Abstrak—Surabaya  merupakan  ibukota  Jawa  Timur  yang merupakan pusat perekonomian serta pemerintahan. Ketersediaan  air  bersih  merupakan  salah  satu  permasalahan Surabaya. Pengambilan air tanah yang berlebihan tanpa adanya feedback  yang  baik  akan mengakibatkan  terganggunya kesetimbangan  air.  Salah  satu  akibat  yang  dihasilkan  adalah penurunan  muka  air  tanah  serta  adanya  intrusi  air  laut.  Salah satu  metode  untuk  mengidentifikasi  karakteristik  air  tanah adalah  metode Induced Polarization. Metode ini akan  mengukur chargeabilitas bawah permukaan dengan cara mengalirkan arus listrik  kedalam  tanah.  Pengambilan  data  Induced  Polarization dilakukan  di  daerah  Sutorejo.  Penampang  chargeabilitas selanjutnya akan diinterpretasi dan dianalisis untuk mengidentifikasi perlapisan akifer. Jarak elektroda terkecil yang digunakan  adalah  2.5  meter  dengan  panjang  lintasan  80  m. Kedalaman  penampang  yang  dihasilkan  adalah  9  meter.  Hasil dari  penampang  chargeabilitas  akan  dikorelasikan  dengan penampang resistivitas. Dari penampang dapat diidentifikasi zona akifer  lempung  pasiran  dan  zona  lempungan.  Akifer  lempung pasiran memiliki chargeabilitas rendah (0.00240-0.302 msec) dan resistivitas  tinggi  (6.81-63.1  ohm.m).  Zona  lempungan  memiliki chargeabilitas  tinggi  (0.702-1.30  msec)  serta  resistivitas  sedang (0.734-6.81 ohm.m).
Kata  Kunci—  Air  Tanah,  Akuifer,  Chargeability,  Induced Polarization,  Resistivity

## I. PENDAHULUAN
AERAH  Surabaya  merupakan  daerah  perkotaan  dengan populasi  penduduk  sebanyak  2,765  juta  jiwa.  [1] Kebutuhan  air  bersih  akan  meningkat  seiring  dengan pertumbuhan kota. Sebagian wilayah Surabaya timur tepatnya Gunung  Anyar  hingga  Kenjeran  merupakan  daerah  pesisir. Kawasan  Pesisir  Surabaya  merupakan  Kawasan  Strategis Ekonomi dengan luas wilayah 521,62 hektare yang terdiri dari dua  kecamatan  (Kenjeran  dan  Bulak)  dan  enam  kelurahan dengan panjang garis pantai 8627.80 meter. [2] Sehingga tidak dipungkiri  sebagian  air  sumur  di  wilayah  Surabaya  memiliki rasa  asin  karena  salinitas  tinggi  yang  disebabkan  adanya asosiasi dengan wilayah pantai.
Penelitian  ini  dilakukan  untuk  mengidentifikasi  akifer  air tanah dengan metode Induced Polarization 2D. Dari penelitian ini  diharapkan  adanya  terlihat  jelas  suatu  perlapisan  akuifer. Metode  Induced  Polarization  2D  akan  menghasilkan penampang  chargeabilitas  bawah  permukaan.  Penampang tersebut akan dibandingkan dengan penampang resistivitas 2D
dan  dianalisis  untuk  melihat  dan  mengidentifikasi  akifer  air tanah.

## II. TINJAUAN PUSTAKA

## A. Metode Induced Polarization (IP)
Prinsip  metode  IP  adalah  mengalirkan  arus  listrik  kedalam bumi  dan  mengamati  beda  potensial  yang  terjadi  setelah  arus listrik  dihentikan.  Pada  saat  arus  diinjeksikan,  ion-ion  dalam pori-pori  batuan  akan  teridistribusi  dari  posisi  stabil  menjadi tidak  stabil.  Ketika  arus  diputus,  seharusnya  beda  potensial langsung  menjadi  nol,  akan  tetapi  pada  medium-medium tertentu beda potensial tidak langung menjadi nol dikarenakan medium bersifat seperti kapasitor (menyimpan senergi listrik). Energi  listrik  masih  tersimpan  dalam  bentuk  energi elektrokimia  pada  fluida  elektrolit  maupun  mineral  konduktif pada  pori-pori  batuan.  Jadi  setelah  arus  diputus,  ion-ion  yang sebelumnya mengalami pengkutuban berangsur-angsur kembali  ke  keadaan  seimbangnya  dengan  kata  lain  masih terdapat  beda  tegangan  yang  akan  meluruh  terhadap  waktu sampai nilainya menjadi nol. [3]
Gambar 1. Peluruhan arus pada batuan yang mengandung mineral logam atau clay
Pengukuran  IP  dalam  time  domain  dilakukan  dengan  cara menginjeksikan  arus  listrik  dan  kemudian  mengukur  beda potensial  setelah  arus  dimatikan.  Pengukuran  nilai  beda potensial  dilakukan  hingga  tegangan  mencapai  nilai  nol. Parameter  yang  diukur  adalah  tegangan  primer  (Vp)  yaitu

## Aplikasi Metode Induced Polarization untuk Mengidentifikasi Akifer di Daerah Sutorejo, Surabaya
Bagas Aryaseta, Dwa Desa Warnana, dan Amien Widodo Jurusan Teknik Geofisika, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia
e-mail : dwa_desa@geofisika.its.ac.id
D
tegangan ketika arus  belum dimatikan dan tegangan sekunder (Vs)  yaitu  tegangan  yang  terukur  selama  waktu  peluruhan. Untuk menghitung nilai apparent chargeability (Ma) dilakukan dengan cara membandingkan nlai Vp dengan nilai rata-rata Vs yang  diperoleh  dengan  cara  mengintegralkan  Vs  terhadap sampel waktu peluruhan.
𝑀𝑎 = 1 𝑉 ∫ 𝑉(𝑡)𝑑𝑡 𝑡2 𝑡1 (1)
Terdapat  dua  sumber  penyebab  polarisasi  pada  batuan. Sumber  pertama  adalah  membrane  polarization.  Faktor  yang mengakibatkan adanya polarisasi pada membrane polarization adalah adanya penyempitan pori-pori pada batuan dan adanya clay. Penyempitan pori-pori akan  menyebabkan terhambatnya ion-ion pada batuan sehingga arus akan dapat tersimpan dalam beberapa waktu tertentu. Sedangkan adanya clay menyebabkan terkumpulnya  ion-ion  positif,  hal  ini  dikarenakan  sifat  clay yang  berupa  ion  negative.  Sumber  kedua  adalah  polarisasi elektroda.  Polarisasi  elektroda  terjadi  karena  adanya  mineral logam  dalam  pori-pori  batuan.  Hal  ini  akan  mengakibatkan tertahannya arus listrik ketika melalui pori-pori tersebut. Pada umumnya, akifer air tanah  yang mengandung freshwater akan menunjukkan nilai chargeability sebesar 0 msec. Apabila akifer tersebut  merupakan  air  asin  umumnya  akan  memiliki  nilai chargeability sebesar 0.2 msec. [4]

## B. Metode Wenner-Schlumberger
Konfigurasi Wenner-Schlumberger adalah konfigurasi dengan sistem  aturan  spasi  yang  konstan  dengan  catatan  faktor pembanding  “n”  untuk  konfigurasi  ini  adalah  perbandingan jarak  antara  elektroda  arus  (AB)  dengan  potensial  (MN). Apabila  jarak  elektroda  potensial  MN  adalah  a  maka  jarak elektroda AB adalah 2na+a. [5]
Gambar 2. Konfigurasi Wenner-Schlumberger

## III. METODOLOGI PENELITIAN
Metodologi  penelitian  dari  penelitian  ini  adalah  dengan melakukan pengukuran geolistrik metode Induced Polarization konfigurasi  Wenner-Sclumberger.  Hasil  penampang  2D metode induced  polarization akan  dibandingkan  dengan metode resistivity .  Berikut  ini  adalah  diagram  alir  yang digunakan.
Gambar 3. Diagram alir metode penelitian

## IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
Gambar 4. Lokasi pengukuran IP dan resistivity daerah Sutorejo
Pengukuran  IP  dan resistivity di  daerah  Sutorejo  (titik  L) dilaksanakan pada tanggal 10 Oktober 2016 pada pukul 11.00 WIB  sampai  22.00  WIB  dengan  cuaca  mendung.  Lokasi pengukuran  merupakan  tanah  alluvial  dengan  sedikit  vegetasi dengan  jarak  3  meter terhadap  pantai.  Bentangan  pengukuran sebesar  80  m  dengan  jarak  elektroda  terkecil  (a)  sebesar  2.5 meter  dan  faktor  spasi  (n)  sebanyak  10.  Sehingga  didapatkan penampang dengan kedalaman 9 meter.
Hasil penampang IP pada gambar 5 (atas) menunjukkan nilai yang  cukup bervariasi.  Untuk  mempermudah  dalam menentukan perlapisan, digunakan data pengukuran resistivity pada  gambar  5  (bawah).  Lapisan  pertama  memiliki  nilai chargeabilitas  yang  rendah  (0.00240-0.302  msec)  yang ditunjukkan  oleh  warna  biru.  Apabila  dibandingkan  dengan data resistivitas maka terlihat dengan cukup jelas bahwa lapisan pertama  memiliki  kedalaman  0.6-3  meter  dengan  nilai resistivitas  yang  cukup  tinggi  (6.81-63.1  ohm.m).  Lapisan pertama  dapat  diidentifikasi  berupa  lapisan  akifer  lempung pasiran  (garis  merah).  Apabila  dibandingkan  dengan penampang IP maka terlihat bahwa pada pada kedalaman 0.6-3 meter  memiliki  nilai  yang  rendah  (mendekati  nol).  Nilai tersebut kemungkinan besar merupakan nilai chargeabilitas air. Jadi  dapat  diduga  kuat  lapisan  tersebut  merupakan  lapisan akifer. Dibagian tengah sampai timur laut (L1) didominasi oleh nilai resistivitas yang cukup rendah.
Metode IP 2D Chargeabilitas Semu Inversi Model 2D Chareabilitas Asli
Interpretasi Kualitatif dan Kuantitatif Model 2D Resistivitas Asli Selesai
Hal  ini  kemungkinan  merupakan  intrusi  air  laut  dari  arah utara.  Hal  ini  juga  diperkuat  oleh  data  chargeability  yang memiliki  nilai  yang  rendah  (0.202  msec).  Mengingat  bahwa daerah  Sutorejo  merupakan  daerah  yang  berdekatan  dengan pantai,  tentunya  ini  memungkinkan  bahwa  air  laut  sudah mengintrusi air tanah. Intrusi air laut dapat disebabkan karena pengambilan air tanah yang berlebihan tanpa adanya feedback yang  seimbang.  Dibawah  lapisan  pertama  merupakan  lapisan lempung  pasiran  dengan  kedalaman  3-8  meter  (ketebalan  5 meter).  Lapisan  lempung  pasiran  ini  memiliki  nilai chargeabilitas  yang  cukup  tinggi  (0.302-0.702  msec). Sedangkan resistivitasnya memiliki nilai rendah (0.0260-0.734 ohm.m).  Lapisan  ketiga  terletak  pada  kedalaman  8  meter memiliki  nilai  chargeabilitas  tinggi  (0.702-1.30  msec)  dan resistivitas  sedang  (0.734-6.81  ohm.m).  Lapisan  ketiga  dapat diidentifikasi sebagai lapisan lempung.

## V. KESIMPULAN
Kesimpulan yang didapat dari penelitian ini.
1. Metode IP dapat mengidentifikasi zona akifer dengan cukup baik.  Nilai  IP  yang  rendah  (0.00240-0.302  msec) kemungkinan  besar  adalah  akifer  air  tanah.  Nilai  IP  yang cukup tinggi (0.302  msec) pada akifer kemungkinan  besar merupakan intrusi air laut.
2. Model  penampang resistivity mengidentifikasi  perlapisan dengan  baik.  Nilai  resistivity  yang  tinggi  pada  lapisan pertama (6.81-63.1 ohm.m) kemungkinan besar merupakan akifer  air  tanah.  Hal  ini  akan  sesuai  apabila  dikorelasikan dengan penampang IP.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] UNdata. (2010). UNSD Demographic Statistics . Retrieved from UNdata: http://data.un.org
[2] Hakim, A. (2015, Oktober 26). Menggali "Mutiara" di Pesisir Kenjeran Surabaya . Retrieved from Antara Jatim: http://www.antarajatim.com [3] Telford, W. M. (1990). Applied Geophysics Second Edition. Melbourne: Cambridge University Press.
[4] Sharma,  P.  V.  (1997). Enviromental  and  Engineering  Geophysics. Cambridge: Cambridge University Press.
[5] Priambodo, I. C., Purnomo, H., Rukmana, N., & Juanda. (2011). Aplikasi Metoda  Geolistrik  Konfigurasi  Wenner-Schlumberger  pada  Survey Gerakan Tanah di bajawa, NTT. Pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi , 1-10.
Gambar 5. Hasil penampang IP (atas), resistivity (bawah)