Pengetahuan

STUDI PENURUNAN TANAH (LAND SUBSIDENCE) DENGAN PENGUKURAN VLF-EM

Penurunan tanah (land subsidence) merupakan permasalahan yang umum terjadi di kota – kota besar di Dunia. Di dalam dinamika bumi, permukaan tanah akan selalu mengalami deformasi dengan berbagai macam faktor penyebab. Land subsidence merupakan perubahan struktur permukaan bumi yang disebabkan secara alami ataupun olah manusia sehingga menyebabkan perubahan strukturnya (Stingelin dkk., 1975). Menurut Sulasdi (2000) di dalam (Leonard, 2000). Penurunan tanah (land subsidence ) atau disebut juga deformasi vertikal adalah perubahan konfigurasi permukaan tanah ke arah vertikal, dimana arah vertikal ditentukan dari datum vertikal atau disebut juga bidang referensi tinggi. Penurunan muka tanah (land subsidence ) merupakan suatu permasalahan geologi teknik yang sangat dipengaruhi oleh sifat fisik keteknikan lapisan batuan/tanah penyusunnya. Penurunan tanah diantaranya diakibatkan oleh bertambahnya beban atau berkurangnya tekanan hidraulik pada lapisan tanah. Penambahan beban dapat terjadi akibat beban bangunan diatasnya maupun beban tanah itu sendiri atau hilangnya bouyansi tanah akibat hilangnya air dalam ruang antar pori sehingga tekanan efektif menjadi bertambah. Sedangkan berkurangnya tekanan hidraulik dapat diakibatkan oleh hilangnya kompresibilitas tinggi, penambahan beban bagian atasnya dapat menyebabkan air dalam pori akan terperas keluar dan menyebabkan terjadinya konsolidasi yang menerus menyebabkan terjadinya penurunan tanah (Sophian, 2010).

 

Metode VLF-EM

Pengukuran Bawah Permukaan dengan Metode VLF-EM Metode VLF-EM adalah salah satu metode elektromagnetik yang digunakan untuk memprediksi nilai resistivitas struktur bawah permukaan berdasarkan medan elektromagnetik alam. Metode ini termasuk metode pasif karena hanya menerima sinyal yang berasal dari pemancar radio militer (untuk navigasi) sebagai gelombang primer. Pemancar ini menghasilkan gelombang EM yang dapat menginduksi arus sekunder, terutama pada daerah yang memiliki nilai konduktivitas pada daerah target 2D yang memanjang. Paal (1965) mengamati pada gelombang radio pada VLF bisa digunakan memetakan daerah yang memiliki deposit mineral. Selanjutnya pemancar VLF-EM di seluruh dunia bisa digunakan sebagai sumber EM untuk pemetaan kondisi geologi dekat permukaan atau dangkal (Ramesh Babu dkk, 2007).

 

Pemanfaatan VLF EM pada Land subsidence studi kasus Lumpur Lapindo Sidoarjo

Dalam hal penelitian Land subsidence, Metode Very Low Frequency Electromagnetic (VLF-EM) dipilih karena dikenal sebagai metode yang relatif bermanfaat untuk penentuan target geofisika yang bersifat konduktif, misalnya lapisan batuan beku, patahan pada suatu sistem pelapisan bumi dan juga salah satu metode geofisika yang cukup murah dan efektif untuk memetakan struktur bawah permukaan tanah yang dangkal (Ming-Juin Lin and Yih Jeng, 2010; Monteiro Santosdkk., 2006; Yih Jeng dkk., 2012). Metode ini digunakan untuk mengetahui struktur bawah permukaan dari sebuah lokasi, dimana biasanya lokasi yang akan diteliti sudah terdapat tanda-tanda dari land subsidence seperti adanya pembobotan tanah yang berlebih secara terus menerus. Maka Metode VLF ini akan digunakan untuk mengetahui bagaimana perubahan struktur geologi bawah permukaan yang terjadi akibat adanya bembobotan muka tanah tersebut. Struktur yang dicari dalam peristiwa land subsidence adalah patahan bawah permukaan, sehingga dari hasil yang didapat dalam pengukuran VLF, anomali nilai resistivitas tinggi lah yang akan dicari, karena anomali tersebut yang akan diintepretasikan sebagai rekahan atau patahan. Patahan dan rekahan – rekahan yang didapat kemudian diinterpretasikan sebagai akibat dari suatu daerah mengalami penurunan tanah atau Land subsidence  yang signifikan yang menunjukan terjadinya deformasi rupa bumi.

assa

Gabar : Hasil Inversi VLF

Hasil sebaran zona konduktif  yang didapat pada pengukuran VLF-EM akan  memberikan citra penampang, yang kemudian  dapat digunakan untuk memprediksi rekahan yang terjadi secara horisontal dan vertikal pada lintasan pengukuran. Patahan dan rekahan – rekahan yang didapat kemudian dapat  diinterpretasikan sebagai akibat dari suatu daerah yang mengalami penurunan tanah atau Land subsidence  yang signifikan Adanya warna yang berpasangan antara konduktifitas positif dan konduktifitas negatif memberikan informasi bahwa telah terjadi penurunan muka tanah (land subsidence).

Adapun tahapan dalam pengukuran VLF ini antara lain :

  1. Survey Pendahuluan
  2. Pengambilan Data
  3. Pengolahan Data
  4. Data yang di dapatkan dari VLF-EM adalah data inphase, quadrature , tillt, dan total field.
  5. Kemudian digunakan filtering Multivariate Emperical Mode Decompotition (MEMD) yang bertujuan untuk menghilangkan noise yang bersifat non liner dari VLF –EM itu sendiri. Metode ini sudah terbukti dapat meningkatkan kualitas data.
  6. Setelah dilakukan proses filter dilakukan inversi untuk mendapatkan penampang reistivitas 2D bawah permukaan tanah.
  7. Analisa Data

Dari dari VLF-EM di dapatkan data resistivitas dengan fungsi kedalaman yang dapat diintepretasikan struktur bawah permukaan tanah.

 

 

Refrensi

Abidin, Hasanuddin Z., Andreas, H., Djaja, R., Darmawan, D., Gamal, M.,

(2008),” Land subsidence characteristics of Jakarta between 1997 and

2005″, as estimated using GPS surveys. GPS Solutions, Vol.12, No.2, hal.

23–32.

 

Hiskawan, Puguh. 2011. Akuisisi Data VLF-EM Menggunakan Teknik Konvensional dan Teknik Gradio. Jurnal Fisika Himpunan Fisika Indonesia, Vol.11 (1) p.18-22.

 

Rochman, Juan Pandu Gya Nur. 2014. Studi Penurunan Tanah (Land Subsidence) Dengan Pengukuran Global Position System (Gps) Dan Vlf-Em Di Daerah Lumpur Sidoarjo. Thesis. Institut Teknologi Sepuluh Nopember: Surabaya.