PROPOSAL

PENELITIAN LABORATORIUM

DANA ITS TAHUN 2020

Identifikasi Sumber Panas Bumi Menggunakan Data Magnetik dan

Self-Potential Terintegrasi: Studi Kasus di Nganget, Kec. Kenduruan,

Kab. Tuban

Tim Peneliti:

Dr. Sungkono /Fisika /FSaintik/ ITS

Saifuddin, PhD /Fisika /FSaintik/ ITS

Prof. Dr.-rer.nat Bagus Jaya Santosa /Fisika /FSaintik/ ITS

DIREKTORAT PENELITIAN DAN PENGABDIAN KEPADA MASYARAKAT

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA

2020

i

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI ............................................................................................................................... i

DAFTAR TABEL ...................................................................................................................... ii

DAFTAR GAMBAR ................................................................................................................iii

BAB I. RINGKASAN ............................................................................................................... 1

BAB II. LATAR BELAKANG ................................................................................................. 2

1.1 Latar Belakang .................................................................................................................. 2

1.2 Permasalahan .................................................................................................................... 4

1.3 Tujuan............................................................................................................................... 4

1.4 Target Luaran .................................................................................................................... 4

BAB III. TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................................. 5

3.1 Geologi Daerah Penelitian ............................................................................................... 5

3.2 Geomagnetik .................................................................................................................... 5

3.3 SP ..................................................................................................................................... 6

BAB IV. METODE ................................................................................................................... 7

4.1 Alur Penelitian .................................................................................................................. 7

4.2 Organisasi Tim Peneliti................................................................................................... 11

BAB V. JADWAL DAN RANCANGAN ANGGARAN BIAYA ........................................ 13

5.1 Jadwal Kegiatan ............................................................................................................. 13

5.2 Rancangan Angaran Biaya ............................................................................................. 13

BAB VI. DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................... 15

BAB VII. LAMPIRAN ............................................................................................................ 19

7. 1 Biodata Tim Peneliti...................................................................................................... 19

ii

DAFTAR TABEL

Tabel 1 Target luaran penelitian ................................................................................................ 4

Tabel 2 Pembagian tugas untuk masing-masing tim peneliti .................................................. 11

Tabel 3 Daftar mahasiswa yang akan terlibat dalam penelitian .............................................. 12

Tabel 4 Jadwal penelitian yang akan dilakukan ...................................................................... 13

Tabel 5 Rekapitulasi anggaran penelitian yang diusulkan ....................................................... 13

Tabel 6 Rancangan anggaran biaya yang diajukan untuk penelitian ....................................... 14

iii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1 Air panas Nganget yang dipakai untuk tempat pemandian (Diambil pada bulan

Desember, 2019). ....................................................................................................................... 2

Gambar 3 Alur penelitian yang diusulkan ................................................................................. 8

Gambar 4 Diagram alir pengembangan algoritma analisa data SP dan magnetik ..................... 9

1

BAB I. RINGKASAN

Panas bumi di Nganget, Kec. Kenduruan, Kab. Tuban, Jawa Timur, yang

ditunjukkan oleh adanya sumber air panas, secara geologi tidak berkaitan dengan

gunung api. Sistem pengontrol dan sumber panas bumi ini perlu diketahui agar

sumber panas bumi ini dapat dimanfaatkan secara optimal, tidak hanya untuk tempat

pariwisata (sebagaimana saat ini). Metode geofisika yang dapat digunakan untuk

mengidentifikasi pengontrol dan sumber panas bumi ialah metode magnetik dan self-

potentail (SP). Data SP dan magnetik pada geologi yang komplek (misalnya: area

panas bumi), umumnya terdiri atas beberapa sumber anomali. Metode analisa data

magnetik dan SP untuk mengidentifikasi posisi beberapa anomali secara simultan

berbasis global optimum perlu dilakukan. Oleh karena itu, penelitian ini

kemungkinan memiliki beberapa keterbaruan yang antara lain: 1) Algoritma untuk

analisa multi-onomali data magnetik dan SP berbasis optimum global; 2) posisi dan

model sumber panas bumi di daerah Nganet, Kec. Kenduruan, Kab. Tuban

berdasarkan hasil analisa data magnetic dan SP. Selanjutnya, kedua keterbaruan ini

memiliki potensi untuk ditulis dalam makalah untuk diterbitkan di jurnal

internasional yang terindek Scopus Q2 dalam bidang Geophysics, Earth-Science dan

Computer.

Kata Kunci: Anomali magnetic, anomali SP, Panas bumi, Global optimum, analisa

simultan.

2

BAB II. LATAR BELAKANG

1.1 Latar Belakang

Tuban memiliki tiga sumber air panas, yaitu di Dusun Prataan, Desa

Wukiharjo, Kecamatan Parengan, di Desa Dermawuharjo, Kecamatan Grabakan, dan

Nganget di Desa Sidorejo Kecamatan Kenduruan. Sumber panas yang terakhir ini,

terletak wilayah hutan jati, di bawah Perum Perhutani KPH Jatirogo, BKPH

Bangilan, RPH Sidorejo yang memiliki kadar belerang yang lebih rendah jika

dibandingkan dengan air panas pada umumnya, sehingga baunya tidak menyengat.

Keberadaan air panas ini, dimanfaatkan oleh penduduk sekitar untuk tempat

pemandian (Gambar 1).

Gambar 1 Air panas Nganget yang dipakai untuk tempat pemandian (Diambil pada

bulan Desember, 2019).

Keberadaan air panas ini, secara umum mengindikasikan potensi geothermal

setempat. Geothermal termasuk energi terbarukan dengan memanfaatkan uap panas

sebagai pembangkit tenaga listrik. Umumnya, sistem geothermal di Jawa berkaitan

dengan gunung api, namun di daerah Nganget Kec. Kenduruan, Kab. Tuban ini tidak

dijumpai gunung api. Artinya, kemungkinan sistem geothermal ini dikontrol oleh

patahan atau oleh peristiwa lainya. Untuk mengetahui penyebab sumber panas bumi

ini, perlu dilakukan penelitian menggunakan metode geofisika untuk mengetahui

posisi sumber panas ini dan kemungkinannya untuk dimanfaatkan sebagai sumber

energi terbarukan.

3

Sistem pada geothermal secara umum terdiri atas tiga hal, yaitu: sumber

panas, aliran fluida, dan batuan impermeable sebagai penampung fluida. Ketiga hal

ini, yang secara umum digunakan sebagai acuan dalam penilaian potensi geothermal

menggunakan metode geofisika. Selain itu, sumber panas ini secara umum yang

mengontrol geodinamika pada batuan ataupun geologi melalui pendekatan konveksi

ataupun adveksi. Beberapa peneliti menggunakan beberapa metode geofisika, yang

antara lain: metode Self-Potential (SP) [1], [2], metode vertical electrical sounding

(VES), very low frequency electromagnetic (VLF-EM), dan SP [3], [4], metode

VLF-EM dan SP [5], metode SP, magnetic dan VLF-EM [6], metode VLF-EM [7],

[8], metode magnetic [9], [10].

Dalam mengidentifikasi potensi geothermal, secara umum dapat

menggunakan beberapa pertimbangan, yakni: 1) sumber panas bumi akan

menyebabkan demagnetisasi batuan sekitarnya sehingga menyebabkna suseptibilitas

yang rendah, yang dapat diidentifikasi menggunakan metode magnetik [10]; 2)

Pergerakan fluida atau seepage air panas yang mempengaruhi sistem geothermal

dapat diidentifikasi menggunakan metode SP [3], [5]. Oleh karena itu, dalam

penelitian ini, identifikasi sumber sumber geothermal akan dilakukan menggunakan

beberapa dua metode geofisika, antara lain: metode magnetik dan SP.

Selanjutnya, dalam analisa data SP dan magnetik ini, umumnya dilakukan

secara kualitatif maupun kuantitatif. Dalam analisa kuantitatif (inversi) umumnya

dilakukan sebatas pada satu sumber anomali, sangat jarang metode yang mampu

menghandle permasalahan tersebut yang umumnya melalui inversi data SP atau

magnetik [11] dan melalui analisa sinyal [12]–[14]. Kelemahan metode analisa sinyal

yaitu, membutuhkan data yang relatif banyak jika dibandingkan dengan melalui

inversi. Oleh karena itu, dalam penelitian ini akan dikembangkan suatu metode

inversi data SP dan magnetic untuk mengidentifikasi sumber panas bumi didaerah

Nganget. Metode inversi ini berbasis algoritma optimum global agar tidak kejebak

pada minimum lokal dan untuk menghandle ketidak pastian solusi model [11], [15],

[16].

4

1.2 Permasalahan

Permasalahan yang berusaha dipecahkan dalam penelitian yang akan

dilaksanakan ini antara lain:

1. Bagaimana mengidentifikasi posisi dan kedalaman sumber panas bumi di area air

panas Nganget menggunakan metode magnetic?

2. Bagaimana mengidentifikasi struktur-struktur patahan yang mengontrol panas

bumi disekitar air panas Nganget menggunakan metode SP?

3. Bagaimana mengembangkan algoritma analisa data SP dan magnetic untuk

mengidentifikasi sumber panas bumi di Nganget?

1.3 Tujuan

Tujuan penelitian yang akan dilakukan ini antara lain:

1. Mengidentifikasi posisi dan kedalaman sumber panas bumi di area air panas

Nganget menggunakan metode magnetic

2. Mengidentifikasi struktur-struktur patahan yang mengontrol panas bumi disekitar

air panas Nganget menggunakan metode SP

3. Mengembangkan algoritma analisa data SP dan magnetic untuk mengidentifikasi

posisi sumber panas bumi di daerah Nganget

1.4 Target Luaran

Sebagaimana yang telah dipaparkan dalam latar belakang diatas, bahwa

penelitian yang diusulkan ini potensi memiliki beberapa keterbaruan. Dengan

demikian, hasil dari penelitian yang diusulkan ini kemungkinan dapat menghasilkan

makalah yang mampu tembus dalam jurnal internasional yang terindek Scopus atau

Thomson, sebagaimana target luaran dari penelitian yang direncanakan ini

sebagaimana pada Tabel 1.

Tabel 1 Target luaran penelitian

No Luaran yang

diharapkan

Perkiraan judul yang

diharapkan

Perkiraan isi materi

1. Jurnal

Internasional

Investigation heat

sources using magnetic

and SP methods in

Metode SP dan magnetic untuk

mengidentifikasi sumber panas bumi

di daerah Nganget

5

Nganget area

2. Jurnal

Internasional

Robust and simultanoust

to invert multiple SP

and Magnetic anomalies

Algoritma atau metode analisa yang

baru untuk menentukan sumber

beberapa anomali magnetik dan SP

secara simultan

BAB III. TINJAUAN PUSTAKA

3.1 Geologi Daerah Penelitian

Daerah Kabupaten Tuban termasuk bagian geologi zona Mendala Rembang

atau Lajur Rembang – Madura di mana merupakan pegunungan antiklinorium

dengan arah memanjang Barat–Timur mulai Kabupaten Purwodadi (Jateng) sampai

Surabaya bagian Utara dan berlanjut sampai ke Madura [17].

Secara ringkas penyusun Mendala Rembang di Tuban seluruhnya merupakan

batuan sedimen. Batuan tertua yang tersingkap di daerah penelitian adalah batuan

anggota penyusun Formasi Kujung, sedangkan batuan termuda adalah aluvium yang

merupakan endapan sungai. Peristiwa tektonik pada mendala ini terjadi pada Miosen

Tengah yang berakibat Cekungan Rembang terangkat, membentuk perbukitan

lipatan, mengalami penyesaran dan yang bagian akhir mengalami proses eksogenik.

3.2 Geomagnetik

Medan magnet bumi yang terukur dipermukaan bumi disebabkan oleh tiga

sumber, yakni medan magnet utama, medan magnet luar, dan medan magnet

anomali. Medan magnet utama dihasilkan oleh adanya sirkulasi konveksi antara inti

luar dengan inti dalam bumi. Inti dalam bumi bersifat padat, sedangkan inti luar

bersifat cair. Proses sirkulasi konveksi antara inti luar dan inti dalam bumi ini

menimbulkan aliran electron. Aliran elektron ini pada akhirnya menghasilkan Arus

Eddy. Arus yang mengalir pada medium konduktif dapat menghasilkan medan

magnet Bumi. Konsep ini disebut sebagai teori geodinamo.

Selanjutnya, medan magnet luar disebabkan oleh beberapa sumber yang

berasal dari luar bumi, misalnya: ionosfer, interaksi antara bulan dan ionosfer (variasi

lunar), badai magnetik, dan variasi diurnal. Terakhir, medan magnet anomali yang

6

murni disebabkan oleh karakteristik bawah permukaan bumi. Medan magnet inilah

yang ingin diukur untuk memetakan bawah permukaan berdasarkan sifat

suseptibilitas batuannya. Berdasarkan parameter inilah, metode magnetic dapat

digunakan untuk mengidentifikasi sumber demagnetisasi akibat sumber panas bumi

[10], identifikasi sesar [18], [19], arkeologi [20]–[22], dan lain-lain.

Panas bumi umumnya mengakibatkan demagnetisasi batuan, atau

melemahnya sifat kemagnetan baruan. Akibatnya, batuan akan memiliki nilai

negative pada medan magnet yang terukur. Oleh karena itu, posisi sumber panas

bumi secara lateral dapat diidentikasi melalui analisa reduction to pole pada data

magnetik [10], sedangkan untuk analisa kedalaman perlu dilakukan proses inversi

[23] ataupun analisa menggunakan continuous wavelet transform [12], [14], [24].

3.3 SP

Anomali data Self-potential disebabkan oleh beberapa sumbur, antara lain:

elektro mekani, elektro kimia, efek temperatur, dan kegiatan masyarakat sekitar.

Interpretasi kualitatif dilakukan dengan menghubungkan anomali data SP dengan

konsep sumber anomali pada data SP. Karena pengukuran data SP, seringkali

mengandung noise, maka sebelum diinterpretasikan perlu difilter terlebih dahulu.

Salah satu filter adaptive yang bisa dipakai untuk menghilangkan noise tersebut ialah

noise-assisted multivariate empirical mode decomposition [25]–[27].

Analisa kualitatif data SP biasanya dilakukan dengan melihat anomali negatif

atau positif. Anomali negatif menunjukkan aliran fluida berasal, sedangkan anomali

positif berarti posisi fluida berkumpul. Oleh karena itu, anomali ini berkaitan dengan

sumber panas bumi [1], [3], [12]. Interpretasi kuantitatif dapat digunakan untuk

mengetahui kedalaman sumber anomali ini, yakni melalui analisis continous wavelet

transform (CWT) [12], [14], [28] atau melalui proses inversi data SP [11], [16], [29].

Kedua analisis ini (CWT dan inversi) dapat digunakan untuk identifikasi posisi

anomali, yang berhubungan dengan sumber panas bumi ataupun berhubungan

dengan struktur yang menyebabkan keluarnya air panas.

7

BAB IV. METODE

4.1 Alur Penelitian

Metodologi dalam penelitian ini disusun dengan diagram alir sebagaimana pada

Gambar 2. Gambar ini secara detail dapat dijabarkan sebagaimana berikut:

1. Tinjauan Pustaka

Tinjauan pustaka dilakukan dengan cara mencari makalah-makalah ilmiah

terbaru di jurnal internasional maupun jurnal nasional yang berkaitan geothermal,

geologi geothermal, system terbentuknya geothermal, analisa dan interpretasi

data magnetik serta metode analisa data SP.

2. Pengukuran data Magnetik

Pengukuran data magnetik ini dilakukan secara acak yang disesuaikan dengan

kondisi geologi daerah penelitian. Pengukuran data magntik disuatu tempat ini

dapat dilakukan secara cepat, yakni kurang lebih 3 menit untuk tiap titiknya.

Selain itu, hasil penelitian ini akan sangat tergantung pada sebaran titik

pengukuran. Pada rancangan penelitian, pengukuran akan dilakukan dengan cara

―random‖ pada luasan tertentu dan tergantung pada geologi setempat.

Pengukuran pada penelitian ini akan dilakukan pengukuran pada lebih 8500 titik

pengukuran, dengan asumsi bahwa setiap hari dapat melakukan 85 titik

pengukuran, maka kemungkinan pengukuran data magnetic dapat diselesaikan

selama 7 hari.

Pengukuran ini, dapat dilakukan oleh tiga orang, 1 orang operasional alat, 1

orang operasional kompas geologi, serta 1 orang operator untuk pengukuran di

based station. Artinya, dalam pengukuran metode magnetic inin dibutuhkan dua

alat magnetik, 1 alat untuk pengukuran pada posisi yang telah ditentukan

sedangkan 1 alat lainnya digunakan untuk pengukuran di based station.

3. Koreksi data magnetik

Hasil pengukuran dari data magnetic perlu dilakukan beberapa koreksi, yang

natara lain: koreksi IGRF, koreksi variasi harian dan koreksi bidang datar.

Selanjutnya, setelah koreksi-koreksi ini dilakukan, data magnetik dapat

mencerminkan anomali daerah pengukuran.

8

Gambar 2 Alur penelitian yang diusulkan

4. Pemisahan anomali lokal dan regional

Pemisahan anomaly lokal dan anomali regional ini akan dilakukan menggunakan

metode dekomposisi, sebagaimana metode empirical mode decomposition

(EMD) ataupun variational mode decomposition (VMD). Hal ini dilakukan

karena metode dekomposisi dapat dilakukan unsur subjektifitas yang terjadi pada

9

pemisahan anomali lokal dan regional dengan menggunakan kontinuasi keatas

atuapun kebawah.

5. Reduksi ke kutub dan psudo-gravity

Anomali lokal dan anomaly regional dianalisis menggunakan metode reduksi ke

kutub dan psudo-gravity untuk mengidentifikasi posisi patahan secara kualitatif

(posisi lintang dan bujur). Hal ini perlu dilakukan karena anomaly lokal dan

regional masih sulit digunakan untuk interpretasi.

Gambar 3 Diagram alir pengembangan algoritma analisa data SP dan magnetik

6. Pemodelan 2D data magnetik

Pemodelan 2D dilakukan untuk mengetahui anomali bawah permukaan beserta

kedalamannya. Pemodelan ini dilakukan menggunakan pendekatan inversi data

magnetik ataupun melalui analisa continuous wavelet transform (CWT) [14],

[22]. Pada bagian pemodelan ini, akan dilakukan beberapa metode inversi yang

dapat merekonstruksi parameter model magnetic 2D yang robust dan cepat

(sebagaimana Gambar 3). Hasil dari bagian ini ialah suatu metode atau

10

algoritma untuk analisa data magnetik yang memeliki keterbaruan, sehingga

dapat dipublikasikan di jurnal internasional yang terindek.

7. Pengukuran data SP

Pengukuran data SP dilakukan menggunakna metode fix based dengan elektroda

tidak terpolarisasi CuSO4 [30]. Dalam pengukuran ini, digunakan spasi antar titik

pengukuran sebesar 5 meter. Pengukuran untuk mengidentifikasi sumber panas

bumi beserta pengontrolnya ini kemungkinan dapat diselesaikan selama 7 hari.

Survey ini dapat dilakukan oleh 3 orang, dengan masing-masing orang bertugas

untuk pengukuran di based station yang dibutuhkan dalam koreksi variasi harian,

pengukuran potensial yang gerak, dan membuat lubang untuk elektroda

8. Analisa data SP

Analisa data SP dilakukan melalui tiga tahap. Pertama, koreksi variasi harian dan

koreksi topografi. Kedua, analisa tomografi data SP melalui analisis CWT [28].

Hasil analisis CWT ini berupa bentuk natural dari penyebab anomali data SP.

Ketiga, memfilter data SP menggunakan NA-MEMD dan melakukan inversi data

SP menggunakan pendekatan optimum global [11], [15], [16]. Meskipun

pengusul telah mengusulkan beberapa metode untuk analisa data SP [11], [15],

[16], [29], metode-metode ini belum tentu robust untuk analisa data SP di daerah

Nganget. Hal ini sesuai dengan teorema ―No Free Lunch‖ yang menyatakan

bahwa tidak ada metode yang selalu sukses untuk menyelesaikan sembarang

permasalahan [31]. Terdapat beberapa celah yang dapat dimanfaatkan dalam

pengembangan algoritma untuk analisa data SP (dengan langkah sebagaimana

Gambar 3), antara lain: 1) metode optimum global dengan populasi mikro yang

robust untuk inversi data SP (misalkan micro differential evolution atau micro

bat algorithm) [32]; 2) algoritma optimum global yang robust untuk anomali SP

yang mengandung banyak anomali, sebagaimana flower pollination algoritm

[11] , sebab beberapa metode optimum global tidak mampu digunakan untuk

mencitrakan beberapa anomaly data SP secara simultan.

9. Menulis Makalah

Penelitian ini dimungkinkan memiliki keterbaruan yang kemungkinan dapat

dipublikasikan di jurnal internasional yang berindek scopus. Kemungkinan

penelitian ini memiliki dua keterbaruan, yakni tentang: 1) hasil analisa data

11

magnetik dan SP pada daerah Nganget, Kec. Kenduruan, Tuban; 2) metode

analisa data baru yang dapat diterapkan pada data pengukuran (Magnetik dan

SP). Dua keterbaruan ini dapat ditulis dalam bentuk makalah dalam bahasa

inggris untuk disubmit ke jurnal internasional dengan kriteria minimal Q2 dalam

bidang Geophysics, Earth-Science, Computer. Setelah itu, draf dalam bahasa

inggris ini perlu di-improve oleh native speaker agar editor dan reviewer dapat

memahami isi draf tersebut. Kedua keterbaruan ini masing-masing memiliki

probabilitas keterima sebesar 85% (dugaan peneliti).

10. Membuat Laporan

Seluruh hasil penelitian ini akan ditulis secara terperinci dan urut dalam suatu

laporan. Laporan (soft file dan hard file) ini sebagai pertanggung jawaban kepada

DPPKM-ITS sebagai penyandang dana. Biasanya dalam tiap laporan

(pendahuluan dan akhir), perlu 1 jilid laporan hasil penelitian dan 1 jilid laporan

keuangan untuk DPPKM-ITS, dan 1 jilid untuk masing-masing peneliti. Artinya,

dengan dua orang peneliti, diperlukan 3 jilid laporan hasil penelitian (laporan

pendahuluan dan akhir) dan 2 jilid laporan keuangan. Selain itu, peneliti juga

diharuskan mempresentasikan hasil penelitian ini kepada DPPKM-ITS ini perlu

laporan pendahuluan dan akhir ini masing-masing dalm soft file, begitu pula

dengan masing-masing peneliti. Dengan demikian, diperlukan 2 CD untuk

laporan akhir dan laporan pendahuluan.

4.2 Organisasi Tim Peneliti

Supaya penelitian dapat berjalan dengan sesuai dengan yang diharapkan,

maka tim peneliti merupakan tenaga yang ahli dalam bidangnya masing-masing

dengan pembagian tugas sebagaimana pada Tabel 2.

Tabel 2 Pembagian tugas untuk masing-masing tim peneliti

No Nama Alokasi waktu

(Jam / Minggu)

Uraian tugas

1 Dr. Sungkono 6 Jam 1) Mengkoordinir seluruh kegiatan serta

melakukan pelaporan dan melaksanakan

kegiatan monev

12

2) Mengembangkan algoritma optimum

global untuk inversi data SP dan magnetik

3) Koreksi data SP dan Magnetik

4) Membat draf paper

5) Membuat laporan

2 Saifuddin,

PhD.

4 Jam 1) Mengembangkan algoritma optimum global

untuk inversi data SP dan magnetic

2) Inversi data SP dan magnetik terukur

3) Membuat draf paper

3 Prof. Dr.

Bagus Jaya

Santosa

4 Jam 1) Desain pengukuran data SP dan magnetik

2) Mengkoordinir pengukuran data SP dan

magnetik

3) Menginterpretasi hasil analisa data SP dan

Magnetik

4) Mengoreksi draf paper

Mahasiswa yang Dilibatkan

Mahasiswa yang terlibat dalam penelitian ini beserta judul tugas akhir dan

status kemajuannya sebagaimana didiskrpsikan pada Tabel 3.

Tabel 3 Daftar mahasiswa yang akan terlibat dalam penelitian

No Nama / NRP Mahasiswa Judul Tugas Akhir Status

Kemajuan

1 Muhammad

Thoriq Cholidy

01111740000083

S1 Identifikasi sumber panas

bumi menggunakan metode

self-potensial di daerah

Nganget, Kec. Kenduruan,

Tuban

Mengambil

Tugas Akhir

di semester

Ganjil

2 Muh. Hanif

Faisaluddin

01111740000011

S1 Analisa kualitatif dan

kuantitatif data magnetic untuk

identifikasi sumber panas

bumi

Mengambil

Tugas Akhir

di semester

Ganjil

13

BAB V. JADWAL DAN RANCANGAN ANGGARAN BIAYA

5.1 Jadwal Kegiatan

Agar penelitian ini berjalan sesuai yang diharapkan, disusunlah perencanaan

jadwal kegiatan dalam setahunnya dideskripsikan sebagaimana pada Tabel 4Error!

Reference source not found..

Tabel 4 Jadwal penelitian yang akan dilakukan

No Jenis Kegiatan Bulan Ke-

1 2 3 4 5 6 7 8

1 Kajian Pustaka

2

Pengembangan algoritma untuk analisa

data SP dan magnetik

3 Pengukuran data Magnetik dan SP

4 Koreksi data Magnetik dan SP

5 Inversi data SP

6

Pemisahan anomali lokal dan regional

data magnetik

7

Reduksi ke kutub dan inversi data

magnetik

8

Interpretasi data SP dan magnetik untuk

identifikasi sumber panas bumi

9 Membuat dan submit makalah

10 Pembuatan Laporan hasil penelitian

5.2 Rancangan Angaran Biaya

Anggaran biaya yang diperlukan untuk penelitian ini direkapitulasi sebagaimana

Tabel 5 yang telah dijabarkan secara rinci sebagaimana Tabel 6.

Tabel 5 Rekapitulasi anggaran penelitian yang diusulkan

No Jenis Pengeluaran Biaya yang Diusulkan

Rp (%)

1 Gaji dan upah 5,504,000 11.01%

2 Bahan habis pakai dan peralatan 1,880,000 3.76%

3 Pengambilan Data Magnetik 24,555,000 49.11%

4 Pengambilan data SP 13,055,000 26.11%

5 Lain-lain (publikasi, seminar, laporan) 5,006,000 10.01%

Jumlah 50,000,000 100.00%

14

Tabel 6 Rancangan anggaran biaya yang diajukan untuk penelitian

1. Gaji dan Upah

No. Pelaksana Kegiatan Jumlah Jumlah

Jam/Minggu Honor/jam

Biaya

(Rp)

1 Ketua Tim Peneliti 32 Minggu 6 14,000 2,688,000

2 Peneliti I 32 minggu 4 11,000 1,408,000

3 Peneliti II 32

minggu

4 11,000 1,408,000

Jumlah Gaji dan Upah 5,504,000

2. Bahan Habis Pakai dan Peralatan

No Keterangan Volume @Biaya

(Rp.)

Biaya

1 CDR 4 buah 5,000 20,000

2 Kertas A4 80gr 4 rim 40,000 160,000

3 Kertas F4 80gr 4 rim 45,000 180,000

4 Tinta hitam 2 catridge 200,000 400,000

5 Tinta warna 2 catridge 250,000 500,000

6 Perawatan Komputer 1 kali 470,000 470,000

7 Perawatan Printer 1 kali 150,000 150,000

Jumlah Biaya 2 1,880,000

3. Pengambilan dan Analisa Data Magnetik

No. Bahan Volume @ Biaya

(Rp.)

Biaya

(Rp.)

1

Sewa alat Magnetik (2

buah) 7 hari 1,000,000 14,000,000

2 Sewa Mobil 7 hari 500,000 3,500,000

3 Sewa Kompas 7 hari 70,000 490,000

4 Sewa GPS 7 hari 150,000 1,050,000

5

Komsumsi di

lapangan (3 orang /

hari) 7

hari 200,000 4,200,000

6 Kontrak rumah 1 1,000,000 1,000,000

7 BBM (10 liter / hari) 7 hari 4,500 315,000

Jumlah 24,555,000

15

4. Pengambilan dan Analisa Data SP

No. Bahan Volume @ Biaya

(Rp.)

Biaya

(Rp.)

1

Sewa alat SP (dua

buah) 7 hari 500,000 3,500,000

2 Sewa Mobil 7 hari 500,000 3,500,000

3 Sewa Kompas 7 hari 70,000 490,000

4 Sewa GPS 7 hari 150,000 1,050,000

5

Komsumsi di

lapangan (3 orang /

hari)

7 hari 200,000 4,200,000

6 BBM (10 liter / hari) 7 hari 4,500 315,000

Jumlah 13,055,000

5. Lain-Lain

No. Kegiatan Volume @ Biaya

(Rp.)

Biaya

(Rp.)

1 Penjilidan Laporan 15 eklempar 20,000 300,000

2 Fotocopy LS 1,111,000

3 ATK 1 kali 295,000 295,000

4 Prof. reading makalah 1 kali 3,000,000 3,000,000

5 Biaya Rapat Kerja 3 kali 100,000 300,000

Jumlah Biaya 5 5,006,000

BAB VI. DAFTAR PUSTAKA

[1] S. Byrdina, C. Rücker, M. Zimmer, S. Friedel, and U. Serfling, ―Self potential

signals preceding variations of fumarole activity at Merapi volcano, Central

Java,‖ Journal of Volcanology and Geothermal Research, vol. 215–216, pp.

40–47, Feb. 2012, doi: 10.1016/j.jvolgeores.2011.12.002.

[2] N. Grobbe and S. Barde-Cabusson, ―Self-Potential Studies in Volcanic

Environments: A Cheap and Efficient Method for Multiscale Fluid-Flow

Investigations,‖ International Journal of Geophysics, 2019, doi:

10.1155/2019/2985824.

[3] V. C. Baranwal and S. P. Sharma, ―Integrated Geophysical Studies in the East-

Indian Geothermal Province,‖ Pure appl. geophys., vol. 163, no. 1, pp. 209–

227, Jan. 2006, doi: 10.1007/s00024-005-0001-2.

[4] G. Özürlan and M. H. Şahin, ―Integrated geophysical investigations in the Hisar

geothermal field, Demirci, western Turkey,‖ Geothermics, vol. 35, no. 2, pp.

110–122, Apr. 2006, doi: 10.1016/j.geothermics.2005.11.004.

16

[5] P. M. Davis, ―Geothermal evolution of an intruded dike in the rift zone of

Kilauea volcano, Hawaii from VLF and self-potential measurements,‖ Journal

of Volcanology and Geothermal Research, vol. 302, pp. 64–80, Sep. 2015, doi:

10.1016/j.jvolgeores.2015.06.007.

[6] M. G. Drahor and M. A. Berge, ―Geophysical investigations of the Seferihisar

geothermal area, Western Anatolia, Turkey,‖ Geothermics, vol. 35, no. 3, pp.

302–320, Jun. 2006, doi: 10.1016/j.geothermics.2006.04.001.

[7] G. Vargemezis, ―3D geoelectrical model of geothermal spring mechanism

derived from VLF measurements: A case study from Aggistro (Northern

Greece),‖ Geothermics, vol. 51, pp. 1–8, 2014, doi:

10.1016/j.geothermics.2013.09.001.

[8] J. Zlotnicki, G. Vargemezis, A. Mille, F. Bruère, and G. Hammouya, ―State of

the hydrothermal activity of Soufrière of Guadeloupe volcano inferred by VLF

surveys,‖ Journal of Applied Geophysics, vol. 58, no. 4, pp. 265–279, Apr.

2006, doi: 10.1016/j.jappgeo.2005.05.004.

[9] P. K. Nyabeze and O. Gwavava, ―Investigating heat and magnetic source depths

in the Soutpansberg Basin, South Africa: exploring the Soutpansberg Basin

Geothermal Field,‖ Geothermal Energy, vol. 4, no. 1, p. 8, Jun. 2016, doi:

10.1186/s40517-016-0050-z.

[10] S. Soengkono, ―Airborne Magnetic Surveys to Investigate High Temperature

Geothermal Reservoirs,‖ Advances in Geothermal Energy, Jan. 2016, doi:

10.5772/61651.

[11] Sungkono, ―Robust Interpretation of Single and Multiple Self-Potential

Anomalies via Flower Pollination Algorithm,‖ Arabian Journal of Geosciences,

vol. 13, no. 3, 2020, doi: 10.1007/s12517-020-5079-4.

[12] G. Mauri, G. Williams-Jones, and G. Saracco, ―Depth determinations of

shallow hydrothermal systems by self-potential and multi-scale wavelet

tomography,‖ Journal of Volcanology and Geothermal Research, vol. 191, no.

3–4, pp. 233–244, Apr. 2010, doi: 10.1016/j.jvolgeores.2010.02.004.

[13] G. Mauri, G. Williams-Jones, G. Saracco, and J. M. Zurek, ―A geochemical and

geophysical investigation of the hydrothermal complex of Masaya volcano,

Nicaragua,‖ Journal of Volcanology and Geothermal Research, vol. 227–228,

pp. 15–31, May 2012, doi: 10.1016/j.jvolgeores.2012.02.003.

[14] G. Mauri, G. Williams-Jones, and G. Saracco, ―MWTmat—application of

multiscale wavelet tomography on potential fields,‖ Computers & Geosciences,

vol. 37, no. 11, pp. 1825–1835, Nov. 2011, doi: 10.1016/j.cageo.2011.04.005.

[15] I. Ramadhani and S. Sungkono, ―A New Approach to Model Parameter

Determination of Self-Potential Data using Memory-based Hybrid Dragonfly

Algorithm,‖ International Journal on Advanced Science, Engineering and

Information Technology, vol. 9, no. 5, pp. 1772–1782, 2019.

[16] Sungkono and D. D. Warnana, ―Black hole algorithm for determining model

parameter in self-potential data,‖ Journal of Applied Geophysics, vol. 148, pp.

189–200, Jan. 2018, doi: 10.1016/j.jappgeo.2017.11.015.

[17] R. W. van Bemmelen, The geology of Indonesia: Vol. IA - General geology of

Indonesia and adjacent archipelagoes., vol. I, II vols. Martinus Nijhoff, 1970.

17

[18] W. J. Hinze, R. R. B. von Frese, and A. H. Saad, Gravity and Magnetic

Exploration: Principles, Practices, and Applications. New York: Cambridge

University Press, 2013.

[19] S. A. Sultan Araffa, F. A. Monteiro Santos, and T. Arafa-Hamed, ―Delineating

active faults by using integrated geophysical data at northeastern part of Cairo,

Egypt,‖ NRIAG Journal of Astronomy and Geophysics, vol. 1, no. 1, pp. 33–44,

Jun. 2012, doi: 10.1016/j.nrjag.2012.11.004.

[20] M. Bavusi, A. Loperte, V. Lapenna, U. Moscatelli, and S. Minguzzi, ―Magnetic

and ground penetrating radar for the research of Medieval buried structures in

Marche Region,‖ Adv. Geosci., vol. 24, pp. 89–95, Apr. 2010, doi:

10.5194/adgeo-24-89-2010.

[21] B. Di Fiore and D. Chianese, ―Electric and magnetic tomographic approach for

the geophysical investigation of an unexplored area in the archaeological site of

Pompeii (Southern Italy),‖ Journal of Archaeological Science, vol. 35, no. 1,

pp. 14–25, Jan. 2008, doi: 10.1016/j.jas.2007.02.020.

[22] M. G. Drahor, T. Ö. Kurtulmuş, M. A. Berge, M. Hartmann, and M. A. Speidel,

―Magnetic imaging and electrical resistivity tomography studies in a Roman

military installation found in Satala archaeological site, northeastern Anatolia,

Turkey,‖ Journal of Archaeological Science, vol. 35, no. 2, pp. 259–271, Feb.

2008, doi: 10.1016/j.jas.2007.02.026.

[23] I. Prutkin, P. Vajda, T. Jahr, F. Bleibinhaus, P. Novák, and R. Tenzer,

―Interpretation of gravity and magnetic data with geological constraints for 3D

structure of the Thuringian Basin, Germany,‖ Journal of Applied Geophysics,

vol. 136, pp. 35–41, Jan. 2017, doi: 10.1016/j.jappgeo.2016.10.039.

[24] G. Saracco, P.-É. Mathé, F. Moreau, and D. Hermitte, ―Localization and

characterization of buried magnetic structures using a Multi-Scale Tomography.

Application to archaeological structures on Fox-Amphoux site,‖

ArcheoSciences. Revue d’archéométrie, no. 33 (suppl.), pp. 339–343, Oct.

2009, doi: 10.4000/archeosciences.1806.

[25] Sungkono, B. J. Santosa, A. S. Bahri, F. A. Monteiro Santos, and Iswahyudi,

―Application of Multivariate Empirical Mode Decomposition in the VLF-EM

Data to Identify Underground River,‖ Advance in Data Science and Adaptive

Analysis, vol. 9, no. 1, pp. 1650011-1–23, 2017, doi: doi:

10.1142/S2424922X1650011X.

[26] Sungkono, A. S. Bahri, D. D. Warnana, F. A. Monteiro Santos, and B. J.

Santosa, ―Fast, Simultaneous and Robust VLF-EM Data Denoising and

Reconstruction via Multivariate Empirical Mode Decomposition,‖ Computers

& Geosciences, vol. 67, pp. 125–137, 2014, doi: 10.1016/j.cageo.2014.03.007.

[27] Sungkono, A. Husein, H. Prasetyo, A. S. Bahri, F. A. Monteiro Santos, and B.

J. Santosa, ―The VLF-EM Imaging of Potential Collapse on the LUSI

Embankment,‖ Journal of Applied Geophysics, vol. 109, pp. 218–232, 2014,

doi: 10.1016/j.jappgeo.2014.08.004.

[28] G. Saracco, P. Labazuy, and F. Moreau, ―Localization of self-potential sources

in volcano-electric effect with complex continuous wavelet transform and

electrical tomography methods for an active volcano,‖ Geophys. Res. Lett., vol.

31, no. 12, p. L12610, Jun. 2004, doi: 10.1029/2004GL019554.

18

[29] A. D. Candra, W. Srigutomo, Sungkono, and B. J. Santosa, ―A complete

quantitative analysis of self-potential anomaly using singular value

decomposition algorithm,‖ presented at the 2014 IEEE International Conference

on Smart Instrumentation, Measurement and Applications (ICSIMA), 2014, pp.

1–4, doi: 10.1109/ICSIMA.2014.7047419.

[30] A. Revil and A. Jardani, The Self-Potential Method: Theory and Applications in

Environmental Geosciences. Cambridge: Cambridge University Press, 2013.

[31] D. H. Wolpert and W. G. Macready, ―No Free Lunc Theorems for

optimization,‖ IEEE Transactions on Evolutionary Computation, vol. 1, no. 1,

pp. 67–82, 1997.

[32] Y. E. Yildiz and A. O. Topal, ―Large scale continuous global optimization

based on micro differential evolution with local directional search,‖ Information

Sciences, vol. 477, pp. 533–544, Mar. 2019, doi: 10.1016/j.ins.2018.10.046.

19

BAB VII. LAMPIRAN

7. 1 Biodata Tim Peneliti

1. Ketua

a. Nama Lengkap :Dr. Sungkono, M.Si

b. NIP/NIDN :198507022014041002/0002078502

c. Fungsional/Pangkat/Gol. : Asisten Ahli/III/B

d. Bidang Keahlian : Fisika Bumi (Geofisika)

e. Departemen/Fakultas : Fisika/FSAD

f. Alamat Rumah dan No. Telp. :Ds. Munggung, Kec. Pulung, Ponorogo;

089651785864

g. Riwayat Penelitian yang paling relevan (2)

1. Analisa data microtremor, magnetik, dan VLF-EM di daerah pacitan untuk

microzonasi kegempaan dari sesar grendulu (Sebagai Ketua)

2. Penilaian Potensi Tanah Longsor Menggunakan Metode VLF-EM, SP, dan

Microtremor di daerah jalan raya Trenggalek−Ponorogo Km 22−23 (Sebagai

Ketua)

h. Publikasi (5 yang paling relevan dalam bentuk makalah atau buku)

1. Sungkono, 2020, Robust Interpretation of Single and Multiple Self-Potential

Anomalies via Flower Pollination Algorithm Arabian Journal of

Geosciences 13 (3).

2. Sungkono, DD Warnana, 2018, Black hole algorithm for determining model

parameter in self-potential data. Journal of Applied Geophysics 148, 189–

200

i. Paten (2 terakhir) : -

j. Tugas Akhir (2 terakhir yang paling relevan):

1. Integrasi Metode Self Potential dan Metode Very Low Frequency-

Electromagnetic untuk Identifikasi Nilai Potensi Tanah Longsor di Sekitar

Jalan Raya Trenggalek-Ponorogo KM-23

2. Identifikasi Anomali Bawah Permukaan Daerah Kayangan Api, Desa

Sendangharjo, Kec. Ngasem, Kab. Bojonegoro Menggunakan Metode

Magnetik

20

2. Anggota I

a. Nama Lengkap :Saifuddin, Ph.D

b. NIK/NIDN :1985202011028/-

c. Fungsional/Pangkat/Gol. : -/III/C

d. Bidang Keahlian : Fisika Bumi (Geofisika)

e. Departemen/Fakultas : Fisika/FSAD

f. Alamat Rumah dan No. Telp. : Padepokan Taman Siswa, No. 252 RT 03

RW 21 Jatirejo Sendangadi, Mlati,

Sleman, Yogyakarta 55285/0813-9876-

6803

g. Riwayat Penelitian yang paling relevan (2): -

h. Publikasi (5 yang paling relevan dalam bentuk makalah atau buku)

1. Saifuddin, Yamanaka H., 2019. Variability of deconvolved bedrock

motion of the 2011 off Pacific Coast of Tohoku Earthquake around

the K-NET Tsukidate station considering uncertainty in shallow S-

wave velocity model from inversion of Rayleigh wave phase

velocity. Journal of Seismology.

2. Saifuddin, Yamanaka H., Chimoto K., 2018. Variability of shallow

soil amplification from surface-wave inversion using the Markov-

chain Monte Carlo method. Soil Dynamics and Earthquake

Engineering 107, 141–151.

i. Paten (2 terakhir) : -

j. Tugas Akhir (2 terakhir yang paling relevan): -

21

3. Anggota II

a. Nama Lengkap : Prof Dr. Bagus Jaya Santosa

b. NIP : 196208021987011001

d. Jabatan/Pangkat/Gol. : Guru besar/ IVA

e. Bidang Keahlian : Fisika Kebumian (Geofisika)

g. Departemen/Fakultas : Fisika/ FSAD

h. Alamat Rumah dan No. Telp. : Sutorejo Selatan 9/23, Surabaya 60113

i. Riwayat penelitian/pengabdian (2 yang paling relevan dengan penelitian yang

diusulkan/dilaporkan, sebutkan sebagai Ketua atau Anggota):

1. Analisa data microtremor, magnetik, dan VLF-EM di daerah pacitan untuk

microzonasi kegempaan dari sesar grendulu (Sebagai Anggota)

2. Penentuan overpressure (tekanan pori yang tinggi) sebagai deteksi dini

kebencanaan dalam pengeboran hidrokarbon berbasis markov chain monte carlo

(Sebagai Anggota)

j. Publikasi (2 yang paling relevan dalam bentuk makalah atau buku)

1) Sungkono, Y Feriadi, A Husein, H Prasetyo, M Charis, D Irawan, BJ

Santosa, 2018 Assessment of Sidoarjo mud flow embankment stability using

very low frequency electromagnetic method., Environmental Earth Sciences

77

2) Sungkono, and Santosa B.J., 2015, Differential evolution adaptive

metropolis sampling method to provide model uncertainty and model

selection criteria to determine optimal model for Rayleigh wave dispersion.

Arabian Journal of Geosciences 8, 7003–7023

k. Paten (2 terakhir) : -

l. Tugas Akhir (2 terakhir yang paling relevan):

1. Arga Nur Yanto, 2014. Evaluasi Formasi Menggunakan Data Log dan Data

Core pada Lapangan" X‖ Cekungan Jawa Timur Bagian Utara.

2. Dharma Arung Laby, 2016. Implementasi Algoritma RR-PSO yang cepat

stabil, dan robust untuk inversi dispersi gelombang Rayleigh dan Vertical

Electrical Sounding

DATA USULAN DAN PENGESAHAN

PROPOSAL DANA LOKAL ITS 2020

1. Judul Penelitian

Identifikasi Sumber Panas Bumi Menggunakan Data Magnetik dan Self-Potential Terintegrasi: Studi Kasus di Nganget, Kec. Kenduruan, Kab. Tuban

Skema : PENELITIAN LABORATORIUM

Bidang Penelitian : Sains dan Teknologi Kelautan-Kebumian

Topik Penelitian : Geodinamika

2. Identitas Pengusul

Ketua Tim

Nama : Dr. Sungkono S.Si, M.Si

NIP : 198507022014041002

No Telp/HP : 082333096685

Laboratorium : Laboratorium Geofisika

Departemen/Unit : Departemen Fisika

Fakultas : Fakultas Sains dan Analitika Data

  Anggota Tim

No Nama Lengkap Asal Laboratorium Departemen/UnitPerguruan

Tinggi/Instansi

1Dr. Sungkono

S.Si, M.SiLaboratorium

GeofisikaDepartemen Fisika ITS

2Saifuddin S.Si,

M.Sc, Ph.DLaboratorium

GeofisikaDepartemen Fisika ITS

3Prof.Dr. Bagus

Jaya SantosaLaboratorium

GeofisikaDepartemen Fisika ITS

3. Jumlah Mahasiswa terlibat : 2

4. Sumber dan jumlah dana penelitian yang diusulkan

  a. Dana Lokal ITS 2020 : 50.000.000,-

  b. Sumber Lain : 0,-

 

  Jumlah : 50.000.000,-

Tanggal Persetujuan

Nama Pimpinan Pemberi

Persetujuan

Jabatan Pemberi Persetujuan

Nama Unit Pemberi

PersetujuanQR-Code

08 Maret 2020

Prof. Ir. I Ketut Aria Pria Utama

M.Sc., Ph.D.

Kepala Pusat Penelitian/Kajian/Unggulan

Iptek

Sains dan Teknologi Kelautan-Kebumian

08 Maret 2020

Agus Muhamad Hatta , ST, MSi,

Ph.DDirektur

Direktorat Riset dan Pengabdian

Kepada Masyarakat