## Identifikasi Akuifer di Sekitar Kawasan
Karst Gombong

## Selatan Kecamatan Buayan Kabupaten Kebumen dengan Metode Geolistrik Konfigurasi Schlumberger
Sinta Maemuna, ∗ Darsono, dan Budi Legowo Program Studi Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret, Jln. Ir Sutami 36A Kentingan, Surakarta, 57126

## Intisari
Karst pada umumnya tersusun dari batuan gamping, biasanya meloloskan air hujan melalui celah-celah ba- tuan tersebut. Hal ini yang mengakibatkan kekurangan air pada saat musim kemarau tiba yang mengakibatkan hilangnya air permukaan. Kami telah melakukan penelitian untuk mengidentifikasi akuifer di sekitar kawasan karst Gombong Selatan, tepatnya berada di kecamatan Buayan, yang meliputi desa Nogoraji, Jogomulyo, dan Jatiroto, dengan menggunakan metode geolistrik menggunakan konfigurasi schulmberger. Data yang diperoleh kemudian diolah dengan software IPI2win , kemudian dibuat pemodelan 2D dengan software RockWorks15 . Hasil penelitian didapatkan akuifer dangkal dalam kedalam 7,57-23,8 m batuan berupa pasir dan untuk akuifer dalam pada 144-242 m batuan berupa breksi ini berada di T4 (Jogomulyo), akuifer dalam pada 131-223 m batuan pasir gampingan pada T5 (Nogoraji). Sedangkan pada T1 (Jatiroto), T2 (Jogomulyo), T3 (Jogomulyo) tidak ditemukan keberadaan akuifer karena batuan yang teridentifikasi berupa napal, tufa, napal tufaan, dan lempung karena batuan tersebut termasuk impermeable .

## ABSTRACT
Karst is usually composed of limestone, which often leaks rain water through holes in the limestone. As the result, drought often happens during dry season. We conducted a study to identify aquifer using geo-electric method with Schlumberger configuration, around the Southern Gombong karst region in Buayan district, pre- cisely in Nogoraji, Jogomulyo, and Jatiroto village.The obtained data were processed using IPI2win software, and then we made 2D model using RockWorks 15. From this model, we found that a shallow aquifer as sand- stone is located at the depth of 7,57-23,8 m, and an aquifer as breccias at the depth of 144-242 m. Both aquifer are located in T4 (Jogomulyo). Additionally, we also found an aquifer as limestone at the depth of 131-223 m, which is located in T5 (Nogoraji). However, we did not found any aquifer in T1 (Jatiroto), T2 (Jogomulyo), and T3 (Jogomulyo), because we only identified marl, tuff, tuffaceous marl and clay layer, which are impermeable.
K ATA KUNCI : aquifer, Southern Gombong Karst , geoelectric method, Schlumberger configuration http://dx.doi.org/10.12962/j24604682.v13i2.2156
Gambar 1: Skema pelarutan batuan karst [4] seperti yang dikutip oleh H.A. Murti [2].
∗ E- MAIL : sintamaemuna@student.uns.ac.id

## I. PENDAHULUAN
Karst merupakan suatu medan dengan kondisi hidrologi yang khas sebagai akibat dari suatu batuan yang mudah larut dan mempunyai porositas sekunder yang baik [1]. Kawasan karst biasanya tersusun atas batuan gamping yang memiliki akuifer yang unik, dimana sifat dari batuan gamping memiliki porositas sekunder yang langsung meloloskan air hujan yang ada dipermukaan yang melewati celah-celah atau rekahan bat- uan, hal itu yang mengakibatkan jika pada musim kemarau timbulah masalah kekurangan air karena hilangnya sungai permukaan [2]. Pada kawasanan karst biasanya memiliki ciri- ciri sebagai berikut: langka atau tidak terdapatnya drainase, terdapatnya goa bawah tanah dan terdapatnya cekungan ter- tutup dalam berbagai ukuran dengan bentuk yang berbeda- beda. Kawasan karts biasanya terbentuk atas batuan karbonat berdasarkan proses pembentukannya, didominasi oleh pelaru- tan batuan dimana batuan kapur (gamping) diawali oleh larut- nya CO 2 didalam air membentuk H 2 CO 3 . Larutan H 2 CO 3 yang tidak stabil terurai menjadi H + dan HCO − 3 . Kemudian
Gambar 2: (a) diffuse , (b) mixed , (c) conduit aliran air tanah karst [6] seperti yang dikutip oleh D. Karunia [7].
ion H + inilah yang selanjutnya akan menguraikan CaCO 3 menjadi Ca 2+ dan HCO 2 − 3 , sehingga dapat di tulis nilai pe- rumusan tersebut sebagai berikut CaCO 3 + H 2 O + CO 2 → Ca 2+ + 2 HCO − 2 3 [3]. Proses pelarutan batuan tersebut dipen- garuhi oleh dua faktor yaitu faktor pendorong dan faktor pen- gontrol. Kedua faktor tersebut memegang peran yang sangat penting pada proses pelarutan dan pembentukan batuan gamp- ing. Skema pelarutan batuan gamping ditunjukan Gambar 1.
Pada akuifer, karst memiliki karakteristik dimana pada akuifer ini memiliki sistem conduit yaitu suatu aliran yang memiliki nilai permeabilitas yang sangat kecil, lapisan ini dikontrol oleh lapisan diatasnya dan aliran ini membentuk lorong-lorong. Diffuse adalah suatu aliran akuifer berada pada batuan karbonat yang tidak mudah larut, dan aliran ini bergerak sepanjang rekahan-rekahan kecil yang sedikit ter- pengaruh oleh aktivitas pelarutan. Ada kalanya suatu formasi karst didominasi oleh sistem conduit dan ada kalanya juga su- atu formasi karst tidak ada conduit nya tetapi diffusi berkem- bang dalam kasus ini, dengan adanya hal tersebut maka mem- pengaruhi sirkulasi yang kecil terhadap sirkulasi air karst . Pada umumnya suatu daerah karst berkembang baik dengan kombinasi kedua elemen tersebut. Gambar 2 menunjukan sis- tem conduit , diffuse dan campuran formasi karst dan sistem drainase didaerah karst [5].
Kecamatan Buayan merupakan suatu daerah yang masuk kedalam bentangan pegunungan karst Gombong selatan. Dili- hat secara geologi kecamatan Buayan berbatasan dengan for- masi Halang dan formasi Kalipucang. Untuk formasi Kalipu- cang batuan yang tersusun berupa batu gamping terumbu dan juga batu gamping klastik, sedangkan untuk formasi Ha- lang tersusun atas perselingan batu pasir, batu lempung, na- pal dan tuff dengan sisipan breksi [8]. Wilayah Buayan ter- diri dari batuan kapur dan perbukitan kecil, sehingga jika terjadi musim kemarau wilayah ini mengalami kekeringan dan sumur-sumur milik warga kering. Adanya hal terse- but maka warga mengalami kesulitan mendapatkan air bersih guna memenuhi kebutuhan mereka sehari-hari. Maka dari itu perlu dilakukan sebuah penelitian identifikasi keberadaan akuifer. Identifikasi dapat dilakukan dengan metode geolistrik konfigurasi Schlumberger .
Gambar 3: Konfigurasi elektroda Schlumberger [10].
Metode geolistrik adalah suatu metode dalam bidang ge- ofisika yang mempelajari suatu sifat kelistrikan didalam bumi [9]. Prinsip metode geolistrik resistivitas adalah dengan menginjeksikan arus ke dalam bumi kemudian diukur beda potensial yang ditimbulkan dari injeksi arus tersebut, sehingga dapat dicari nilai resistivitasnya, secara matematis dapat dit- ulis sebagai berikut:
ρ a = K ∆ V I (1)
dengan ρ a = resitivitas semu (ohm.meter), ∆ V = tegangan (volt), K = faktor geometri, I = arus (ampere).
Susunan konfigurasi untuk metode geolistrik konfigurasi Schlumberger digambar seperti berikut: faktor geometri merupakan faktor pengali untuk mencari nilai resistivitas dari nilai resistansinya. Faktor geometri pada pengukuran ge- olistrik resistivitas berbeda-beda tergantung pada konfigurasi pengukuran yang digunakan. Pada penelitian ini konfigurasi elektroda yang digunakan adalah konfigurasi Schlumberger dengan susunan sebagai ditunjukkan Gambar 3.
Berdasarkan model konfigurasi di atas maka dapat dihitung faktor geometri sebagai berikut:
K = π ( L 2 − ` 2 ) 2 ` (2)
Suatu batuan mempunyai nilai resitivitas yang berbeda- beda, nilai resitivitas menurut beberapa sumber ditunjukkan Tabel I.
TABEL I: Nilai resitivitas batuan dari beberapa jenis batuan [11–13].
Jenis Batuan Resistivitas ( Ω m) Batu Gamping 50-10 7 Batu Pasir 1 - 6,4 × 10 8 Lempung 1-100 Marls/napal 3-70 Tuff 2 × 10 3 (basah) 10 5 (kering) Aluvium dan pasir 10-800 Kapur 50 150 Tanah Liat 10-15 Pasir dan Kerikil 30-225 Aluvium : Pasir, kerikil dan kerakal 100-585 Aluvium : Lempung dan Lanau 14-85 Napal tufaan 6-95 Pasir tufaan sisipa batupasir 1,3-8
Gambar 4: Persebaran titik sounding (sumber: google maps).

## II. METODOLOGI PENELITIAN
Penelitian ini menggunakan metode geolistik resistivitas konfigurasi Schlumberger di laksanakan pada bulan Oktober 2016. Lokasi pengambilan data penelitian ini dilakukan di kecamatan Buayan yang meliputi tiga desa yaitu desa Nogo- raji, desa Jogomulyo dan desa Jatiroto yang berada disekitar kawasan karst Gombong selatan kabupaten Kebumen. Dalam penelitan ini terdapat 5 titik sounding seperti pada Gambar 4.
Pengambilan data restivitas dilakukan dengan menggu- nakan peralatan utama yaitu Resitivity Meter OYO tipe 2119C McOHM-EL. Data yang diperoleh kemudian diolah menggu- nakan software IPI2win yang menghasilkan data 1 dimensi, yang kemudian setelah di interpretasi jenis batuanya, dio- lah lagi menggunakan software RockWorks 15 yang meng- hasilkan data 2 dimensi yang dapat menggambar struktur bawah permukaan tanah. Skema diagram penelitian dapat dil- ihat pada Gambar 5.

## III. HASIL DAN PEMBAHASAAN
Berdasarkan geologi daerah penelitian didominasi oleh for- masi halang yang terdiri dari perselingan batu pasir, batu lem- pung, napal, tufa dengan sisiapan breksi. Dari data lapangan
Gambar 5: Skema penelitian.
didapatkan nilai resitivitas semu pada akuisisi data di lapan- gan, kemudian diolah menggunakan software IPI2win dengan memasukan inputan nilai AB/2, MN/2 dan ρ a sehingga dida- patkan hasil interpretasi seperti ditunjukkan Tabel II.
Dari kelima data penelitian ini, ditemukan keberadaan akuifer dimana untuk akuifer dangkal ditulis dengan huruf tebal bergaris sedangkan untuk akuifer dalam ditulis dengan huruf tebal . Keberadaan akuifer ditemukan pada di titik sounding 4 dan 5, dimana pada titik sounding 4 dite- mukan dua buah akuifer berupa akuifer dangkal dan akuifer dalam. Untuk akuifer dangkal berada pada kedalaman 7,57- 23,8 m dengan nilai resitivitas 66,9 Ω m teridentifikasi berupa pasir, sedangkan akuifer dalam berada pada kedalaman 144- 242 m dengan nilai resitivitas 106 Ω m dengan batuan yang teridentifikasi berupa batuan breksi, sedangkan pada titik sounding 5 ditemukan akuifer berupa akuifer dalam dengan kedalaman 131-223 m dengan nilai resitivitas 432 Ω m batuan yang teridentifikasi berupa pasir gampingan. Batuan yang ter- golong akuifer adalah batuan pasir, breksi dan pasir gampin- gan. Sedangkan pada titik sounding 1, titik sounding 2, titik sounding 3 tidak ditemukan keberadaan akuifer karena pada titik sounding tersebut batuan yang terdeteksi berupa batuan napal, tufa, napal tufaan dan lempung yang kesemua lapisan batuan tersebut bukan akuifer karena batuan tersebut tidak da- pat menyimpan atau meloloskan air, mempunyai nilai resitiv- itas yang rendah dan lapisan tersebut berupa lapisan imper- meable . Biasanya jika dalam 1 titik sounding ditemukan 2 keberadaan akuifer berupa dangkal dan dalam itu dipisahkan oleh lapisan impermeable seperti pada titik sounding 4.
Gambar 6: Penampang 2D dari ke 5 titik sounding berdasarkan jenis batuan.
Gambar 7: Penampang 2D berdasarkan persebaran akuifer.
Berdasarkan pengolahan 1D, kemudian dihubungkan titik sounding yang satu dengan yang lain membentuk sebuah pe- nampang 2D dengan software RockWorks 15 seperti ditun- jukkan Gambar 6 dan 7. Pada penampang 2D Gambar 6 di- jelaskan bahwa berada pada bagian selatan yang berada dis- ekitar T4, T5 batuan yang teridentifikasi berupa batuan pasir, pasir gampingan dan breksi, pada bagian selatan batuan yang tersebar berupa batuan lempung dan napal, sedangkan untuk batuan napal tufaan merata dari T1 sampai T5 hanya bedanya pada kedalaman dan ketebalan. Batuan napal hanya berada pada T3 sampai T5 pada bagian atas. Pada penampang 2D Gambar 7 di perlihatkan keberadaan akuifer, pada penampang ini ditemukan dua macam akuifer yaitu akuifer dangkal dan akuifer dalam, untuk akuifer dangkal hanya tersebar disekitar T3 sekitar 450 m dengan kedalaman yang sangat tipis sekitar 10-20 m, sedangkan untuk akuifer dangkalnya persebaranya
disekitar T3 dan T13 dengan persebaran sekitar 700 m dari titik tersebut, dengan kedalaman berkisar 60-90 m.

## IV. SIMPULAN
Penelitian ini telah dilakukan dengan metode geolistrik konfigurasi Schlumberger untuk mencari keberadaan akuifer. Penelitian ini dilakukan dengan mengambil 5 data titik sound- ing , sehingga dihasilkan keberadaan akuifer berada kedalam 7,57-23,8 m berupa akuifer dangkal dengan jenis pasir dan untuk akuifer dalam pada 144-242 m batuan berupa breksi ini berada di T4 (Jogomulyo), sedangkan untuk akuifer dalam juga ditemukan pada kedalaman 131-223 m batuan berupa pasir gampingan yang berada pada T5 (Nogoraji).
[1] D.C. Ford and V.W. Williams, Karst Geomorphology and Hy- drology (London, Chapman and Hall, 1992).
[2] H.A. Murti, Analisis Pendugaan Potensi Akifer Dengan Metode Geolistrik Resistivitas Sounding Dan Mapping Di Kawasan Karst Kecamatan Giritontro Kabupaten Wonogiri , Thesis, Uni- versitas Sebelas Maret, Surakarta, 2009.
[3] H. Adji, dan Haryono, Pengantar Geomorfologi dan Hidrologi
Karst (Fakultas Geografi UGM, Kelompok Studi Karst, 2004).
[4] S. Trudgil, Limestone Geomorphology , (Longman, New York, 1985)
[5] D. Gillieson, Caves: Processes, Development, and Management (Blackwell, Oxford, 1996).
[6] P. Domenico and Schwartz, Physical and Chemical Hydrogeol- ogy (John Wiley dan Sons, New York, 1990).
TABEL II: Tabel tiap titik sounding yang diolah menggunakan soft- ware IPI2win . Titik Kedalaman Ketebalan Resistivitas Batuan sounding (m) (m) ( Ω m) Penyusun Titik 1 (T1) 0-3,02 3,02 17,2 Top soil (Jatiroto) 3,02-11,8 8,74 9,14 Tufa 11,8-17,8 5,99 4,36 Lempung 17,8-31,3 13,5 14,6 Napal tufaan 31,3-60,3 29,1 2,19 Lempung 60,3-125 64,4 9,35 Tufa 125-213 88,7 0,178 Lempung Titik 2 (T2) 0-1,95 1,95 15 Top soil (Jogomulyo) 1,95-3,51 1,56 2,91 Top soil 3,51-8,1 4,59 9,09 Tufa 8,1-15,5 7,45 1,73 Lempung 15,5-43,8 28,3 17,8 Napal tufaan 43,8-115 71,7 2,2 Lempung 115-173 57,3 11,4 Tufa Titik 3 (T3) 0-3,32 3,32 6,85 Top Soil (Jogomuyo) 3,32-5,89 2,57 29,1 Napal 5,89-11,2 5,35 8,97 Tufa 11,2-43,6 32,4 34,2 Napal 43,6-127 83 18,1 Napal tufaan 127-215 88,3 4,43 Lempung Titik 4 (T4) 0-3,92 3,92 19,3 Top Soil (Jogomulyo) 3,92-7,57 3,65 5,81 Tufa 7,57-23,8 16,2 66,9 Pasir 23,8-68,8 45 14,3 Napal tufaan 68,8-144 75,2 31,3 Napal 144-242 97,7 106 Breksi Titik 5 (T5) 0-1,06 1,06 22,5 Top soil (Nogoraji) 1,03-4,36 3,58 10,7 Tufa 4,36-19,6 15,2 23,2 Napal 19,6-44,4 24,8 38,4 Napal 44,4-131 86,3 15 Napal tufaan 131-223 92,1 432
Pasir Gampingan
[7] D. Karunia, Identifikasi Pola Aliran Sungai Bawah Tanah di Mu- dal, Pracimantoro dengan Metode Geolistrik , Skripsi, Universi- tas Sebelas Maret, Surakarta, 2012.
[8] D.E. Geoteknika, Studi Potensi Air Bawah Tanah (ABT) dan Air Permukaan Tanah (APT) di Kabupaten Kebumen Provinsi Jawa Tengah (CV Geoteknika indonesia, Yogyakarta, 2007).
[9] M. Loke, Electrical Imaging Surveys for Environmental and Engineering Studies (Hyperlink, http://www.geoelectrical.com, 2000).
[10] J.O. Coker, Geostatistical Analysis of the Geoelectrical Pa- rameters of Oke-Badan Estate, Akobo, South Western, Nige- ria , International Archive of Applied Sciences and Technol- ogy, International Archive of Applied Sciences and Technology, (ISSN:0976-4828), 2 (2), 27-33, (2012).
[11] W.M. Telford, Applied Geophysics (Second Edition, Cambridge University Press, 1990).
[12] J.M. Reynolds, An Introduction to Applied and Environmental Geophysic , (John Wiley & Sons Ltd, England, 1997).
[13] T. Hardy, B. Nurdiyanto, D. Ngadmanto, P. Susilanto, Jurnal Meteorologi dan Geofisika, 1 (16), 47-56, (2016).