Eksplorasi air tanah meliputi investigasi permukaan dan bawah permukaan untuk menemukan sumber air tanah melalui metode seperti survei geologi, geofisika, pemboran, dan pengujian sumur. Hasilnya digunakan untuk merancang konstruksi sumur produksi dengan menentukan lokasi saringan dan ukuran gravel pack.

1. MATERI IV
EKSPLORASI AIR
TANAH

2. Antri air di jepang pasca tsunami
Latar Belakang

3. PENGERTIAN
Eksplorasi merupakan suatu/
serangkaian pekerjaan/tindakan
yang dilakukan dalam rangka
mencari, menemukan, dan
menggali sumber daya alam,
dalam hal ini adalah air tanah.

4. Eksplorasi Air Tanah
1. Peninjauan kondisi lapangan : morfologi, geologi
dan hidrogeologi
2. Pendugaan Geolistrik
3. Pemboran
4. Logging
5. Evaluasi Data
6. Kontruksi Sumur
7. Pumping Test

5. Metode Investigasi
dalam eksplorasi air
tanah, dapat dibe-
dakan menjadi dua:
1. Investigasi Permukaan
2. Investigasi Bawah
Permukaan

6. Investigasi Permukaan
1. Metode Geologi
2. Penginderaan Jauh
3. Metode Geofisika

7. 1. Metode Geologi
• Analisis dan Interpretasi Peta Topografi,
• Analisis Peta Geologi
• Evaluasi terhadap Data Hidrologi,

9. 2. Penginderaan Jauh
• Interpretasi Foto Udara
• Interpretasi Citra Satelit
• Interpretasi Citra Radar

10. Foto Udara

12. Peninjauan Kondisi Lapangan
Peninjauan kondisi lapangan meliputi :
a.Morfologi : punggungan bukit, lembah, tekuk lereng
dsb.
b.Geologi : dari peta geologi dan pengamatan
lapangan dilihat jenis batuan dan struktur di sekitar
lokasi serta kemungkinan adanya recharge area
c.Hidrogeologi : dari peta hidrogeologi apakah ada
potensi air tanah serta mengamati sumur penduduk
serta sumur-sumur bor yang telah ada

13. Lokasi titik bor harus dibe-
rikan koordinatnya serta
diplot dalam peta lokasi dan
peta rupa bumi
Peta lokasi
Peta rupa bumi
PENINJAUAN LAPANGAN

14. 3. Metode Geofisika
• Metode Electric Resistivity
• Metode Seismik Refraksi
• Metode Gravity

15. 15
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  tahanan jenis
 Tahanan jenis > = mengandung airtanah;
 Tahanan jenis >>= mengandung airtanah dengan TDS
tinggi (asin/payau/tercemar?);
 Tahanan jenis << = bukan akuifer

16. Pendugaan dengan metode Geolistrik untuk mendapatkan data
perkiraan perlapisan tanah / batuan berdasarkan sifat daya hantar
listriknya

17. 17
Metoda Geolistrik Tahanan Jenis
(resistivity)
Resistivity :
1.Wenner
2.Schlumberger
3.Dipole-dipole

18. 18
Metode Geolistrik Tahanan Jenis

19. 19
Metode Geolistrik Tahanan Jenis : Werner
Konfigurasi Werner:
•CP = PP = PC = a
•C = elektrode arus
•P = elektrode potensial
•I = arus (ampere)
•V = voltage (volt)
R = 2 π a ΔV / I

20. 20
Metode Geolistrik Tahanan Jenis
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

21. 21
Pola arus di dalam tanah/ batuan
(Susunan Schlumberger)

22. 22
Kurva Sounding (Susunan Werner)

23. 23
 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

24. Peta hasil survey geolistrik resistivity : profile
24

25. Penampang hasil survey geolistrik resistivity :
soundingg
25

26. PENAMPANG HASIL KAJIAN GEOLISTRIK
Pada penampang ini tidak
ditemukan lapisan akuifer
yang produktif

27. PENAMPANG HASIL KAJIAN GEOLISTRIK
Lapisan batupasir
merupakan akuifer
yang baik

28. 2. Investigasi Bawah Permukaan
• Test Drilling
• Geophisical Logging
• Resistivity Logging
• Spontaneous Potential Logging
• Radiation Logging
• Temperature Logging
• Miscellaneous Logging

29. 29
 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.
PEMBORAN AIR TANAH:

30. PEMBORAN
Pemboran dengan air atau lumpur :
untuk ini harus dipersiapkan mesin pompa dengan kapasitas
tekan dan penyedotan lumpur pemboran yang sesuai dengan
kedalaman yang dituju.
Selain itu diperhatikan jarak dari sumber air yang memerlukan
sistim pompa dan rangkaian pipa air untuk penyaluran, maupun
penggunaan truk tangki air.
Lumpur biasanya dipakai bentonit yang diperdagangkan secara
komersial. Kekentalan dari lumpur dapat diatur dengan
menentukan berat jenisnya.

31. 31
 Pada sumur-sumur tersebut juga (da[at) dilakukan test
akuifer ( 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
PEMBORAN

32. 32
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.

33. 33
Mesin Bor (drilling machine)

34. SN - Hidrogeologi => UNP
34
Pemboran Airtanah (direct circulation)
Selang air pembilas
Waterswivel
Pipa bor/ rod/ (kelly)
Mud pit
Fluida bor (mud)
Lubang bor
Anulus
Mata bor (bit)
Casing
Mesin bor

35. SN - Hidrogeologi => UNP
35
Pemboran Airtanah
Rig/ mast
Katrol
Wire rope/ seling
Mesin penggerak
Lubang bor
Mesin bor

36. SN - Hidrogeologi => UNP
36
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)

37. 37
• 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)
ROTARY DRILLING

38. 38
Bit dan Bailer untuk alat Bor
“tumbuk” (cable tools)
Bit (mata bor) untuk alat Bor “putar”
(rotary table/ spindle)

39. SN - Hidrogeologi => UNP
39
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,

40. 40
SN - Hidrogeologi => UNP
Contoh “cuttings”
Rekaman kecepatan
pemboran
Log litologi (dari core
dan cuttings)

41. 41
 Penampangan litologi :
• dari cuttings/ potongan batuan
• dari inti bor/ core
 Penampangan dimensi :
• caliper: bisa membantu menentukan akuifer dan non
akuifer
 Penampangan geofisika:
• SP dan normal resistivity,
• natural gamma ray,
• netron
Metoda penampangan lobang bor (bore hole logging)

42. Geophysical Logging
• Penggunaan alat pada suatu lubang bor yang
bekerja untuk merekam sifat-sifat fisik semua
parameter batuan
• Hasilnya berupa interpretasi karakteristik formasi,
kuantitas airtanah, kualitas airtanah dan
pergerakannya, atau struktur fisik yang ada di
dalam lubang bor

43. Resistivity Logging
Mengukur tahanan listrik media di
sekitar alat, dengan mengalirkan
arus listrik dan elektrode potensial.

44. Spontaneous Potential Logging
Mengukur potensial listrik alami yang
dijumpai di dalam lapisan bumi
Pengukuran biasanya dalam milli volt
yang didapat dari pencatatan
potensiometer yang dihubungkan dengan
dua buah elektrode

45. Radiation Logging
• Natural-Gamma Logging:
• Gamma-gamma Logging:
• Neutron Logging:

47. 47
GAMMA RAY DAN NEUTRON LOGGING

48. 48
Caliper logging Natural gamma log Neutron log
LOG CALIPER, GAMMA RAY DAN NEUTRON

49. PEMBORAN AIR TANAH

50. Logging dlm lubang bor Konstruksi SumurPengukuran M.A.T
PENGUJIAN DALAM LUBANG BOR
DAN KONSTRUKSI SUMUR

51. HASIL EKSPLORASI AIR TANAH
1. Lokasi Saringan
2. Jenis pipa yang akan digunakan
3. Posisi kedalaman pompa
4. Debit optimum yang diperbolehkan
5. Kapasitas Pompa
25/2

52. 52
 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
Sumur Produksi

53. 53
 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)
SARINGAN DAN GRAVEL PACK

54. Penentuan letak saringan pada sumur produksi
54

55. 55
Konstruksi sumur airtanah

56. Bukaan dan panjang screen harus sesuai dengan
ukuran butir akuifer
Butir halus
Butir kasar
Bukaan kecil
Bukaan besar
Pasir halus
masuk ke screen
kasar
56

57. Gravel pack (filter pack) mencegah masuknya pasir ke
dalam pipa sumur
Gravel pack ~ 3
– 6 mm
57

58. 58
Saringan dan susunan gravel pada sumur produksi

59. 59
Tabel Kualitas Saringan

60. 60
Tabel Kecepatan Aliran Air Melalui Saringan

61. Sasaran utama pelaksanaan uji pemompaan ini adalah :
1.menentukan kondisi sumur : besaran kapasitas, jenis
sumur, dan efisiensi pemompaan sumur.
2.menentukan parameter hidrolika akuifer
UJI PEMOMPAAN
Data yang terekam sebagai berikut :
1.Tinggi muka air tanah ( sebelum pemompaan ).
2.Debit pemompaan.
3.Penurunan muka air tanah.
4.Waktu sejak pemompaan dimulai.
5.Kenaikan muka air tanah selama pemompaan dihentikan.
6.Waktu setelah pemompaan dihentikan.
7.Sifat fisik dan kimia air tanah (pengukuran langsung di lapangan).

62. Water meter Pengukuran M.A.T
Uji pemompaan dilakukan selama 48 s/d 72 jam tergantung
potensi air tanahnya, dengan mengukur penurunan T.K.A, dengan
urutan :
1.Uji pendahuluan
2.Uji debit konstan
3.Uji Penurunan Bertingkat/Uji Surut Muka Air Secara Bertahap
PERALATAN UJI PEMOMPAAN

64. TERIMA KASIH