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.
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
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
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
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
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.
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
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
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
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
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
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