STUDI KAJIAN DISTRIBUSI SEDIMENTASI WADUK SUTAMI KARANGKATES MALANG-JAWA TIMUR (TAHUN 2009-2013) (Metode Empirical Area Reduction Method dan Area Increment Method)
STUDI KAJIAN DISTRIBUSI SEDIMENTASI WADUK SUTAMI
KARANGKATES MALANG-JAWA TIMUR (TAHUN 2009-2013)
(Metode Empirical Area Reduction Method dan Area Increment Method)
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang
Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan
Akademik Dalam Menyelesaikan
Program Sarjana Teknik
Oleh :
RAHMAN FARIS
201010340311152
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2015
LEMBAR PENGESAHAN
JUDUL
:
STUDI KAJIAN DISTRIBUSI SEDIMENTASI
WADUK SUTAMI KARANGKATES MALANGJAWA TIMUR (TAHUN 2009-2013)
(Metode Empirical Area Reduction Method dan Area
Increment Method)
NAMA
:
RAHMAN FARIS
NIM
:
201010340311152
PADA HARI SENIN, 27 DESEMBER 2014, TELAH DIUJI OLEH TIM
PENGUJI :
1.
IR. SULIANTO, MT
DOSEN PENGUJI I
………………
2.
ABDUL SAMAD, ST., MT
DOSEN PENGUJI II
………………
DISETUJUI,
DOSEN PEMBIMBING I
DOSEN PEMBIMBING II
IR. ERNAWAN SETYONO, MT
IR. CHAIRIL SALEH, MT
MENGETAHUI
KETUA JURUSAN TEKNIK SIPIL,
IR. ROFIKATUL KARIMAH, MT
KATA PENGANTAR
Bismillahirrohmanirrohim
Dengan mengucapkan puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala
Rahmat dan Karunia-Nya, shalawat dan salam juga penulis tujukan pada
junjungan kita Nabi Muhammad SAW yang telah mambawa kita pada kehidupan
yang lebih baik yang telah dilimpahkan sehingga penulis dapat menyelesaikan
Skripsi yang berjudul “ STUDI KAJIAN DISTRIBUSI SEDIMENTASI
WADUK SUTAMI KARANGKATES MALANG-JAWA TIMUR (TAHUN
2009-2013)
(Metode Empirical Area Reduction Method dan Area Increment Method)”
Skripsi ini di susun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknik (ST) pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Malang. Dengan terselesaikannya Skripsi ini, penulis tidak lupa
untuk menyampaikan terimakasih kepada:
1. Ir. Sudarman, MT, selaku Dekan Fakultas Teknik dan staf Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Malng
2. Ir. Rofikatul Karimah, MT, selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil dan dosen
pengajar di Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Malang
3. Ir. Ernawan Setyono, MT dan Ir. Chairil Saleh, MT, selaku Pembimbing
yang telah memberikan pengarahan, masukan, saran dan kritik selama
dalam penyusunan Skripsi ini.
4. Perum PT. Jasa Tirta 1 yang telah memberikan data dan informasi
mengenai skripsi ini.
Mengingat sangat terbatasnya kemampuan, pengetahuan, waktu serta
pustaka yang menunjang, penulis sadar Skripsi ini masih jauh dari sempurna.
Untuk itu saran serta kritik yang menunjang dari pembaca sangat penulis
harapkan demi kesempurnaan Skripsi ini. Akhir kata semoga Skripsi ini bisa
bermanfaat bagi pembaca pada umumnya dan penyusun khususnya.
Malang, Februari 2015
Penyusun
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ............................................................................................................ i
LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................................ii
SURAT PERNYATAAN ...................................................................................................iii
KATA PENGANTAR ........................................................................................................ iv
LEMBAR PERSEMBAHAN ............................................................................................. v
ABSTRAKSI ....................................................................................................................... vi
DAFTAR ISI .....................................................................................................................viii
DAFTAR TABEL .............................................................................................................. xi
DAFTAR GAMBAR .........................................................................................................xiii
DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................................... xiv
BAB I PENDAHULUAN .................................................................................................... 1
1.1.Latar Belakang .......................................................................................... 1
1.2. Rumusan Masalah .................................................................................... 3
1.3. Batasan Masalah ...................................................................................... 3
1.4.Tujuan Penelitian ...................................................................................... 4
1.5.Manfaat Penelitian .................................................................................... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................... 5
2.1. Waduk .................................................................................................... 5
2.2. Karekteristik Waduk .............................................................................. 6
2.2. Lengkung Kapasitas Waduk .................................................................. 7
2.3. Penentuan Bentuk Waduk ...................................................................... 7
2.4. Sedimentasi ............................................................................................ 9
2.5. Karakteristik Sedimen ........................................................................... 11
2.6. Klasifikasi Sedimen .............................................................................. 11
2.6.1. Bentuk dan Ukuran Partikel ................................................12
2.6.2. Kerapatan Edapan Sedimen .................................................13
2.7. Efisiensi Tangkapan (Trap Effisiensi) ..................................................12
2.8. Ekstrapolasi Debit Inflow Tahun .........................................................16
2.9. Uji Homogenitas Data ......................................................................... 20
2.10. Distribusi Sedimentasi Waduk .......................................................... 21
2.11. Emprical Area Reduction Method ..................................................... 21
2.12. Area Increment Method ..................................................................... 25
2.13. Echo Sounding.................................................................................... 27
2.14. Koreksi Penyimpangan/ Penetuan Metode ........................................ 27
BAB III METODETODELOGI ...................................................................................... 29
3.1. Lokasi Studi ......................................................................................... 29
3.2. Data ...................................................................................................... 29
3.3. Analisis Penelitian ............................................................................... 29
3.4. Hasil .................................................................................................... 29
3.5. Tahap Studi .......................................................................................... 30
BAB IV DATA DAN PEMBAHASAN............................................................................ 32
4.1. Keadaan Daerah ................................................................................... 32
4.1.1. Data Teknis ........................................................................ 33
4.1.2. Data Sedimen ..................................................................... 35
4.1.3. Data Debit Inflow ............................................................... 36
4.1.4. Data Kapasitas Tampungan ................................................ 36
4.2. Analisa Perpanjangan Data Debit ...................................................... 38
4.3. Uji Homogenitas Data Debit Inflow ................................................. 41
4.4. Penetuan Bentuk Waduk ................................................................... 43
4.5. Kerapatan Endapan Sedimen ............................................................ 45
4.6. Efisiensi Tangkapan .......................................................................... 47
4.7. Distribusi Sedimen ............................................................................ 50
4.7.1. Emprical Area Reduction Method ...................................... 50
4.7.2. Area Increment Method........................................................62
4.8. Penetuan Metode ............................................................................... 68
4.9. Pembahasan ........................................................................................71
4.9.1. Sedimentasi Pada Waduk ....................................................71
4.9.2. Penetuan Metode Pada Distribusi Sedimentasi ...................72
4.9.3. Upaya-upaya Untuk Penanganan Sedimentasi ................... 76
BAB V PENUTUP ............................................................................................................. 77
5.1. Kesimpulan ........................................................................................ 77
5.2. Saran .................................................................................................. 78
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................................ 79
LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1. Tipe Operasi Waduk ............................................................................. 8
Tabel 2.2. Tipe Operasi Waduk ............................................................................14
Tabel 2.3. Koefisien Lempung, Lanau dan Pasir ................................................ 14
Tabel 2.4. Harga K untuk Lempung, Lanau, dan Pasir ....................................... 15
Tabel 4.1. Data Laju Sedimen Waduk Sutami .................................................... 35
Tabel 4.2. Data Sedimen di Waduk Sutami ........................................................ 35
Tabel 4.3. Data Rekapitulasi Debit Inflow Bulanan ............................................ 37
Tabel 4.4. Analisa Data Inflow Metode Markov ................................................. 40
Tabel 4.5. Model Markov Lag-Satu Distribusi Merata ....................................... 40
Tabel 4.6. Perhitungan Homogenitas Debit Inflow Waduk Sutami .................... 46
Tabel 4.7. Nilai Kritis Distribusi-F .................................................................... 42
Tabel 4.8. Persentase Volume Waduk ................................................................. 44
Tabel 4.9. Ukuran Butiran Sedimen .................................................................... 46
Tabel 4.10. Kerapatan Sedimen Rata-Rata .......................................................... 47
Tabel 4.11. Jumlah Sedimen Yang Tertahan di Waduk ...................................... 48
Tabel 4.12a. Faktor Bertakdimensi Untuk masa Operasi Waduk 36 Tahun ...... 55
Tabel 4.12b. Faktor Bertakdimensi Untuk masa Operasi Waduk 40 Tahun ...... 56
Tabel 4.13. Kedalaman Relatif ............................................................................ 57
Tabel 4.14. Elevasi Dasar Waduk Baru ............................................................... 58
Tabel 4.15. Luas Relatif ...................................................................................... 59
Tabel 4.16a. Distribusi Sedimentasi di Waduk Sutami untuk Masa Operasi 36
tahun (Emprical Area Reduction Method) ........................................................... 60
Tabel 4.16b. Distribusi Sedimentasi di Waduk Sutami untuk Masa Operasi 40
tahun (Emprical Area Reduction Method) ........................................................... 61
Tabel 4.17a. Distribusi Sedimentasi di Waduk Sutami untuk Masa Operasi 36
tahun (Area Increment Method) ........................................................................... 63
Tabel 4.17b. Distribusi Sedimentasi di Waduk Sutami untuk Masa Operasi 40
tahun (Area Increment Method) ........................................................................... 64
Tabel 4.18a. Kapasitas Air Waduk Sutami untuk Masa Operasi 36 tahun ......... 65
Tabel 4.18b. Kapasitas Air Waduk Sutami untuk Masa Operasi 40 tahun ......... 65
Tabel 4.19a. Analisa Simpangan Kapasitas Air Waduk Sutami Tahun 2009 ..... 69
Tabel 4.19b. Analisa Simpangan Kapasitas Air Waduk Sutami Tahun 2013 ..... 70
Tabel 4.20. Besarannya Simpangan Pada Kedua Metode .................................. 70
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1. Karekteristik Waduk ........................................................................ 6
Gambar 2.2. Kurva Rencana Distribusi Sedimen ................................................. 9
Gambar 2.3. Kurva Efisiensi Tangkapan ............................................................ 19
Gambar 2.4. Kurva Hubungan F-p ..................................................................... 24
Gambar 2.5. Kurva Rencana Luasan Sedimen ................................................... 25
Gambar 3.1. Diagram Alur Studi ........................................................................ 31
Gambar 4.1. Peta Daerah Aliran Sungai (DAS) Kali Brantas ............................ 32
Gambar 4.2. Kurva Rencana Luasan Sedimen ................................................... 45
Gambar 4.3. Kurva Efisien Tangkapan .............................................................. 49
Gambar 4.4. Kurva Hubungan F-p ..................................................................... 58
Gambar 4.5. Lengkung Kapasitas Waduk Sutami Tahun 2009 ..........................66
Gambar 4.6. Lengkung Kapasitas Waduk Sutami Tahun 2013 ..........................67
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran
Halaman
1.1.Lampiran Data Sutami PT. Jasa Tirta 1
1.2.Lampiran Gambar Endapan Sedimentasi Metode Imprical Area Reduction
1.3.Lampiran Gambar Endapan Sedimentasi Metode Area Increment
DAFTAR PUSTAKA
-
Bortland and miller. 1973. United States Bereau of Reclamation
(USBR).USE
-
Http://www.scribd.com/doc/36644195/filed-trip-hydrology-DAMlengkong-baru-waduk-sutami
-
Perusahaan Umum (PERUM) Jasa Tirta 1. 1972.Echo Sounding. Tidak
dipublikasikan. Malang: Perusahaan Umum (PERUM) Jasa Tirta 1.
-
Perusahaan Umum (PERUM) Jasa Tirta 1. 2009.Echo Sounding. Tidak
dipublikasikan. Malang: Perusahaan Umum (PERUM) Jasa Tirta 1.
-
Perusahaan Umum (PERUM) Jasa Tirta 1. 2013.Echo Sounding. Tidak
dipublikasikan. Malang: Perusahaan Umum (PERUM) Jasa Tirta 1.
-
Perusahaan Umum (PERUM) Jasa Tirta 1. 2009-2013.Debit Inflow. Tidak
dipublikasikan. Malang: Perusahaan Umum (PERUM) Jasa Tirta 1.
-
Priyantoro, Dwi. 1987. Teknik Pengukuran Sedimen. Malang : Himpunan
Mahasiswa Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya
-
Soemarto, CD. 1987. Hidrologi Teknik. Surabaya : Penerbit Usaha
Nasional
-
Yang, Chih Ted. 1976. Sedimen Transportasi. New York : Mc Graw Hill
Companies, Inc
-
Sangaji Malik, Rachmad, 2011, Kajian Distribusi Sedimen Waduk
Wonorejo – Tulunagung Jawa Timur (Tahun 2008-2011).Skripsi Tidak
Diterbitkan, Jurusan Teknik Sipil, Universitas Muhammadiyah Malang
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Waduk merupakan bangunan air yang digunakan untuk menampung debit
air yang berlebihan disaat musim penghujan dan menyediakan air untuk berbagai
keperluan disaat musim kemarau. Waduk juga digunakan sebagai Pembangkit
Listrik Tenaga Air (PLTA). Selain pemanfaatan sebagai PLTA Waduk ini juga
dimanfatkan sebagai irigai pertanian, budidaya perikanan, pengendalian banjir serta
sebagai objek pariwisata.
Waduk Sutami Karangkates merupakan salah satu waduk yang berada di
Kabupaten Malang Propinsi Jawa Timur. Waduk ini dibangun pada tahun 19751977 dan merupakan salah satu wujud usaha pemanfaatan potensi air sungai dengan
kapasitas tampung 343.000.000 m3 mampu memproduksi listrik sekitar 400 juta
kwh per tahun. Waduk ini memiliki fungsi penting antara lain penyediaan air baku
untuk Perusahaan daerah Air Minum (PDAM) Kab. Malang, Kota Malang, Kab.
Blitar, serta sebagian Kota Surabaya. Waduk ini dikelola oleh PT. Perum Jasa Tirta
1.
Dalam pengolahan sumber daya waduk, sering dijumpai permasalahan
termasuk waduk Sutami Karangkates. Permasalahan- permasalahan salah satu
aspek adalah perencanaan, operasi, dan pemeliharaan. Dalam aspek pemeliharaan
salah satu persoalan yang terjadi adalah terjadinya sedimentasi. Sedimentasi
merupakan proses kelanjutan dari peristiwa erosi atau peristiwa terkikisnya
1
2
permukaan tanah akibat air hujan. Tanah tersebut melalui cekungan-cekungan,
saluran air, kemudian masuk ke sungai dan berakhir di waduk.
Dampak yang diakibatkan oleh sendimentasi waduk adalah usia guna
waduk menjadi lebih pendek dari usia guna rencana yang diakibatkan
mengendapnya sendimen di dead stroring serta berkurangnya volume air di waduk
yang menyebakan kinerja waduk menurun.
Percepatan laju sedimentasi yang tinggi di waduk mengakibatkan kapasitas
tampungan mati (dead stroage) menjadi lebih cepat sehingga kapasitas tampungan
efektif menjadi berkurang. Sedimen yang tertahan di tampungan efektif
mengakibatkan kinerja PLTA menurun.
Untuk pengukuran sedimen diperlukan peralatan khusus, relatif sulit, lama
dan perlu biaya, sedangkan data debit sungai jauh lebih mudah diukur dan
merupakan data yang selalu tersedia di tiap aliran sungai. Oleh karena itulah perlu
dicari metode yang sesuai untuk menentukan sendimentasi pada waduk.
Dari permasalahan tersebut, maka perlu dilakukan studi analisa untuk
mendapatkan informasi lebih dini tentang distribusi atau sebaran sendimen di
Waduk Sutami Karangkates. Dengan mengetahui pola distribusi penyebaran
sendimen, maka dapat dilakukan penanganan dini untuk mengatasi permasalahan
sendimentasi di Waduk Sutami Karangkates.
Mengingat kerugian yang diakibatkan oleh sedimen yang masuk ke dalam
waduk, maka perlu dilakukan analisa serta evaluasi distribusi sedimen pada waduk
Sutami Karangkates. Metode yang dilakukan dalam analisa distribusi sendimen
yaitu Empirical Area Reduction Method dan Area Increment Method. Kedua
metode tersebut dirasa sesuai karena kedua metode tersbut didasarkan pada
3
perbandingan antara dua lengkung kapasitas waduk dengan lengkung kapasitas
hasil perhitungan.
1.2. Rumusan Masalah
1. Berapa perkiraan volume dan distribusi sedimen di waduk Sutami
Karangkates dengan menggunakan metode Empirical Area Reduction
Method dan Area Increment Method?
2. Berapa elevasi dasar waduk baru (new zero elevation) setelah ada sedimen
dengan menggunakan Empirical Area Reduction Method dan Area
Increment Method?
3. Metode apakah yang sesuai diantara Empirical Area Reduction Method dan
Area Increment Method untuk memprediksi distribusi sedimen di waduk
Sutami Karangkates
1.3.Batasan Masalah
1.
Obyek studi difokuskan pada Waduk Sutami Karangkates.
2.
Penentuan laju sendimentasi waduk berdasarkan data amatan tahun 20092013 (Echo Sounding, Inflow, Lengkung Kapasitas Waduk, Karakteristik
Sendimen)
3.
Analisa pola distribusi sendimen di waduk Sutami Karangkates
menggunkan metode Empirical Area Reduction Method dan Area
Increment Method
4
1.4. Tujuan Studi
1. Mengetahui perbedaan ketebalan sedimen dari hasil prediksi dengan
menggunakan metode Empirical Area Reduction Method dan Area
Increment Method dan hasil pengukuran Echo Sounding tahun 2009 dan
2013.
2. Mengetahui metode yang sesuai diantara Empirical Area Reduction
Method dan Area Increment Mehtod untuk memprediksi distribusi
sedimen di waduk Sutami Karangkates.
1.5. Manfaat Studi
1. Mengetahui elevasi dasar waduk baru setelah ada sedimen.
2. Mengetahui pola distribusi (penyebaran) sedimen di waduk Sutami.
3. Sebagai masukan dalam perencanaan (planning and design), pengoprasian
dan pemeliharaan waduk.
4.
Memberikan gambaran dalam memperkirakan kandungan sedimen dalam
air yang masuk kedalam waduk dengan cepat dan murah.
KARANGKATES MALANG-JAWA TIMUR (TAHUN 2009-2013)
(Metode Empirical Area Reduction Method dan Area Increment Method)
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang
Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan
Akademik Dalam Menyelesaikan
Program Sarjana Teknik
Oleh :
RAHMAN FARIS
201010340311152
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2015
LEMBAR PENGESAHAN
JUDUL
:
STUDI KAJIAN DISTRIBUSI SEDIMENTASI
WADUK SUTAMI KARANGKATES MALANGJAWA TIMUR (TAHUN 2009-2013)
(Metode Empirical Area Reduction Method dan Area
Increment Method)
NAMA
:
RAHMAN FARIS
NIM
:
201010340311152
PADA HARI SENIN, 27 DESEMBER 2014, TELAH DIUJI OLEH TIM
PENGUJI :
1.
IR. SULIANTO, MT
DOSEN PENGUJI I
………………
2.
ABDUL SAMAD, ST., MT
DOSEN PENGUJI II
………………
DISETUJUI,
DOSEN PEMBIMBING I
DOSEN PEMBIMBING II
IR. ERNAWAN SETYONO, MT
IR. CHAIRIL SALEH, MT
MENGETAHUI
KETUA JURUSAN TEKNIK SIPIL,
IR. ROFIKATUL KARIMAH, MT
KATA PENGANTAR
Bismillahirrohmanirrohim
Dengan mengucapkan puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala
Rahmat dan Karunia-Nya, shalawat dan salam juga penulis tujukan pada
junjungan kita Nabi Muhammad SAW yang telah mambawa kita pada kehidupan
yang lebih baik yang telah dilimpahkan sehingga penulis dapat menyelesaikan
Skripsi yang berjudul “ STUDI KAJIAN DISTRIBUSI SEDIMENTASI
WADUK SUTAMI KARANGKATES MALANG-JAWA TIMUR (TAHUN
2009-2013)
(Metode Empirical Area Reduction Method dan Area Increment Method)”
Skripsi ini di susun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknik (ST) pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Malang. Dengan terselesaikannya Skripsi ini, penulis tidak lupa
untuk menyampaikan terimakasih kepada:
1. Ir. Sudarman, MT, selaku Dekan Fakultas Teknik dan staf Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Malng
2. Ir. Rofikatul Karimah, MT, selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil dan dosen
pengajar di Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Malang
3. Ir. Ernawan Setyono, MT dan Ir. Chairil Saleh, MT, selaku Pembimbing
yang telah memberikan pengarahan, masukan, saran dan kritik selama
dalam penyusunan Skripsi ini.
4. Perum PT. Jasa Tirta 1 yang telah memberikan data dan informasi
mengenai skripsi ini.
Mengingat sangat terbatasnya kemampuan, pengetahuan, waktu serta
pustaka yang menunjang, penulis sadar Skripsi ini masih jauh dari sempurna.
Untuk itu saran serta kritik yang menunjang dari pembaca sangat penulis
harapkan demi kesempurnaan Skripsi ini. Akhir kata semoga Skripsi ini bisa
bermanfaat bagi pembaca pada umumnya dan penyusun khususnya.
Malang, Februari 2015
Penyusun
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ............................................................................................................ i
LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................................ii
SURAT PERNYATAAN ...................................................................................................iii
KATA PENGANTAR ........................................................................................................ iv
LEMBAR PERSEMBAHAN ............................................................................................. v
ABSTRAKSI ....................................................................................................................... vi
DAFTAR ISI .....................................................................................................................viii
DAFTAR TABEL .............................................................................................................. xi
DAFTAR GAMBAR .........................................................................................................xiii
DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................................... xiv
BAB I PENDAHULUAN .................................................................................................... 1
1.1.Latar Belakang .......................................................................................... 1
1.2. Rumusan Masalah .................................................................................... 3
1.3. Batasan Masalah ...................................................................................... 3
1.4.Tujuan Penelitian ...................................................................................... 4
1.5.Manfaat Penelitian .................................................................................... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................... 5
2.1. Waduk .................................................................................................... 5
2.2. Karekteristik Waduk .............................................................................. 6
2.2. Lengkung Kapasitas Waduk .................................................................. 7
2.3. Penentuan Bentuk Waduk ...................................................................... 7
2.4. Sedimentasi ............................................................................................ 9
2.5. Karakteristik Sedimen ........................................................................... 11
2.6. Klasifikasi Sedimen .............................................................................. 11
2.6.1. Bentuk dan Ukuran Partikel ................................................12
2.6.2. Kerapatan Edapan Sedimen .................................................13
2.7. Efisiensi Tangkapan (Trap Effisiensi) ..................................................12
2.8. Ekstrapolasi Debit Inflow Tahun .........................................................16
2.9. Uji Homogenitas Data ......................................................................... 20
2.10. Distribusi Sedimentasi Waduk .......................................................... 21
2.11. Emprical Area Reduction Method ..................................................... 21
2.12. Area Increment Method ..................................................................... 25
2.13. Echo Sounding.................................................................................... 27
2.14. Koreksi Penyimpangan/ Penetuan Metode ........................................ 27
BAB III METODETODELOGI ...................................................................................... 29
3.1. Lokasi Studi ......................................................................................... 29
3.2. Data ...................................................................................................... 29
3.3. Analisis Penelitian ............................................................................... 29
3.4. Hasil .................................................................................................... 29
3.5. Tahap Studi .......................................................................................... 30
BAB IV DATA DAN PEMBAHASAN............................................................................ 32
4.1. Keadaan Daerah ................................................................................... 32
4.1.1. Data Teknis ........................................................................ 33
4.1.2. Data Sedimen ..................................................................... 35
4.1.3. Data Debit Inflow ............................................................... 36
4.1.4. Data Kapasitas Tampungan ................................................ 36
4.2. Analisa Perpanjangan Data Debit ...................................................... 38
4.3. Uji Homogenitas Data Debit Inflow ................................................. 41
4.4. Penetuan Bentuk Waduk ................................................................... 43
4.5. Kerapatan Endapan Sedimen ............................................................ 45
4.6. Efisiensi Tangkapan .......................................................................... 47
4.7. Distribusi Sedimen ............................................................................ 50
4.7.1. Emprical Area Reduction Method ...................................... 50
4.7.2. Area Increment Method........................................................62
4.8. Penetuan Metode ............................................................................... 68
4.9. Pembahasan ........................................................................................71
4.9.1. Sedimentasi Pada Waduk ....................................................71
4.9.2. Penetuan Metode Pada Distribusi Sedimentasi ...................72
4.9.3. Upaya-upaya Untuk Penanganan Sedimentasi ................... 76
BAB V PENUTUP ............................................................................................................. 77
5.1. Kesimpulan ........................................................................................ 77
5.2. Saran .................................................................................................. 78
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................................ 79
LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1. Tipe Operasi Waduk ............................................................................. 8
Tabel 2.2. Tipe Operasi Waduk ............................................................................14
Tabel 2.3. Koefisien Lempung, Lanau dan Pasir ................................................ 14
Tabel 2.4. Harga K untuk Lempung, Lanau, dan Pasir ....................................... 15
Tabel 4.1. Data Laju Sedimen Waduk Sutami .................................................... 35
Tabel 4.2. Data Sedimen di Waduk Sutami ........................................................ 35
Tabel 4.3. Data Rekapitulasi Debit Inflow Bulanan ............................................ 37
Tabel 4.4. Analisa Data Inflow Metode Markov ................................................. 40
Tabel 4.5. Model Markov Lag-Satu Distribusi Merata ....................................... 40
Tabel 4.6. Perhitungan Homogenitas Debit Inflow Waduk Sutami .................... 46
Tabel 4.7. Nilai Kritis Distribusi-F .................................................................... 42
Tabel 4.8. Persentase Volume Waduk ................................................................. 44
Tabel 4.9. Ukuran Butiran Sedimen .................................................................... 46
Tabel 4.10. Kerapatan Sedimen Rata-Rata .......................................................... 47
Tabel 4.11. Jumlah Sedimen Yang Tertahan di Waduk ...................................... 48
Tabel 4.12a. Faktor Bertakdimensi Untuk masa Operasi Waduk 36 Tahun ...... 55
Tabel 4.12b. Faktor Bertakdimensi Untuk masa Operasi Waduk 40 Tahun ...... 56
Tabel 4.13. Kedalaman Relatif ............................................................................ 57
Tabel 4.14. Elevasi Dasar Waduk Baru ............................................................... 58
Tabel 4.15. Luas Relatif ...................................................................................... 59
Tabel 4.16a. Distribusi Sedimentasi di Waduk Sutami untuk Masa Operasi 36
tahun (Emprical Area Reduction Method) ........................................................... 60
Tabel 4.16b. Distribusi Sedimentasi di Waduk Sutami untuk Masa Operasi 40
tahun (Emprical Area Reduction Method) ........................................................... 61
Tabel 4.17a. Distribusi Sedimentasi di Waduk Sutami untuk Masa Operasi 36
tahun (Area Increment Method) ........................................................................... 63
Tabel 4.17b. Distribusi Sedimentasi di Waduk Sutami untuk Masa Operasi 40
tahun (Area Increment Method) ........................................................................... 64
Tabel 4.18a. Kapasitas Air Waduk Sutami untuk Masa Operasi 36 tahun ......... 65
Tabel 4.18b. Kapasitas Air Waduk Sutami untuk Masa Operasi 40 tahun ......... 65
Tabel 4.19a. Analisa Simpangan Kapasitas Air Waduk Sutami Tahun 2009 ..... 69
Tabel 4.19b. Analisa Simpangan Kapasitas Air Waduk Sutami Tahun 2013 ..... 70
Tabel 4.20. Besarannya Simpangan Pada Kedua Metode .................................. 70
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1. Karekteristik Waduk ........................................................................ 6
Gambar 2.2. Kurva Rencana Distribusi Sedimen ................................................. 9
Gambar 2.3. Kurva Efisiensi Tangkapan ............................................................ 19
Gambar 2.4. Kurva Hubungan F-p ..................................................................... 24
Gambar 2.5. Kurva Rencana Luasan Sedimen ................................................... 25
Gambar 3.1. Diagram Alur Studi ........................................................................ 31
Gambar 4.1. Peta Daerah Aliran Sungai (DAS) Kali Brantas ............................ 32
Gambar 4.2. Kurva Rencana Luasan Sedimen ................................................... 45
Gambar 4.3. Kurva Efisien Tangkapan .............................................................. 49
Gambar 4.4. Kurva Hubungan F-p ..................................................................... 58
Gambar 4.5. Lengkung Kapasitas Waduk Sutami Tahun 2009 ..........................66
Gambar 4.6. Lengkung Kapasitas Waduk Sutami Tahun 2013 ..........................67
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran
Halaman
1.1.Lampiran Data Sutami PT. Jasa Tirta 1
1.2.Lampiran Gambar Endapan Sedimentasi Metode Imprical Area Reduction
1.3.Lampiran Gambar Endapan Sedimentasi Metode Area Increment
DAFTAR PUSTAKA
-
Bortland and miller. 1973. United States Bereau of Reclamation
(USBR).USE
-
Http://www.scribd.com/doc/36644195/filed-trip-hydrology-DAMlengkong-baru-waduk-sutami
-
Perusahaan Umum (PERUM) Jasa Tirta 1. 1972.Echo Sounding. Tidak
dipublikasikan. Malang: Perusahaan Umum (PERUM) Jasa Tirta 1.
-
Perusahaan Umum (PERUM) Jasa Tirta 1. 2009.Echo Sounding. Tidak
dipublikasikan. Malang: Perusahaan Umum (PERUM) Jasa Tirta 1.
-
Perusahaan Umum (PERUM) Jasa Tirta 1. 2013.Echo Sounding. Tidak
dipublikasikan. Malang: Perusahaan Umum (PERUM) Jasa Tirta 1.
-
Perusahaan Umum (PERUM) Jasa Tirta 1. 2009-2013.Debit Inflow. Tidak
dipublikasikan. Malang: Perusahaan Umum (PERUM) Jasa Tirta 1.
-
Priyantoro, Dwi. 1987. Teknik Pengukuran Sedimen. Malang : Himpunan
Mahasiswa Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya
-
Soemarto, CD. 1987. Hidrologi Teknik. Surabaya : Penerbit Usaha
Nasional
-
Yang, Chih Ted. 1976. Sedimen Transportasi. New York : Mc Graw Hill
Companies, Inc
-
Sangaji Malik, Rachmad, 2011, Kajian Distribusi Sedimen Waduk
Wonorejo – Tulunagung Jawa Timur (Tahun 2008-2011).Skripsi Tidak
Diterbitkan, Jurusan Teknik Sipil, Universitas Muhammadiyah Malang
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Waduk merupakan bangunan air yang digunakan untuk menampung debit
air yang berlebihan disaat musim penghujan dan menyediakan air untuk berbagai
keperluan disaat musim kemarau. Waduk juga digunakan sebagai Pembangkit
Listrik Tenaga Air (PLTA). Selain pemanfaatan sebagai PLTA Waduk ini juga
dimanfatkan sebagai irigai pertanian, budidaya perikanan, pengendalian banjir serta
sebagai objek pariwisata.
Waduk Sutami Karangkates merupakan salah satu waduk yang berada di
Kabupaten Malang Propinsi Jawa Timur. Waduk ini dibangun pada tahun 19751977 dan merupakan salah satu wujud usaha pemanfaatan potensi air sungai dengan
kapasitas tampung 343.000.000 m3 mampu memproduksi listrik sekitar 400 juta
kwh per tahun. Waduk ini memiliki fungsi penting antara lain penyediaan air baku
untuk Perusahaan daerah Air Minum (PDAM) Kab. Malang, Kota Malang, Kab.
Blitar, serta sebagian Kota Surabaya. Waduk ini dikelola oleh PT. Perum Jasa Tirta
1.
Dalam pengolahan sumber daya waduk, sering dijumpai permasalahan
termasuk waduk Sutami Karangkates. Permasalahan- permasalahan salah satu
aspek adalah perencanaan, operasi, dan pemeliharaan. Dalam aspek pemeliharaan
salah satu persoalan yang terjadi adalah terjadinya sedimentasi. Sedimentasi
merupakan proses kelanjutan dari peristiwa erosi atau peristiwa terkikisnya
1
2
permukaan tanah akibat air hujan. Tanah tersebut melalui cekungan-cekungan,
saluran air, kemudian masuk ke sungai dan berakhir di waduk.
Dampak yang diakibatkan oleh sendimentasi waduk adalah usia guna
waduk menjadi lebih pendek dari usia guna rencana yang diakibatkan
mengendapnya sendimen di dead stroring serta berkurangnya volume air di waduk
yang menyebakan kinerja waduk menurun.
Percepatan laju sedimentasi yang tinggi di waduk mengakibatkan kapasitas
tampungan mati (dead stroage) menjadi lebih cepat sehingga kapasitas tampungan
efektif menjadi berkurang. Sedimen yang tertahan di tampungan efektif
mengakibatkan kinerja PLTA menurun.
Untuk pengukuran sedimen diperlukan peralatan khusus, relatif sulit, lama
dan perlu biaya, sedangkan data debit sungai jauh lebih mudah diukur dan
merupakan data yang selalu tersedia di tiap aliran sungai. Oleh karena itulah perlu
dicari metode yang sesuai untuk menentukan sendimentasi pada waduk.
Dari permasalahan tersebut, maka perlu dilakukan studi analisa untuk
mendapatkan informasi lebih dini tentang distribusi atau sebaran sendimen di
Waduk Sutami Karangkates. Dengan mengetahui pola distribusi penyebaran
sendimen, maka dapat dilakukan penanganan dini untuk mengatasi permasalahan
sendimentasi di Waduk Sutami Karangkates.
Mengingat kerugian yang diakibatkan oleh sedimen yang masuk ke dalam
waduk, maka perlu dilakukan analisa serta evaluasi distribusi sedimen pada waduk
Sutami Karangkates. Metode yang dilakukan dalam analisa distribusi sendimen
yaitu Empirical Area Reduction Method dan Area Increment Method. Kedua
metode tersebut dirasa sesuai karena kedua metode tersbut didasarkan pada
3
perbandingan antara dua lengkung kapasitas waduk dengan lengkung kapasitas
hasil perhitungan.
1.2. Rumusan Masalah
1. Berapa perkiraan volume dan distribusi sedimen di waduk Sutami
Karangkates dengan menggunakan metode Empirical Area Reduction
Method dan Area Increment Method?
2. Berapa elevasi dasar waduk baru (new zero elevation) setelah ada sedimen
dengan menggunakan Empirical Area Reduction Method dan Area
Increment Method?
3. Metode apakah yang sesuai diantara Empirical Area Reduction Method dan
Area Increment Method untuk memprediksi distribusi sedimen di waduk
Sutami Karangkates
1.3.Batasan Masalah
1.
Obyek studi difokuskan pada Waduk Sutami Karangkates.
2.
Penentuan laju sendimentasi waduk berdasarkan data amatan tahun 20092013 (Echo Sounding, Inflow, Lengkung Kapasitas Waduk, Karakteristik
Sendimen)
3.
Analisa pola distribusi sendimen di waduk Sutami Karangkates
menggunkan metode Empirical Area Reduction Method dan Area
Increment Method
4
1.4. Tujuan Studi
1. Mengetahui perbedaan ketebalan sedimen dari hasil prediksi dengan
menggunakan metode Empirical Area Reduction Method dan Area
Increment Method dan hasil pengukuran Echo Sounding tahun 2009 dan
2013.
2. Mengetahui metode yang sesuai diantara Empirical Area Reduction
Method dan Area Increment Mehtod untuk memprediksi distribusi
sedimen di waduk Sutami Karangkates.
1.5. Manfaat Studi
1. Mengetahui elevasi dasar waduk baru setelah ada sedimen.
2. Mengetahui pola distribusi (penyebaran) sedimen di waduk Sutami.
3. Sebagai masukan dalam perencanaan (planning and design), pengoprasian
dan pemeliharaan waduk.
4.
Memberikan gambaran dalam memperkirakan kandungan sedimen dalam
air yang masuk kedalam waduk dengan cepat dan murah.