443,40 Ω m. Hal ini menunjukkan bahwa penyebab air permukaan selalu tergenang di sekitar perumahan adalah lapisan tanah didominasi oleh material lempung dan lanau dengan kedalaman lebih dari 25 meter.
Kata Kunci : Lapisan Tanah; Konfigurasi Schlumberger;  Resistivitas.

## ABSTRACT
[Title: Soil Resistivity Measurement In The Tuah Karya Village By Schlumberger Configuration] Geoelectric is one of the geophysical exploration methods that uses the earth's electrical properties to study subsurface conditions, the geoelectric  method  has  several  rules,  one  of  which  is  Schlumberger's  rule.  This  study  aims  to  determine  the composition of the soil layer, so that it can be known that the cause of difficult surface water seeps into the ground based  on  resistivity  values  at  the  HSB  Indah  Residence.  Schlumberger  configuration  research  uses  a  300  meter stretch. Resistivity of soil constituent lithology in the study area was generated by processing geoelectric data using one-dimensional progress software. The cross section of the rock structure consists of five layers, namely the first layer is a clay layer with a resistivity value of 13.49 Ω m, the second layer is silt layer with a resistance value of 42.88 Ω m, the third layer is a clay layer with a value of 1.87 Ω m, the fourth layer is a layer of sandstone with a resistivity value of 59.17 Ω m and the fifth layer is a layer of gravel sand with a resistivity value of 443.40 Ω m. This shows that the cause of surface water is always flooded around the housing area, the soil layer is dominated by clay and silt material with a depth of more than 25 meters.
Keywords: Soil Layer; Schlumberger Configuration: resistivity.

## PENDAHULUAN
Air  adalah  sumberdaya  yang  terbaharui, bersifat  dinamis  mengikuti  siklus  hidrologi  yang secara  alamiah  dapat    berpindah-pindah  serta mengalami  perubahan  bentuk  dan  sifat.  Air  tanah adalah  air  yang  tersimpan  pada  lajur  jenuh,  yang kemudian  bergerak  sebagai  aliran  melalui  batuan dan  lapisan-lapisan  tanah  yang  ada  di  bumi.  Air tanah  terdapat  pada  lapisan  akuifer,  yaitu  lapisan
pembawa  air  yang  berada  di  bawah  permukaan tanah. Lapisan ini terletak pada kedalaman tertentu, bahkan  bisa  mencapai  kedalam  hingga  100  meter. Lapisan  ini  tersusun  oleh  batuan  yang  kedap  air (Kodoatie,  2012).  Beberapa  metode  penyelidikan permukaan  tanah  yang  dapat  dilakukan  diantaranya adalah  metode  geologi,  gravitasi,  magnit,  seismik dan geolistrik.
Salah  satu  syarat  pemilihan  rumah  yang nyaman  di  suatu  perumahan  adalah  bebas  dari bencana  alam  banjir.  Perumahan  HSB  Indah Residence  yang  terletak  di  Jalan  Swakarya, Kelurahan  Tuah  Karya  Kecamatan  Tampan Pekanbaru,  termasuk  pada  salah  satu  perumahan yang air selalu meluap di permukaan dan sulit untuk meresap  ke  tanah  sampai  di  sekitar  perumahan mengalami  banjir.  Penelitian  ini  dilakukan  untuk mengukur  resistivitas  di  perumahan  tersebut, sehingga diketahui struktur lapisan bawah tanah dan diinterpretasi material penyusunnya. Secara umum, metode yang digunakandalam mengukur resistivitas lapisan tanah adalah metode geolistrik.
Metode  geolistrik  merupakan  salah  satu metode eksplorasi geofisika yang menggunakan sifat kelistrikan bumi untuk mempelajari keadaan bawah permukaan,  seperti  statigrafi,  struktur  litologi, distribusi  sifat  material  dan  sebagainya.  Metode geolistrik dengan konfigurasi
elektroda Schlumberger dilakukan
dengan cara
mengkondisikan jarak antara elektroda potensial dan jarak antara elektroda arus berubah secara bertahap (Sheriff, 2002).
Adapun  tahapan  yang  dilakukan  untuk memprediksi  lapisan  batuan  pembawa  air  tanah yaitu,  interpretasi  nilai  resistivitas  masing-masing lapisan  batuan  untuk  memperoleh  kedalaman  dan ketebalan lapisan tanah. Nilai resistivitas sebenarnya dapat dilakukan dengan cara pencocokan ( matching ) atau  dengan  metode  inversi . Metode  inversi  yang digunakan  pada  penelitian  ini  adalah  menggunakan program software progress (Purnama, 2013).
Penelitian  ini  akan  menghasilkan  model  satu dimensi  secara  horizontal  dari  struktur  litologi  di Perumahan HSB Indah Residence.

## TINJAUAN PUSTAKA
TANAH Tanah  adalah  lapisan  tipis  kulit  bumi  dan terletak  paling  luar.  Secara  fisik,  tanah  merupakan benda alami heterogen yang terbentuk dari partikel- partikel  mineral  dan  organik  dari  berbagai  ukuran. Diantara  partikel-partikel  tersebut  terdapat  pori- pori yang berisi air dan udara, dan mempunyai sifat serta  perilaku  yang  dinamik.Tekstur  tanah merupakan  salah  satu  sifat  tanah  yang  dapat menentukan  tata  air  dalam  tanah,  yaitu  berupa kepatan  infiltrasi,  penetrasi  dan  kemampuan pengikat  air  oleh  tanah.  Tekstur  tanah  memilki beberapa  kelompok,  yaitu  tanah  bertekstur  halus (liat), tanah bertekstur sedang dan tanah bertekstur kasar (Allan, 1982).
AIR TANAH
Air tanah adalah semua air yang terdapat pada lapisan mengandung air di bawah permukaan tanah, termasuk mata air yang muncul di permukaan tanah. Sumber  air  tanah  berasal  dari  air  yang  ada  di permukaan tanah kemudian meresap ke dalam tanah di  daerah  imbuhan  ( recharge  area )  dan  mengalir menuju ke daerah lepasan ( discharge area ).
Air  bawah  tanah  salah  satu  fase  dalam  siklus daur hidrologi, yang merupakan satu peristiwa yang terjadi  secara  berulang  pada  tahap  yang  dilalui  air dari atmosfer ke bumi dan kembali lagi ke atmosfer. Penguapan  dari  darat,  laut  dan  air  kedalaman, pengembunan dalam pembentukan awan, pencurahan dan penguapan (Todd, 1980). Aliran air tanah dalam perjalanannya melewati suatu  lapisan  akuifer  yang  di  atasnya  memiliki lapisan  penutup  yang  bersifat  kedap  air,  hal  ini mengakibatkan  perubahan  tekanan  antara  air  tanah yang berada di bawah lapisan penutup dan air tanah yang berada di atasnya. Perubahan tekanan ini yang didefenisikan  sebagai  air  tanah  tertekan  (air  tanah dalam) dan air tanah bebas (air tanah dangkal) (Ray, 1989).

## AKUIFER
Akuifer  adalah  lapisan  bawah  tanah  yang mengandung  air  dan  mampu  mengalirkan air.Contoh  batuan  pada  lapisanakuifer  adalah  pasir, kerikil,  batu  pasir,  batu  gamping  rekahan.Akuifer terdapat  beberapa  jenis  akuifer,  yaitu  akuifer terkungkung  ( confined  aquifer ),  akuifer  setengah terkungkung ( semi confined aquifer ), akuifer setengah bebas  ( semi  unconfined  aquifer ),  dan  akuifer  bebas ( unconfined aquifer ) (Telfod, 1990).

## RESISTIVITAS
K onsep  dasar  metode  resistivitas  adalah Hukum Ohm (Slamet, 1981).
IR V = (1)
Tahanan  jenis  listrik  suatu  bahan  (material) didefinisikan sebagai :
L A R = (2)
Ditinjau sebuah kawat dengan panjang ℓ terhubung potensial di setiap ujung-ujungnya sebesar V 1 (+) dan V 2 (-) sehingga memberikan beda potensial Δ V maka,
L A I V =
(3)
Metode  resistivitas  dengan  konfigurasi Schlumberger dilakukan dengan
cara mengkondisikan  spasi  antar  elektroda  potensial adalah  tetap  sedangkan  spasi  antar  elektroda  arus berubah  secara  bertahap.  Pengukuran  resistivitas pada  arah  vertikal  atau vertical  electrical  sounding (VES)  merupakan  salah  satu  metode  geolistrik resistivitas untuk menentukan perubahan resistivitas tanah  terhadap  kedalaman  yang  bertujuan  untuk mempelajari  variasi  resistivitas  batuan  di  bawah permukaan bumi secara vertikal [9]. Koreksi  faktor  geometris  metode  Sclumberger, sebagai berikut :
= 2 2 2 2 a L a K (4)
dan tahanan jenis semu, sebagai berikut :
R a L a a = 2 2 2
2
(5)

## METODEPENELITIAN
Pengukuran  resistivitas  dilaksanakan  di Perumahan  HSB  Indah  Residence,  Jalan  Swakarya Kelurahan  Tuah  Karya,  Tampan  Pekanbaru  pada bulan  Februari  2019  dengan    koordinat
N 4 5 , 18 7 2 0 0 4 . 20 7 2 0 ! ! dan . 6 8 , 0 3 2 101 3 7 , 51 2 2 101 E ! ! Gambar 1. Lokasi Penelitian
Pengukuran  resistivitas  lapisan  tanah  sepanjang lintasan 300 meter menggunakan metode geolistrik Schlumberger.
Gambar 2. Susunan elektroda Schlumberger.
Titik  acuan  dimulai  dari  titik  tengah  dari panjang  lintasan.  Kabel-kabel  dihubungakan  pada elektroda  arus  dan  elektroda  potensial  serta dihubungkan  pada  alat  resistivitimeter.  Atur  jarak eletroda,  jarak  elektroda  MN  adalah  sebesar  dua meter dan jarak elektroda AB adalah sebesar delapan meter.  Hubungkan  resistivitimeter  pada accu , kemudian  catat  hasilnya  dan  lakukan  pengukuran dengan  memindahkan  elektroda  dengan  jarak elektroda  AB  sejauh  empat  meter  serta  jarak  MN sejauh  satu  meter  sampai  dengan  panjang  lintasan yang  diukur  selesai.  Hasil  yang  didapat  akan  diolah menggunakan program komputer software progress . Software  Progress adalah  program  komputer yang  secara  otomatis  akan  menentukan  data  dalam bentuk satu dimensi (1-D).

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Nilai  resistivitas  batuan  merupakan  hasil  yang diperoleh  dari  penelitian  dan  memiliki  nilai  yang berbeda-berdeba  dan  bergantung  pada  kondisi batuannya.  Pengukuran  geolistrik  dilakukan  di Perumahan  HSB  Indah  Residence.  Data  yang diperoleh  di  titik  pengukuran  berupa  nilai resistivitas,  ketebalan  dan  kedalaman  dari  titik pengukuran secara horizontal (1D).
Hasil  pengolahan  data  ditunjukkan  pada Gambar  3,  kemudian  diinterpretasikan  data  yang menunjukkan  lima  lapisan  tanah  (Tabel  1)  yaitu 13,49 Ω m  (lapisan  lempung)  dengan  ketebalan  9 meter, 42,88 Ω m (lapisan lanau) dengan ketebalan 11  meter,  1,87 Ω m  (lapisan  lempung)  dengan ketebalan  5  meter,  59,17 Ω m  (lapisan  batu  pasir) dengan ketebalan 23 meter dan 443,40 Ω m (lapisan pasir  kerikil)  pada  ketebalan  sampai  tak  hingga. Berdasarkan nilai resistivitas, lapisan pertama, kedua dan  ketiga  merupakan  lapisan impermeable yaitu lapisan yang sulit menyerap air dan lapisan keempat merupakan  lapisan  pembawa  air  (akuifer)  yaitu lapisan  batu  pasir.  Sedangkan,  lapisan  kelima  yaitu lapisan pasir kerikil diduga sedikit mengandung air.
Gambar 3. Hasil pengolahan data.
Tabel 1. Hasil interpretasi lapisan tanah.

## KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  pengolahan  data software progress terdapat  lima  lapisan  tanah  berserta  nilai resistivitas  nyata.  Lapisan  pertama  merupakan lapisan lempung dengan nilai resistivitas 13,49 Ω m pada  kedalaman  0-8  meter,  lapisan  kedua merupakan  lapisan  lanau  dengan  nilai  resitivitas 42,88 Ω m pada kedalaman 8-18 meter dan lapisan ketiga  memiliki  pola  yang  sama  dengan  lapisan pertama  yitu  lapisan  lempung  dengan  nilai resistivitas 1,87 Ω m pada kedalaman 18-22 meter, lapisan  keempat  merupakan  lapisan  batupasir  yang nilai resitivitasnya 59,17 Ω m pada kedalaman 22-44 meter, diduga adalah lapisan pembawa air di bawah permukaan  tanah  (akuifer)  dan  lapisan  kelima merupakan  lapisan  pasir  kerikil  yang  nilai resistivitasnya  443,40 Ω m  pada  kedalaman  44 meter,  merupakan  lapisan bedrock (lapisan  batu dasar). Penyebab air permukaan selalu meluap di  perumahan  adalah  lapisan  tanah  yang didominasi  oleh  material  lempung  dan  lanau
dengan  kedalaman  25  meter  di  bawah permukaan  tanah.  Lempung  dan  lanau  yang terdapat  pada  lapisan  pertama  sampai  dengan ketiga  merupakan  tanah  yang  sulit  menyerap air.

## DAFTAR PUSTAKA
Allan, L. Nicholas K., Koch. 1982. Physics  Geology . New York : Cambridge  University Press.
Kodoatie, Robert J. 2012. Tata Ruang Air  Tanah . Yogyakarta : Andi.
Purnama, Setyawan. 2013. Analisis  Karakteristik Akuifer Berdasarkan  Pendugaan Geolistrik Di Pesisir  Kabupaten  Cilacap Jawa Tengah. Jurnal Geografi .    Vol.  11 No. 22. Hal : 155-165.
Ray,  L.  K.  J.  R.,  M.  A.  Kohler  dan  J.  L.  H. Paulus. 1989. Hidrologi Untuk  Insinyur . Jakarta: Erlangga.
Slamet dan Ruhiyat Husen. 1981. Geofisika Eksplorasi
Terbatas . Bandung :  Lembaga Fisika Nasional - Lembaga Ilmu PengetahuanIndonesia. Sheriff, R. E. 2002. Encyclopedic  Dictionary Of Applied Geophysics . 4 th edition .  SEG  Tulsa  : Oklahoma.
Telford W. M. 1990. Applied Geophysic .  New  York
: Cambridge University      Press.
Todd, D.K. 1980. Groundwater Hydrology .   New York : Wiley and Sons Inc.
Kedalaman (m) Resistivitas ( Ω m) Litologi 0,00-8,00 13,49 Lapisan Lempung 8,00-18,00 42,88 Lapisan Lanau 18,00-22,00 1,87 Lapisan Lempung 22,00-44,00 59,17 Lapisan Batu Pasir 44,00- ~ 443,40 Pasir Kerikil