ANALISIS VOLUME SEDIMEN WADUK WONOGIRI DI MUARA SUNGAI KEDUANG

ANALISIS VOLUME SEDIMEN WADUK WONOGIRI DI MUARA SUNGAI KEDUANG

NASKAH PUBLIKASI Diajukan Kepada Program Studi Megister Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta Untuk Memenuhi Sebagai Persyaratan Mencapai Gelar Megister dalam Ilmu Teknik Sipil

Diajukan Oleh : ANTON TRI ASMORO NIM : S 100 110 002

PROGRAM STUDI MAGISTER TEKNIK SIPIL PROGRAM PASCA SARJANA UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2015

1

1

ANALISIS VOLUME SEDIMEN WADUK WONOGIRI DI MUARA SUNGAI KEDUANG Oleh Anton Tri Asmoro, Purwanti Sri Pudyastuti, Ir. Isnugroho Abstrak Waduk Serba Guna Wonogiri diresmikan oleh Presiden Suharto pada tanggal 17 November 1981. Bendungan Serba Guna Wonogiri adalah satu‐ satunya bendungan besar yang berada di sungai induk Bengawan Solo. Manfaat waduk Wonogiri adalah untuk mengendalikan banjir (flood control), Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA), penyediaan air baku untuk Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM), penyediaan air untuk pertanian, pariwisata, dan perikanan. Sumber air waduk Wonogiri berasal dari 6 sungai, diantaranya adalah Sungai Keduang yang menyebabkan sedimentasi terbesar, dikarenakan sangat dekat dengan pintu intake. Sedimen dari Sungai Keduang sangat mengganggu. Untuk mengatasi hal ini telah dibangun spillway baru yang lebih dekat dengan Sungai Keduang. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui jumlah sedimen yang terbawa masuk ke Waduk Wonogiri oleh Sungai Keduang. Analisis perhitungan sedimen adalah di Muara Sungai Keduang. Jumlah volume sedimen yang berasal dari Sungai Keduang menggunakan metode Meyer Peter and Muller(MPM). Adapun data yang digunakan dalam analis adalah: data TMA di AWLR, Grain size, Cross secton. Hasil analisis perhitungan sedimen Waduk Wonogiri di Muara Sungai Keduang dari tahun 2006 sampai 2012 adalah = 6.184.309,84 m³/tahun. Perhitungan sedimen berhubungan dengan debit di muara Sungai Keduang, dalam analisis peroleh persamaan Rating Curve: Y=0,014685801.X0,351965501. Kata kunci: Waduk Serba Guna Wonogiri, laju sedimen, Sungai Keduang, spillway.

1

ANALYSIS VOLUME SEDIMENT WONOGIRI RESERVOIR IN ESTUARY THE RIVER KEDUANG Oleh Anton Tri Asmoro, Purwanti Sri Pudyastuti, Ir. Isnugroho Abstract Soeharto, the second president of Indonesia, inaugurated Wonogiri multipurpose Dam on November 17th, 1981. This is the only ‐ biggest Dam located in the main river of Bengawan Solo. The function of it is to control flood on the area of 400 million m3, to be source of hydroelectric power plant for, and to be water supply for PDAM, as well as for argiculture, tourism, and fishery. Wonogiri reservoir water source comes from six rivers, including the River Keduang which causes the biggest sedimentation, due to very close to the intake. Sediment from the river Keduang very disturbing. To overcome this new spillway was built closer to the river Keduang. This study was conducted to determine the amount of sediment washed into the river The reservoir by Keduang. This study was conducted to determine the amount of sediment washed into river Keduang by the reservoir. Analysis of sediment calculation is in estuary Keduang. The total volume of sediment from the river Keduang using Meyer Peter and Muller (MPM). The data used in the analyst is: Data TMA in AWLR, Grain size, Cross secton. The result of the calculation analysis The reservoir sediments in estuary Keduang from 2006 to 2012 is = 6,184,309.84 m³ / year. Calculations related to the discharge of sediment in the estuary Keduang, the analysis obtained Rating Curve equation: Y = 0,014685801.X0,351965501 keywords: Wonogiri multipurpose Dam, sedimentation, Keduang River, spillway.

2

1.

PENDAHULUAN Bendungan serbaguna Wonogiri merupakan satu‐satunya bendungan besar di sungai utama Bengawan Solo. Waduk Wonogiri berada di Kabupaten Wonogiri dan tepatnya berada di hulu aliran Sungai Bengawan Solo. Waduk Wonogiri diresmikan oleh Presiden Suharto pada tanggal 17 November 1981. Manfaat waduk Wonogiri adalah untuk mengendalikan banjir (flood control) seluas 400 juta m³, Pembangkit Listrik Tenaga Air sebesar 12,4 MW, penyediaan air baku untuk Perusahaan Daerah Air Minum,pariwisata dan irigasi 29.000 ha. Menurut umur perencanaan Waduk Serba Guna Wonogiri pada tahun 1980 sejak pengoperasian dan pengisian dapat mencapai usia 100 tahun, dengan kapasitas tampung sedimen 120 juta m³ dengan laju sediman rata‐rata 1,2 juta m³ setiap tahunnya. Sungai Keduang merupakan sungai yang paling dominan sedimennya terhadap Waduk Wonogiri. Besarnya sedimentasi yang terjadi karena Sungai Keduang yang dekat dengan intake di Waduk Wonogiri, sehingga di rencanakan akan di bangun pelimpah baru dekat dengan sub DAS Keduang di sebelah timur pelimpah yang lama. Namun kedua pelimpah ini akan tetap tetap berfungsi sebagai mestinya. 2.

TINJAUAN PUSTAKA Tahun 1989 Proyek Bengawan Solo (PBS) melakukan pengukuran di Waduk Wonogiri. Pengukuran yang dilakukan secara langsung di lokasi dan beberapa pengamatan sehingga mengasumsikan perkiraan masuknya sedimen ke Waduk Wonogiri berdasarkan pengukuran sedimen pada 6 anak sungai utama yaitu: Sungai Tirtomoyo, Keduang, Bengawan Solo, Alang, Temon, Wuryantoro. Adapun hasil dari analisa diperoleh sedimen total volume yang masuk ke dalam Waduk Wonogiri pada tahun 1981 sampai tahun 1988 diperkirakan 9,63 juta m3. Sedangkan desain untuk kapasitas tampungan sedimen sebesat 120 juta m3 setiap tahunnya dengan laju sedimen rata‐rata 1,2 juta m3/tahun. (PBS, 1990) Aliran sedimen selama musim hujan tahun 2004‐2005 adalah 2.452.000m³(pengendapan dasar), dan Sedimentasi sebesar 2.317.000m³ terjadi selama musim tersebut. Konsentrasi SS(sediment suspended) diarea sungai selama banjir lebih tinggi dan arus berlumpur kembali terangkut ketengah waduk dari Sungai Keduang. Pelepasan sedimen melalui intake kurang lebih 141.000m³, hamper semuanya terdiri dari lempung. Berdasarkan sedimen dari Keduang, rasio pengendapan di waduk 74‐76% meskipun lanau dan sedimen yang lebih kasar hampir mengendap semua di dasar waduk Wonogiri. Sedimentasi banyak terjadi dimulut sungai dan berlanjut perlahan‐lahan ke tengah waduk. Sedimentasi dari arah sungai sekitar 0,1‐0,3m, sementara ditengah waduk kurang dari 0,02m. (Volume‐II laporan utama , JICA 2007) Hasil sedimen dari suatu daerah pengaliran tertentu dapat ditentukan dengan pengukuran sedimen pada titik kontrol alur sungai atau dengan menggunakan rumus‐ rumus empiris atau semi empiris. Rumus Meyer – Peter;

3

Schocklitsch, Kalinske, Enstein. Rumus‐rumus yang hasilnya paling mendekati hasil pengukuran dapat dipergunakan dengan keyakinan lebih besar untuk meramal besarnya pengangkutan sedimen pada keadaan aliran yang berbeda– beda. Sifat sedimen dengan perbedaan kecepatan pada diameter tertentu melalui penelitian di Laboratorium Air, Fakultas Teknik Sipil Unsri Palembang. Debit aliran yang bervariasi terhadap hasil sedimen itu sendiri. Debit dan kecepatan aliran yang bervariasi agar dapat membandingkan hasil sedimen. Sehingga debit pengangkutan sedimen yang terjadi adalah akibat adanya pengaruh kecepatan aliran, dimana kecepatan aliran bertambah besar maka volume pengangkutan sedimennya semakin besar.(Subary Adinegara, 2005) 3.

METODE PENELITIAN

3.1. Lokasi Penelitian Penelitian yang dilakukan adalah tentang Sedimen yang terjadi di Sungai Keduang muara Waduk Wonogiri, dengan anggapan yang paling dominan penyebab sedimentasi yang terjadi di muara Sungai Keduang sangat mengganggu operasional Waduk. Adapun lokasi untuk jelasnya tertera pada Gambar: 3.1. Penelitian yang dilakukan hanya satu dari lima Sungai (Sungai Keduang, Sungai Tirtomoyo, Sungai Temon, Sungai Bengawan Solo, Sungai Alang).

Muara Sungai Keduang AWLR

Gambar: 3.1 Lokasi Muara Waduk Sungai Keduang. (Sumber: Penanganan Sedimentasi Waduk serbaguna Wonogiri. JICA 2007) Sub DAS Keduang terletak di antara 7o42'29" – 7o55'39" Lintang Selatan dan 11o11’01” – 111o24’54” Bujur Timur atas dasar Digital Peta Rupa Bumi. Sungai Keduang terletak di Kecamatan Ngadirejo, Sidoharjo, Jatisrono, dan Jatiroto. Panjang sungai sekitar 45 km dengan Luas DAS Keduang 421 km. Letak AWLR yang digunakan dalam analisi penelitian diantara 110°58'57,488"E ‐ 7°52'41,596"S (Sumber: BBWS Bengawan Solo. 2013) dengan perkiraan jarak dari Muara Waduk Wonogiri berkisar 2.000 m.

4

3.2. Sumber Data Parameter dan Variabel yang terkait dalam penelitian ini sajikan dalam bentuk Tabel: 3.1. Tabel : 3.1. Parameter dan Variabel yang digunakan dalam penelitian. Parameter Sumber Nilai Cross Section Laporan Akhir Studi Penanganan Data Sekunder Sedimentasi Waduk Serbaguna Wonogiri Interpolasi HEC RAS Grain size Laporan Akhir Studi Penanganan Data Sekunder Sedimentasi Waduk Serbaguna Wonogiri. JICA. Rating Curve Sungai Anantri Sulistyowati. Teknik Sipil Data Sekunder Keduang dan Lingkungan UGM 2014 Data Sekunder Data TMA AWLR Sungai DAILY GAUGING WATER LEVEL Keduang AT NGADIPIRO STATION. BBWS Bengawan Solo Variabel Sumber Nilai Debit Air di Muara Sungai Analisis Hasil Analisis Keduang Bed Load Sungai Keduang Analisis Hasil Analisis Grafik Cross Section Hubungan Debit dan Bed load Grafik Rating Kurve hubunga debit dan sedimen di Muara Sungai keduang

Analisis

Hasil Analisis

Analisis

Hasil Analisis

3.3. Jenis Data Adapun data sekunder yang dipakai dalam penelitian ini sebagai berikut. a. Cross Section sta 1.800 dan 2.000 (Gambar: 4.1 dan 4.2) digunakan untuk mencari nilai debit dan sedimen (bed load) di tiap cross (Tabel: 4.3 dan 4.4). Sehingga akan mendapatkan grafik hubungan antara debit dan bed load (Gambar: 4.3). b. Grain Size (Gambar: 4.6), digunakan untuk mengetahui nilai d50 dan d90 guna perhitungan MPM. c. Tinggi Muka Air (TMA) di AWLR Sungai Keduang, digunakan untuk mendapatkan debit sungai Keduang. d. Rating Curve debit dan bed load sta 1.800 dan 2.000 (Gambar: 4.3) Sungai Keduang, untuk mengkonversi data TMA AWLR menjadi data debit di Muara Sungai Keduang.

5

3.4. Sumber data Beberapa sumber data yang digunakan adalah data sekunder guna untuk analisis volume sedimen Waduk Wonogiri di muara Sungai Keduang adalah sebagai berikut: a. Cross Section Laporan Akhir Studi Penanganan Sedimentasi Waduk Serbaguna Wonogiri Interpolasi HEC RAS. b. Grain size Laporan Akhir Studi Penanganan Sedimentasi Waduk Serbaguna Wonogiri JICA. c. Rating Curve Sungai Keduang Teknik Sipil dan Lingkungan UGM 2014. d. Data TMA AWLR Sungai Keduang “DAILY GAUGING WATER LEVEL AT NGADIPIRO STATION” BBWS Bengawan Solo. 3.5. Analisis Untuk dapat mengetahui volume sedimen di Muara Waduk Wonogiri, perlu dilakukan tahapan analis sebagai berikut: Perhitungan angkutan sedimen menggunakan cara empiris. Bed material transport dapat dipengaruhi dalam dua parameter yang penting: S .......................................... 3.1 Φ ∆ g D3

Ψ

.

∆g D

∆D

.......................................... 3.2

Keterangan: S = angkutan sedimen, per unit m³/dt/m ∆ = (ρ s − ρ w ) / ρ w D = diameter butir V* = kecepatan geser (shear velocity) h = kedalaman air (water depth) i = kemiringan dasar saluran (bed slope) Rumus angkutan sedimen sediment berdasarkan bahwa alirannya seragam (steady uniform), dengan persamaan umum: Φ = f (Ψ ) Faktor koreksi dimasukan juga dalam parameter aliran karena sebagai dari tegangan dasar sungai (bed shear stress) yang mempengaruhi sediment transport. Maka harga Ψ baru dipakai = µ {(h. i ) / (∆ D )} Metode: Meyer‐Peter and Muller Hubungan transport parameter ( Φ ) dan flow parameter ( Ψ ): Φ = 8( Ψ - 0,047) 3/2 Untuk menentukan µ = ( C/C' ) 3/2 disebut juga Ripple factor, dimana harga C merupakan koefisien Chezy dan C’ didapat dari kekasaran butir. Untuk menentukan C’ dapat menggunakan rumus; C ' = 18 log (12.h / K s ) …….(Cole Brook formula)

6

4.

HASIL PENELITIAN

4.1. Bed load Bed load di tiap cross sta 1.800 dan sta 2.000 dicari dengan menggunakan metode MPM (Meyer‐Peter and Muller). Perhitungan debit air dan angkutan sedimen di tiap cross Sungai Keduang sta 2.000. Elevasi dasar sungai +129,76 dengan h=0,5 m, sebagai contoh yang digunakan dalam perhitungan adalah +134,26; A=425,89 m², P=248,55 m Cara perhitungan bed load di sta cross 2.000 Sungai Keduang. U*

= 9,81× 5 × 0,00118

Ū

= 5,75 × 0,241 × log

qw

= 425,89 x 4,395

R

=

Δ

= ⎜

⎛ 2.650−1.000⎞ ⎟ ⎝ 1.000 ⎠

= 1,65 .................................. 4.5

i

⎛ 130,401 − 129,26 ⎞ = ⎜ ⎟ 200 ⎝ ⎠

= 0.005705 .......................... 4.6

C

=

C’

⎡ ⎤ = 18 log ⎢⎛⎜ 12 × 1,714 ⎞⎟ ⎥

μ

= ⎡⎢149 ,896 ⎤⎥

Ψ

=

Ф

= (4 ×8,288656− 0,188)

qs

= 33,1509× 1.65x9,81x0,0008

425,89 248,55

= 0,241 m/dt ....................... 4.1

5 × 0, 241 0,0008

= 4,39506 m/dt ................... 4.2 = 1.871,83 m³/dt ................ 4.3

= 1,714 m ........................... 4.4

6,740

(1,714 × 0,00188)1 / 2 ⎣⎝

= 149,896m/dt.................... 4.7 = 48,634m/dt ...................... 4.8

0 ,049 ⎠ ⎦

1/ 2

⎣ 48 ,634 ⎦

= 5,411 .... ........................... 4.9

5,411 × 1,714 × 0,00118 1,65 × 0,0008 3/ 2

(

= 8,288565 .......................... 4.10

= 33,1509 6.1 ..................... 4.11

)

3 1/ 2

× 70 =0,2112542 m³/dt/m' ..4.12

Hasil dari perhitungan bed load di tiap‐tiap cross inflow dan outflow untuk mengatahui debit Qw dan Qs, pada sta dapat dilihat pada Tabel: 4.3 dan 4.4.

7

137

cross Sta 1.800

136

Elevasi (m)

135 134 133 132 131

130.401

130 0.00

25.00

50.00

75.00

100.00

125.00

150.00

175.00

200.00

225.00

250.00

Jarak (m)

Gambar: 4.1. Cross section di sta 1.800 Sungai Keduang 137

cross Sta 2.000

136 135

Elevasi (m)

134 133 132 131 130

129.26

129 128 0.00

25.00

50.00

75.00

100.00

125.00 150.00 Jarak (m)

175.00

200.00

225.00

250.00

Gambar: 4.2. Cross section di sta 2.000 Sungai Keduang Hasil dari analisis grafik bed load (Gambar: 4.3) hubungan antara dedit sedimen dan debit air. Hasil Trendline bed load sta 1.800 dan sta 2.000 dapat dilihat pada Tabel: V.1. Angka atau nilai (x) Trendline di sta 1.800 dan sta 2.000 kemudian di gunakan untuk memasukan angka dari TMA AWLR data harian di Sungai Keduang sehingga dapat diketahui debit muara Sungai Keduang. Tabel: V. 1. Trendline bed load Cross Sta 1.800 dan Sta 2.000. Cross section Trendline Keterangan 0,378997446 Sta 1.800 0,012208326 (x) x= debit Sungai Keduang Sta 2.000 0,014685801 (x)0,351965501 x= debit Sungai Keduang 8

0.30

Grafik Inflow dan Outflow Bedload sta 1.800‐2.000

Debit Sedimen (Qs m3 /dt/m')

0.25

y = 0.014685801x 0.351965501

y = 0.012208326x0.378997446

0.20

0.15

0.10

in flow bed load out flow bed load

0.05

0.00 0

250

500

750

1,000

1,250

1,500

1,750

2,000

2,250

2,500

2,750

3,000

3,250

3,500

Debit Air (Qw m3 /dt)

Gambar: 4.3. Hubungan inflow dan outflow bedload sta 1.800 dan 2.000

4.2. Muara Sungai Keduang Analisis volume sedimen Waduk Wonogiri di muara Sungai Keduang di sta 1.800 dan sta 2.000 jarak antar cross 200 m (Gambar: 4.4). Untuk sta 1.800 memiliki elevasi dasar +130,401 dan sta 2.000 elevasi dasarnya +129,26. Sehingga untuk mendapatkan kemiringan dasar saluran dari sta 1.800‐2.000, yaitu diterangkan pada pada (Rumus: 4.6). Hasil dari analisa hubungan antara debit air dan debit sedimen dengan peninggian (h) muka air tiap 0,5 m elevasi dasar sungai tiap cross. Hasil dari analisa perhitungan antara cross di tiap‐tiap sta 1.800 dab sta 2.000 akan diketahui angka grafik trendline inflow dan outflow bed load (Gambar: 4.3). Angkutan sedimen ditiap croos dengan debit air (qw) dikarenakan hal ini sangat berkaitan antara debit air yang akan mempengaruhi berapa sedimen atau debit sedimen (qs) yang akan terbawa oleh aliran debit air. Sta 1.800

Sta 2.000 TMA

AIR

AIR

h1

Waduk Wonogiri

h2 Muara Waduk

h1b=0,5m h1a=0,5m

sedimen Dasar sungai

H2b=0,5m H1a=0,5m

L=200 Prediksi sedimentasi

Gambar: 4.4. Sket Cross Section Muara Sungai Keduang sta 1.800 – sta 2.000

9

Sta 2.000

Sta 1.800 Sta 1.600

Sta Sta 2.00 4.00

Sta 1.400 Sta 1.200 Sta 1.000

Sta 0.00

Sta 6.00 Sta 8.00

Gambar: 4.5. Denah Cross Section Sungai Keduang sta 0.00 – 2.000

Kedalaman muka air yang terukur di AWLR Sungai Keduang adalah pembacaan TMA (Tinggi Muka Air) Tabel:4.2. Sehingga rumus pembacaan TMA rating curve Sungai Keduang dapat untuk mengetahui debit Sungai Keduang. Tabel: 4.2. Rating Curve AWLR Sungai Keduang. Q = 16,672 . H2,3923 H < 3,134 H= Ketinggian TMA AWLR Q =

14,403 . H2,5245

H > 3,134

H= Ketinggian TMA AWLR

Sumber: Sipil dan Lingkungan UGM 2014. Grain Size distribusi Sungai Keduang

Passing (%)

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

Grafik Grain Zise Sungai Keduang(bed kasar) Dm=d50 Dm90=Ks 0,00

0,01

0,10

1,00

= 0,8 mm = 40,85 mm

=0,0008 m =0,04085 m

10,00

100,00

Sieve (mm)

Gambar: 4.6. Grain Size sungai Keduang (Sumber: Final report: The Study on Countermeasures for sedimentation 2007)

10

Tabel: 4.3. Masukan Bed load di cross 1.800 No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Elevasi (m) 130,901 131,401 131,901 132,401 132,901 133,401 133,901 134,401 134,901 135,401 135,901

qw (m/dt) 9,45 53,66 124,39 239,94 383,83 575,50 796,43 1.075,34 1.385,59 1.750,91 2.148,27

b (m) 44,94 55,72 66,50 74,59 82,67 89,75 96,84 104,06 111,28 118,74 126,20

h (m) 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 5,00 5,50

A (m²) 12,887 40,747 68,608 106,288 143,968 188,823 233,678 286,665 339,651 398,381 457,111

P (m) 89,901 111,519 133,137 149,364 165,591 179,841 194,091 208,633 223,176 238,176 253,177

R (m) 0,143 0,365 0,515 0,712 0,869 1,050 1,204 1,374 1,522 1,673 1,806

U* (m/dt) 0,076 0,108 0,132 0,152 0,170 0,186 0,201 0,215 0,228 0,241 0,252

V=Ū (m/dt) 0,73367 1,31691 1,81301 2,25744 2,66609 3,04782 3,40825 3,75120 4,07944 4,39506 4,69966

d90 (m) 0,04085 0,04085 0,04085 0,04085 0,04085 0,04085 0,04085 0,04085 0,04085 0,04085 0,04085

dm=d50 g n ρSed ρAir (m) (m/dt²) kg/m³ kg/m³ 0,0008 9,81 0,021 2.650 1.000 0,0008 9,81 0,021 2.650 1.000 0,0008 9,81 0,021 2.650 1.000 0,0008 9,81 0,021 2.650 1.000 0,0008 9,81 0,021 2.650 1.000 0,0008 9,81 0,021 2.650 1.000 0,0008 9,81 0,021 2.650 1.000 0,0008 9,81 0,021 2.650 1.000 0,0008 9,81 0,021 2.650 1.000 0,0008 9,81 0,021 2.650 1.000 0,0008 9,81 0,021 2.650 1.000

U* (m/dt) 0,076 0,108 0,132 0,152 0,170 0,186 0,201 0,215 0,228 0,241 0,252 0,264 0,274

V=Ū (m/dt) 0,73367 1,31691 1,81301 2,25744 2,66609 3,04782 3,40825 3,75120 4,07944 4,39506 4,69966 4,99453 5,28071

d90 (m) 0,04085 0,04085 0,04085 0,04085 0,04085 0,04085 0,04085 0,04085 0,04085 0,04085 0,04085 0,04085 0,04085

dm=d50 g n ρSed ρAir (m) (m/dt²) kg/m³ kg/m³ 0,0008 9,81 0,021 2.650 1.000 0,0008 9,81 0,021 2.650 1.000 0,0008 9,81 0,021 2.650 1.000 0,0008 9,81 0,021 2.650 1.000 0,0008 9,81 0,021 2.650 1.000 0,0008 9,81 0,021 2.650 1.000 0,0008 9,81 0,021 2.650 1.000 0,0008 9,81 0,021 2.650 1.000 0,0008 9,81 0,021 2.650 1.000 0,0008 9,81 0,021 2.650 1.000 0,0008 9,81 0,021 2.650 1.000 0,0008 9,81 0,021 2.650 1.000 0,0008 9,81 0,021 2.650 1.000

Δ

i

1,65 1,65 1,65 1,65 1,65 1,65 1,65 1,65 1,65 1,65 1,65

0,0057 0,0057 0,0057 0,0057 0,0057 0,0057 0,0057 0,0057 0,0057 0,0057 0,0057

Δ

i

1,65 1,65 1,65 1,65 1,65 1,65 1,65 1,65 1,65 1,65 1,65 1,65 1,65

0,0057 0,0057 0,0057 0,0057 0,0057 0,0057 0,0057 0,0057 0,0057 0,0057 0,0057 0,0057 0,0057

ū m/dt 1,694 2,582 3,296 3,915 4,472 4,983 5,460 5,909 6,334 6,740 7,129

c

c'

130,272 124,356 133,656 135,104 139,613 141,580 144,863 146,746 149,475 151,718 154,457

29,238 36,553 39,241 41,764 43,330 44,805 45,875 46,908 47,707 48,445 49,043

c

c'

131,451 134,402 156,012 146,941 145,928 147,890 151,781 150,421 150,348 149,896 150,095 151,273 152,792

29,098 35,339 36,823 40,451 42,638 44,123 45,145 46,521 47,616 48,634 49,490 50,168 50,747

μ 9,405 6,275 6,286 5,818 5,784 5,617 5,611 5,533 5,546 5,542 5,589

Ψ'

ф

1,2051 2,0496 2,8957 3,7012 4,4952 5,2722 6,0394 6,7965 7,5454 8,2869 9,0210

4,8171 8,1951 11,5794 14,8015 17,9773 21,0855 24,1543 27,1826 30,1781 33,1442 36,0808

Ψ'

ф

1,2084 2,0740 2,9485 3,7232 4,5042 5,2785 6,0437 6,7968 7,5450 8,2886 9,0272 9,7597 10,4865

4,8303 8,2928 11,7907 14,8895 18,0137 21,1107 24,1716 27,1840 30,1767 33,1509 36,1056 39,0355 41,9425

qs (m³/dt/m') 0,0306968 0,0522231 0,0737899 0,0943223 0,1145605 0,1343671 0,1539232 0,1732209 0,1923098 0,2112112 0,2299249

Tabel: 4.4. Masukan Bed load di cross 2.000 No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Elevasi (m) 129,760 130,260 130,760 131,260 131,760 132,260 132,760 133,260 133,760 134,260 134,760 135,260 135,760

qw (m/dt) 6,22 45,01 108,58 231,15 386,32 597,60 842,68 1.146,42 1.484,83 1.871,83 2.292,54 2.764,05 3.268,86

b (m) 30,09 54,61 79,12 85,01 90,91 101,71 112,51 116,56 120,62 123,83 127,04 132,12 137,20

h (m) 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 5,00 5,50 6,00 6,50

A (m²) 8,476 34,181 59,887 102,394 144,901 196,074 247,248 305,614 363,979 425,895 487,811 553,414 619,018

P (m) 60,204 109,274 158,343 170,212 182,080 203,763 225,445 233,702 241,959 248,547 255,135 265,412 275,688

R (m) 0,141 0,313 0,378 0,602 0,796 0,962 1,097 1,308 1,504 1,714 1,912 2,085 2,245

ū m/dt 1,694 2,582 3,296 3,915 4,472 4,983 5,460 5,909 6,334 6,740 7,129 7,504 7,865

μ 9,602 7,417 8,721 6,923 6,331 6,136 6,165 5,814 5,611 5,411 5,282 5,236 5,224

qs (m³/dt/m') 0,0307810 0,0528457 0,0751359 0,0948830 0,1147919 0,1345280 0,1540333 0,1732296 0,1923009 0,2112542 0,2300829 0,2487535 0,2672787

11

4.3. Keseimbangan sedimen inflow dan outflow Perhitungan sedimentasi inflow dan sedimen outflow di tiap‐tiap cross menggambarkan keseimbangan debit sedimen yang masuk (Qs,in) akan menjadi debit sedimen (Qs,out). Analisa degradasi‐agradasi di tiap cross untuk mengetahui keseimbangan dasar sungai (Qs,in) dan (Qs,out). Sket keseimbangan sedimen inflow dan outflow tergambarkan pada Gambar: V.7. Perpindahan sedimen mengalir bersamaan dengan aliran air, dimana perpindahan sedimen yang mengalir ada yang mengendap (agradasi) dan terjadi gerusan (degradasi). Hasil angkutan sedimen tahun 2006 sampai 2012 di croos sta 1.800 dan sta 2.000 muara sungai Kedung ditampilkan pada Tabel: V.5 in out > Qs,in = Qs,out Qs,in Qs,out agradasi < degradasi Sta. A Sta. B Gambar: 4.7. Keseimbangan sedimen di tiap‐tiap coss (Sumber: Ir. Istiarto, M.Eng, Ph.D. Degradasi‐Agradasi Dasar Sungai. Teknik Sipil dan Lingkungan, 2012) Hasil dari perhitungan sedimen inflow dan outflow merupakan suatu perkiraan dan pendekatan yang dilakukan dengan menggunakan metode MPM. Perhitungan sedimen inflow dan outflow yang terjadi akan mengendapan di muara Waduk Wonogiri. Hasil analisis angkutan keseimbangan sedimen inflow dan outflow dimana antara Cross sta 1.800 dan sta 2.000 terjadi degradasi dan sedimen terbawa menuju muara Sungai Keduang sehingga terjadi agradasi. Prediksi hasil analis agradasi‐degradasi bulanan setiap tahunnya (tahun 2006 sampai 2012) dapat dilihat pada Tabel: 4.5 Tabel: 4.5. Angradasi degradasi antara Cross 1.800 dan 2.000 Tahun Bulan Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des

2006 (+)Agradasi (m³/dt) (‐)Degradasi (m³/dt) ‐0,12519513 ‐0,11480539 ‐0,11272143 ‐0,11988822 ‐0,11175828 ‐0,09726175 ‐0,08666179 ‐0,07668289 ‐0,05584336 ‐0,06925688 ‐0,08823312 ‐0,11494980

2007 (+)Agradasi (m³/dt) (‐)Degradasi (m³) ‐0,09732443 ‐0,11241640 ‐0,11588115 ‐0,12138451 ‐0,10118591 ‐0,09216914 ‐0,08583808 ‐0,07813815 ‐0,06892748 ‐0,07585274 ‐0,09977587 ‐0,12089080






12

4.4. Volume Sedimen di Muar Sungai Keduang Hasil perhitungan dari tahun 2006 sampai 2012 (Tabel: 4.6) adalah volume total bed load muara Sungai Keduang di Waduk Wonogiri. Volume bed load total sedimentasi selama satu tahun (Gambar: 4.8) tahun 2012. Tabel: 4.6. Sedimentasi pada sungai keduang di muara Waduk Wonogiri. 2006 (+)Agradasi m ³ 107.884,573 101.774,306 83.929,816 103.661,894 83.459,657 61.293,037 48.117,518 39.371,521 24.709,759 33.770,886 51.192,088 91.074,385 830.239,440

Bulan Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Total/tahun

2007 (+)Agradasi m ³ 62.184,177 96.423,028 89.136,073 104.915,064 64.568,239 55.562,089 47.436,308 40.482,897 33.886,461 39.598,822 69.577,636 102.033,408 805.804,202

2008 (+)Agradasi m ³ 85.875,023 98.097,987 111.242,031 75.575,746 59.774,187 38.361,199 35.439,473 31.222,150 25.634,127 59.931,844 64.333,976 76.913,839 762.401,584

2009 (+)Agradasi m ³ 96.306,655 98.208,821 94.561,525 82.434,779 86.402,604 68.170,820 59.126,414 58.802,493 39.089,228 42.578,193 68.014,709 69.796,840 863.493,081

2010 (+)Agradasi m ³ 101.714,169 88.111,086 101.978,984 90.783,533 104.721,927 78.364,319 71.787,761 64.216,485 85.265,105 77.631,318 78.421,936 124.804,245 1.067.800,868

2011 (+)Agradasi m ³ 125.013,176 105.778,838 114.445,360 107.377,154 94.465,881 72.521,207 64.311,117 50.686,642 47.716,498 53.487,087 86.942,174 80.680,767 1.003.425,903

2012 (+)Agradasi m ³ 113.183,123 81.111,916 84.949,736 74.167,941 67.007,804 58.865,988 51.810,397 46.876,876 40.841,989 48.544,529 68.036,278 115.748,187 851.144,764

Volume sedimen di Muara Waduk Sungai Keduang tahun 2012 140.000 120.000 100.000

Sedimen m³/bln

115.748,19

113.183,12

84.949,74 81.111,92 74.167,94 68.036,28 67.007,80 58.865,99 51.810,40 48.544,53 46.876,88 40.841,99

80.000 60.000 40.000 20.000 0 Jan

Feb

Mar

Apr

Mei

Jun

Jul

Ags

Sep

Okt

Nop

Des

Gambar: 4.8. Volume Sedimen DI Muara Sungai Keduang di tahun 2012 13

4.4. Dedit Maksimal dan Sedimen Menganaisis dari hasil perhitungan di muara Sungai Keduang dari periode tahun 2006 sampai 2012, sehingga dapat diketahui waktu debit maksimal dan sedimen adalah sebagai brikut pada tabel: 4.7. Tabel: 4.7. Debit air dan debit sedimen maksimal di muara Sungai Keduang. Tahun Tanggal, Bulan Debit air (m³/dt) Debit Sedimen m³/dt 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

2 maret 21 Desember 6 Maret 2 Maret 6 Desember 25 Januari 19 Desember

88,93 0,0723 80,71 0,0688 84,74 0,0701 53,92 0,0597 123,13 0,0799 104,45 0,0754 57,13 0,0609 4.5. Hubungan Antara Debit dan Sedimen Hubungan antara debit merupakan hasil dari analisis debit air dan total sedimen dalam kurun waktu 1 tahun. Dalam analisis volume sedimen waduk wonogiri di muara Sungai Keduang adalah data dalam periode 7 (tujuh) tahun, dari tahun 2006 sampai 2012. Grafik(Gambar: 4.9) didapat dengan menghubungkan antara debit di muara Sungai Keduang dan hasil total volume sedimen selama periode pengamatan analisis tiap tahun yang ke muara waduk. Rating Curve Muara Sungai Keduang 0,07 0,06

Qs (m³/dt)

0,05 0,04

y = 0,014685801x 0,351965501

0,03 0,02 0,01 0,00 0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

Qw(m³/dt)

Gambar: 4.9. Grafik Hubungan Debit Air (Qw) dengan Bed load (Qs) di muara Sungai Keduang

14

5.

KESIMPULAN DAN SARAN 1.

Hasil analisis volume maksimal dan minimal rata‐rata sedimentasi di muara Sungai Keduang dari periode tahun 2006‐2012 adalah: Tahun

2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

Maksimal Bulan Sedimen (m³) 0,042 Januari 0,040 April 0,047 Desember 0,041 Febuari 0,047 Desenber 0,047 Januari 0,043 Desember

Minimal Bulan Sedimen (m³) September September Agustus September Agustus September September

0,018 0,013 0,024 0,015 0,024 0,018 0,016

2.

Hubungan antara Debir Air dan Sedimen bed load di Muara Waduk Wonogiri bedasarkan hasil analisis diperoleh suatu persamaan Rating Curve (Y=0,014685801.X0,351965501)

1.

A. Saran Disarankan dalam penelitian berikutnya menggunakan data yang terbarukan seperti data cross section dan dengan mengambil sempel sedimen gren zise langsung.

2.

Metode MPM menggunakan analisis berdasarkan butiran kasar, sehingga untuk lebih tepatnya digabungkan dengan pengukuran sedimen melayang.

3.

Penelitian selanjutnya menggunakan metode yang lain.

15

DAFTAR PUSTAKA Breusers H.N.C, 1981. Meyer‐Peter and Muller International Course In Hydraulic Engineering, Belanda. Budi Darjanta, Juni 2009. Buletin keairan, Vol. 2. No.1,.hal.33, Pusat Sumber Daya Air, Bandung. Chen Yana, Chunbo Jianga, Qingrong Konga, Cina 2010. A graded sediment transport and bed evolution model in estuarine basins and its application to the Yellow River Delta, International Society for Environmental Information Sciences Annual Conference (ISEIS): www.sciencedirect.com, Cina. Departemen Pendidikan Nasional. 2008, Kamus Besar Bahasa Indonesia edisi keempat, PT Gramedia Pustaka Umun, Jakarta. Jurusan Teknik Geologi FT UGM, 1990, Monitoring Soil Erosionin Upper Solo by Monitoring Sedimentation in Wonogiri Reservoir. Yogyakarta. FT UGM, 1985. JurusanTeknik Geologi, Yogyakarta. Firmansyah; Al Aziz, 2009. Hubungan debit dengan besarnya sedimen yang terjadi pada beberapa sub das batang arau kota padang, Fakultas Teknologi Pertanian. Padang. Gert Verstraeten a, Ian P. Prosser b, Peter Fogarty. 2006, Predicting the spatial patterns of hillslope sediment delivery to river channels in the Murrumbidgee catchment, Jurnal of Hydrology ,Australia. Goro Mouri a, Michiharu Shiiba b, Tomoharu Hori c, Taikan Oki, 2010, Modeling reservoir sedimentation associated with an extreme flood and sediment flux in a mountainous granitoid catchment, Geomorphology journal homepage: www.elsevier.com/locate/geomorph, Jepang. Istiarto, 2012. Degradasi‐Agradasi Dasar Sungai, Teknik Sipil dan Lingkungan, Surakarta. JICA, Juni 2007. Laporan Akhir, Volume I ringkasan eksekutif Penanganan sedimentasi Waduk Wonogiri, Surakarta. JICA, 2007. Penanganan sedimentasi Waduk Wonogiri, Surakarta. JICA, 2007. Final report, The Study on Countermeasures for sedimentation, Surakarta. JICA, 2007. Laporan Akhir Studi Penanganan Sedimentasi Waduk Serbaguna Wonogiri Republik Indonesia, Surakarta. JICA, 2007. Volume‐II laporan utama, Juli, Surakarta. JICA, 2007. Work shop ke III. 14 Februari. 2007, Surakarta.

16

Julien, Dalam Tesis Janat Pranoto 2011. Kajian Pola Distribusi Sedimentasi Waduk Dengan Referensi Beberapa Waduk Di Jawa, UNDIP, Semarang. Kirno, Sarwono dan Ibnu S, 2011. Upaya Penyelamatan Waduk Wonogiri Dari Sedimentasi, Balai Sungai, Surakarta. Kusnan, 2003. Evaluasi Kejadian Sedimentasi Di Kali Surabaya, Sebagai Data Penunjang Untuk Mengantisifasi Terjadinya Banjir Di Kota, Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Negeri Surabaya, Surabaya. Nippon Koei Co, 1994. Operation And Maintenance For Lower, Surakarta. Pranoto Janat, 2001. Ouci dalam Tesis, Kajian Pola Distribusi Sedimentasi Waduk Dengan Referensi Beberapa Waduk Di Jawa, UNDIP, Semarang. Pranowo Janat, 2001. Kajian Pola Distribusi Sedimentasi Waduk Dengan Referensi Beberapa Waduk Di Jawa, UNDIP, Semarang. Proyek Bengawan Solo, 1990. Departemen Pekerjaan Umum, Surakarta. Proyek Bengawan Solo, 2013. Departemen Pekerjaan Umum, Surakarta. Prosiding, 2002. Simposium Nasional Pencegahan Bencana sedimen, Yogyakarta. Puslitbang SDA, 2010. Pedoman Pengelolaan Dan Pengukuran Sedimen, Kementerian Pekerjaan Umum, Bandung. Puslitbang SDA, 2006. Pengkajian Karakteristik Laju Sedimentasi Sungai‐Sungai Di Pulau Jawa, Kementerian Pekerjaan Umum, Bandung. Qohar, 2002. Prediksi Umur Layanan Waduk Kedungombo Akibat Sedimen, FT UGM, Yogyakarta. Robert I Strand and Ernest L Pemberton, 1982, Reservoir Sedimentation, Division of planning technical services engineering and research center, Denver Colorado. Sulistyowati Anantri, 2014. Pembuatan Perangkat Lunak Simulasi Hidrograf Inflow Waduk Wonogiri Periode Banjir,UGM, Yogyakarta. Tempo Interaktif, Pendangkalan Waduk Wonogiri, 23 Agustus 2007. User manual Mice 21 C. 2004, Jakarta. Zheng Yanshuang, Li Yong, Zhang Xiaohua, Shang Hongxia, Cina 2006. Transport Capability of the Different Alluvial Reaches in the Yellow River, Science and Information Application Technology, Science and Information Application Technology (ESIAT 2011), Cina.

17

ANALISIS VOLUME SEDIMEN WADUK WONOGIRI DI MUARA SUNGAI KEDUANG

Recommend Documents