5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Geologi Daerah Penelitian

Geologi daerah penelitian sudah diteliti oleh para peneliti terdahulu.

Penelitian yang sudah dilakukan dari mulai skala kecil sampai skala besar yang

lebih detail. Secara umum, penelitian yang dilakukan memberikan informasi

mengenai geomorfologi, stratigrafi, dan struktur geologi di daerah penelitian dan

sekitarnya.

Berdasarkan pembagian fisiografi Jawa Barat (Van Bemmelen, 1949),

daerah penelitian termasuk ke dalam Zona Pegunungan Selatan Jawa Barat

(Gambar 2.1). Zona ini merupakan dataran tinggi yang berbentuk segitiga dengan

puncaknya di sekitar Bandung dan memanjang dari barat ke timur, mulai dari

Pangandaran bagian barat sampai ke Nusa Kambangan di bagian timur. Secara

keseluruhan zona ini merupakan suatu geantiklin yang agak landai, dengan

bentang alam yang dipengaruhi oleh proses pembentukan peremajaan (peneplain),

pengangkatan dan adanya limpahan material rombakan hasil erosi. Erosi yang

terjadi merupakan erosi usia lanjut yang membentuk lembah-lembah yang sangat

lebar dan hampir rata. Adanya pengangkatan yang terus menerus mengakibatkan

terjadinya kembali lembah-lembah yang dalam dan sempit. Pembentukan

morfologinya dipengaruhi oleh proses geologi selama proses pembentukan,

perbedaan sifat kekerasan dan jenis batuan serta struktur geologinya.

6

Gambar 2.1 Pembaguan jalur fisiografi Jawa Barat (Van Bemmelen, 1949)

Berdasarkan Peta Geologi Lembar Sindangbarang dan Bandarwaru

(Koesmono dkk, 1996), daerah penelitian tersusun oleh batuan yang berumur

Tersier hingga Kuarter. Batuan kemudian dikelompokkan menjadi beberapa

formasi berdasarkan kesamaan genetiknya. Formasi batuan yang berumur Tersier

terdiri dari Formasi Cimandiri (Tmc) berumur Miosen Tengah, Formasi Bentang

(Tmb) berumur Miosen Akhir, Anggota Kadupandak Formasi Bentang (Tmbk)

berumur Miosen Akhir, Formasi Koleberes (Tmk) berumur Miosen Akhir sampai

Pliosen, Formasi Beser (Tmbe) berumur Miosen Akhir, Anggota Cikondang

Formasi Beser (Tmbec) berumur Miosen Akhir, dan Andesit Horenblenda (ha)

berumur Pliosen. Litologi penyusun formasi tersebut bervariasi, pada umumnya

merupakan batuan sedimen klastik dan batuan vulkanik yang terdiri dari

batupasir, batulanau, batulempung, konglomerat, breksi, lava, tuf, batupasir tufan,

Tanpa Skala Rangkasbitung

Jakarta

Indramayu

Sukabumi Bandung

Bogor

7

dan tuf lapili, serta terdapat juga batuan terobosan berjenis andesit. Formasi

batuan yang berumur Kuarter terdiri dari Endapan-endapan Piroklastika yang Tak

Terpisahkan (Qtv) berumur Plistosen, Lahar dan Lava Gunung Kendeng (Ql(k,w))

berumur Plistosen serta Lava dan Lahar Gunung Patuha (Qv(p,l)) berumur Holosen.

Litologi penyusun utama formasi tersebut berupa endapan vulkanik hasil letusan

gunung api yang terdiri dari breksi, tuf, lahar dan lava.

Secara regional, struktur geologi yang berkembang di daerah penelitian

dan sekitarnya berupa sesar, lipatan, kelurusan, dan kekar yang dijumpai pada

batuan berumur Oligo–Miosen sampai Kuarter. Sesar terdiri dari sesar geser yang

umumnya berarah utara barat laut–selatan tenggara serta utara selatan dan sesar

normal berarah utara–selatan/tenggara. Pola lipatan yang dijumpai berupa antiklin

dan sinklin yang berarah baratdaya–timurlaut dan barat–timur. Kelurusan yang

dijumpai diduga merupakan sesar berarah baratlaut–tenggara dan baratdaya–

timurlaut, melibatkan batuan berumur Kuarter. Kekar umumnya dijumpai dan

berkembang baik pada batuan andesit yang berumur Oligo Miosen–Kuarter.

Tektonika yang terjadi menghasilkan dua pola struktur yang berbeda, melibatkan

batuan berumur Miosen Akhir menghasilkan suatu pengangkatan dan kemudian

diikuti oleh terobosan batuan andesit berumur Pliosen terhadap Formasi Bentang.

Formasi Cimandiri terlipatkan dan membentuk suatu antiklin dan sinklin berarah,

sedangkan Formasi Beser, Bentang dan Formasi Koleberes tersesarkan yang

membentuk sesar normal dan sesar geser.

Pemetaan geologi dengan skala 1:25000 dilakukan untuk mendapatkan

data geologi yang lebih detail. Pemetaan geologi yang sudah dilakukan yaitu di

8

daerah Pagermaneuh dan sekitarnya (Gutiantini, 2002) dan daerah Tanggeung dan

sekitarnya (Ijabat, 2011). Daerah tersebut merupakan bagian selatan dan barat

daya daerah penelitian.

Gustiantini (2002) menjelaskan dalam hasil pemetaannya, geomorfologi

yang terbentuk adalah pedataran fluvial, perbukitan denudasional, perbukitan

struktural, perbukitan rempah gunungapi, dan kerucut intrusi. Stratigrafi dibagi

menjadi enam satuan batuan, terurut dari tua ke muda, yaitu Satuan Breksi dari

Formasi Jampang, Satuan Batupasir dari Formasi Bentang, Satuan Batupasir

Tufan dari Formasi Koleberes, Intrusi Andesit dari Formasi Andesit Horenblenda,

Lava Basalt dari Formasi Andesit Horenblenda, dan Satuan Aluvial. Struktur

geologi yang berkembang adalah lipatan berarah barat laut–tenggara dan sesar

berarah barat laut–tenggara dan barat–timur .

Ijabat (2011) menjelaskan dalam hasil pemetaannya, geomorfologi yang

terbentuk adalah perbukitan sedimen agak curam dan perbukitan vulkanik curam.

Stratigrafi dibagi menjadi tiga satuan batuan, terurut dari tua ke muda, yaitu

Satuan Batupasir dari Formasi Koleberes, Satuan Breksi Vulkanik dan Satuan Tuf

yang merupakan bagian dari endapan piroklastik yang tak terpisahkan. Struktur

geologi yang berkembang adalah sesar naik yang berarah barat daya–timur laut

akibat gaya kompresi berarah relatif barat laut–tenggara pada periode tektonik

Pliosen–Plistosen.

Berdasarkan kajian peneliti terdahulu, maka peta geologi daerah penelitian

dapat dilihat pada Gambar 2.2.

9

Gambar 2.2 Peta geologi daerah penelitian (Koesmono dkk (1996), Gustiantini (2002), dan Ijabat (2011))

9

10

2.2 Morfometri Daerah Aliran Sungai (DAS)

DAS adalah wilayah yang dibatasi dan dikelilingi oleh topografi berupa

pegunungan atau punggungan, dimana presipitasi yang jatuh di atasnya mengalir

melalui titik keluar tertentu (outlet) yang akhirnya bermuara ke danau atau laut

(Ramdan, 2006). Karakteristik DAS pada umumnya tercermin dari penggunaan

lahan, jenis batuan dan tanah, topografi, kemiringan, panjang lereng, serta pola

aliran yang ada. DAS terbagi menjadi beberapa sub DAS. Sub Daerah Aliran

Sungai (Sub DAS) adalah bagian dari DAS dimana air hujan diterima dan

dialirkan melalui anak sungai ke sungai utama. Sub DAS dapat terbagi menjadi

beberapa sub-sub DAS, dan apabila diperlukan dapat dipisahkan lagi menjadi sub-

sub-sub DAS, dan demikian seterusnya.

Untuk mengetahui karakteristik setiap DAS, diperlukan kajian mengenai

karakterisitik morfometri DAS. Morfometri didefinisikan sebagai aspek

kuantitatif suatu bentuklahan (Van Zuidam, 1985). Mengacu pada definisi

tersebut, maka morfometri DAS dapat diartikan sebagai aspek kuantitatif DAS

atau parameter karakteristik DAS yang dapat diukur dan dihitung.

Aspek morfometri DAS dikelompokan ke dalam empat kategori

(Morisawa, 1959), yaitu:

- Aspek Panjang atau Ukuran

Aspek panjang dapat dinyatakan dalam satuan meter (m) atau

kilometer (km), meliputi panjang sungai, keliling atau perimeter basin,

panjang dan lebar maksimum basin, panjang aliran limpasan dan panjang

ke pusat gravitasi DAS.

11

- Aspek Luas atau Bentuk

Aspek luas atau bentuk meliputi luas basin yang dinyatakan dalam

satuan m2 atau km2, bentuk DAS yang tidak dinyatakan dalam satuan,

kerapatan alur dan kerapatan sungai. Bentuk DAS mempunyai arti penting

dalam hubungannya dengan aliran sungai, yaitu berpengaruh terhadap

kecepatan terpusat aliran. Hal tersebut akan berhubungan dengan

kemungkinan banjir yang terjadi di suatu daerah.

Kerapatan pengaliran (Dd) adalah suatu angka indeks yang

menunjukkan banyaknya anak sungai di dalam suatu DAS. Kerapatan

pengaliran menggambarkan penyimpanan kapasitas air permukaan dalam

cekungan yang mengalir di suatu DAS. Nilai Dd mencerminkan hubungan

kondisi geologi dengan iklim. Dalam kondisi iklim yang sama, batuan

yang kedap air akan menghasilkan nilai Dd yang lebih besar dari nilai Dd

pada batuan yang menyerap air.

- Aspek Relief

Aspek relief meliputi kekasaran DAS, kemiringan lereng atau

gradien dan kemiringan dasar sungai. Kemiringan lereng merupakan

ukuran kemiringan relatif terhadap bidang datar yang secara umum

dinyatakan dalam persen atau derajat. Kecuraman lereng akan

mempengaruhi besarnya erosi dan aliran permukaan.

- Aspek Non Dimensi

Aspek non dimensi meliputi orde sungai, rasio cabang sungai, rasio

cabang sungai rata-rata dan pola alur sungai. Orde sungai adalah posisi

12

percabangan alur sungai di dalam urutannya terhadap induk sungai di

dalam suatu DAS. Dengan demikian, makin banyak jumlah orde sungai

akan semakin luas pula DASnya dan akan semakin panjang pula alur

sungainya. Penentuan orde menurut Stahler (1952) (Gambar 2.3) yang

merupakan modifikasi dari metode Horton, yaitu orde ke-1 merupakan

segmen yang tidak memiliki percabangan. Ketika dua segmen orde ke-1

bergabung, maka akan terbentuk orde ke-2. Dua segmen orde ke-2 akan

membentuk orde ke-3. Dua orde ke-3 akan membentuk orde ke-4, dan

seterusnya. Setiap segmen dapat ditempel oleh orde dengan nilai yang

lebih kecil namun tidak akan merubah atau meningkatkan nilai ordenya.

Gambar 2.3 Sistematika pembagian orde sungai menurut Strahler (1952)

Nilai rasio cabang sungai atau Rb (Bifurcation Ratio) suatu DAS

merupakan pola jaringan yang berkembang karena adanya perulangan

pembagian satu saluran menjadi dua bagian. Nilai Rb pada beberapa DAS

dengan kondisi geologi yang homogen akan memiliki range antara 3.0 –

5.0.

13

Pola alur sungai atau pola pengaliran merupakan suatu jaringan

yang terbentuk antara anak sungai dengan induk sungai. Pola pengaliran

umumnya dikontrol oleh kemiringan lereng, jenis dan ketebalan lapisan

batuan penyusun, struktur geologi, jenis dan kerapatan vegetasi, serta

kondisi alam.

2.3 Sistem Informasi Geografis (SIG)

Sistem Informasi Geografis (SIG) merupakan sistem informasi yang

berbasis komputer yang menggabungkan antara unsur peta (geografis) dan

informasinya tentang peta tersebut (data atribut) yang dirancang untuk

mendapatkan, mengolah, memanipulasi, analisis, memperagakan dan

menampilkan data spasial untuk menyelasaikan perencanaan, mengolah, dan

meneliti permasalahan (Agustina, 2007; dalam Hidayah, 2008). Konsep dasar SIG

adalah data dikelola dan dihimpun dalam suatu layer (Gambar 2.4). Setiap layer

berisikan data sejenis baik berupa informasi tematik atau objek poligon, garis, dan

titik, diikat oleh sistem koordinat yang sama. Masing-masing objek dalam setiap

layer dapat dikaitkan dengan data atribut yang disimpan dan dikelola

menggunakan DBMS (Data Base Managament System). Informasi berupa data

pokok ataupun data teknis operasional dapat dengan mudah dibangun melalui

suatu DBMS. Pengait antara data grafis dengan atribut inilah yang membentuk

sebuah Sistem Informasi Geografis.

Dapat disimpulkan bahwa SIG merupakan sebuah sistem yang dapat

menyimpan data grafis dengan pengaturan tata ruang sesuai kehendak pemakai.

14

Suatu hal yang sangat menguntungkan bahwa data tersimpan sudah dalam bentuk

digital dan disusun menurut kaidah serta mekanisme teknis untuk mempermudah

dalam pemanggilan kembali atau penyusunan layout kembali guna menghasilkan

output yang diinginkan. Kemudahan ini membuka peluang untuk menggunakan

data tersebut dalam berbagai aplikasi, baik sebagai bahan informasi atau untuk

kajian – kajian teknis.

Komponen utama Sistem Informasi Geografis dapat dibagi kedalam 4

komponen utama yaitu: perangkat keras (digitizer, scanner, Central Procesing

Unit (CPU), hard-disk, dan lain-lain), perangkat lunak (ArcView, Idrisi,

ARC/INFO, ILWIS, MapInfo, Global Mapper, dan lain-lain), organisasi

(manajemen) dan pemakai (user). Kombinasi yang benar antara keempat

komponen utama ini akan menentukan kesuksesan suatu proyek pengembangan

Sistem Informasi Geografis.

Gambar 2.4 Konsep overlay data dalam SIG

Layer Struktur

Layer Sungai

Layer Litologi

Layer Data Hasil Overlay

15

2.4 Penelitian Terdahulu

Penelitian mengenai morfometri DAS sudah dilakukan oleh beberapa

peneliti terdahulu di berbagai daerah, termasuk disekitar daerah penelitian.

Berikut penelitian yang sudah dilakukan, diantaranya:

1. Karakteristik Geomorfologi yang Berkaitan dengan Potensi Energi

Terbarukan di Wilayah Kuningan, Jawa Barat (Sulaksana dkk, 2011).

Sistematika penelitian didasarkan atas pola pikir bahwa peristiwa geologi

masa lampau, seiring dengan perkembangannya menghasilkan bentang

alam yang khas. Keberadaan energi mikrohidro sangat terkait dengan

karakteristik morfologi tertentu. Variabel morfometri yang digunakan

adalah kerapatan pengaliran dan rasio cabang sungai, sementara untuk

perhitungan potensi energi listrik digunakan formula yang telah

dipublikasikan oleh Kementrian Energi dan Sumber Daya Mineral. Hasil

penelitian menunjukkan bahwa ada hubungan signifikan antara

karakteristik geomorfologi dengan ketersediaan potensi energi listrik

tenaga air. Sumber daya air permukaan dengan debit dan ketinggian

optimum akan berlimpah bila didukung oleh bentang alam yang khas dan

iklim serta tata guna lahan yang memadai. DAS memperlihatkan bentuk

ramping dengan pola pengaliran menangga. Orde sungai rendah (1/2)

mendominasi DAS tersebut. Debit permukaan menjadi relatif besar

dengan elevasi jatuhan (head) yang tinggi. Potensi bentang alam alami

tesebut merupakan suatu keuntungan dalam desain instalasi mikro-mini

hidro.

16

2. Peran Morfotektonik DAS dalam Pengembangan Potensi Energi

Mikro Hidro di Cianjur-Garut Bagian Selatan (Sukiyah dkk, 2012).

Kerangka pemikiran yang menjadi landasan penelitian ini adalah bahwa

proses tektonik mengakibatkan potensi sekaligus kendala, menghasilkan

karakteristik geomorfologi tertentu. Pemanfaatan lahan yang terkontrol

dan iklim yang menunjang dapat mempengaruhi intensitas debit aliran

permukaan. Pada intensitas debit aliran permukaan dan morfometri

tertentu, aliran air dapat menjadi sumber pembangkit tenaga listrik.

Beragam parameter morfotektonik yang digunakan adalah kemiringan

lereng dan elevasi, dimensi DAS, panjang segmen sungai (Ls), azimut

segmen-segmen sungai, azimut kelurusan morfologi, kerapatan pengaliran

(Dd), orde sungai, dan rasio cabang sungai (Rb). DAS yang dikontrol oleh

tektonik memiliki bentuk ramping. Jaringan pengaliran berpola menangga,

dengan orde sungai 1 dan 2. Kondisi ini memungkinkan debit air

permukaan relative besar dengan elevasi jatuhan yang tinggi. Pendekatan

probabilistik digunakan dalam analisis data. Hasil analisis data

karakteristik geomorfologi antara DAS Cipandak dan Cikaingan

menunjukan adanya perbedaan yang signifikan. Fenomena tersebut

mengakibatkan perbedaan potensi energi mikro hidro kedua DAS.

3. Karakteristik Morfotektonik DAS Cimanuk Bagian Hulu dan

Implikasinya Terhadap Intensitas Erosi-Sedimentasi di Wilayah

Pembangunan Waduk Jatigede (Sulaksana, 2011). Wilayah ini termasuk

dalam zona tektonik aktif yang dikhawatirkan dapat menimbulkan masalah

17

baru, baik selama proses pembangunan waduk maupun jika waduk telah

beroperasi. Erosi yang ekstrim merupakan salah satu dampak dari kawasan

yang dikontrol oleh tektonik aktif. Tingkat erosi yang melebihi ambang

batas di bagian hulu dapat menimbulkan laju sedimentasi yang relatif lebih

tinggi yang berimbas pada pendangkalan waduk. Perhitungan matematika

diperlukan untuk memperoleh data kuantitatif aspek morfometri. Analisis

data menggunakan pendekatan probabilistik untuk memperoleh hasil

dengan tingkat kepercayaan tertentu. Hasil analisis morfometri DAS

terkait dengan tektonik menunjukan bahwa di beberapa lokasi dikontrol

oleh sesar aktif yang pada umumnya memiliki nilai kerapatan pengaliran

relatif lebih tinggi dengan nilai rasio cabang sungai yang memiliki kisaran

nilai 1,2 hingga 2,3. Hasil analisis kuantitatif tersebut juga dicerminkan

oleh pola pengaliran rektangular dan pola bentang alam yang relatif

membentuk kelurusan berimpit dengan zona sesar. Litologi yang

menyusun sebagian besar wilayah DAS didominasi oleh produk vulkanik

berumur Kuarter yang mudah hancur dan rentan erosi. Hasil analisis sifat

fisik dan mekanika terhadap 15 sampel tanah yang diambil secara random

di daerah penelitian menunjukan bahwa wilayah DAS Cimanuk bagian

hulu tersusun oleh lanau plastisitas tinggi, lanau pasiran, dan lempung

plastisitas tinggi. Lanau dan lanau pasiran pada umumnya mudah tergerus

oleh erosi dibandingkan lempung. Kombinasi antara litologi beserta hasil

pelapukannya dengan tektonik aktif yang mengontrol DAS Cimanuk

bagian hulu turut berperan dalam meningkatnya intensitas erosi. Dampak

18

dari erosi tersbut adalah pendangkalan waduk yang akan menjadi lebih

cepat dan mempersingkat umur waduk.

4. Kesamaan Morfometri Akibat Peran Tektonik Aktif Terhadap DAS

Cijolang dan Cimuntur Berbatuan Alas Berbeda (Hirnawan, 1998).

Daerah penelitian yang tergolong rawan pergerakan tanah akibat kondisi

geologi setempat memiliki keterbatasan karakter genesis sebagai kendala

lahan bagi keperluan tata ruang untuk pengembangan wilayah daerah ini.

Hal ini merupakan permasalahan fisik wilayah setempat, sehingga peran

tektonik penting untuk diteliti pengaruhnya. Untuk menguji pengaruh

tektonik aktif terhadap sistem pengaliran sungai di Kabupaten Ciamis,

Jawa Barat, dilakukan perbandingan antara analisis morfometri dari DAS

Cijolang dan Cimuntur di daerah penyebaran Formasi Halang berusia

Tersier dan endapan vulkanik Kuarter dengan analisis multivariat. Hasil

uji beda (uji banding) antara dua rata-rata nisbah percabangan (Rb) dan

kerapatan pengaliran (Dd) tidak berubah nyata, menunjukan perkembangan

DAS itu tidak dipengaruhi oleh perbedaan massa batuan. Tektonik terbukti

aktif, ditunjukan oleh morfometri DAS Cimuntur yang tidak berbeda

dengan DAS Cijolang, akibat endapan Kuarter di alas ketidakselarasan itu

terkekarkan secara intensif melalui reaktivasi sesar-sesar yang telah ada

dan retakan-retakan pada batuan dasar.

5. Morfometri Daerah Aliran Sungai pada Bentangalam Vulkanik

Kwarter Terdeformasi (Sukiyah dan Mulyono, 2007). Bentangalam

vulkanik berumur kwarter memiliki karakteristik yang khas. Fenomena

19

tersebut tercermin pada morfometri Daerah Aliran Sungai (DAS) yang

terbentuk. Beberapa parameter morfometri yang dapat dijadikan acuan

diantaranya adalah dimensi DAS, azimut segmen sungai, azimut kelurusan

bentangalam, panjang sungai (Lo), kerapatan pengaliran (Dd), dan rasio

cabang sungai (Rb). Penelitian dilakukan pada empat DAS yang terdapat

di kawasan hulu Sungai Citarum. Keempat DAS tersebut adalah Cijoho,

Cihejo, Cigalugah, dan Barugbug. Pendekatan probabilistik digunakan

untuk mengetahui perbedaan dan kesamaan karakteristik morfometri

diantara keempat DAS. Hasil penelitian meunjukan bahwa Dd tertinggi

dicapai oleh DAS Cijoho, sebaliknya nilai terendah terdapat pada DAS

Barugbug. Fenomena tersebut merupakan refleksi dari perbedaan sifat

batuan vulkanik yang menyusun kedua DAS. Pada umumnya nilai Rb lebih

kecil dari 3, menunjukan bahwa keempat DAS telah mengalami

deformasi. Terjadi peningkatan nilai Rb ke arah hilir DAS Cihejo,

mengindikasi bahwa deformasi cukup kuat dibagian hilir. Pola sungai di

DAS Cijoho, DAS Cihejo, DAS Barugbug, dan DAS Cigalugah secara

umum dikontrol oleh tektonik aktif.

Penelitian mengenai morfometri di sebagian DAS Cibuni, khususya di

wilayah Pagelaran dan sekitarnya, Cianjur, Jawa Barat, belum pernah dilakukan,

sehingga hal itulah yang diangkat menjadi tema dalam penelitian ini.