Prediksi Laju Sedimentasi dan Distribusi Pengendapan Menggunakan "Empirical Area Reduction Method" pada Waduk Gajah Mungkur Wonogiri Jawa Tengah
PREDIKSI EAJU SEDIMENTASI
DAN DISTRIBUSI PENGENDAPAN R I E N G G U N m
"EMPIRICAL AREA REDUCTION METHOD"
PADA WADUK GAJAH MUNGKUR WONOGIRI
JAWA TENGAW
Oleh:
ATIEK NOER WIDAYANTI
F01495097
1999
FAKULTAS TEKNOLOGI PERT.LUVLAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
adalah 19,5 m3/dt; 1.529 m3/dt (Keduang), 0,s m3/dt ;30,07 m3/dt (Alang), 0,6 m3/dt ;
60,6 m3/dt(~emon)dan 0,7 m3/dt; 21,7 m3/dt (Wuryantoro), sehingga debit inflow
sebesar 1.315,9 juta m3/tahun. Dari data konsentrasi sedimen dan persamaan Qs
0,0864 Qi C maka akan 'ketahui
=
debit sedimen sungai. Pasangan nilai debit aliran
(m3/dt)dan Qs (todtahun) sebagai input program regresi pangkat (Lsquare Program)
akan menghasilkan persamaan lengkung aliran sedimen yaitu Qs
(Keduang), Qs = 92,37 QW','
QW'."
(Temon), Qs = 286,18
QW',"
=
167,73 QW','~
(Alang), Qs
=
149,83
(Wuryantoro).
Angkutan sediien suspensi tahunan didapat dengan mengkombinasikan
lengkung durasi aliran dan lengkung aliran sedimen sehiigga menghasilkan Sub DAS
Keduang =1.971.932,65 todtahun, Temon
103.697,23 todtahun
dan
Wuryantoro
= 26.991,71 tonltahun, Alang =
=
41.224,41
todtahun.
Dengan
mengasumsikan laju sedimentasi tahunan besamya secara linier sebanding dengan
luas masing-masing DAS maka Sub DAS Tirtomoyo dan Bengawan Solo Hulu
masing-masing menghasilkan 929.358,19 ton Itahun dan 902.082,57 todtahun,
sehiigga total angkutan sedimen suspensi tahuan Waduk Gajah Mungkur sebesar
3.975.286,75 todtahun. Dengan nilai kerapatan bongkah awal tahun sebesar 1.239,17
kglm3, trap efficiency sebesar 0,98 %,flood contro pool sebesar 6 % dan volum
sedimen dasar 10 % sehiigga total sedimen tahunan yang mengendap di waduk
sebesar 3.250.754,59 m3/tahun.
Untuk perhitungan dari tahun 1991, kapasitas waduk telah berkurang sebesar
20,59 juta m3 yang dihasilkan dari data tahun 1981 - 1988 dengan laju sedimentasi
sebesar 2,2 juta m3/tahun. Sedangkan dari data tahun 1991 - 1998 diperoleh laju
sedimentasi sebesar 3,25 juta m3/tahun. Untuk perhitungan mulai tahun 1991
kapasitas dan luas awal waduk tiap elevasi telah berkurang yang diketahui dengan
metode reduksi luas empirik (EARM) dengan cara trial and error atau program
SWE-1. untuk 10 tahun operasi elevasi no1 baru waduk pada posisi + I 15,2 m dan
elevasi kantong lumpur akan penuh setelah beroperasi selama 121 tahun dan untuk
memenuhi seluruh kapasitas total waduk diperlukan 230 tahun operasi.
PREDIKSI LAJU SEDIMENTAS1
DAN DISTRIBUSI PENGENDAPAN MENGGUNAKAN
"EMF'IRICAL AREA REDUCTION METHOD"
PADA WADUK GAJAH MWNGKUR WONOGIRI
JAWA TENGAH
Oleh:
ATIEK NOER WIDAYANTI
F01495097
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada Jurusan Teknik Pertanian
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
1999
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
Penulis dilahirkan di Ponorogo, Jawa Tin~urpada tanggal 9 Maret 1977,
merupakan anak ke dua dari tiga hersaudara dari ayah Noer Saliin dan lbunda Sri
Asmiati.
Pendidikan formal penulis mulai dari pendidikan taman kanak-kanak pada
tahun 1982 di TK "Pesantren Sabbilil Muttaqin" dan dilanjutkan dengan pendidikan
dasar tahun 1983 di MI Negeri Bogem Sampung Ponorogo dan lulus tahun 1989,
pada tahun yang sama penulis masuk MTs Negeri Bogem Sampung Ponorogo dan
lulus tahun 1992. Kemudian penulis melanjutkan ke sekolah Lanjutan Tingkat Atas di
SMA 2 Ponorogo pada tahun 1992 dan lulus pada tahun 1995. Penulis diterima
sehagai mahasiswa Institut Pertanian Bogor pada tahun 1995 melalui program
Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI), dengan mengambil Jurusan Tekmk Pertanian
Fakultas Teknologi Pertanian, dan pada tingkat 111 penulis mengambil program studi
Teknik Tanah dan Air (TTA) dan masuk menjadi anggota muda Himpunan Ahli
Teknik Tanah dan Air (HATTA).
Sebagai salah satu syarat untuk rnemperoleh gelar Sarjana Teknologi
Pertanian, penulis melakukan penelitian dalam bidang pengelolaan sumber daya air
dengan judul
Prediksi Laju Sedimentasi dm Distribusi Pengendapan
Menggunakan "Empirical Area Reduction Method" pada Waduk Gajah
Mungkur Wonogiri Jawa Tengah, di bawah bimbingan Prof. Dr. Ir. H. Soedodo
I$f~joarnidjojo, MSc. Dan Ir. Moch. Arief Ilyas, MSi.
Kata Pengantar
Allhamdulillah, puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT, karena
dengan rahmat dan hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan laporan studi masalah
khusus ini. Laporan ini berjudul "PREDIKSI LAJU SEDIMENTASI DAN
OISTRIBUSI
PENGENOAPAN
MENGGLWAKAN
'EMPIRICAL
AREA
REDUCTION METHOD PADA WADUK GAJAH MUNGKUR WONOGIRI
JAWA TENGAH, yang disusun berdasarkan hasil analisa data sekunder yang
dilaksanakan selarna 4 bulan dari bulan Juli - Oktober 1999, dengan mengambil
masalah khusus yang terdapat di Waduk Gajah Mungkur Wonogiri Jawa Tengah.
Waduk Gajah Mungkur yang terletak 2 km di sebelah selatan kota Wonogiri
menipakan waduk serbaguna yang mulai beroperasi pada tahun 1981. Waduk Gajah
Mungkur seperti halnya waduk lain seiring dengan beroperasinya wad& tersebut,
pasti akan menghadapi masalah pengendapan sedimen di dasar waduk.
Tujuan dari dilakukannya studi masalah khusus ini adalah untuk menentukan
laju sedimentasi tahunan yang masuk ke waduk: memperkirakan distribusi akumulasi
sedimen pada profil memanjang dasar waduk dan pada akhimya untuk
memperkirakan umur guna waduk.
Hasil dari studi masalah khusus ini penulis sajikan dalam bentuk laporan
penelitian. Akhimya penulis berharap semoga laporan ini dapat dijadikan sumber
baca
yang bermanfaat. Penulis menyadari masih banyak
kekurangan dalam
penulisan laporan ini, oleh karena itu penulis mengharapkan masukan-masukan, saran
dan kritik untuk perbaikan selanjutnya.
Penulis
11.Engineer-32 khususnya TTA crew atas kebersamaanya dalam mengarungi
samudra kehidupan kampus merah kita.
12. Dan semua pihak baik secara langsung maupun tidak langsung telah membantu
dan memberikan perhatiannya kepada penulis selama mengarungi kehidupan ini.
Akhiiya penulis berharap semoga kita semua dapat dipertemukan kembali
dilain waktu dalam keridhoan-Nya.
DAFTAR IS1
Halaman
KATA PENGANTAR
..............................................................................................
i
..
..................................................................................... 11
DAFTAR IS1 ............................................................................................................. iv
DAFTAR TABEL ..................................................................................................... vi
...
DAFTAR GAMBAR ................................................................................................ VIII
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................................. ix
I. PENDAHULUAN ............................................................................................. 1
A . LATAR BELAKANG ................................................................................... 1
B . TUJUAN STUD1 MASALAH KHUSUS ..................................................... 3
I1. TINJAUAN PUSTAKA .................................................................................... 4
A . DAERAH ALIRAN SUNGAI ...................................................................... 4
UCAPAN TERIMA KASIH
B. MEKANISME ANGKUTAN SEDIMEN DI SUNGAI ............................... 7
C. TEWIK PENGUKURAN SEDIMEN ......................................................... 9
D . SEDIMENTASI DI WADUK
....................................................................... 14
E . PENDUGAAN UMLTR EFEKTIF WADUE: ................................................ 21
m . BAHAN DAN METODA ................................................................................. 23
A . TEMPAT DAN WAKTU .............................................................................23
B . BAHAN DAN ALAT ................................................................................... 23
C . METODE PENGOLAHAN DATA ............................................................... 24
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN .......................................................................... 30
A . KEADAAN UMUM WADUK GAJAH MLTNGKUR ..................................30
B. LENGKUNG DURASI ALIRAN .................................................................. 34
C . LENGKUNG LAJU SEDIMEN .................................................................... 41
D . LAJU RATA-RATA SEDIMEN SUSPENSI TAHUNAN .......................... 45
E . TOTAL LAJU SEDIMEN ............................................................................ 51
F . DISTRIBUSI SEDIMEN PADA PROFIL MEMANJANG WADUK .........57
DAN DISTRIBUSI PENGENDAPAN R I E N G G U N m
"EMPIRICAL AREA REDUCTION METHOD"
PADA WADUK GAJAH MUNGKUR WONOGIRI
JAWA TENGAW
Oleh:
ATIEK NOER WIDAYANTI
F01495097
1999
FAKULTAS TEKNOLOGI PERT.LUVLAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
adalah 19,5 m3/dt; 1.529 m3/dt (Keduang), 0,s m3/dt ;30,07 m3/dt (Alang), 0,6 m3/dt ;
60,6 m3/dt(~emon)dan 0,7 m3/dt; 21,7 m3/dt (Wuryantoro), sehingga debit inflow
sebesar 1.315,9 juta m3/tahun. Dari data konsentrasi sedimen dan persamaan Qs
0,0864 Qi C maka akan 'ketahui
=
debit sedimen sungai. Pasangan nilai debit aliran
(m3/dt)dan Qs (todtahun) sebagai input program regresi pangkat (Lsquare Program)
akan menghasilkan persamaan lengkung aliran sedimen yaitu Qs
(Keduang), Qs = 92,37 QW','
QW'."
(Temon), Qs = 286,18
QW',"
=
167,73 QW','~
(Alang), Qs
=
149,83
(Wuryantoro).
Angkutan sediien suspensi tahunan didapat dengan mengkombinasikan
lengkung durasi aliran dan lengkung aliran sedimen sehiigga menghasilkan Sub DAS
Keduang =1.971.932,65 todtahun, Temon
103.697,23 todtahun
dan
Wuryantoro
= 26.991,71 tonltahun, Alang =
=
41.224,41
todtahun.
Dengan
mengasumsikan laju sedimentasi tahunan besamya secara linier sebanding dengan
luas masing-masing DAS maka Sub DAS Tirtomoyo dan Bengawan Solo Hulu
masing-masing menghasilkan 929.358,19 ton Itahun dan 902.082,57 todtahun,
sehiigga total angkutan sedimen suspensi tahuan Waduk Gajah Mungkur sebesar
3.975.286,75 todtahun. Dengan nilai kerapatan bongkah awal tahun sebesar 1.239,17
kglm3, trap efficiency sebesar 0,98 %,flood contro pool sebesar 6 % dan volum
sedimen dasar 10 % sehiigga total sedimen tahunan yang mengendap di waduk
sebesar 3.250.754,59 m3/tahun.
Untuk perhitungan dari tahun 1991, kapasitas waduk telah berkurang sebesar
20,59 juta m3 yang dihasilkan dari data tahun 1981 - 1988 dengan laju sedimentasi
sebesar 2,2 juta m3/tahun. Sedangkan dari data tahun 1991 - 1998 diperoleh laju
sedimentasi sebesar 3,25 juta m3/tahun. Untuk perhitungan mulai tahun 1991
kapasitas dan luas awal waduk tiap elevasi telah berkurang yang diketahui dengan
metode reduksi luas empirik (EARM) dengan cara trial and error atau program
SWE-1. untuk 10 tahun operasi elevasi no1 baru waduk pada posisi + I 15,2 m dan
elevasi kantong lumpur akan penuh setelah beroperasi selama 121 tahun dan untuk
memenuhi seluruh kapasitas total waduk diperlukan 230 tahun operasi.
PREDIKSI LAJU SEDIMENTAS1
DAN DISTRIBUSI PENGENDAPAN MENGGUNAKAN
"EMF'IRICAL AREA REDUCTION METHOD"
PADA WADUK GAJAH MWNGKUR WONOGIRI
JAWA TENGAH
Oleh:
ATIEK NOER WIDAYANTI
F01495097
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada Jurusan Teknik Pertanian
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
1999
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
Penulis dilahirkan di Ponorogo, Jawa Tin~urpada tanggal 9 Maret 1977,
merupakan anak ke dua dari tiga hersaudara dari ayah Noer Saliin dan lbunda Sri
Asmiati.
Pendidikan formal penulis mulai dari pendidikan taman kanak-kanak pada
tahun 1982 di TK "Pesantren Sabbilil Muttaqin" dan dilanjutkan dengan pendidikan
dasar tahun 1983 di MI Negeri Bogem Sampung Ponorogo dan lulus tahun 1989,
pada tahun yang sama penulis masuk MTs Negeri Bogem Sampung Ponorogo dan
lulus tahun 1992. Kemudian penulis melanjutkan ke sekolah Lanjutan Tingkat Atas di
SMA 2 Ponorogo pada tahun 1992 dan lulus pada tahun 1995. Penulis diterima
sehagai mahasiswa Institut Pertanian Bogor pada tahun 1995 melalui program
Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI), dengan mengambil Jurusan Tekmk Pertanian
Fakultas Teknologi Pertanian, dan pada tingkat 111 penulis mengambil program studi
Teknik Tanah dan Air (TTA) dan masuk menjadi anggota muda Himpunan Ahli
Teknik Tanah dan Air (HATTA).
Sebagai salah satu syarat untuk rnemperoleh gelar Sarjana Teknologi
Pertanian, penulis melakukan penelitian dalam bidang pengelolaan sumber daya air
dengan judul
Prediksi Laju Sedimentasi dm Distribusi Pengendapan
Menggunakan "Empirical Area Reduction Method" pada Waduk Gajah
Mungkur Wonogiri Jawa Tengah, di bawah bimbingan Prof. Dr. Ir. H. Soedodo
I$f~joarnidjojo, MSc. Dan Ir. Moch. Arief Ilyas, MSi.
Kata Pengantar
Allhamdulillah, puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT, karena
dengan rahmat dan hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan laporan studi masalah
khusus ini. Laporan ini berjudul "PREDIKSI LAJU SEDIMENTASI DAN
OISTRIBUSI
PENGENOAPAN
MENGGLWAKAN
'EMPIRICAL
AREA
REDUCTION METHOD PADA WADUK GAJAH MUNGKUR WONOGIRI
JAWA TENGAH, yang disusun berdasarkan hasil analisa data sekunder yang
dilaksanakan selarna 4 bulan dari bulan Juli - Oktober 1999, dengan mengambil
masalah khusus yang terdapat di Waduk Gajah Mungkur Wonogiri Jawa Tengah.
Waduk Gajah Mungkur yang terletak 2 km di sebelah selatan kota Wonogiri
menipakan waduk serbaguna yang mulai beroperasi pada tahun 1981. Waduk Gajah
Mungkur seperti halnya waduk lain seiring dengan beroperasinya wad& tersebut,
pasti akan menghadapi masalah pengendapan sedimen di dasar waduk.
Tujuan dari dilakukannya studi masalah khusus ini adalah untuk menentukan
laju sedimentasi tahunan yang masuk ke waduk: memperkirakan distribusi akumulasi
sedimen pada profil memanjang dasar waduk dan pada akhimya untuk
memperkirakan umur guna waduk.
Hasil dari studi masalah khusus ini penulis sajikan dalam bentuk laporan
penelitian. Akhimya penulis berharap semoga laporan ini dapat dijadikan sumber
baca
yang bermanfaat. Penulis menyadari masih banyak
kekurangan dalam
penulisan laporan ini, oleh karena itu penulis mengharapkan masukan-masukan, saran
dan kritik untuk perbaikan selanjutnya.
Penulis
11.Engineer-32 khususnya TTA crew atas kebersamaanya dalam mengarungi
samudra kehidupan kampus merah kita.
12. Dan semua pihak baik secara langsung maupun tidak langsung telah membantu
dan memberikan perhatiannya kepada penulis selama mengarungi kehidupan ini.
Akhiiya penulis berharap semoga kita semua dapat dipertemukan kembali
dilain waktu dalam keridhoan-Nya.
DAFTAR IS1
Halaman
KATA PENGANTAR
..............................................................................................
i
..
..................................................................................... 11
DAFTAR IS1 ............................................................................................................. iv
DAFTAR TABEL ..................................................................................................... vi
...
DAFTAR GAMBAR ................................................................................................ VIII
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................................. ix
I. PENDAHULUAN ............................................................................................. 1
A . LATAR BELAKANG ................................................................................... 1
B . TUJUAN STUD1 MASALAH KHUSUS ..................................................... 3
I1. TINJAUAN PUSTAKA .................................................................................... 4
A . DAERAH ALIRAN SUNGAI ...................................................................... 4
UCAPAN TERIMA KASIH
B. MEKANISME ANGKUTAN SEDIMEN DI SUNGAI ............................... 7
C. TEWIK PENGUKURAN SEDIMEN ......................................................... 9
D . SEDIMENTASI DI WADUK
....................................................................... 14
E . PENDUGAAN UMLTR EFEKTIF WADUE: ................................................ 21
m . BAHAN DAN METODA ................................................................................. 23
A . TEMPAT DAN WAKTU .............................................................................23
B . BAHAN DAN ALAT ................................................................................... 23
C . METODE PENGOLAHAN DATA ............................................................... 24
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN .......................................................................... 30
A . KEADAAN UMUM WADUK GAJAH MLTNGKUR ..................................30
B. LENGKUNG DURASI ALIRAN .................................................................. 34
C . LENGKUNG LAJU SEDIMEN .................................................................... 41
D . LAJU RATA-RATA SEDIMEN SUSPENSI TAHUNAN .......................... 45
E . TOTAL LAJU SEDIMEN ............................................................................ 51
F . DISTRIBUSI SEDIMEN PADA PROFIL MEMANJANG WADUK .........57