studi geologi dan geofisika daerah sungai riam manangar...
Post on 06-Feb-2018
215 Views
Preview:
TRANSCRIPT
1
Seminar Nasional Ke – III
Fakultas Teknik Geologi Universitas Padjadjaran
Studi Geologi dan Geofisika Daerah Sungai Riam Manangar untuk
Ketersediaan Listrik Di Desa Merayuh Kalimantan Barat
Robert Allo Barani1, Stev. Nalendra1, Faid Muhlis2, dan Adhitea Geovandi2
1Program Studi Teknik Geologi 2Program Studi Teknik Geofisika
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Yogyakarta, Jl. SWK 104 (Lingkar Utara)
Condongcatur, Yogyakarta 55283, D.I.Y.
Email: faid.muhlis3@gmail.com
Abstrak
Desa Merayuh merupakan sebuah desa terpencil yang terletak di Kecamatan Air Besar,
Kabupaten Landak, Provinsi Kalimantan Barat. Kebutuhan listrik sangat diperlukan untuk
penerangan di desa pada malam hari. Namun distribusi listrik tidak sampai pada Desa Merayuh
dikarenakan letak desa yang terpencil dan akses jalan yang buruk. Perihal melakukan
pengadaan listrik di desa tersebut maka dipilih tehnologi Pembangkit Listrik Tenaga
Mikrohidro (PLTMH). Tehnologi ini merupakan sebuah pembangkit listrik yang memiliki
skala kecil sehingga komponen yang diperlukan juga sederhana yaitu air, turbin dan generator.
Sungai besar yaitu Sungai Riam Manangar dapat digunakan sebagai sumber energi untuk
penggerak turbin. Lokasi turbin dan generator berada di dekat area air terjun yang berada di
Dusun Perbuak, tepatnya di Utara Desa Merayuh sehingga air dapat mengalir dari ketinggian
tertentu untuk dijatuhkan pada turbin. Diperlukan ilmu geologi dan geofisika untuk melakukan
kajian mengenai kelayakan pada Dusun Perbuak untuk membuat sebuah irigasi air serta
penentuan lokasi aman untuk pembangunan turbin dan generator. Integrasi antara dua bidang
studi juga dapat membantu dalam mengetahui kondisi permukaan dan bawah permukaan
sehingga umur PLTMH dapat berumur panjang.
Kata Kunci : Riam Manangar, PLTMH, Geologi, Geofisika
Pendahuluan
PLTMH memerlukan 3 komponen untuk
dapat berfungsi yaitu sumber air, turbin dan
generator. Agar PLTMH dapat berumur
parjang, maka diperlukan lokasi yang tepat
pada penentuan turbin. Studi yang akan
dilakukan adalah studi geologi permukaan
berkaitan dengan kebencanaan dan geofisika
bawah permukaan berkaitan dengan penentuan
jenis bedrock serta kedalaman pondasi
pembangunan turbin, yang keduanya
digunakan untuk mengetahui kelayakan
pengadaan PLTMH daerah Sungai Riam
Managar.
Lokasi Penelitian
Lokasi penelitian secara administratif
berada di daerah Dusun Perbuak, Desa
Merayuh, Kecamatan Air Besar, Kabupaten
Landak, Provinsi Kalimantan Barat. Akses
pencapaian lokasi studi dari Pontianak
(ibukota Kalimantan Barat) adalah sebagai
berikut:
1. Pontianak-Serimbu (Ibukota Kecamatan
Air Besar) melalui jalan poros
Kalimantan menggunakan mobil Kijang
Innova dengan waktu tempuh ± 6 jam
(Gambar 1).
2
Seminar Nasional Ke – III
Fakultas Teknik Geologi Universitas Padjadjaran
2. Serimbu-Desa Tauk melalui jalan
setapak sehingga hanya dapat ditempuh
menggunakan sepeda motor dengan
waktu tempuh 1 jam.
3. Desa Tauk-Riam Manangar (lokasi
PLTMH) juga melalui jalan setapak dan
hanya dapat ditempuh menggunakan
sepeda motor dengan waktu tempuh 30
menit.
Gambar 1. Akses kesampaian dari Pontianak-Serimbu
(garis kuning), Serimbu-Tauk (garis hijau), dan Tauk-
lokasi studi (garis biru)
Geologi Regional
Kerangka tektonik Kalimantan tersusun
atas kerak yang stabil sebagai bagian dari
Lempeng Asia Tenggara meliputi baratdaya
Kalimantan, Laut Jawa bagian barat, Sumatra,
dan semenanjung Malaysia. Supriatna (1985)
dalam Ott (1987), menyatakan bahwa terdapat
intrusi besar bersifat granitik berumur Trias.
Menurut Hall (2008), pulau yang
teraman dari gempa di Indonesia saat ini
adalah Kalimantan. Berbeda dengan pulau-
pulau besar di Indonesia lain, Kalimantan tidak
berdekatan dengan subduksi lempeng yang
menyebabkan gempa.
Gambar 2. Peta kawasan rawan bencana gempa
Indonesia (Hall, 2008)
Kerangka Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk
mengetahui parameter serta proses-proses
geologi yang mempengaruhi kondisi di Riam
Manangar yang berhubungan dengan
pembangunan PLTMH. Ruang lingkup
penelitian meliputi:
1. Secara ruang dan waktu adalah proses-
proses geologi yang bekerja secara
bersamaan dengan pembentukan batuan
yang disebut dengan syn-depositional.
Selanjutnya prosesproses geologi yang
bekerja setelah pembentukan batuan
yaitu post-depositional.
2. Obyek penelitian terdiri atas pengamatan
dan pengukuran parameter-parameter
geologi dan geofisika yang berada di
sekitar air terjun Riam Manangar. Posisi
pengambilan data seismik di bawah air
terjun yang insitu.
3. Obyek penelitiannya adalah
mengidentifikasi permukaan dan bawah
permukaan (kedalaman bedrock) sebagai
pengaruh dari proses geologi yang
bekerja.
4. Arah survey ini ada dua, yaitu: pertama,
menganalisis pengaruh terjadinya
prosesproses geologi yang bersifat
destruktif. Kedua, membangun model
deskriptif - genetik yang mampu
memberikan informasi tentang sifat fisis
lapisan batuan disekitar air terjun Riam
Manangar.
3
Seminar Nasional Ke – III
Fakultas Teknik Geologi Universitas Padjadjaran
5. Lingkup pelaksanaan penelitian ini
dibagimenjadi empat tahap, yaitu:
a. Kajian pustaka: perencanaan
lintasan, proyeksi kondisi geologi,
geofisika dan topografi.
b. Akuisisi data geologi (permukaan)
dan seismik (bawah permukaan).
c. Analisis data: evaluasi data primer
dan pembuatan peta serta model.
d. Penyusunan laporan studi geologi.
Metodologi
1. Penelitian Geologi Permukaan
Penelitian geologi permukaan
merupakan suatu kegiatan pendataan
informasi-informasi geologi di permukaan dan
menghasilkan suatu bentuk laporan berupa: 1)
peta lokasi singkapan batuan, 2) peta dan
penampang geomorfologi, 3) peta dan
penampang geologi, dan 4) pemodelan yang
memuat analisa gejala struktur geologi yang
mempengaruhi pola penyebaran batuan pada
daerah tersebut.
2. Penelitian Geologi Bawah Permukaan
Penelitian geofisika bawah permukaan
dilakukan untuk mendukung validasi data yang
didapat dari hasil pemetaan geologi
permukaan. Perekaman data geofisika bawah
permukaan menggunakan metode seismik
refraksi yang merupakan salah satu metode
geofisika untuk mengetahui kedalaman
bedrock. Prinsipnya adalah sumber gelombang
diberikan kemudian terjadi gerakan di dalam
medium (tanah/batuan) yang memenuhi
hukum-hukum elastisitas ke segala arah dan
akan mengalami pembiasan akibat munculnya
perbedaan kecepatan (perbedaan lapisan)
selanjutnya pada jarak tertentu penjalaran
gelombang tersebut akan direkam sebagai
fungsi waktu untuk diketahui kondisi/struktur
geologi bawah permukaan (litologi dan
kedalaman).
Diskusi
1. Geologi Permukaan
Pada penelitian geologi ini,
pengumpulan data (informasi singkapan
batuan) dilakukan dengan menggunakan palu
dan kompas geologi, serta penentuan posisi
melalui orientasi lapangan atau dengan GPS.
Perekaman data geologi permukaan di Riam
Manangar mengamati 17 singkapan batuan
yang diwujudkan dalam Tabel 1 dan Gambar
3.
Tabel 1. Data singkapan batuan
No
Kode Koordinat 49 N
Litologi N E
1 LP1 406410 94497 Soil lapukan basalt
2 LP2 406520 94293 Soil lempung
3 LP3 406354 94274
Endapan teras
sungai, batulanau,
basalt
4 LP4 406382 94363 Basalt di dasar
sungai
5 LP5 406429 94389 Basalt di dasar
sungai
6 LP6 406164 94259 Soil kuarsa,
material lepas
7 LP7 406341 94426
Basalt di dasar
sungai, columnar
joint
8 LP8 406233 94321 Basalt, columnar
joint, hitam
9 LP9 406267 94348 Boulder basalt,
columnar joint
10 LP10 406240 94489
Soil, material lepas
dari hasil rombakan
yang tertransport
oleh proses sungai.
11 LP11 406239 94528 Boulder basalt,
columnar joint
12 LP12 406189 94574 Soil lapukan basalt
13 LP13 406055 94414
Soil masih terdapat
boulder batuan
asalnya.
14 LP14 406193 94486 Soil lapukan basalt
15 LP15 406181 94532 Soil lapukan basalt
16 LP16 406312 94479 Basalt, columnar
joint
17 LP17 406229 94291 Soil lapukan dari
basalt
4
Seminar Nasional Ke – III
Fakultas Teknik Geologi Universitas Padjadjaran
Gambar 3. Peta lintasan Riam Manangar
1.1 Geomorfologi daerah Riam Manangar
Bentuklahan daerah Riam Manangar dan
sekitarnya (Gambar 4) terdiri atas:
1. Satuan vulkanik: lereng vulkanik dan
dataran vulkanik.
2. Satuan denudasional: gawir lereng terjal.
3. Satuan fluvial: tubuh sungai, dataran
aluvial, dataran banjir, dataran bekas
rawa, dan dataran limpah banjir.
1.2 Geologi daerah Riam Manangar
Berdasarkan penafsiran geomorfologi
daerah Riam Manangar disusun oleh batuan
beku basa dengan jenis batuan basalt. Pada
bentuk asal fluvial disusun oleh material lepas
hasil rombakan dari batuan asal yang
merupakan endapan termuda yang masih
berkembang sampai dengan sekarang.
Gambar 4. Peta Geomorfologi Riam Manangar
5
Seminar Nasional Ke – III
Fakultas Teknik Geologi Universitas Padjadjaran
Gambar 5. Peta geologi Riam Manangar
Penentuan satuan batuan di daerah Riam
Manangar ini berdasarkan kesatuan ciri litologi
yang dominan berdasarkan pengamatan
singkapan serta penyebaran lateral batuan yang
dominan, maka daerah Riam Manangar dapat
dikelompokkan dalam dua satuan batuan tidak
resmi.
a. Satuan basalt: Penamaan satuan ini
didasarkan atas kenampakan ciri litologi
di lapangan yaitu terdiri dari batuan beku
vulkanik dengan warna hitam. Bagian
bawah permukaan terdiri dari struktur
columnar joint (Gambar 6).
b. Satuan endapan aluvial: Penamaan
satuan ini didasarkan pada kehadiran
material lepas berukuran kerikil hingga
lempung serta material hasil erosi batuan
yang lebih tua yang mengalami proses
transportasi sedimen oleh air (Gambar
7).
Gambar 6. Columnar joint kenampakan dari atas yang
memiliki pola segilima dan terdapat celah disetiap
spasi antar bidangnya
Gambar 7. Columnar joint yang collaps pada kontak
dengan struktur masif. Berada di gua di balik air terjun
6
Seminar Nasional Ke – III
Fakultas Teknik Geologi Universitas Padjadjaran
2. Geofisika Bawah Permukaan
2.1 Penampang Kecepatan Bawah
Permukaan
Perekaman data diambil menggunakan
alat OYO Seimogram 3 channel dengan
sumber getaran berasal dari pukulan palu.
Pengolahan dilakukan menggunakan metode
Plus Minus kemudian hasil ditampilkan dalam
2D (software Surfer) dan 3D (software Petrel).
Terdapat 3 lintasan seismik yang digunakan
dalam interpretasi lapisan bedrock dan
kedalaman yang digunakan dalam
pembangunan pondasi turbin, yaitu
penampang seismik lintasan 1, 3 dan 5.
Berdasarkan tabel kecepatan Clark (Gambar 8)
maka diinterpretasi yaitu nilai 200-1200 m/s
adalah material lepas, nilai 1200-2600 m/s
adalah clay dan nilai 2600-4500 m/s adalah
batuan beku basalt.
Gambar 8. Tabel kecepatan batuan
m/s
Gambar 9. Penampang seismik lintasan 1 (atas), 3
(tengah) dan 5 (bawah)
2.2 Peta Kedalaman 2D Batuan Basalt
Gambar 12. Peta kedalaman 2D batuan basalt
U
meter
Lintasan 1
Lintasan 3
Lintasan 5
LintasanPengukuran
Gambar 10. Peta kedalaman 2D batuan basalt
Lokasi pengambilan data memiliki
ketinggian 103 meter. Sehingga kedalaman
terdangkal adalah 1,26 meter pada daerah
baratdaya dan timurlaut. Sedangkan
kedalaman terdalam adalah 2,75 meter pada daerah Utara.
2.3 Peta Kedalaman 3D Batuan Basalt
Lintasan 5
Lintasan 3 Lintasan 1LintasanPengukuran
LapisanClay
BatuanBasalt
Keterangan:
H:V=1:5
Gambar 11. Peta kedalaman 3D batuan basalt
Tampilan 3D memudahkan dalam
visualisasi antara batas lapisan clay dan batuan
basalt. Bentuk columnar joint pada batuan
basalt juga mempengaruhi bentuk
pengendapan material lepas menjadi clay.
3. Analisa
Analisis yang dilakukan adalah
mencermati kasus atau permasalahan geologi
dan geofisika yang dijumpai di lapangan
7
Seminar Nasional Ke – III
Fakultas Teknik Geologi Universitas Padjadjaran
kemudian mengevaluasi permasalahan untuk
menemukan solusi. Selanjutnya analisis ini
dapat sebagai pedoman memahami proses
geologi di tempat lain
3.1 Columnar Joint
Struktur columnar joint dijumpai
disepanjang bidang yang menggantung di
daerah yang lebih labil sebagai contoh yang
terdapat ditebing air terjun yang menyebar dan
membentang dengan jarak 357 m dibagian
utara dan selatan sungai (Lampiran 2).
Dampak dari columnar joint terhadap
rawan bencana adalah potensi longsor dan
penurunan permukaan (collaps) akibat daya
dukung yang lemah karena pengaruh dari
columnar joint yang memiliki bidang yang
terbuka disetiap tubuh columnar joint (Gambar
3). Terlebih jika di columnar joint terjadi
getaran dan pembebanan yang berlebih.
3.2 Dataran Banjir dan Limpah Banjir
Dataran banjir adalah dataran rendah
yang selalu tergenang air saat terjadinya
kenaikan muka air sungai. Dataran banjir ini,
berada di baratlaut titik jatuhnya air terjun
(Lampiran 2 dan Lampiran 4). Banjir akan
terjadi saat hujan berlangsung selama 3-4 jam
dengan muka air banjir (mab) 2 m. Informasi
ini didapat dari pengukuran terhadap jejak-
jejak banjir di dinding sungai.
Penyebab daerah rawan banjir adalah:
1. Sungai yang tersusun oleh material batuan
beku yang keras dan impermeable
menjadikan aliran sungai run off tidak
catchment.
2. Dinding sungai landai, lembah
membentuk huruf U, stadia sungai
termasuk kelas dewasa.
3. Pengamatan dilakukan saat musim
kemarau dengan kondisi sungai tetap
dialiri dengan debit yang cukup kencang.
Hal ini menjadikan pertanda bahaya banjir
jika musim hujan.
Gambar 12. Model 2D (kiri) dan 3D (kanan) daerah rawan bencana
Kesimpulan
Bedasarkan analisa dari hasil penelitian
maka dapat disimpulkan antara lain:
1. Pemilihan bedrock yang tepat untuk
pembangunan pondasi turbin di lokasi
pengukuran seismik adalah pada batuan
basalt yang berada pada kedalaman 1.2-
2.7 meter.
2. Struktur columnar joint di batuan basalt
yang memiliki banyak rekahan pada
boulder menjadikan kondisi batuan tidak
akan menjadi stabil apabila diberi getaran
dari turbin.
8
Seminar Nasional Ke – III
Fakultas Teknik Geologi Universitas Padjadjaran
3. Penentuan lokasi turbin lebih rendah dari
sumber air yang diharapkan dapat
memutarkan turbin menggunakan tenaga
potensial alam, namun potensi banjir
sangat besar pada lokasi pengukuran
seismik akibat lokasi ini masuk dalam
dataran banjir serta dasar sungai yang
tesusun dari batuan beku menjadikan air
luapan banjir tidak mampu terserap.
4. Sehingga diperlukan penanganan khusus
pada struktur columnar joint agar stabil
terhadap getaran dan mitigasi bahaya
banjir pada daerah pembangunan turbin.
Daftar Pustaka
Hall, r., 2008, “Kunabalu Handbook”.
Ott, H.L., 1987, “The Kutai Basin a Unique
Structural History”. Proceeding of IPA,
vol I p.311-316, 16 Annual
Convention, Jakarta, Indonesia.
Sydney P. Clark, Jr. (ed.), “Handbook of
Physical Constants,” rev. ed., Geol Soc.
Am. Mem. 97.
Utami, Sri, 2014, “Identifikasi Longsor
Menggunakan Metode Seismik Reraksi
di Kawasan Wisata Nglimut Desa
Gonoharjo Limbangan Kendal”. Jurnal
Fisika UNNES
Web: https://www.google.co.id/maps
top related