Studi Geologi dan Geofisika Daerah Sungai Riam Manangar untuk Ketersediaan Listrik Di Desa Merayuh Kalimantan Barat

Transkripsi

1 Studi Geologi dan Geofisika Daerah Sungai Riam Manangar untuk Ketersediaan Listrik Di Desa Merayuh Kalimantan Barat Robert Allo Barani 1, Stev. Nalendra 1, Faid Muhlis 2, dan Adhitea Geovandi 2 1 Program Studi Teknik Geologi 2 Program Studi Teknik Geofisika Universitas Pembangunan Nasional Veteran Yogyakarta, Jl. SWK 104 (Lingkar Utara) Condongcatur, Yogyakarta 55283, D.I.Y. 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). 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 2. Peta kawasan rawan bencana gempa Indonesia (Hall, 2008) Gambar 1. Akses kesampaian dari Pontianak-Serimbu (garis kuning), Serimbu-Tauk (garis hijau), dan Tauklokasi 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 pulaupulau besar di Indonesia lain, Kalimantan tidak berdekatan dengan subduksi lempeng yang menyebabkan gempa. 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 prosesproses 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. 2

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. No Kode Tabel 1. Data singkapan batuan Koordinat 49 N N E Litologi 1 LP Soil lapukan basalt 2 LP Soil lempung 3 LP Endapan teras sungai, batulanau, basalt 4 LP Basalt di dasar sungai 5 LP Basalt di dasar sungai 6 LP Soil kuarsa, material lepas 7 LP Basalt di dasar sungai, columnar joint 8 LP Basalt, columnar joint, hitam 9 LP Boulder basalt, columnar joint 10 LP Soil, material lepas dari hasil rombakan yang tertransport oleh proses sungai. 11 LP Boulder basalt, columnar joint 12 LP Soil lapukan basalt 13 LP Soil masih terdapat boulder batuan asalnya. 14 LP Soil lapukan basalt 15 LP Soil lapukan basalt 16 LP Basalt, columnar joint 17 LP Soil lapukan dari basalt 3

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 4

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 5

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 m/s adalah material lepas, nilai m/s adalah clay dan nilai m/s adalah batuan beku basalt. 2.2 Peta Kedalaman 2D Batuan Basalt Lintasan 1 Lintasan 5 Lintasan 3 Gambar Gambar Peta Peta kedalaman kedalaman 2D 2D batuan batuan basalt basalt U meter Lintasan Pengukuran 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 Keterangan: Lintasan 5 Lintasan 3 Lintasan 1 Lintasan Pengukuran Lapisan Clay Batuan Basalt Gambar 8. Tabel kecepatan batuan H:V=1:5 Gambar 11. Peta kedalaman 3D batuan basalt m/s 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. Gambar 9. Penampang seismik lintasan 1 (atas), 3 (tengah) dan 5 (bawah) 3. Analisa Analisis yang dilakukan adalah mencermati kasus atau permasalahan geologi dan geofisika yang dijumpai di lapangan 6

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 jejakjejak 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 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. 7

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 , 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: 8