Eksplorasi Airtanah SN Hidrogeologi UNP 1 Dasar dari

Eksplorasi Airtanah SN - Hidrogeologi => UNP 1

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): ü (ρ) < = mengandung airtanah; ü (ρ) << = mengandung airtanah dengan TDS tinggi (asin/payau/tercemar? ); ü (ρ) >> = bukan akuifer SN - Hidrogeologi => UNP 2

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

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

Metode Geolistrik Tahanan Jenis SN - Hidrogeologi => UNP 5

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

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

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

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

§ 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 SN - Hidrogeologi => UNP 10

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

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

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

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

Jejak gelombang seismik refraksi SN - Hidrogeologi => UNP 15

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

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

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

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

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

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

§ 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 SN - Hidrogeologi => UNP 22 lokasi sumur produksi bisa lebig akurat

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. SN - Hidrogeologi => UNP 23

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

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

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

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

§ 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

§ 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: ü rotary table + kelly ü rotary spindle => langsung drill rod biasa (pipa) SN - Hidrogeologi => UNP 29

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

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 : ü short dan long normal resistivity, ü natural gamma ray, ü kaliper, SN - Hidrogeologi => UNP 31

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

Penampangan Geofisika Lobang Bor 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 SN - Hidrogeologi => UNP 33

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

SN - Hidrogeologi => UNP 35

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

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

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

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 SN - Hidrogeologi => UNP 39

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) SN - Hidrogeologi => UNP 40

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

Konstruksi sumur airtanah SN - Hidrogeologi => UNP 42

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

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

Screen penurun tekanan air SN - Hidrogeologi => UNP 45

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

Tabel Kualitas Saringan SN - Hidrogeologi => UNP 47

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

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

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

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

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

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