Perpustakaan Digital ITB

Kegiatan tambang terbuka batubara yang meliputi penggalian dan penimbunan batuan penutup berpotensi memberikan dampak perubahan terhadap topografi dan tutupan lahan. Hal ini menyebabkan perubahan daerah tangkapan yang berpengaruh langsung terhadap kondisi hidrologi melalui peningkatan fluktuasi debit secara signifikan. Selain itu, keberadaan mineral sulfida yang terkandung didalam batuan penutup berpotensi dapat menurunkan kualitas air baik air permukaan maupun air tanah akibat adanya pembentukan air asam tambang (AAT). Perubahan kuantitas maupun kualitas air di daerah yang terganggu kegiatan penambangan berpotensi terus terjadi secara dinamis mengikuti kemajuan penambangan dan reklamasi area timbunan hingga masa pascatambang. Oleh karena itu, pemodelan terhadap aspek kuantitas dan kualitas menjadi penting untuk dilakukan sehingga upaya pencegahan maupun pengelolaan AAT dapat dilakukan secara efektif dan efisien. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan model terintegrasi untuk memprediksi kuantitas dan kualitas aliran air di hilir daerah tangkapan. Pemodelan dilakukan dengan mengambil studi kasus Sungai Ukud, Lati Mine Operation, Kalimantan Timur untuk memvalidasi data hasil simulasi. Pemodelan hidrologi dilakukan dengan menggunakan topographically based semidistributed hydrological model (TOPMODEL) untuk mensimulasi fluktuasi debit di hilir daerah aliran sungai. TOPMODEL dipilih karena kemampuannya untuk mensimulasikan rainfall-runoff pada karakteristik daerah tangkapan yang berbeda-beda. Selain itu, model ini mempertimbangkan karakteristik fisik dalam mensimulasi rainfall-runoff yang dapat mengakomodasi perubahan-perubahan daerah tangkapan di tambang terbuka batubara. Simulasi dengan menggunakan metode ini telah dilakukan dengan menggunakan data Sungai Ukud sebagai studi kasus. Pemodelan telah berhasil dilakukan untuk mensimulasi debit Sungai Ukud dalam periode setiap satu jam. Debit simulasi maksimum diperoleh sebesar 54.343 m3/jam dan rata-rata sebesar 3.287 m3/jam. Nilai Nash Sutcliffe Efficiency (NSE) dalam simulasi ini diperoleh sebesar 0,54. Nilai ini telah memenuhi kriteria yang telah ditentukan sehingga hasil pemodelan relatif sama dengan hasil observasi dan dapat diterima. Hasil model rainfallrunoff digunakan dalam pemodelan pembentukan dan transpor AAT. Model pembentukan AAT dilakukan dengan menggunakan pendekatan reaksi geokimia di daerah tangkapan yang terganggu oleh kegiatan penambangan. Proses ini dilakukan dengan bantuan aplikasi geokimia PHREEQC. Simulasi terhadap dataii pada Bulan Januari 2013 menunjukkan bahwa di subDAS A1 yang merupakan area penambangan aktif jumlah massa pyrite yang bereaksi dapat mencapai ratarata 40 mol yang diperoleh dari inverse modelling pada penelitian terdahulu. Hasil simulasi pada subDAS A1 dengan volume air 52,7 m3, nilai pH diperoleh yakni 4,3. Hasil ini mendekati data observasi yang dilakukan pada periode yang sama yakni berkisar pH 3,8-4,4. Hasil simulasi ini menunjukkan bahwa beban pembentukan AAT dari subDAS yang terganggu sangat mempengaruhi perilaku perubahan pH di aliran sungai. Selanjutnya, simulasi kualitas air di hilir sungai dilakukan melalui pendekatan metode faktor dilusi dengan mempertimbangkan data debit simulasi dan kualitas dari setiap subDAS. Hasil simulasi pada bulan Januari menunjukkan penurunan kualitas pada titik P1 secara signifikan dari pH 7 menjadi 5,08. Tren penurunan terus terjadi hingga mencapai pH 4,12 di titik P6 yang merupakan hilir sungai. Simulasi konsentrasi sulfate dan logam juga dilakukan terhadap titik P1 hingga titik P6. Konsentrasi sulfate memiliki tren yang meningkat hingga mencapai 27,3 mg/L di titik P6. Konsentrasi Fe meningkat signifikan yakni mencapai 2,94 mg/L pada Titik P1 yang bersumber dari subDAS 1 yang merupakan area penambangan aktif. Konsentrasi ini cenderung terus menurun karena faktor dilusi dan pengendapan. Konsentrasi logam Al dan Mn cenderung meningkat sebesar 0,48 mg/L dan 2,48 mg/L. Evaluasi terhadap hasil simulasi dilakukan dengan membandingkannya dengan data observasi. Nilai pH observasi tercatat sebesar 4,19. Secara umum, hasil simulasi cukup dekat dengan hasil observasi sehingga metode ini cukup valid dan dapat digunakan. Pemodelan terintegrasi dalam penelitian ini dapat digunakan untuk memperkirakan karakteristik kimia aliran sungai dari daerah tangkapan yang terganggu oleh kegiatan penambangan. Metode pendekatan ini berpotensi untuk dapat diintegrasikan kedalam proses perencanaan tambang terbuka batubara. Pendekatan daerah tangkapan harus menjadi aspek penting yang dipertimbangkan ketika merencanakan sekuen penambangan khususnya dalam menentukan area timbunan untuk meminimalkan resiko pembentukan AAT.