studi geologi dan geofisika daerah sungai riam manangar...

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: [email protected]

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



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



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


13 LP13 406055 94414

Soil masih terdapat

boulder batuan

asalnya.



16 LP16 406312 94479 Basalt, columnar

joint

17 LP17 406229 94291 Soil lapukan dari

basalt

4



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



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



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


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


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



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



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

https://www.google.co.id/maps

studi geologi dan geofisika daerah sungai riam manangar...

Documents