Proyek Bribin, Mikrohidro Pertama di Dunia yang Memanfaatkan Aliran Sungai Bawah Tanah

Air merupakan salah satu kebutuhan pokok manusia, baik untuk keperluan rumah tangga maupun keperluan irigasi. Apabila jumlah ketersediaan air lebih kecil dari jumlah kebutuhan maka akan terjadi kekeringan. KESULITAN air sepanjang musim kemarau merupakan masalah rutin yang dihadapi warga Gunung Kidul. Kawasan Gunungkidul di Provinsi Daerah Istimewa Yogyakarta (DIY), yang merupakan wilayah terluas di DIY, luasnya sekitar 1400 km2.

Kondisi Geografis Gunung Kidul

Salah satu masalah besar yang dihadapi oleh penduduk setempat adalah sangat kurangnya air di musim kemarau yang berlangsung berbulan-bulan. Air hujan dengan cepat terserap ke bawah tanah oleh karena kondisi biologisnya. Air yang sangat berharga itu tertampung di sungai bawah tanah (dalam gua) lalu mengalir mengikuti arus sungai menuju laut bebas tanpa dimanfaatkan terlebih dahulu. Di tambah tidak tersedianya penampungan air yang memadai, menyebabkan penduduk di musim kemarau selalu kekurangan air. Tidak tersedianya air yang cukup untuk minum atau untuk irigasi, menyebabkan lahan pertanian sulit dimanfaatkan dengan baik walaupun tanahnya subur. Hal itu juga menyebabkan tenaga kerja potensial pergi meninggalkan daerah tersebut dan dengan sendirinya pembangunan daerah tersebut terhambat.

Gunung Kidul yang memiliki jajaran Pegunungan Sewu merupakan wilayah potensial sumber air. Pegunungan sewu di Gunung Kidul memiliki kandungan sungai bawah tanah dengan debit air yang tinggi. Akan tetapi, pemanfaatannya belum optimal, sehingga air sungai bawah tanah banyak terbuang ke Samudra Indonesia. Berdasarkan data PDAM Gunung Kidul, terdapat empat sumber air sungai bawah tanah yang memiliki debit air memadai, yaitu Sumber Air Baron dengan debit air 1.080 liter per detik, Sumber Air Seropan dengan debit 800 liter per detik, Sumber Air Ngobaran dengan debit air 135 liter per detik, dan Sumber Air Bribin dengan debit air 1.000 liter per detik. Namun, kapasitas produksi sumber air itu jauh dari kapasitas. Debit produksi Sumber Air Baron 15-20 liter per detik, Sumber Air Seropan dimanfaatkan 100 liter per detik, Sumber Air Ngobaran digunakan 40-60 liter per detik, dan Bribin 80 liter per detik.

Main Flow Direction

Kapasitas produksi dari sumber air yang ada sekarang sangat jauh dari kapasitas kebutuhan masyarakat. Hal ini disebabkan karena pompa dan genset untuk menyedot dan mengalirkan air tidak memadai. Pompa yang terpasang tidak sesuai dengan debit air, padahal air harus dipompa secara bertingkat untuk menjangkau wilayah yang paling tinggi. Selain itu, biaya yang diperlukan untuk memompa air dari sumber-sumber air yang ada tersebut sangat mahal. Biaya yang dikeluarkan terkadang tidak sebanding dengan air yang didistribusikan ke masyarakat. Sehingga PDAM selaku pengelola sumber-sumber air yang ada seringkali merugi. Sampai saat ini sumber-sumber air yang ada belum dapat memenuhi kebutuhan masyarakat.

Proyek Bribin II

Proyek Bribin II berada di Dusun Sindon, Desa Dadapayu, Kecamatan Semanu, Kabupaten Gunungkidul. Proyek ini berupa pengeboran secara vertikal yang telah dilaksanakan mulai tanggal 8 juli 2004. Pengeboran menggunakan mesin bor M-862 M VSM 2500 berdiameter 2,4 m. Diperkirakan pengeboran akan mencapai kedalaman 102 m hingga menyentuh langit – langit Gua Bribin.

Sungai bawah tanah tersebut dibendung dengan satu bangunan tembok. Dengan konsep ’pompa dengan operasi turbin” dapat dihasilkan listrik di tempat dan air dapat disalurkan dengan pompa-pompa lainnya. Penggunaan pompa dibandingkan turbin lebih murah ongkosnya dan pemeliharaannya lebih mudah. Dengan mengoptimalkan empat pompa/ unit turbin akan terkompensasikan derajad efek yang kecil. Bila berhasil maka sekitar 100.000 manusia akan memperoleh air sebanyak 70 liter tiap hari per kepala.

Proyek pengeboran dan pemompaan air di Bribin merupakan kerja sama BATAN, Pemerintah Propinsi DIY, Kementrian Riset dan Teknologi Indonesia melalui Riset Unggulan Terpadu Internasional ( RUTI ) dengan pemerintah Jerman (Federal Ministry of Education Research), Universitas Karlsruhe Jerman dan perusahaan Herrenknecht Aktien Gesellschaft Schwanau asal Jerman.

Proyek ini mencakup bidang-bidang penginderaan dan pengukuran sistem gua, penutupan dan pembendungan air gua kapur bawah tanah, pembuatan bangunan penutup bawah tanah, pencarian sungai bawah tanah dengan melakukan pengeboran vertikal sedalam 120 m dan penyaluran air dengan teknik tepat guna.

Secara garis besar tahap – tahap pelaksanaan proyek Bribin II adalah

Uji Radio Isotop Tracer

Proyek pendahuluan Gua Bribin meliputi penentuan interkoneksi (hubungan) sungai bawah tanah Gua Bribin dan Gua Ngreneng menggunakan Radioisotop Tracer (perunut radioisotop) I131 (Na131) dengan pertimbangan radioisotop tersebut dapat mewakili air (larut sempurna di dalam air dan tidak diserap oleh media yang dilalui, mudah terdeteksi, mudah didapat, waktu paruh sesuai dengan rentang waktu penelitian). Pelaksanaan tracer dilakukan dengan menginjeksikan radioisotop pada bagian hulu percabangan dan bagian di bawah DAM / bendungan sungai bawah tanah Gua Bribin. Hasil pengamatan dengan detector sintilasi di Gua Ngreneng menunjukkan bahwa isotop dari hulu percabangan mulai teramati setelah 4 jam 32 menit. Sedangkan untuk isotop bagian bawah DAM / bendungan Gua Bribin belum teramati setelah pengamatan 9 jam. Sehingga dipastikan bahwa aliran air di bagian hulu percabangan sungai bawah tanah Gua Bribin berhubungan dengan Gua Ngreneng, sedangkan air yang mengalir di bawah DAM Gua Bribin tidak menuju ke Gua Ngreneng.

Hasil Tracer Isotop

Survei Geodesi dengan Tachymetri

Survey Geodesi

Untuk mengetahui lokasi tepatnya Proyek Bribi, dilakukan Survey Geodesi baik dengan menelusur Sungai Bawah Tanah di dalam Gua juga dilakukan di Permukaan tanah. Hasil Survey Geodesi ini harus sangat tepat karena lokasi penentuan pengeboran berdasarkan Survey Geodesi ini.

Survey dilakukan di dalam Gua mengikuti aliran sungai bawah tanah
Survey di dalam Gua
Survey dilakukan di permukaan tanah
Hasil Levelling
Dari bendungan baru dan lobang lift ke outlet sump ke arah hilir
Hasil pengukuran secara Lengkap
Penggambaran Detail pada Model
Model Lengkap Sungai Bawah Tanah

Penyelidikan Tanah 

Setelah selesai dilakukan Survey Geodesi dan ditentukan titik pengeboran, dilakukanlah Penyelidikan tanah untuk mengetahui kondisi tanah sebelum dilakukan Pengeboran

Boring untuk mengetahui kondisi lapisan tanah
Kondisi Lapisan Tanah

Pengeboran berdiameter 2,4 m

Pengeboran menggunakan mesin bor M-862 M VSM 2500 berdiameter 2,4 m. Diperkirakan pengeboran akan mencapai kedalaman 102 m hingga menyetuh langit – langit Gua Bribin.  Pengeboran dimulai bulan Desember 2002, tetapi sebelumnya dilakukan survei geodesi dengan menggunakan tachymetri didalam gua maupun di atas permukaan tanah untuk menentukan titik yang akan dibor. Alat pengeboran didatangkan langsung dari perusahaan Herrenknecht AG (Tunnelbohrer) di Jerman. Proses pengeboran dilakukan dengan menggunakan 2 tipe.

Pengeboran secara Vertikal
Segmen untuk menutup hasil pengeboran
Mata Bor yang digunakan

Perekayasaan / pembuatan sistem mikrohidro, sistem instrumentasi dan sistem kendali

Sistem mikrohidro adalah suatu sistem yang dirancang untuk menaikkan air sungai bawah tanah ke permukaan setinggi 100 m lebih dengan tenaga sendiri yaitu tenaga dari air yang dibendung. Air yang mengalir akan menggerakkan suatu tuas yang berfungsi sebagai kopling dan menggerakkan turbin yang sekaligus sebagai pompa untuk mengangkat air ke permukaan. Sistem mikrohidro terdiri dari 4 turbin yang dapat menghasilkan keluaran tenaga listrik sebesar 498 KW.

Mikrohidro System Tampak Samping
Mikrohidro System Tampak Atas
Mikrohidro System Tampak Belakang
Tenaga yang dihasilkan System Mikrohidro

Pembangunan bangunan sipil struktur goa dan bendung sistem pembangkit listrik

Pembangunan bangunan struktur di dalam gua dilakukan oleh perusahaan Wijaya Karya. Pembangunan diawali dengan pembendungan gua di dalam tanah secara bertahap dengan metode yang cermat dan terukur. Pertama-tama memasang pipa untuk mengalirkan air sungai bawah tanah, kemudian dimulai proses pembendungan. Proses pembendungan yang dilakukan merupakan cara yang tidak biasa dilakukan di Indonesia. Bendung dibuat dari pasangan batu yang di tengah-tengahnya diisi dengan campuran beton, pasangan batu juga dilapisi oleh geotextile yang memungkinkan air tidak merembes. Bendung dari pasangan batu yang sudah dilapisi geotextile kemudian dilapisi oleh karung-karung yang berisi pasir.

Tampak samping Konstruksi
Tampak belakang Konstruksi
Proses pembuatan Bendung
Pembuatan Bendung di dalam Gua
Konstruksi di dalam Gua

Perbaikan jalan masuk dari jalan raya ke lokasi


Perbaikan sarana jalan untuk masuk ke lokasi pengeboran sangat penting dilakukan karena hal ini untuk memudahkan dalam arus pengiriman barang-barang material yang diperlukan untuk pembuatan konstruksi bangunan. Jalan juga sangat membantu dan memperlancar mobilitas dari pekerja. Pengerjaan proyek jalan masuk dilaksanakan oleh kontraktor lokal.

Pemasangan tiang dan kabel tranmisi, instalasi sistem, komisioning

Pemasangan untuk tiang dan kabel transmisi, instalasi sistem, dan komisioning belum dapat dikerjakan sepenuhnya. Hal ini disebabkan musibah gempa yang melanda kawasan Yogyakarta dan sekitarnya. Gempa yang terjadi juga terjadi di dekat lokasi Proyek Bribin II, mengakibatkan batu-batuan runtuh dan menutup gua. Batu-batuan yang menutup gua mengakibatkan air tidak dapat mengalir dan menggenangi proyek yang sedang dikerjakan. Air sungai naik sekitar 3 m di lubang pengeboran, untuk memulai proyek lagi harus menghancurkan batu-batu yang menutup gua dan menyedot air yang menggenangi lokasi proyek.

Training SDM untuk operasi dan perawatan

Training sumber daya untuk pengeporasian dan perawatan sistem mikrohidro yang ada di Bribin II ini sangat penting untuk dilakukan mengingat sistem ini baru pertama kali dikerjakan di Indonesia bahkan di dunia. Operasi dan perawatan harus rutin dilakukan untuk menjaga keawetan alat-alat yang mendukung sistem mikrohidro sehingga dapat bekerja secara maksimal. Training SDM juga sebagai sarana untuk transfer ilmu pengetahuan sehingga ahli-ahli yang ada di Indonesia dapat menerapkan teknologi ini di daerah-daerah lain yang sering mengalami kesulitan air.

Sejak tahun 2002 proyek ini disponsori oleh Kementerian Pendidikan dan Penelitian Jerman. Dari pihak Indonesia, Sri Sultan Hamengkubuwono X, Gubernur D.I.Yogyakarta menjadi pelindung proyek ini. Mitra Indonesia lainnya yang terlibat dalam proyek ini adalah BATAN (Badan Tenaga Atom Nasional), LIPI (Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia, Departemen Pendidikan Nasional (DEPDIKNAS), Departemen Pekerjaan Umum (PU), maupun beberapa universitas negeri maupun swasta seperti Universitas Gajah Mada (UGM), Universitas Sebelas Maret (UNS), Institut Teknologi Bandung (ITB), Universitas Pancasila, Universitas Islam Indonesia maupun lembaga swadaya masyarakat Acintyacunyata Speleologigal Club, Yogyakarta.

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here