BAB I PENDAHULUAN. bermanfaat bagi masyarakat di sekitarnya. Menurut Sidauruk, dkk (2000), waduk

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Masalah Waduk merupakan salah satu bangunan alami ataupun buatan yang bermanfaat bagi masyarakat di sekitarnya. Menurut Sidauruk, dkk (2000), waduk tidak hanya berfungsi sebagai pendukung sistem irigasi yang baik tetapi dapat pula berfungsi sebagi pengendali banjir dan sebagai reservoir. Meskipun demikian, bangunan tersebut memiliki umur dalam melayani sesuai peruntukannya. Begitu juga waduk yang semakin lama maka bangunan semakin rapuh. Keberlanjutan waduk dengan fungsinya perlu pembenahan agar tidak membahayakan masyarakat. Kapasitas penyimpanan waduk selama periode kemarau perlu diestimasi (Wanielista, Kersten, & Eaglin, 1997). Selain musim kemarau perlu juga estimasi volume tampungan ketika musim penghujan. Waduk yang berfungsi sebagai pengendali banjir diharapkan dapat menampung air sehingga aliran air dapat ditunda terlebih dahulu. Waduk yang mengalami banjir dan membahayakan bagi masyarakat di sekitar outlet perlu dikaji ulang. Waduk Ngancar merupakan salah satu waduk di Kabupaten Wonogiri yang menjadi hulu Sungai Bengawan Solo. Waduk Ngancar yang membendung Sungai Belik atau Sungai Jarak terletak di Desa Selopuro, Batuwarno, Wonogiri (Balai Besar Wilayah Sungai Bengawan Solo, 2011). Bendungan di Waduk Ngancar

2 dibangun oleh pemerintah Belanda pada tahun 1942 hingga 1944, yang kemudian pada tahun 1966 oleh pemerintah Indonesia dipulihkan kembali fungsinya (Wibagiyo dkk, 1998). Bendungan tersebut terletak di atas kontak batuan antara batu breksi dengan batugamping koral (Wibagiyo, dkk, 1998). Batuan breksi termasuk dalam batuan beku sedangkan batugamping koral termasuk batuan sedimen. Batuan breksi merupakan batuan yang daya tekannya kuat (Prasetya, 2013). Batugamping koral dapat terbentuk di lingkungan sungai, delta, dan laut dangkal yang mana hasil endapan fosil binatang. Kondisi hulu akan mencerminkan bagaimana kondisi hilir suatu daerah aliran sungai. Menurut Suroso (2007), laju erosi pada daerah tangkapan hujan dapat disebabkan oleh kerusakan ekosistem daerah tersebut. Waduk Ngancar ini berfungsi menampung airhujan yang diharapkan pada musim kemarau dapat dimanfaatkan sebagai cadangan air untuk irigasi (Wibagiyo, dkk, 1998). Irigasi dapat dimanfaatkan bagi sawah di sekitar outlet maupun sungai outlet yang mengalir hingga ke Waduk Gajah Mungkur. Erosi dapat berdampak secara langsung maupun tak langsung. Erosi dapat mengganggu DAS, manusia, dan lingkungan. Erosi yang terus terjadi, akan menyebabkan kerusakan struktur tanah, merubah kegemburan tanah yang berimbas pada lahan pertanian. Selain itu, peningkatan erosi akan memicu transpor erosi dan menyebabkan sedimentasi pada outlet ataupun pada suatu waduk. Hal ini dapat mengganggu operasi waduk.

3 Umur waduk yang semakin tua, seiring dengan penurungan fungsi waduk Ngancar tersebut. Kapasitas tampungan waduk yang tak sesuai pada awal pembangunan, menjadikan banjir limpasan yang berlebih melalui pelimpah waduk Akibatnya kawasan penduduk maupun sawah di sepanjang sungai outlet terkena banjir (Kementrian Pekerjaan Umum, 2014). Oleh karena itu, untuk menghindari bencana banjir yang dapat terjadi lagi, perlu dilakukan pengukuran volume waduk. Volume kapasitas waduk pada Wadung Ngancar dapat berubah dari tahun ketika pembuatan. Adanya aliran dan indikasi sedimen dapat menjadi salah satu faktor yang mengurangi volume kapasitas waduk. Pengukuran volume kapasitas tampungan kembali perlu dilakukan untuk mengetahui besaran sedimen yang ada, dan dapat diukur panjang masa umur waduk yang tersisa Perumusan Masalah Penggunaan lahan yang kurang sesuai, menyebabkan erosi pada daerah tangkapan hujan. Laju erosi yang meningkat memicu transpor erosi dan menyebabkan sedimentasi pada tampungan waduk. Waduk yang dimanfaatkan untuk sumber irigasi, menjadi penting bagi keberlanjutan pertanian di sekitar outlet. Sedimentasi yang terjadi di Waduk Ngancar menyebabkan pendangkalan pada waduk tersebut. Pengurangan kapasitas tampungan waduk menyebabkan volume yang dapat tertampung semakin berkurang. Akibatkanya, risiko banjir dapat menimpa daerah sekitar outlet dan sungai yang menuju Waduk Gajah Mungkur. Selain itu, waduk

4 yang tertutup sedimen dari tahun ke tahun, maka lama kelamaan akan tertutup semua dan tidak dapat berfungsi sebagaimana mestinya. Penurunan kapasitas tampungan waduk, perlu diperhatikan karena dapat mempengaruhi umur layanan waduk tersebut bagi Sungai Bengawan Solo. Berdasarkan pola pemikiran tersebut, permasalahan yang diangkat dalam penelitian ini yaitu sebagai berikut. 1. Bagaimana dinamika kapasitas tampungan Waduk Ngancar pada kurun waktu 2011 sampai dengan 2016? 2. Berapakah umur relatif Waduk Ngancar? 3. Bagaimana arahan pengelolaan DTA Waduk Ngancar? Berdasarkan latar belakang dan permasalahan yang ada, penelitian dengan judul Prediksi Umur dan Pengelolaan DTA Waduk Ngancar, Batuwarno, Wonogiri, Jawa Tengah menjadi penting dilakukan Tujuan Penelitian Tujuannya penelitian waduk ini yaitu sebagai berikut. a. Menganalisis dinamika kapasitas tampungan Waduk Ngancar. b. Mengetahui umur relatif Waduk Ngancar. c. Menganalisis arahan pengelolaan DTA Waduk Ngancar.

5 1.4. Manfaat Penelitian Manfaat penelitian ini terdiri dari manfaat praktis dan teoritis. Secara praktis, penelitian ini bermanfaat sebagai dasar pemanfaatan sumberdaya air waduk secara efisien dan rencana arahan konservasi daerah tangkapan hujan. Manfaat teoritis penelitian ini yaitu mengembangkan ilmu pengukuran umur layanan waduk dan menambah data bagi instansi terkait Tinjauan Pustaka Waduk Danau adalah bagian dari sungai yang lebar dan kedalamannya secara alamiah jauh melebihi ruas-ruas lain dari sungai yang bersangkutan (Suprayogi & Bochari, 2010). Waduk adalah kolam besar tempat menyimpan air untuk berbagai kebutuhan yang dapat terjadi secara alami maupun buatan (Fuadi, Munawar, & Mulyani, 2013). Waduk (reservoir) merupakan bangunan penampung air pada suatu Daerah Aliran Sungai (DAS) yang dimanfaatkan untuk mengairi lahan pertanian, perikanan, regulator air (pengendali banjir), tanggul penampungan air limpasan yang dialirkan oleh outlet (sungai) ke waduk itu agar tidak mengalir dan tergenang pada tempat di bawahnya dan dimanfaatkan untuk air minum, serta pari-wisata (Nursa'ban, 2008). Kapasitas total waduk saat direncanakan didasarkan pada perhitungan volume air tanpa adanya sedimentasi. Pengoperasian waduk yang dilakukan, menjadikan sedimentasi di areal genangan sehingga menyebabkan berkurangnya kapasitas tampungan (Wahyudi, 2002). Kapasitas waduk secara umum (Kasiro,

6 dkk, 1997) dibedakan menjadi kapasitas mati (Dead Storage), kapasitas pelayanan (Active Storage), dan kapasitas total. Umur pelayanan waduk merupakan fungsi dari volume tampungan aktif (Ilyas & Mashudi, 1991). Semakin menyusutnya volume tampungan aktif menunjukkan semakin pendeknya umur layanan waduk. Volume tampungan aktif yang menyusut dapat disebabkan penambahan volume sedimen yang masuk kedalam waduk Erosi Erosi dapat terjadi karena hasil interaksi dari beberapa faktor, yaitu alami dan buatan manusia (Selamet, 2005). Erosi dapat dipengaruhi oleh faktor iklim, topografi, jenis tanah, vegetasi penutup tanah maupun manusia yang mengusahakan lahan (Asdak, Hidrologi dan Pengelolaan DAS, 2002). Erosi merupakan peristiwa berpindahnya atau terangkutnya tanah atau bagian tanah yang terkikis yang kemudian mengendap pada suatu tempat (Hudson, 1973). Pengikisan dan pengangkutan tanah tersebut terjadi oleh media alami, yaitu air dan angin (Arsyad, 2010). Berdasarkan bentuknya, erosi dapat berupa erosi lembar, erosi alur, erosi parit, erosi tebing sungai, longsor, dan erosi internal. Erosi lembar (sheet erosion) adalah pengangkutan lapisan tanah yang merata tebalnya dari suatu permukaan tanah. Kekuatan butir-butir hujan dan aliran permukaan yang merata di atas permukaan tanah merupakan penyebabnya. Erosi Alur (riil erosion) adalah pengangkutan tanah dari alur-alur tertentu yang terdapat pada tanah yang berupa parit-parit kecil dan dangkal. Erosi parit (gully erosion)

7 proses terjadinya sama dengan erosi alur, tetapi alur yang terbentuk sudah sulit apabila dilakukan pengolahan tanah (Arsyad, 2010) Sedimentasi Sedimen merupakan hasil dari proses sedimentasi yang terdiri dari erosi, transportasi, pengendapan dan pemadatan (Suroso, Anwar, dan Moh Candra, 2007). Menurut Sudjarwadi dalam Suprayogi dan Bochari (2010) bahwa waduk di daerah tropis basah umumnya mempunyai persoalan sedimentasi yang cukup cepat. Tidak jarang terdapat waduk yang sudah mulai beroperasi menunjukkan gejala sedimentasi yang meningkat. Hal ini diperkuat oleh Firouzabadi dalam Suprapto dkk (2008) bahwa sedimentasi yang terjadi pada suatu sungai atau waduk pada dasarnya disebabkan adanya erosi pada daerah tangkapan air. Hasil proses erosi tersebut akan terbawa oleh air melalui sungai yang mengalir ke waduk. Jadi sedimentasi dapat terjadi sepanjang aliran sungai dan juga terjadi di dasar waduk sebagai muara akhir dari aliran tersebut. Morris (1997) menyatakan, bahwa laju sedimentasi diartikan sebagai jumlah sedimen dari sungai yang masuk ke tampungan dalam satu periode waktu tertentu. Proses estimasi laju sedimentasi sudah dilakukan selama beberapa dekade untuk menghitung volume tampungan sedimen pada perencanaan bendungan dan waduk, namun hasil estimasi ini seringkali tidak cukup akurat untuk memproyeksikan laju sedimentasi pada suatu waduk, sehingga sering didapati waduk yang mengalami sedimentasi jauh lebih cepat dibandingkan rencana awal.

8 Laju sedimentasi pada waduk dapat dihitung dengan melakukan survey pada waduk maupun dengan melakukan survey sedimen pada aliran sungai. Walaupun kedua metode ini sama-sama memiliki potensi faktor kesalahan yang penting, namun secara umum survey dan pengukuran di waduk dapat menampilkan data yang lebih dapat dipercaya untuk menentukan laju sedimentasi terutama pada periode waktu yangcukup panjang (Morris, 1997). Sedimentasi mengakibatkan pendangkalan sungai dan waduk yang akhirnya akan menimbulkan banjir dan merusak fungsi waduk. Jumlah sedimen (sediment yield) hasil dari erosi di waduk akan menghasilkan suatu bentukan (morfologi) tubuh tanah yang menciptakan bentuk muka waduk yang baru. Perubahan morfologi sedimen di waduk tersebut mempunyai pengaruh terhadap nilai guna bangunan waduk. Sedimentasi mengakibatkan pendangkalan yang dapat mengurangi fungsi dari waduk sehingga tidak dapat dimanfaatkan secara optimal (Nursa'ban, 2008) Pengukuran Batimetri Melakukan survei batimetri dapat dilakukan dengan berbagai cara disesuaikan dengan tujuan, cakupan luasan, waktu maupun biaya. Cara yang biasa digunakan yaitu dengan sounding dimana sinyal dikirimkan dan diterima kembali sehingga tercatat kedalamnnya. Sounding dapat dilakukan dengan kapal, seiring berkembangnya ilmu pengetahuan, sounding dapat dilakukan dengan wahana apung tanpa awak. Wahana ini ditujukan untuk gerakan cepat di perairan dangkal yang efektif tenaga yang hanya perlu 1 operator saja (Perbani & Suwardhi, 2014).

9 Survei batimetri dapat juga dilakukan dengan teknologi penginderaan jauh. Cakupan survei yang dilakukan dapat lebih luas dan relatif lebih murah. Bahkan daerah yang sulit dijangkau pun dapat terdeteksi. Meskipun demikian, metode ini juga memiliki kelemahan. Pengukuran yang tidak langsung, hanya menghasilkan dugaan yang tentu terdapat eror atau kesalahan. Selain itu, metode ini hanya mengandalkan sifat radiasi gelombang elektromagnetik yang data tembusnya di air terbatas (Ariana, 2002) Prediksi Umur Waduk Pembangunan suatu waduk harus memperhitungkan besar volume tampungan waduk. Hal ini tentu disesuaikan dengan fungsi dan peranan waduk tersebut. Total volume endapan musiman atau tahunan terhadap dasar waduk yang dilewati sungai dapat ditentukan dengan cara melaksanakan pemetaan topografi waduk secara berkala, pengukuran dilakukan pada penampang melintang waduk yang telah ditetapkan. Besaran sedimen yang masuk dan terendap di dasar waduk dihitung dengan cara membandingkan kapasitas waduk yang diukur dari dua waktu yang berlainan (Suroso, Anwar, & Rahmanto, 2007). Dalam Nursa ban (2008), perhitungan sisa umur waduk berdasarkan besarnya rata-rata masukan sedimen yang masuk ke waduk dikurangi pengeluaran sedimen dalam satu tahun. Kemudian dikalikan dengan jumlah tahun operasi waduk sehingga diketahui volume sediment yield saat ini. Setelah itu hubungkan dengan rencana umur waduk yang diperkirakan ketika akan membangun waduk.

10 Dari hasil perhitungan data-data itu kita akan memperoleh perkiraan sisa umur waduk dengan mengetahui besar kapasitas volume tampungan mati Pengelolaan DAS Peningkatan produksi sedimen di daerah tangkapan waduk biasanya dipengaruhi oleh buruknya kondisi DAS di atasnya. Kondisi DAS yang buruk dapat mendorong peningkatan erosi lahan yang menjadi sumber produksi sedimen (Marhendi, 2013). Kebijaksanaan pengembangan kawasan lindung meliputi kebijaksanaan untuk memelihara dan mewujudkan kelestarian fungsi lingkungan hidup serta mencegah timbulnya kerusakan lingkungan hidup (Kirmanto, 2010). Pengelolaan daerah aliran sungai (DAS) secara terpadu merupakan sebuah pendekatan holistik dalam mengelola sumberdaya alam yang bertujuan untuk meningkatkan kehidupan masyarakat dalam mengelola sumberdaya alam secara berkesinambungan. Di daerah dataran tinggi curah hujan yang jatuh akan mengalir dan berkumpul pada beberapa parit, anak sungai, dan kemudian menuju ke sebuah sungai. Keseluruhan daerah yang menyediakan air bagi anak sungai dan sungaisungai tersebut merupakan daerah tangkapan air (Catchment Area), dikenal sebagai Daerah Aliran Sungai (DAS) (Suprayogi, Suyono, & 'Ulya, 2014).

11 1.6.Kerangka Teori Waduk Ngancar Erosi Daerah Tangkapan Hujan Pengukuran volume tampunganwaduk Transportasi sedimen menuju waduk Pengurangan volume tampungan waduk Sedimentasi waduk Laju Sedimentasi Perhitungan Dead Storage Umur Waduk Gambar 1.1 Kerangka Teori

12 1.7. Batasan Istilah Waduk Waduk (reservoir) merupakan bangunan penampung air pada suatu Daerah Aliran Sungai (DAS) yang dimanfaatkan untuk mengairi lahan pertanian, perikanan, regulator air (pengendali banjir), tanggul penampungan air limpasan yang dialirkan oleh outlet (sungai) ke waduk itu agar tidak mengalir dan tergenang pada tempat di bawahnya dan dimanfaatkan untuk air minum, serta pari-wisata (Nursa'ban, 2008) Sedimen Sedimen merupakan hasil dari proses sedimentasi yang terdiri dari erosi, transportasi, pengendapan dan pemadatan (Suroso, Anwar, dan Moh Candra, 2007) Laju Sedimentasi Laju sedimentasi diartikan sebagai jumlah sedimen dari sungai yang masuk ke tampungan dalam satu periode waktu tertentu (Morris & J, 1997) Besaran Sedimen Besaran sedimen yang masuk dan terendap di dasar waduk dihitung dengan cara membandingkan kapasitas waduk yang diukur dari dua waktu yang berlainan (Suroso, Anwar, & Rahmanto, 2007) Daerah Tangkapan Air

13 Keseluruhan daerah yang menyediakan air bagi anak sungai dan sungai-sungai tersebut merupakan daerah tangkapan air (Catchment Area), dikenal sebagai Daerah Aliran Sungai (DAS) (Suprayogi, Suyono, & 'Ulya, 2014) Keaslian Penelitian Penelitian prediksi umur waduk telah berkembang di berbagai daerah. Berbagai metode dan pendekatan telah dikembangkan untuk menentukan prediksi umur suatu waduk. Mulai dari perhitungan erosi hingga pemetaan batimetri dengan algoritma. Beberapa contoh penelitian perhitungan batimetri, umur waduk dan penelitian di Waduk Ngancar yang telah dilakukan dapat dilihat pada tabel 1.1. Wibagiyo dkk (1998) pernah melakukan penelitian di Waduk Ngancar, Batuwarno mengenai rembesarn kebocoran. Hal ini disinyalir dari cepatnya kehilangan air yang tertampung pada waduk. Ia memanfaatkan radioisotop sebagi perunut arah aliran yang menuju kebocoran. Wahyudi (2002), dan Ismail (2014) melakukan survey batimetri dan perhitungan sedimen yang ada pada suatu perairan. Keduanya sama menggunakan perbandingan 2 pengukuran yang berbeda. Ariana (2002) melakukan pemetaan batimetri dengan memanfaatkan data satelit. Menggunakan algoritma dalam perhitungan kedalaman perairan. Selain yang tersebut di atas, pengukuran umur waduk menggunakan pengukuran erosi dan aliran.

14 Tabel 1.1 Penelitian-Penelitian Sebelumnya Mengenai Kajian Penentuan Umur Waduk Peneliti Judul Lokasi Tujuan Metode Hasil Wibagiyo, Indroyono, Alip, Bungkus P, Haryono (1998) Penentuan Lokasi Rembesan Pada Dasar Bendungan dengan Teknik Radioisotop di Bendungan Ngancar, Wonogiri Bendungan Ngancar, Wonogiri Menentukan lokasi rembesan di dasar bendungan melarutkan perunut radioisotop AuCl yang mengikuti arus air yang bocor peta lokasi rembesan pada dasar waduk S Imam Wahyudi (2002) Pengaruh Sedimentasi terhadap Kapasitas dan Operasional Waduk : Studi Kasus Waduk Cacaban Waduk Cacaban mengetahui jumlah dan laju sedimentasi pada waduk Membandingkan hasil pengukuran elevasi dasar waduk dengan alat Echosounding laju sedimentasi dari tahun dan laju sedimentasi rata-rata setiap tahunnya Dina Ariana K (2002) Pemetaan Batimetri dan Karakteristik Dasar Perairan Dangkal di Perairan Pulau Dangar Propinsi ITB dengan Data Satelit Penginderaan Jauh Perairan Pulau Dangar Propinsi ITB memetakan karakteristik dasar perairan dan kedalamannya penggunaan algoritma dan data satelit penginderaan jauh peta persebaran karakteristik perairan dan hasil perhitungan algoritma

15 Sri Legowo, Iwan K Hadihardaja, Susi Rabuanawati (2006) Pengoperasian dan Umur Guna Waduk (Studi Kasus: Waduk Simeta Padalarang) Waduk Cimeta Padalarang menentukan umur guna waduk metode Trap Efficiensy yang tergantung pada perbandingan antar kapasitas tampungan waduk dan inflow tahunan dari waduk umur guna waduk Suroso, M Ruslin Anwar, Mohammad Candra Rahmanto (2007) Studi Pengaruh Sedimentasi Kali Brantas terhadap Kapasitas dan Usia Rencana Waduk Sutami Malang Waduk Sutami, Malang menghitung sedimentasi waduk sutami menganalisa erosi lahan dengan metode USLE dan dihitung SDR Jumlah Sedimen di waduk sutami, laju sedimentasi, perubahan kapasitas tampungan waduk dan prediksi usia waduk sutami Vaibhav Garg dan V.Jothiprakash (2008) Estimation of useful life of reservoir using sediment trap efficiency Gobindsagar Reservoir in Himalayan region of India Pengukuran sedimen dan umur waduk Penggunaan kurva sedimen yang ditangkap sediment trap Perhitungan hasil sedimen yang dibandingkan dengan metode lain serta umur waduk Muhammad F.A. Ismail (2014) Dinamika batimetri alur pelayaran Pelabuhan Cirebon, Provinsi Jawa Barat Pelabuhan Cirebon, Provinsi Jawa Barat mengkaji perubahan batimetri dan sedimentasi di pelabuhan perbandingan batimetri pelabuhan tahun 2006 dan 2007 yang diolah dengan surfer dinamika batimetri dan volume sedimen di pelabuhan

16 Muhammad Nursa'ban (2008) Evaluasi Sediment Yield di Daerah Aliran Sungai Cisanggarung Bagian Hulu dalam Memperkirakan Sisa Umur Waduk Darma Waduk Darma mengetahui sedimen yield dan sisa umur waduk menghitung erosi tanah dengan USLE, perhitungan sediment yield berdasar debit air, suspended load dan bed load yang kemudian digunakan untuk menghitung sisa umur waduk Besarnya laju erosi, jumlah sediment yield dan sisa umur waduk Umma Iltizam Nurulloh Prediksi Umur dan Pengelolaan DTA Waduk Ngancar, Batuwarno, Wonogiri, Jawa Tengah Waduk Ngancar, Batuwarno, Wonogiri mengetahui perubahan tampungan dan menganalisis laju sedimentasi dengan umur relatif waduk, pengelolaan DTA peneruman waduk dengan Echosounding yang dibandingkan dengan pengukuran Tahun 2011, perhitungan sedimentasi dan perhitungan umur waduk, arahan pengelolaan DTA perubahan kapasitas tampungan waduk dan umur Waduk Ngancar serta arahan pengelolaan DTA

17