## IDENTIFIKASI AIRTANAH ASIN BERDASARKAN PENDUGAAN GEOLISTRIK DI PESISIR KOTA CILACAP JAWA TENGAH
Oleh:
Setyawan Purnama 1 , Ahmad Cahyadi 1,2 , Erik Febriarta 2 , Nurul Khakhim 3 , dan Hari Prihatno 4
1 Jurusan Geografi Lingkungan, Fakultas Geografi, Universitas Gadjah Mada Yogyakarta
2 Magister Perencanaan Pengelolaan Pesisir dan Daerah Aliran Sungai (MPPDAS) Fakultas Geografi Universitas Gadjah Mada Yogyakarta
3 Pusat Sumberdaya dan Teknologi Kelautan Universitas Gadjah Mada Yogyakarta
4 Pusat Penelitian Pengembangan Sumberdaya Laut dan Pesisir (P3SDLP) Kementerian Kelautan dan Perikanan Republik Indonesia Email: 1 SetyaPurna@geo.ugm.ac.id

## Abstrak
Airtanah  merupakan  salah  satu  sumberdaya  air  potensial  yang  dapat  digunakan untuk  memenuhi  kebutuhan  air  manusia.  Pemanfaatan  airtanah  yang  berlebihan  di wilayah pesisir seringkali menyebabkan terjadinya intrusi air laut. Penelitian ini bertujuan untuk  mengetahui  keterdapatan  airtanah  asin  di  Pesisir  Kota  Cilacap.  Analisis  dilakukan dengan  pendugaan  geolistrik.  Analisis  data  dilakukan  dengan  menggunakan  software IP2Win. Hasil analisis menunjukkan bahwa airtanah asin terdeteksi pada titik A, C, D dan G.
Kata Kunci: Airtanah Asin, Pesisir, Geolistrik, Kota Cilacap

## IDENTIFY THE SALINE GROUNDWATER BASED ON ESTIMATION OF GEOELECTRIC IN COASTAL OF CILACAP CITY CENTRAL JAVA

## Abstract
Groundwater is one of the potential water resources that can be used to meet the water needs of humans. Excessive utilization of groundwater in coastal areas often lead to seawater  intrusion.  This  study  aims  to  determine  keterdapatan  salty  groundwater  in  the Coastal city of Cilacap. The analysis was done by estimating geoelectric. Data analysis was performed  using  software  IP2Win.  The  analysis  showed  that  the  salty  groundwater detected at points A, C, D and G.
Keywords: Salty Groundwater, Coastal Area, Geoelectric, Cilacap City

## PENDAHULUAN
Sumberdaya air merupakan kebutuhan yang vital bagi makhluk hidup (Sudarmadji dkk,  2012).  Keberadaan  air  begitu  penting  bagi  kehidupan  sehingga  banyak  peradaban yang  berkembang  di  Bumi  berada  di  dekat  sumber  air.  Sunjoto  (2009)  menyebutkan bahwa keberadaan air yang begitu penting nampak pada banyaknya prasati keairan yang ada  di  Indonesia  seperti  Prasati  Tukmas,  Prasasti  Pananggaran,  Prasasti  Canggrang, Prasati Manukaya dan Prasasti Samirana.
Ketersediaan  sumberdaya  air  di  Bumi,  khususnya  air  tawar  berbeda-beda  antara ruang  dan  waktu.  Cahyadi  dkk.  (2011)  menyebutkan  bahwa  permasalahan  terkait pemenuhan  sumberdaya  air  meliputi  empat  hal,  yaitu;  (1)  kuantitas  sumberdaya  air,  (2) kualitas sumberdaya air, (3) distribusi spasial sumberdaya air, dan (4) distribusi temporal
sumberdaya  air.  Permasalahan-permasalahan  tersebut  di  setiap  tempat  tidak  sama, sehingga membutuhkan kajian mendalam terhadap masing-masing permasalahan.
Airtanah merupakan salah satu sumber air tawar yang dapat dimanfaatkan manusia (Purnama  dan  Sulaswono,  2006;  Purnama  dan  Marfai,  2012).  Keberadaannya  di  bumi merupakan jumlah air tawar yang paling banyak di bandingkan dengan sumber air tawar yang lain kecuali air tawar yang berbentuk es di kutub (Todd, 1980; Zohdy dkk, 1980) . Hal ini yang menyebabkan airtanah memiliki peranan yang besar bagi pemenuhan kebutuhan air manusia di bumi.
Airtanah  sangat    banyak  digunakan  untuk  memenuhi  kebutuhan  air  manusia karena  beberapa  alasan,  yakni  memiliki  kualitas  yang  relatif  baik  serta  relatif  lebih  sulit untuk  mengalami  pencemaran  dibandingkan  dengan  air  permukaan.  Namun  demikian, airtanah  di  suatu  wilayah  memiliki  batas  aman  tertentu  untuk  dapat  dimanfaatkan. Pemanfaatan  yang  berlebihan  (melebihi  hasil  aman  suatu  akuifer)  dapat  menyebabkan terjadinya kerusakan sumberdaya airtanah.
Airtanah di wilayah pesisir memiliki kerentanan terhadap pencemaran yang tinggi. Kondisi  ini  disebabkan  oleh  karena  adanya  kontak  langsung  dengan  airlaut. Persinggungan  antara  airtanah  tawar  dan  air  asin disebut sebagai  zona  interface.  Akibat adanya interface di dalam akuifer di wilayah pesisir, maka pemanfaatan yang berlebihan akan  menyebabkan  terjadinya  intrusi  airlaut,  atau  dapat  pula  terjadi  akibat  adanya jebakan  air  asin  yang  terbentuk  karena  sejarah  pengendapan  material  di  suatu  lokasi (Purnama, 2005).
Intrusi  air  laut  ke  dalam  sistem  airtanah  di  wilayah  pesisir  merupakan  persoalan yang  serius  (Purnama  dan  Marfai,  2012).  Hal  ini  karena  sumberdaya  airtanah  tidak  akan lagi  dapat  dimanfaatkan  lagi  untuk  memenuhi  kebutuhan  air  bagi  manusia  karena kualitasnya  yang  tidak  memenuhi  syarat.  Selain  itu,  airtanah  yang  mengalami  intrusi  air laut sulit untuk dipulihkan, atau pemulihannya membutuhkan waktu yang lama.
Penelitian  Pesisir  ini  bertujuan  untuk  melakukan  identifikasi  airtanah  asin  di sebagian  pesisir  Kota  Cilacap.  Wilayah  kajian  mengalami  perkembangan  yang  pesat mengingat banyaknya aktivitas industri dan pembangkit energi. Selain itu, perkembangan kota  Cilacap  yang  ditandai  dengan  meningkatnya  jumlah  penduduk  telah menyebabkan semakin  banyaknya  kebutuhan  akan  sumberdaya  air  khususnya  airtanah  semakin meningkat.

## Metode Penelitian
Penyelidikan geolistrik yang menganalisis karakteristik akuifer berdasarkan tahanan jenis  akan  memberikan  gambaran  sifat  batuan  didasarkan  atas  nilai  tahanan  jenis  dari arus listrik yang dihantarkan ke dalam bawah tanah. Perbedaan dan penyebaran tahanan jenis setiap lapisan batuan bawah permukaan baik secara vertikal maupun horisontal akan disajikan  dalam  bentuk  penampang  geologi  yang  didasarkan  pada  hasil  pengukuran tahanan jenis di lokasi kajian (Gambar 1).
Lokasi  kajian  di  wilayah  pesisir  Kota  Cilacap,  Provinsi  Jawa  Tengah.  Pengukuran dilakukan  pada  sembilan  titik  yang  membentuk  tiga  penampang  melintang  tegak  lurus terhadap  garis  pantai.  Berdasarkan  hasil  penelitian  tersebut,  maka  diharapkan diperoleh sebaran airtanah asin pada tiga penampang yang tegak lurus terhadap garis pantai.
Prinsip  dari  penyelidikan  geolistrik  dilakukan  dengan  cara  mengalirkan  arus  listrik searah ke dalam bumi melalui 2 (dua) arus elektroda arus C1 dan C2, dan akan terbentuk medan listrik yang komposisinya tergantung pada konfigurasi dan sifat listrik batuan yang ada  dalam  media  di  dalam  tanah.  Potensial  yang  ditimbulkan  oleh  arus  ini  diukur permukaan  tanah  dengan  menggunakan  2  (dua)  buah  elektroda  potensial  tak terpolarisasikan (P1 dan P2) (Gambar 2). Apabila kuat arus yang dialirkan dan perbedaan
potensial yang diukur diketahui, maka tahanan jenis lapisan batuan yang dilalui arus listrik akan dapat dihitung.
Gambar 1. Peta Lokasi Pengukuran Geolistrik
Gambar 2. Metoda Pengukuran Tahanan Jenis (Geolistrik)
Rangkaian  Elektroda  Metoda  Konfigurasi  Schlumberger  dapat  dijelaskan sebagai berikut:
C1 ; C2 = Elektroda Arus P1 ; P2 = Elektroda Potensial V = Beda Potensial a = Jarak Elektroda Potensial L = Jarak Elektroda Arus
Panjang  rentang  dalam  penyelidikan  ini  sepanjang  200  meter.  Dalam penyelidikan ini telah dipilih susunan elektroda menurut aturan konfigurasi Schlumberger. Disebabkan keadaan faktor geometris yang selalu berubah-ubah besarnya tahanan jenis semu (Pa) dapat dihitung berdasarkan rumus sebagai berikut (Zohdy dkk, 1980):
 V       (AB² - MN²)
Pa  =   -------      --------------- ................................(1)
I              (MN)
dimana : Pa     =  tahanan jenis semu (Ohm m)  V   =  perbedaan tegangan yang diukur (volt) AB   =  jarak antara kedua elektroda arus (m) MN  =  jarak antara elektroda potensial (m) I    =  kuat arus yang dialirkan kedalam bumi (ampere)
Secara  umum,  prediksi  kedalaman  yang  diperoleh  dengan  konfigurasi  ini maksimum adalah 1/3 dari jarak AB, seperti konfigurasi Wenner (Gambar 3) kedalaman ini adalah  kedalaman  maksimum  yang  diperoleh  secara  pendapat  umum  ( rule  of  thumb ) yang sering dipergunakan.   Dalam konfigurasi schlumberger dikenal istilah eksentrisitas maksimum, yaitu nilai perbandingan antara jarak MN/AB, sehingga sesuai dengan analisis konfigurasi  schlumberger  yakni  jarak  MN  cukup  kecil  bila  dibandingkan  dengan    AB (Gambar 4).  Eksentrisitas  yang sering  dipergunakan  adalah  1/3  (untuk  daerah konduktif) atau 1/5 (untuk daerah resistif).
Gambar 3. Sketsa kedalaman konfigurasi Schlumberger
Gambar 4. Susunan Rangkaian Geolistrik IVA
Penafsiran  data  lapangan  metoda  tahanan  jenis  ini  dilakukan  dengan menghubungkan  kondisi  sifat  fisik  batuan.  Dasar  penafsiran  adalah  hubungan  besaran nilai tahanan jenis dengan jenis batuan. Air asin atau alir laut memiliki nilai tahanan jenis yang lebih rendah  jika dibandingkan dengan batuan yang mengandung air tawar. Faktor lain  yang  akan  mempengaruhi  nilai  tahanan  jenis  adalah  kandungan  mineral,  susunan litologi dan struktur geologi.
Teknik interpretasi data lapangan dilakukan dengan cara dihitung secara sistematis kemudian dapat diperkiraan nilai tahanan jenis batuan dari setiap material yang dilewati oleh  aliran  listrik  (Tabel  1).  Berdasarkan  perhitungan  tersebut,  nilai  tahanan  jenis  dan ketebalan  masing-masing  setiap  lapisan  di  modelkan  dengan  bantuan  Software  IP2Win sehingga diperoleh hasil penafsiran yang lebih akurat dengan prosentasi kesalahan yang kecil disetiap jarak spasi dan posisi datum dari pengukuran geolistrik.
Tabel 1. Korelasi Tahanan jenis terhadap batuan
Batuan beku
Batuan ubahan
Lempung
Air Asin
Serpihan lunak
Serpihan lunak
Pasir
Batupasir
Gamping poros Gamping padat Skala tahanan jenis      0.2 (ohm-meter) 1 10 100 1000 10.000 100.000
Sumber: Milson (2003) dengan modifikasi
Hasil  penafsiran  titik  pendugaan  geolistrik  dari  nilai  tahanan  jenisnya  kemudian dikorelasikan  dengan  pendugaan  geolistrik  di  lokasi  pendugaan  yang  lain,  kemudian disajikan  penampang  litologi  berdasarkan  tahanan  jenis  yang  dapat  memberikan gambaran  konfigurasi  bawah  permukaan  yaitu  hubungan  litologi  secara  vertikal  dan horizontal,  kedalaman  serta  ketebalan,  sehingga  dapat  memberikan  informasi  intrusi  air laut.  Intrusi  air  lau  ditunjukan  dengan  nilai  tahanan  jenis  ≤  3Ω  meter.  Korelasi  tahanan jenis dapat dilihat pada Tabel 1. Hasil pengukuran geolistrik diolah dengan menggunakan software IP2Win. Hasil analisis awalnya berupa nilai-nilai hambatan jenis pada kedalaman- kedalaman  tertentu  hasil  pengukuran.  Data  kemudian  diinterpretasi  untuk  menentukan keterdapatan airtanah asin di lokasi kajian.

## Hasil Penelitian dan Pembahasan Penampang A-B-C
Hasil  analisis  terhadap  penampang  A-B-C  menunjukkan  bahwa  airtanah  asin terdeteksi di titik A dan C. Airtanah asin di titik A terdapat pada kedalaman 12 meter dari permukaan  tanah,  atau  terdapat  pada  ketinggian  -4  meter  dari  permukaan  laut.  Hal  ini menunjukkan bahwa airtanah asin berasal dari laut. Berdasarkan pada penampang A-B-C pada  Gambar  5,  diketahui  bahwa  keterdapatan  airtanah  asin  di  Titik  A  terjadi  akibat adanya  penurapan  yang  banyak  di  Titik  A  yang  merupakan  wilayah  padat  penduduk. Kondisi berbeda terjadi di Titik C, di mana airtanah asin berasal dari sungai. Muara Sungai yang  dekat  dengan  laut,  serta  memeliki  kemiringan  yang  kecil  memungkinkan  adanya gerakan  air  laut  mendesak  ke  arah  darat,  terutama  saat  terjadi  gelombang  pasang. Kondisi  demikian  diikuti  dengan  penurapan  airtanah  yang  cukup  besar  di  Titik  C  yang mengakibatkan air asin masuk pada sungai masuk ke dalam airtanah.
Gambar 5. Penampang Akuifer A-B-C

## Penampang D-E-F
Hasil  analisis  pada  penampang  D-E-F  diketahui  bahwa  airtanah  asin  hanya terdeteksi di  Titik  D  (Gambar  6).  Kondisi  ini disebabkan  karena  Titik  D  terdapat di  dekat pantai,  sedangkan  dua  titik  yang  lain  relatif  lebih  jauh  dibandingkan  dengan  Titik  D. Berdasarkan  bertuk  penampangnya,  diketahui  bahwa  airtanah  asin  terbentuk  akibat penurapan airtanah yang besar, dan dimungkinkan akan mengalami pergerakan semakin jauh  ke  arah  Titik  E.  Berbeda  dengan  penampang  A-B-C,  pada  pada  penampang  D-E-F
titik  terjauh  tidak  berdekatan  dengan  sungai,  sehingga  tidak  terjadi  intrusi  air  laut meskipun penurapan airtanah cukup besar.

## Gambar 6. Penampang Akuifer D-E-F

## Penampang G-H-I
Hasil  analisis  pada  penampang  G-H-I  diketahui  bahwa  airtanah  asin  hanya terdeteksi di Titik G (Gambar 7). Keterdapatan airtanah asin berdasarkan hasil rekonstruksi penampang G-H-I dengan menggunakan software IP2Win menunjukkan bahwa airtanah merupakan  intrusi  air  laut  yang  disebabkan  oleh  penurapan  airtanah  yang  berlebihan. Selain  itu,  diketahui  bahwa  terdapat  kecenderungan  arah  intrusi  air  laut  yang  semakin jauh menuju ke arah Titik H (semakin jauh ke arah darat). Hasil analisis juga menunjukkan bahwa pada Titik H di bagian pemukaan memiliki nilai hambatan jenis yang rendah. Nilai ini tidak disebabkan oleh adanya airtanah asin, namun disebabkan oleh material lempung yang  mendominasi  lokasi  tersebut.  Hal  ini  dikuatkan  dengan  hasil  pengamatan  di lapangan  terkait  dengan  material  di  lokasi  kajian  dan  keterdapatan  muka  airtanah  yang berada  di  kedalaman  yang  melebihi  sebaran  vertikal  nilai  hambatan  jenis  rendah  pada titik tersebut.

## Kesimpulan
Hasil  analisis  keterdapatan  airtanah  asin  berdasarkan pendugaan  geolistrik pada titik A, B, C, D, E, F, G dan I menunjukkan bahwa keterdapatan airtanah asin nampak pada titik A, C, D, H dan G. Airtanah asin terdeteksi pada titik A di kedalaman 12 meter, titik C di  kedalaman  8  meter,  titik  D  di  kedalaman  15  meter,  dan  titik  G  diketemukan  di kedalaman 37 meter. Keterdapatan airtanah asin di lokasi kajian disebabkan karena intrusi air laut yang terjadi akibat penurapan airtanah yang berlebihan. Gerakan airasin ke dalam airtanah  di  lokasi  kajian  melalui pantai  dan sungai  yang  telah  mengalami  intrusi  air  laut melalui air permukaan.

## Pengakuan
Penelitian  ini  merupakan  bagian  dari  penelitian  unggulan  komprehensif  yang berjudul  “Kajian  Kekritisan  dan  Konservasi  Sumberdaya  Airtanah  Wilayah  Pesisir Melalui Pemodelan dan Pengelolaan Intrusi”. Penelitian ini dibiayai oleh DAFTAR ISIAN PELAKSANAAN ANGGARAN (DIPA) UGM T.A 2013 SESUAI SURAT TUGAS PELAKSANAAN PENELITIAN NOMOR: LPPM-UGM/896/LIT/2013 TANGGAL 18 JUNI  2013.

## DAFTAR PUSTAKA
Cahyadi, A.; Priadmodjo, A. dan Yananto, A. 2011. Criticizing The Conventional Paradigm of  Urban  Drainage. Proceeding  The  3 rd International  Graduated  Student Conference on Indonesia. Yogyakarta, 8-9 November 2011. Hal: 547-553.
Milson,  J.  2003. Field  Geophysics,  The  Geological  Field  Guide  Series  3rd  Edition .  West Sussex: John Wiley and Sons Inc.
Purnama  S  and  M.A.  Marfai.  2012.  Saline  Water  Intrusion  Toward  Groundwater  :  Issues And Its Control. Journal of Natural Resources and Development 2012. Vol. 02 . Hal: 25-32.
Purnama,  S  dan  Sulaswono,  B.  2006.  Pemanfaatan  Teknik  Geolistrik  untuk  Mendeteksi Persebaran Airtanah Asin pada Akuifer Bebas di Kota Surabaya. Majalah Geografi Indonesia Vol. 20 (1). Hal: 52-66.
Purnama,  S.  2005.  Distribusi  Airtanah  Asin  di  Dataran  Pantai  Kota  Semarang  dan Kesediaan    Membayar  Penduduk  dalam  Perbaikan  Kondisi  Sumber  Air. Majalah Geografi Indonesia, Vol. 19 (1). Hal: 41-61. Sudarmadji;  Suprayogi,  S. dan  Setiadi. 2012. Konservasi  Mata  Air  Berbasis  Masyarakat  di Kabupaten  Gunungkidul. Yogyakarta:  Penerbit  Sekolah  Pascasarjana  Universitas Gadjah Mada.
Sunjoto. 2009. Konsep Hamemayu Hayuning Bawono dalam Pengelolaan Sumberdaya Air Berkelanjutan. Pidato Guru Besar Universitas Gadjah Mada Yogyakarta. Todd, D.K. 1980. Groundwater Hydrology. New York: John Wiley and Sons Inc.
Zohdy,  A.A.R.;  Eaton,  G.P.  dan  Mabey,  D.R.  1980. Application  of  Surface  Geophysics  to Groundwater  Investigation. Washington:  United  States  Department  of  The Interior.