HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Sistem Penyaliran Air di Pit Serelo Utara Pada PT. Bumi Merapi Energi
4.1.1 Fisiografi
Areal kegiatan memiliki fisiografi daratan-perbukitan dengan
kelerengan 0-45% serta ketinggian sekitar 100-350 meter diatas permukaan
laut. Disebelah selatan dijumpai area perbukitan antara lain Bukit Serelo,
Bukit Besar, Bukit Beterei, Bukit Kuning, Bukit Kanjang, Bukit Jambu dan
Bukit Punggur.
Gambar 4.1 Peta Topografi PT. Bumi Merapi Energi (Satuan Kerja Eksplorasi
Rinci PT. Bumi Merapi Energi)
Kenampakan morfologi, ketinggian dan analisa proses eksogenik
dilapangan serta control batuan pada daerah tersebut dapat dibagi dalam
tiga satuan geomorfologi, yaitu :
1. Satuan Geomorfologi perbukitan dengan sudut lereng 30º hingga >45º.
Pada Blok Serelo satuan geomorfologi sebesar 10% pada umumnya terdiri
dari batuan beku lava maupun intrusi, batu pasir dan struktur lipatan.
Ketinggian daerah tersebut antara 150 m – 300 m diatas permukaan laut,
tersusun oleh batuan keran dan homogen yaitu andesit.
2. Satuan geomorfologi dataran tinggi (ketinggian 50m – 100m) dengan sudut
lereng 10º hingga < 30º.
Pada Blok Serelo satuan geomorfologi sebesar 30% pada umumnya terdiri
dari batuan sedimen pasir selang-seling batu lempung sisipan batubara dan
lapisan batubara serta kontrol struktur sayap sinklin dan antiklin, dengan
ketinggian 100m -150m diatas permukaan laut. Tersusunan oleh batuan yang
relatif keras dan homogen yaitu batu pasir dan batu lempung.
3. Satuan geomorfologi dataran rendah (ketinggian < 50 m) dengan sudut
lereng 0º hingga < 10º.
Pada Blok Serelo satuan geomorfologi sebesar 60% pada umumnya terdiri
dari batuan sedimen diantaranya batu lempung, batubara, dan beberapa batu
pasir selang-seling batu lempung sisipan batubara dan kontrol struktur
sayap sinklin dan antiklin. Ketinggian sekitar < 50 m diatas permukaan
laut, batuan yang relative homogeny dan merupakan hasil batuan rombakan
dari lempung dan pasir.
4.1.2 Hidrologi
Wilayah PT. Bumi Merapi Energi dialiri oleh beberapa sungai yang
cukup besar yaitu Sungai Kungkilan, Sungai Unangan, Sungai Binjai, Sungai
Tajuw dan Sungai Kiahaan, Sungai Milang. Sungai ini mengalir kearah Sungai
Lematang membentuk pola aliran sub-dendritik yaitu pola aliran yang
tersusun pada litologi yang relatif homogen dan dipengaruhi struktur
geologi. Dan mempunyai daerah tangkapan yang kecil sehingga aktuali debit
air menjadi sangat tinggi. Pada musim kemarau sungai tersebut mengalami
kekeringan dan pada musim penghujan sungai tersebut mengalami jumlah air
yang berlebihan. Sungai Lematang memiliki panjang 170 km, dan luas DAS
mencapai 6.044 km2 dan debit rata-rata 282,2 m3/detik.
Sungai-sungai yang terdapat pada daerah ini mendukung aktivitas yang
dilakukan penduduk terutama untuk memenuhi kebutuhan pertanian, perikanan
dan memenuhi kebutuhan sehari-hari.
Berdasarkan data sekunder kajian hidrologi di sekitar wilayah ini,
didapatkan kelompok akuifer produksi kecil dengan penyebaran meliputi
bagian tengah dan bagian utara Sungai Kungkilan dan Sungai Serelo. Pada
musim hujan kedua akuifer ini terisi air tetapi pada musim kemarau tidak
ada air karena lapisan bersifat padu. Kedalaman muka air tanah bebas
relative dalam yaitu lebih dari 10 meter dpl dengan debit umum kurang dari
2 liter/detik.
Gambar 4.2 Grafik Curah Hujan Merapi Barat Tahun 2008-2017(Dinas Tanaman
Pangan dan Hortikultura Kab. Lahat)
Metode penirisan yang dipakai menggunakan cara paritan atau lebih
dikenal dengan saluran terbuka. Penampang saluran yang dipakai berupa
penampang trapesium, karena dapat menampung lebih besar ketika aliran
jumlah air semakin besar, serta dari litologi lokasi pengambilan data
didapatkan bahwa koefisien yang dipakai untuk air limpasan sebesar 0,9 dan
kekasaran dinding saluran sebesar 0,03 (Lampiran 4).
4.2 Perhitungan Total Debit Air yang Masuk pada Pit Serelo Utara PT. Bumi
Merapi Energi
PT. Bumi Merapi Energi memiliki perencanaan tambang yang dievaluasi
untuk setiap bulannya, artinya disetiap bulannya diperlukan perencanaan dan
pengamatan tentang faktor-faktor yang mempengaruhi aktivitas penambangan
tersebut. Salah satu faktor yang perlu diamati adalah air yang berada
disekitar tambang yang memiliki potensi untuk masuk ke area tambang.
Air yang memiliki potensi masuk ke area penambangan, diusahakan agar
tidak menganggu aktivitas penambangan dan menjaga perawatan alat-alat yang
dipakai pada waktu penambangan. Untuk mengendalikan air yang masuk ke dalam
area penambangan, ada beberapa faktor yang perlu untuk diketahui, antara
lain, curah hujan yang terjadi selama beberapa tahun terakhir, daerah yang
memiliki potensi untuk digenangi air, dan jenis penanganan yang sesuai
dengan kondisi tambang.
4.2.1 Perhitungan Curah Hujan Rencana dan Intensitas Hujan
Daerah Kabupaten Lahat, Sumatera Selatan memiliki iklim yang sama
dengan iklim di daerah Indonesia pada umumnya, yaitu iklim tropis dengan
kelembaban dan temperatur tinggi. Seperti kebanyakan daerah Lahat memiliki
iklim tropis dengan kelembaban dan temperatur tinggi, yaitu berkisar antara
23o C sampai dengan 36o C. Dengan metode penambangan terbuka seluruh
aktivitas pekerjaan berhubungan langsung dengan udara bebas, sehingga iklim
yang ada berdampak langsung pada operasional. Daerah ini memiliki dua musim
yaitu musim kemarau dan musim hujan.
Musim hujan terjadi pada bulan November sampai dengan bulan Maret,
sedangkan musim kemarau terjadi pada bulan April sampai dengan bulan
Oktober.
Untuk mengetahui berapa banyak air yang masuk pada pit, diperlukan
data curah hujan. Data Curah Hujan didapat dari Dinas Tanaman Pangan dan
Hortikultura Kabupaten Lahat untuk daerah Kecamatan Merapi Barat, dimana
curah hujan yang diambil adalah curah hujan pada 10 tahun terakhir, yaitu
tahun 2008-2017 (Lampiran 1). Air hujan yang tertampung dalam pit
penambangan dipengaruhi beberapa faktor, misalnya luas daerah tangkapan
hujan (catchment area), curah hujan, waktu hujan hingga vegetasi yang
mengontrol limpasan air hujan. Air hujan merupakan faktor utama yang
mempengaruhi limpasan di area tangkapan hujan pit.
Perhitungan Curah Hujan menggunakan metode statistik dan untuk
mengetahui Curah Hujan Rencana menggunakan metode Gumble (Lampiran 2).
Serta perhitungan Intensitas Hujan menggunakan rumus Monobe (Lampiran 3).
Dari data perhitungan tersebut diperoleh Curah Hujan Rencana sebesar
570,7969 mm/bulan serta Intensitas Hujan sebesar 6,2045 mm/jam.
4.2.2 Daerah Tangkapan Hujan (Catchment Area)
Area yang memiliki potensi masuk air yang areanya dibatasi oleh
daerah dengan elevasi yang tertinggi yang membentuk suatu polygon. Pada
tambang PT. Bumi Merapi Energi daerah yang menjadi daerah tangkapan hujan
adalah daerah yang arealnya sudah menjadi lahan terbuka atau land clearing.
Area tersebut adalah area yang sudah menjadi area penambangan dan jalan
pengangkutan.
Daerah tangkapan hujan yang diteliti pada PT. Bumi Merapi Energi
sebesar 12,7 Ha atau 127.000 m2 (Lampiran 5). Daerah ini merupakan lahan
penambangan baru atau merupakan area pit yang baru dibuka selama bebrapa
bulan terakhir.
4.2.3 Rencana Kemajuan Tambang
Rencana kemajuan tambang digunakan untuk mengetahui bagaimana pola
aliran saluran yang akan dibuat, saluran yang dibuat merupakan saluran yang
efektif dan tidak menganggu aktivitas penambangan. Pada PT. Bumi Merapi
Energi, saluran aktual yang digunakan memiliki dimensi yang bersifat lebih
besar untuk jangka waktu yang lama, sedangkan diperlukan juga perencanaan
saluran yang bisa dipantau tiap bulan untuk menyesuaikan situasi tambang
yang ada, yang akan disesuaikan dengan rencana akhir dari penambangan,
sehingga dapat ditentukan lokasi yang sesuai untuk membuat saluran terbuka
atau paritan.
Gambar 4.3 Design Final Penambangan PT. Bumi Merapi (Satuan Kerja
Eksplorasi Rinci PT. Bumi Merapi Energi)
Saluran air aktual yang ada sekarang berada pada elevasi tertinggi
didalam area penambangan, yang berfungsi sebagai tanggul untuk mencegah air
dari luar masuk ke area penambangan dan menyesuaikan dengan rencana
kemajuan tambang. Data rencana kemajuan tambang didapatkan melalui
pengolahan pada software minescape.
Gambar 4.4 Situasi Penambangan PT. Bumi Merapi Energi 2017 (Satuan Kerja
Eksplorasi Rinci PT. Bumi Merapi Energi)
4.2.4 Debit Air Limpasan
Debit air limpasan adalah jumlah air yang diperkirakan masuk ke areal
penambangan, dimana ini adalah air yang harus dikendalikan agar tidak
mengganggu aktivitas dari penambangan. Dengan mengetahui perkiraan air yang
masuk, kita dapat menentukan rencana sistem penirisan yang dibutuhkan
secara berkala.
Untuk mendapatkan debit air limpasan yang ada diperlukan perhitungan
Intensitas Hujan, nilai koefisien limpasan, serta luas daerah tangkapan
hujan. Koefisien limpasan yang dipakai sesuai dengan kondisi yang ada di
area penelitian, lahan yang ada merupakan areal penggalian, penimbunan, dan
tanah yang sudah terbuka atau land clearing (Lampiran 4).
Debit air limpasan yang masuk bedasarkan perhitungan pada Lampiran 6,
diketahui nilai Intensitas Hujan sebesar 6,2045 mm/jam, Nilai Koefisien
Limpasan sebesar 0,9, dan Luas Daerah Tangkapan Hujan sebesar 12,7 Ha atau
127.000 m2 , maka nilai dari debit air limpasan sebesar 0,05476 m3/detik.
Tabel 4.1. Perhitungan Debit Air Limpasan
"C "I (m/detik) "A (m2) "Q(m3/detik) "
"0,9 "1,72347E-06 "127000 "0,278 . C . I . A "
"Hasil "0,05476 "
4.3 Analisis Dimensi Saluran Penyaliran Air Tambang Di PIT Serelo Utara
PT . Bumi Merapi Energi
4.3.1 Dimensi dan Geometri Paritan Aktual
Pada PT. Bumi Merapi Energi, paritan yang ada berfungsi untuk
menanggulangi air yang memiliki potensi besar untuk masuk kedalam area
tambang. Dimensi paritan pada PT. Bumi Merapi Energi memiliki sudut
kemiringan sebesar 41,06º dan koefisien kekasaran sebesar 0,03. Maka sesuai
dengan perhitungan yang dilakukan pada Lampiran 7 didapatkan geometri
paritan, yaitu :
a = 349 cm = 3,5 m
b = 192 cm = 1,92 m
d = 230 cm = 2,3 m
B = 719,6 cm = 7,2 m
1. Luas Basah (A) sebesar 12,69 m2
2. Keliling Basah (P) sebesar 8,92 m
3. Jari-jari Hidrolik (R) sebesar 1,42 m
4. Kedalaman Hidrolik (D) sebesar 1,76 m
4.3.2 Kemiringan Dasar Saluran (S)
Kemiringan dasar saluran diperlukan untuk perhitungan pada penentuan
kapasitas pengaliran. Perhitungan kemiringan dasar saluran pada Lampiran 7,
ditentukan melalui beda tinggi antara bagian hulu dan hilir serta panjang
dari saluran tersebut.
Z = 7,093 m
Z = 2,857 m
L= 86,3 m
Sehingga,
Nilai beda tinggi (ΔZ) = 4,236 m
Kemiringan Dasar Saluran = 4,9 %
Tabel 4.2 Kemiringan Dasar Saluran
"Z = 7,093 m "ΔZ "S "S1/2 "
"Z = 2,857 m "Z - Z "ΔZ/L x 100% "0,049 ½ "
"L= 86,3 m "7,093 m – 2,857 m " " "
" "4,236 m "4,90 % "0,221 "
4.3.3 Dimensi Paritan Ideal
Dimensi paritan ideal yang dilakukan perhitungannya digunakan pada
bulan maret yang dapat mengalirkan debit yang didapat pada perhitungan
sebelumnya. Perhitungan kapasitas pengaliran suatu saluran air dilakukan
dengan rumus Manning (Lampiran 8). Nilai dimensi dan geometri yang ideal
dihitung dengan melakukan persamaan-persamaan untuk mendapatkan nilai dari
tinggi air, luas basah penampang, kemiringan saluran, luas dasar saluran
dan luas atas permukaan air serta nilai dari tinggi jagaan.
Bentuk penampang dari saluran air atau paritan yang akan dibuat adalah
penampang trapesium dengan sudut kemiringan sebesar 45º. Dimesi paritan
yang didapat adalah sebagai berikut :
1. Kedalaman air (d) = 0,273 m
2. Lebar dasar saluran (b) = 0,499 m
3. Panjang sisi miring (a) = 0,321 m
4. Luas basah saluran (A) = 0,211 m2
5. Lebar atas saluran (B) = 1,05 m
6. Tinggi jagaan (w) = 0,041 m
Berdasarkan perhitungan, dengan debit sebesar 0,05476 m3/detik
didapatkan bahwa luas basah ideal dan tinggi saluran ideal untuk bulan
maret adalah sebesar 0,21129 m2 dan 0,31432 m.
Tabel 4.3 Perhitungan Dimensi Saluran Ideal dengan rumus Manning
"Q "1/n x R2/3 x S1/2 x A "
"0,05476 m3/detik "1/0.03 x (0.5d) x (0.049)0.5 x "
" "2.82d2 "
"0,05476 m3/detik "1,741 d8/3 "
"0,05476 m3/detik "d8/3 "
"1,741 m2/detik " "
"0,0314 "d8/3 "
"d "0,03143/8 "
"d "0,2733 m "
"B "a "A "B "W "
"1,82 d " d/sinα "b . d + z .d"b + 2z . d "0,15d "
" " "² " " "
"1,82 x "0,2733/si"1,82d +1 d ²"0,36761 + "0,15 x "
"0,2733 m "n 45 " "2(1 x 0,2733) "0,2733 "
" " "2,82 d ² " " "
" " "2,82 x " " "
" " "(0,2733m)² " " "
"0,499 m "0,321 m "0,211 m² "1,05 m "0,041 m "
Tabel 4.4 Dimensi Saluran Air Ideal
"d "0,273 m "
"b "0,499 m "
"a "0,321 m "
"A "0,211 m² "
"B "1,05 m "
"w "0,041 m "