analisis volume sedimen waduk wonogiri di muara
TRANSCRIPT
1
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
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.
2
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.
3
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;
4
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).
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.
AWLR
Muara Sungai Keduang
5
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
Sedimentasi Waduk Serbaguna Wonogiri Interpolasi HEC RAS
Data Sekunder
Grain size Laporan Akhir Studi Penanganan Sedimentasi Waduk Serbaguna Wonogiri. JICA.
Data Sekunder
Rating Curve Sungai Keduang
Anantri Sulistyowati. Teknik Sipil dan Lingkungan UGM 2014
Data Sekunder
Data TMA AWLR Sungai Keduang
DAILY GAUGING WATER LEVEL AT NGADIPIRO STATION. BBWS Bengawan Solo
Data Sekunder
Variabel Sumber Nilai Debit Air di Muara Sungai Keduang
Analisis Hasil Analisis
Bed Load Sungai Keduang Analisis Hasil Analisis Grafik Cross Section Hubungan Debit dan Bed load
Analisis Hasil Analisis
Grafik Rating Kurve hubunga debit dan sedimen di Muara Sungai keduang
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.
6
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:
Φ S3D g ∆ .......................................... 3.1
Ψ D g∆
.
D∆ .......................................... 3.2
Keterangan: S = angkutan sedimen, per unit m³/dt/m
( ) wws / ρρ−ρ=∆
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: ( )Ψ=Φ f 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 = ( ) ( ){ }D /i h. ∆µ
Metode: Meyer‐Peter and Muller Hubungan transport parameter (Φ) dan flow parameter (Ψ ):
3/20,047)-8( Ψ=Φ
Untuk menentukan 3/2)C/C' ( =µ disebut juga Ripple factor, dimana harga C merupakan koefisien Chezy dan C’ didapat dari kekasaran butir. Untuk menentukan C’ dapat menggunakan rumus; )K(12.h / log 18 ' s=C …….(Cole Brook formula)
7
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* = 00118,0581,9 ×× = 0,241 m/dt ....................... 4.1
Ū = 0008,0
241,05log241,075,5 ××× = 4,39506 m/dt ................... 4.2
qw = 425,89 x 4,395 = 1.871,83 m³/dt ................ 4.3
R =248,55425,89 = 1,714 m ........................... 4.4
Δ = ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ −
000.1000.1650.2
= 1,65 .................................. 4.5
i = ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ −
20026,129401,130
= 0.005705 .......................... 4.6
C = ( ) 2/100188,0714,16,740×
= 149,896m/dt.................... 4.7
C’ = ⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛×
049,0714,112log18 = 48,634m/dt ...................... 4.8
μ =2/1
634,48896,149
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡ = 5,411 .... ........................... 4.9
Ψ =0008,065,1
00118,0714,1411,5×
×× = 8,288565 .......................... 4.10
Ф = ( ) 2/3188,0288656,84 −× = 33,1509 6.1 ..................... 4.11
qs = ( ) 700008,081,965.133,1509 2/13 ×× xx =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.
8
Gambar: 4.1.
Cross section di sta 1.800 Sungai Keduang
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 Sta 1.800 0,012208326 (x)0,378997446 x= debit Sungai Keduang Sta 2.000 0,014685801 (x)0,351965501 x= debit Sungai Keduang
130.401
130
131
132
133
134
135
136
137
0.00 25.00 50.00 75.00 100.00 125.00 150.00 175.00 200.00 225.00 250.00
Elevasi (m)
Jarak (m)
cross Sta 1.800
129.26
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
0.00 25.00 50.00 75.00 100.00 125.00 150.00 175.00 200.00 225.00 250.00
Elevasi (m)
Jarak (m)
cross Sta 2.000
9
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.
Gambar: 4.4.
Sket Cross Section Muara Sungai Keduang sta 1.800 – sta 2.000
Sta 1.800 Sta 2.000
AIR AIRh1
h2
L=200
TMA
Dasar sungai
Muara Waduk
sedimenh1a=0,5m
h1b=0,5m
H1a=0,5m
H2b=0,5m
Waduk Wonogiri
Prediksi sedimentasi
y = 0.012208326x0.378997446y = 0.014685801x0.351965501
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
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 Sedim
en (Qs m
3/dt/m')
Debit Air (Qw m3/dt)
Grafik Inflow dan Outflow Bedloadsta 1.800‐2.000
in flow bed load
out flow bed load
10
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
Gambar: 4.6.
Grain Size sungai Keduang (Sumber: Final report: The Study on Countermeasures for sedimentation 2007)
Grafik Grain Zise Sungai Keduang(bed kasar)
Dm=d50 = 0,8 mm =0,0008 m Dm90=Ks = 40,85 mm =0,04085 m
Sta 0.00
Sta 2.000
Sta 2.00 Sta
4.00
Sta 6.00
Sta 8.00
Sta 1.000
Sta 1.200
Sta 1.400
Sta 1.600
Sta 1.800
0102030405060708090
100
0,00 0,01 0,10 1,00 10,00 100,00
Passing (%
)
Sieve (mm)
11
Tabel: 4.3. Masukan Bed load di cross 1.800
Tabel: 4.4. Masukan Bed load di cross 2.000
Elevasi qw b h A P R U* V=Ū d90 dm=d50 g n ρSed ρAir Δ i ū c c' μ Ψ' ф qs
(m) (m/dt) (m) (m) (m²) (m) (m) (m/dt) (m/dt) (m) (m) (m/dt²) kg/m³ kg/m³ m/dt (m³/dt/m')1 130,901 9,45 44,94 0,50 12,887 89,901 0,143 0,076 0,73367 0,04085 0,0008 9,81 0,021 2.650 1.000 1,65 0,0057 1,694 130,272 29,238 9,405 1,2051 4,8171 0,0306968 2 131,401 53,66 55,72 1,00 40,747 111,519 0,365 0,108 1,31691 0,04085 0,0008 9,81 0,021 2.650 1.000 1,65 0,0057 2,582 124,356 36,553 6,275 2,0496 8,1951 0,0522231 3 131,901 124,39 66,50 1,50 68,608 133,137 0,515 0,132 1,81301 0,04085 0,0008 9,81 0,021 2.650 1.000 1,65 0,0057 3,296 133,656 39,241 6,286 2,8957 11,5794 0,0737899 4 132,401 239,94 74,59 2,00 106,288 149,364 0,712 0,152 2,25744 0,04085 0,0008 9,81 0,021 2.650 1.000 1,65 0,0057 3,915 135,104 41,764 5,818 3,7012 14,8015 0,0943223 5 132,901 383,83 82,67 2,50 143,968 165,591 0,869 0,170 2,66609 0,04085 0,0008 9,81 0,021 2.650 1.000 1,65 0,0057 4,472 139,613 43,330 5,784 4,4952 17,9773 0,1145605 6 133,401 575,50 89,75 3,00 188,823 179,841 1,050 0,186 3,04782 0,04085 0,0008 9,81 0,021 2.650 1.000 1,65 0,0057 4,983 141,580 44,805 5,617 5,2722 21,0855 0,1343671 7 133,901 796,43 96,84 3,50 233,678 194,091 1,204 0,201 3,40825 0,04085 0,0008 9,81 0,021 2.650 1.000 1,65 0,0057 5,460 144,863 45,875 5,611 6,0394 24,1543 0,1539232 8 134,401 1.075,34 104,06 4,00 286,665 208,633 1,374 0,215 3,75120 0,04085 0,0008 9,81 0,021 2.650 1.000 1,65 0,0057 5,909 146,746 46,908 5,533 6,7965 27,1826 0,1732209 9 134,901 1.385,59 111,28 4,50 339,651 223,176 1,522 0,228 4,07944 0,04085 0,0008 9,81 0,021 2.650 1.000 1,65 0,0057 6,334 149,475 47,707 5,546 7,5454 30,1781 0,1923098 10 135,401 1.750,91 118,74 5,00 398,381 238,176 1,673 0,241 4,39506 0,04085 0,0008 9,81 0,021 2.650 1.000 1,65 0,0057 6,740 151,718 48,445 5,542 8,2869 33,1442 0,2112112 11 135,901 2.148,27 126,20 5,50 457,111 253,177 1,806 0,252 4,69966 0,04085 0,0008 9,81 0,021 2.650 1.000 1,65 0,0057 7,129 154,457 49,043 5,589 9,0210 36,0808 0,2299249
No
Elevasi qw b h A P R U* V=Ū d90 dm=d50 g n ρSed ρAir Δ i ū c c' μ Ψ' ф qs
(m) (m/dt) (m) (m) (m²) (m) (m) (m/dt) (m/dt) (m) (m) (m/dt²) kg/m³ kg/m³ m/dt (m³/dt/m')1 129,760 6,22 30,09 0,50 8,476 60,204 0,141 0,076 0,73367 0,04085 0,0008 9,81 0,021 2.650 1.000 1,65 0,0057 1,694 131,451 29,098 9,602 1,2084 4,8303 0,0307810 2 130,260 45,01 54,61 1,00 34,181 109,274 0,313 0,108 1,31691 0,04085 0,0008 9,81 0,021 2.650 1.000 1,65 0,0057 2,582 134,402 35,339 7,417 2,0740 8,2928 0,0528457 3 130,760 108,58 79,12 1,50 59,887 158,343 0,378 0,132 1,81301 0,04085 0,0008 9,81 0,021 2.650 1.000 1,65 0,0057 3,296 156,012 36,823 8,721 2,9485 11,7907 0,0751359 4 131,260 231,15 85,01 2,00 102,394 170,212 0,602 0,152 2,25744 0,04085 0,0008 9,81 0,021 2.650 1.000 1,65 0,0057 3,915 146,941 40,451 6,923 3,7232 14,8895 0,0948830 5 131,760 386,32 90,91 2,50 144,901 182,080 0,796 0,170 2,66609 0,04085 0,0008 9,81 0,021 2.650 1.000 1,65 0,0057 4,472 145,928 42,638 6,331 4,5042 18,0137 0,1147919 6 132,260 597,60 101,71 3,00 196,074 203,763 0,962 0,186 3,04782 0,04085 0,0008 9,81 0,021 2.650 1.000 1,65 0,0057 4,983 147,890 44,123 6,136 5,2785 21,1107 0,1345280 7 132,760 842,68 112,51 3,50 247,248 225,445 1,097 0,201 3,40825 0,04085 0,0008 9,81 0,021 2.650 1.000 1,65 0,0057 5,460 151,781 45,145 6,165 6,0437 24,1716 0,1540333 8 133,260 1.146,42 116,56 4,00 305,614 233,702 1,308 0,215 3,75120 0,04085 0,0008 9,81 0,021 2.650 1.000 1,65 0,0057 5,909 150,421 46,521 5,814 6,7968 27,1840 0,1732296 9 133,760 1.484,83 120,62 4,50 363,979 241,959 1,504 0,228 4,07944 0,04085 0,0008 9,81 0,021 2.650 1.000 1,65 0,0057 6,334 150,348 47,616 5,611 7,5450 30,1767 0,1923009 10 134,260 1.871,83 123,83 5,00 425,895 248,547 1,714 0,241 4,39506 0,04085 0,0008 9,81 0,021 2.650 1.000 1,65 0,0057 6,740 149,896 48,634 5,411 8,2886 33,1509 0,2112542 11 134,760 2.292,54 127,04 5,50 487,811 255,135 1,912 0,252 4,69966 0,04085 0,0008 9,81 0,021 2.650 1.000 1,65 0,0057 7,129 150,095 49,490 5,282 9,0272 36,1056 0,2300829 12 135,260 2.764,05 132,12 6,00 553,414 265,412 2,085 0,264 4,99453 0,04085 0,0008 9,81 0,021 2.650 1.000 1,65 0,0057 7,504 151,273 50,168 5,236 9,7597 39,0355 0,2487535 13 135,760 3.268,86 137,20 6,50 619,018 275,688 2,245 0,274 5,28071 0,04085 0,0008 9,81 0,021 2.650 1.000 1,65 0,0057 7,865 152,792 50,747 5,224 10,4865 41,9425 0,2672787
No
12
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
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
Qs,in
Qs,out
in out
Sta. A Sta. B
>
Qs,in = Qs,out
< agradasi
degradasi
Tahun 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012Bulan (+)Agradasi (m³/dt) (+)Agradasi (m³/dt) (+)Agradasi (m³/dt) (+)Agradasi (m³/dt) (+)Agradasi (m³/dt) (+)Agradasi (m³/dt) (+)Agradasi (m³/dt)
(‐)Degradasi (m³/dt) (‐)Degradasi (m³) (‐)Degradasi (m³) (‐)Degradasi (m³) (‐)Degradasi (m³) (‐)Degradasi (m³) (‐)Degradasi (m³)
Jan ‐0,12519513 ‐0,09732443 ‐0,11554541 ‐0,12054354 ‐0,12369883 ‐0,12906900 ‐0,12736252Feb ‐0,11480539 ‐0,11241640 ‐0,11403033 ‐0,11362022 ‐0,10975224 ‐0,11529974 ‐0,10526571Mar ‐0,11272143 ‐0,11588115 ‐0,12594007 ‐0,11924716 ‐0,12260734 ‐0,12807100 ‐0,11231568Apr ‐0,11988822 ‐0,12138451 ‐0,10654784 ‐0,11122741 ‐0,11632963 ‐0,12256783 ‐0,10577624Mei ‐0,11175828 ‐0,10118591 ‐0,09599916 ‐0,11499685 ‐0,12365871 ‐0,11947647 ‐0,10334200Jun ‐0,09726175 ‐0,09216914 ‐0,07461571 ‐0,10227887 ‐0,10924338 ‐0,10613106 ‐0,09549281Jul ‐0,08666179 ‐0,08583808 ‐0,07184819 ‐0,09689136 ‐0,10699829 ‐0,10146375 ‐0,09044833Ags ‐0,07668289 ‐0,07813815 ‐0,06618953 ‐0,09660546 ‐0,10100781 ‐0,08931331 ‐0,08533186Sep ‐0,05584336 ‐0,06892748 ‐0,05736754 ‐0,07549930 ‐0,11248480 ‐0,08507820 ‐0,07756230Okt ‐0,06925688 ‐0,07585274 ‐0,09449823 ‐0,08021593 ‐0,10843728 ‐0,09163564 ‐0,08684251Nop ‐0,08823312 ‐0,09977587 ‐0,09723475 ‐0,09979322 ‐0,10848619 ‐0,11328283 ‐0,10026887Des ‐0,11494980 ‐0,12089080 ‐0,11016049 ‐0,10158294 ‐0,12836694 ‐0,11235378 ‐0,12782717
13
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.
Gambar: 4.8.
Volume Sedimen DI Muara Sungai Keduang di tahun 2012
2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012(+)Agradasi (+)Agradasi (+)Agradasi (+)Agradasi (+)Agradasi (+)Agradasi (+)Agradasi
m ³ m ³ m ³ m ³ m ³ m ³ m ³Jan 107.884,573 62.184,177 85.875,023 96.306,655 101.714,169 125.013,176 113.183,123 Feb 101.774,306 96.423,028 98.097,987 98.208,821 88.111,086 105.778,838 81.111,916 Mar 83.929,816 89.136,073 111.242,031 94.561,525 101.978,984 114.445,360 84.949,736 Apr 103.661,894 104.915,064 75.575,746 82.434,779 90.783,533 107.377,154 74.167,941 Mei 83.459,657 64.568,239 59.774,187 86.402,604 104.721,927 94.465,881 67.007,804 Jun 61.293,037 55.562,089 38.361,199 68.170,820 78.364,319 72.521,207 58.865,988 Jul 48.117,518 47.436,308 35.439,473 59.126,414 71.787,761 64.311,117 51.810,397 Ags 39.371,521 40.482,897 31.222,150 58.802,493 64.216,485 50.686,642 46.876,876 Sep 24.709,759 33.886,461 25.634,127 39.089,228 85.265,105 47.716,498 40.841,989 Okt 33.770,886 39.598,822 59.931,844 42.578,193 77.631,318 53.487,087 48.544,529 Nop 51.192,088 69.577,636 64.333,976 68.014,709 78.421,936 86.942,174 68.036,278 Des 91.074,385 102.033,408 76.913,839 69.796,840 124.804,245 80.680,767 115.748,187
Total/tahun 830.239,440 805.804,202 762.401,584 863.493,081 1.067.800,868 1.003.425,903 851.144,764
Bulan
113.183,12
81.111,9284.949,74
74.167,9467.007,80
58.865,9951.810,40
46.876,8840.841,99
48.544,53
68.036,28
115.748,19
0
20.000
40.000
60.000
80.000
100.000
120.000
140.000
Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des
Sedimen
m³/bln
Volume sedimen di Muara Waduk Sungai Keduang tahun 2012
14
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 2 maret 88,93 0,0723 2007 21 Desember 80,71 0,0688 2008 6 Maret 84,74 0,0701 2009 2 Maret 53,92 0,0597 2010 6 Desember 123,13 0,0799 2011 25 Januari 104,45 0,0754 2012 19 Desember 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.
Gambar: 4.9.
Grafik Hubungan Debit Air (Qw) dengan Bed load (Qs) di muara Sungai Keduang
y = 0,014685801x0,351965501
0,00
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
0,06
0,07
0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00
Qs (m
³/dt)
Qw(m³/dt)
Rating Curve Muara Sungai Keduang
15
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 Maksimal Minimal Bulan Sedimen
(m³) Bulan Sedimen
(m³) 2006 Januari 0,042 September 0,018
2007 April 0,040 September 0,013
2008 Desember 0,047 Agustus 0,024
2009 Febuari 0,041 September 0,015
2010 Desenber 0,047 Agustus 0,024
2011 Januari 0,047 September 0,018
2012 Desember 0,043 September 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)
A. Saran 1. 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.
16
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.
17
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.