Eksplorasi Air Tanah

1. Eksplorasi Airtanah
SN - Hidrogeologi => UNP 1

2. SN - Hidrogeologi => UNP 2
Dasar dari metoda geofisika untuk eksplorasi airtanah:
 Memanfaatkan sifat fisik batuan/tanah dan air yang berada di
dalam pori-pori atau rekahan
 Sifat fisik tersebut (untuk aiirtanah):
• Sifat meneruskan/menahan arus listrik  resistivity (ρ):
 (ρ) < = mengandung airtanah;
 (ρ) << = mengandung airtanah dengan TDS tinggi
(asin/payau/tercemar?);
 (ρ) >> = bukan akuifer

3. SN - Hidrogeologi => UNP
3
Dasar dari metoda geofisika untuk eksplorasi airtanah:
• Sifat meneruskan gelombang seismik (kerapatan/
kepadatannya)  density (γ):
 (γ) >> padat = non akuifer;
 (γ) << berongga = mungkin akuifer
• Sifat radioaktif  sinar gamma
 Sinar gamma alami >>  batu lempung (mengandung
K)

4. SN - Hidrogeologi => UNP 4
Metoda Geolistrik Tahanan Jenis (resistivity)
Resistivity :
1. Wenner
2. Schlumberger
3. Dipole-dipole
4. Mess ala Masse

5. Metode Geolistrik Tahanan Jenis
SN - Hidrogeologi => UNP 5

6. Metode Geolistrik Tahanan Jenis : Werner
SN - Hidrogeologi => UNP 6
Konfigurasi Werner:
• CP = PP = PC = a
• C = elektrode arus
• P = elektrode potensial
• I = arus (ampere)
• V = voltage (volt)
R = 2 π a ΔV / I

7. Metode Geolistrik Tahanan Jenis
SN - Hidrogeologi => UNP 7
Konfigurasi Schlumberger:
• PP (tetap) = b
• CC (berubah) = L
• C = elektrode arus
• P = elektrode potensial
• I = arus (ampere)
• V = voltage (volt)
R = π [{ AB/2)2 – (MN/2)2} /MN] ΔV / I

8. Pola arus di dalam tanah/ batuan
(Susunan Schlumberger)
SN - Hidrogeologi => UNP 8

9. Kurva Sounding (Susunan Werner)
SN - Hidrogeologi => UNP 9

10. SN - Hidrogeologi => UNP 10
 Pengukuran geolistrik resistivity bisa dipakai
untuk menetahui (menduga) sebaran batuan
(berdasarkan tahanan jenisnya) dalam arah :
• horisontal (electric profiling)  peta, dan
• pada arah vertikal (electrik sounding) 
penampang

11. Peta hasil survey geolistrik resistivity : profile
SN - Hidrogeologi => UNP 11

12. Penampang hasil survey geolistrik resistivity : soundingg
SN - Hidrogeologi => UNP 12

13. SN - Hidrogeologi => UNP 13
Metoda Seismik Refraksi (imbas)
Berdasarkan pada Kecepatan gelombang bias
(yang merepresentasikan rapat massa)

14. Pengukuran dengan metode seismik refraksi
SN - Hidrogeologi => UNP 14

15. Jejak gelombang seismik refraksi
SN - Hidrogeologi => UNP 15

16. Interpretasi data seismik refraksi (2 lapisan)
SN - Hidrogeologi => UNP 16

17. Pengukuran pada 2 lapisan batuan
SN - Hidrogeologi => UNP 17

18. Interpretasi data seismik refraksi (3 lapisan)
SN - Hidrogeologi => UNP 18

19. Beberapa model hasil pengukuran dengan seismik refraksi
SN - Hidrogeologi => UNP 19

20. Pemboran (Eksplorasi) Airtanah
SN - Hidrogeologi => UNP 20

21. Pemboran:
 Pemboran eksplorasi diperlukan untuk mendapatkan data
geologi maupun parameter hidrogeologi yang ada di bawah
permukaan tanah
 Dengan didapatkannya data tersebut maka dapat dibuat
penampang geologi lubang bor (geological bor hole log);
sehingga jika pada satu cekungan dibuat beberapa lubang
bor (dengan pola tertentu), dapat digambarkan kondisi
hidrostratigrafi cekungan tersebut.
SN - Hidrogeologi => UNP 21

22.  Pada sumur-sumur tersebut juga (da[at) dilakukan test
akuifer (slug test, pumping test, flowing test, serta
pemantauan m.a.t atau tekanan pisometrik).
 Dari test tersebut bisa didapatkan nilai K, T, S, serta
fluktuasi m.a.t. atau tekanan pisometriknya.
 Jika bisa dibuat (mininal 3 lobang bor eksplorasi (dalam satu
sistem cekungan airtanah yang sama)  konfigurasi
geologi 3 dimensi (3-D) (blok diagram/ fench diagram) dapat
dibuat  arah aliran airtanah dapat diduga dan dibuat
modelnya
 Diagram hidrostratigrafi bisa dibuat  penentuan lokasi
sumur produksi bisa lebig akurat
SN - Hidrogeologi => UNP 22

23. SN - Hidrogeologi => UNP 23
Pemboran (core sampling)
Salah satu kegiatan penting dalam eksplorasi airtanah adalah
pemboran. Kegiatan pemboran (inti/ coring) dilakukan untuk
memperoleh gambaran sebaran vertikal maupun horisontal (jika
ada beberapa lobang bor) batuan (stratigrafi) sebaik mungkin.

24. SN - Hidrogeologi => UNP 24
Mesin Bor (drilling machine)

25. Pemboran Airtanah (direct circulation)
SN - Hidrogeologi => UNP 25
Selang air pembilas
Waterswivel
Pipa bor/ rod/ (kelly)
Mud pit
Fluida bor (mud)
Lubang bor
Anulus
Mata bor (bit)
Casing
Mesin bor

26. Pemboran Airtanah
SN - Hidrogeologi => UNP 26
Rig/ mast
Katrol
Wire rope/ seling
Mesin penggerak
Lubang bor
Mesin bor

27. Ada beberapa metode pemboran sumur produksi
airtanah:
 Percussive drilling (cable tools )
• bit dan pemberat dijatuhkan (bebas) dan diangkat
dengan string (kabel)
• tidak ada core, hanya cuttings
• cuttings hasil pemboran diangkat dengan bailer
• hanya pada batuan yang kuat (tidak perlu casing)
SN - Hidrogeologi => UNP 27

28.  Percussive drilling (down the hole)
• bit/ piston digerakkan oleh udara tekan (dihasilkan oleh
kompressor) yang disalurkan melalui pipa
• tidak ada core, hanya cuttings
• cuttings terbawa keatas oleh udara
SN - Hidrogeologi => UNP 28

29.  Rotary drilling
• energi dan bit diantar dengan pipa yang diputar dari atas/
permukaan
• bisa dapat core atau cuttings, tergantung jenis bit yang
dipakai
• core/ core barrel diambil dengan menggunakan wire line
• cuttings diangkut oleh fluida bor
• ada 2 metode:
 rotary table + kelly
 rotary spindle => langsung drill rod biasa (pipa)
SN - Hidrogeologi => UNP 29

30. SN - Hidrogeologi => UNP 30
Bit dan Bailer untuk alat Bor
“tumbuk” (cable tools)
Bit (mata bor) untuk alat Bor “putar”
(rotary table/ spindle)

31. SN - Hidrogeologi => UNP 31
Data yang diambil pada pemboran eksplorasi:
 Jenis batuan (litologi) : sampling – deskripsi – penamaan
batuan !
 Ketebalan masing-masing lapisan  log litologi
 Harga K masing-masing lapisan  akuifer/non akuifer ?
 Muka airtanah statik dan piezometric level
 Sistem hidrogeologi (akuifer bebas / tertekan ?)
 Karakteristik sumur (p.test: K, T, S ?)
 Kualitas airtanah (sampling dan analisa kimia)
 Data log geofisika :
 short dan long normal resistivity,
 natural gamma ray,
 kaliper,

32. SN - Hidrogeologi => UNP 32
Contoh “cuttings”
Rekaman kecepatan
pemboran
Log litologi (dari core
dan cuttings

33. SN - Hidrogeologi => UNP 33
Metoda penampangan lobang bor (bore hole logging):
 Penampangan litologi :
• dari cuttings/ potongan batuan
• dari inti bor/ core
 Penampangan dimensi :
• caliper: bisa membantu menentukan akuifer dan non
akuifer
 Penampangan geofisika:
• short dan long normal resistivity,
• natural gamma ray,
• netron
Penampangan Geofisika Lobang Bor

34. Konfigurasi elektrode dalam ‘resistivity logging’
SN - Hidrogeologi => UNP 34

35. SN - Hidrogeologi => UNP 35

36. SN - Hidrogeologi => UNP 36
Caliper logging Natural gamma log Neutron log

37. Pembuatan penampang stratigrafi dari log bor litologi
SN - Hidrogeologi => UNP 37
1. Log bor (litologi) hasil koreksi 
2. Penampang litologi/ diagram
pagar (fence diagram) 
3. Hidrostratigrafi 
4. Tentukan akuifer yang berpotensi

38. SN - Hidrogeologi => UNP 38
Desain dan Konstruksi Sumur Produksi

39. SN - Hidrogeologi => UNP 39
Sumur Produksi :
 ukuran (dimensi) sumur produksi :
• diameter lobang sumur
• kedalaman sumur
 konstruksi sumur produksi :
• casing (pipa sumur + pipa naik)
• cement grout semen (semen pelindung)
• screen (saringan)
• gravel pack (susunan kerikil)
• lead/rubber packer (jika perlu)
• pipe stabilizer

40. SN - Hidrogeologi => UNP 40
Sumur Produksi :
 pemilihan jenis dan ukuran bukaan screen :
• tergantung kualitas air
• tergantung ukuran butiran akuifer
 pemilihan ukuran gravel pack :
• tergantung ukuran butiran akuifer
• tergantung ukuran bukaan screen (3-6 mm)

41. Penentuan letak saringan pada sumur produksi
SN - Hidrogeologi => UNP 41

42. Konstruksi sumur airtanah
SN - Hidrogeologi => UNP 42

43. Bukaan dan panjang screen harus sesuai dengan ukuran butir
akuifer
SN - Hidrogeologi => UNP 43
Butir halus
Butir kasar
Bukaan kecil
Bukaan besar
Pasir halus masuk
ke screen kasar

44. Gravel pack (filter pack) mencegah masuknya pasir ke dalam
pipa sumur
SN - Hidrogeologi => UNP 44
Gravel pack ~ 3
– 6 mm

45. Screen penurun tekanan air
SN - Hidrogeologi => UNP 45

46. Saringan dan susunan gravel pada sumur produksi
SN - Hidrogeologi => UNP 46

47. Tabel Kualitas Saringan
SN - Hidrogeologi => UNP 47

48. Tabel Kecepatan Aliran Air Melalui Saringan
SN - Hidrogeologi => UNP 48

49. SN - Hidrogeologi => UNP 49
Terimakasih & Selamat Belajar !!!

50. Hubungan Antara Ukuran Bukaan Saringan
Dengan Ukuran Gravel
SN - Hidrogeologi => UNP 50

51. Distribusi ukuran butir pada akuifer yang berbeda
SN - Hidrogeologi => UNP 51

52. Ukuran bukaan screen dipengaruhi distribusi ukuran butir
akuifer
SN - Hidrogeologi => UNP 52

53. Pemilihan ukuran gravel pack dipengaruhi oleh ukuran butir akuifer
SN - Hidrogeologi => UNP 53