KAJIAN PENGARUH SEDIMENTASI PADA KINERJA PENGOPERASIAN WADUK KEDUNG OMBO

Transkripsi

1 JURNAL KARYA TEKNIK SIPIL, Volume 5, Nomor, Tahu 206, Halama 0 JURNAL KARYA TEKNIK SIPIL, Volume 5, Nomor, Tahu 206, Halama Olie di: hp://ejoural-s.udip.ac.id/idex.php/jks KAJIAN PENGARUH SEDIMENTASI PADA KINERJA PENGOPERASIAN WADUK KEDUNG OMBO Aggia Iges Wari, Bimby Ocavia Kuriasari, Sumbogo Praoo *), Suharyao *) Jurusa Tekik Sipil, Fakulas Tekik, Uiversias Dipoegoro Jl. Prof Soedaro, Tembalag, Semarag , Telp.: (024) , Fax.: (024) ABSTRAK Waduk Kedug Ombo merupaka waduk serbagua yag difugsika uuk pegedalia bajir, PLTA, pelayaa irigasi, pelayaa air baku, perikaa da pariwisaa. Uuk memeuhi kebuuha air (demad), kierja waduk harus berjala dega baik. Namu seirig dega berjalaya waku, sedimeasi pada waduk pu meigka. Permasalaha sedimeasi dapa mempegaruhi kierja operasi waduk karea jika sedimeasi meigka, maka ampuga efekif aka berkurag, akibaya kebuuha air (demad) idak dapa dipeuhi. Oleh karea iu, diperluka suau kajia lebih laju megeai kierja pegoperasia Waduk Kedug Ombo, dalam kaiaya dega sedimeasi yag erjadi. Hasil kajia meujukka bahwa pada simulasi meode erbaik (SOP) pada beberapa kodisi sedime pada ahu ke-0, ahu ke-5, da ahu ke-27, idak meujukka perbedaa yag besar pada kierja operasi. Sehigga dapa dikaaka bahwa sedimeasi idak erlalu sigifika pegaruhya erhadap pegoperasia waduk. kaa kuci : Waduk Kedug Ombo, Pegoperasia Waduk, Sedimeasi Waduk ABSTRACT Kedug Ombo is a muli-purposes reservoir used for flood corol, hydropower geeraio, irrigaio services, raw waer supply, fisheries ad ourism. To mee he waer demad (demad), he performace of he reservoir should ru well. Over ime, sedimeaio i reservoir icreases. Sedimeaio problems may affec he operaig performace of he reservoir. If sedimeaio icreases, he effecive volume will be reduced he as a resul waer demad (demad) ca o be fulfilled. Therefore, a furher sudy o operaig performace Kedug Ombo Reservoir i relaio o sedimeaio is eeded. The resuls showed ha he simulaio he bes mehod SOP for some codiios of sedimeaio, i year-o-0, he 5h year, ad year-o-27 is o see a sigifica differece from he value of he operaig performace. So i ca be cocluded ha sedimeaio is o very big sigifica o he operaio of he reservoir. keywords: Kedug Ombo Reservoir, Operaio of Reservoir, Reservoir Sedimeaio *) Peulis Peaggug Jawab

2 JURNAL KARYA TEKNIK SIPIL, Volume 5, Nomor, Tahu 206, Halama 2 PENDAHULUAN Waduk Kedug Ombo merupaka salah sau waduk serbagua yag erleak di perbaasa iga Kabupae, yaki Kabupae Srage, Boyolali da Groboga. Waduk Kedug Ombo dibagu pada peremua Sugai Uer da Sugai Serag, sera memiliki fugsi sebagai peyedia air bagi kebuuha irigasi da air baku, peghasil eaga lisrik (PLTA), empa budidaya perikaa da objek pariwisaa sera pegaur debi air uuk mecegah bajir. Fugsi uama sebuah waduk adalah uuk mecipaka pemeraaa alira air sugai, baik dega cara meampug persediaa air sugai yag berubah sepajag ahu maupu dega melepas air ampuga iu secara erprogram melalui salura air yag dibua khusus sesuai kebuuha (Sidhara, 997). Oleh karea iu, secara alamiah baha agkua sedime di sugai aka erampug da megedap di dalam waduk, sehigga aka dijumpai perisiwa sedimeasi di waduk. Jika laju sedimeasi lebih besar dari recaa, maka dikhawairka kierja operasi waduk aka meuru sehigga pegoperasia waduk idak berjala sebagaimaa mesiya. Berdasarka uraia ersebu imbul pemikira uuk melakuka peeliia megeai pegaruh sedimeasi erhadap kierja waduk serbagua. Peeliia ii aka megkaji bagaimaa pegaruh sedimeasi erhadap kierja pegoperasia waduk dega melakuka simulasi pegoperasia waduk pada berbagai pola operasi da kodisi sedimeasi. GAMBARAN UMUM WILAYAH STUDI Waduk Kedug Ombo adalah salah sau realisasi dari upaya koservasi air secara ekik sipil dari poesi Sugai Uer da Sugai Serag. Waduk ii mulai dibagu pada ahu 985da selesai pada ahu 989, kemudia diresmika pegoperasiaya pada ahu 99. Waduk kedug ombo memiliki area seluas Ha yag erdiri dari laha peraira seluas Ha da laha daraa Ha (hp://srage.go.id). Iflow Waduk Kedug Ombo erdiri dari 2 (dua) sugai uama, Sugai Uer da Sugai Serag. Pea lokasi sudi dapa diliha pada Gambar. Gambar. Lokasi sudi Waduk Kedug Ombo (PT Tera Buaa, 2006). 2

3 JURNAL KARYA TEKNIK SIPIL, Volume 5, Nomor, Tahu 206, Halama 3 IDENTIFIKASI MASALAH Berdasarka hasil pegukura Echo soudig ahu 989 (dilakuka oleh SMEC), ahu 994 (dilakuka oleh PT. Tera Buaa), da ahu 2003 (dilakuka oleh PSIT UGM), dikeahui selama kuru waku 9 ahu sejak ahu 994, erjadi peguraga volume sebesar 7,809 jua m 3 dega laju sedimeasi 0,868 jua m 3 /ahu (PT. Tera Buaa, 2006). Hal ersebu meujukka bahwa ada beberapa kemugkia pegaruh sedimeasi pada ampuga waduk. Dari kemugkia pegaruh sedimeasi ersebu, maka aka dikaji bagaimaa pegaruh sedimeasi pada kierja pegoperasia waduk. LANDASAN TEORI Dalam sudi kali ii, kajia megguaka 2 (dua) meode kebijaka pegoperasia waduk, yaki meode rule curve da meode SOP. Rule Curve Rule Curve diguaka sebagai pedoma pegoperasia waduk dalam meeuka pelepasa yag diizika da sebagai harapa memeuhi kebuuha. Aka eapi pada keyaaaya, kodisi muka air waduk pada awal operasi belum eu aka sama rule curve recaa. Sadar Operaig Policy (SOP) Kebijaka pola pegoperasia waduk berdasarka SOP adalah dega meeuka ouflow erlebih dahulu berdasarka keersediaa air di waduk dikuragi kehilaga air. Sejauh mugki ouflow yag dihasilka dapa memeuhi seluruh kebuuha dega syara air berada dalam zoa kapasias aau ampuga efekif. Besarya pelepasa dapa dieuka sebagai beriku: RL = I + S - E S maks, apabila I + S - E D > S maks... () RL = I + S - E S mi, apabila I + S - E D < S mi... ) RL = D, apabila S mi < I + S - E D < S maks... (3) dimaa: RL = Release waduk pada bula ke- (jua m 3 /bula). I = Debi iflow waduk pada bula ke- (jua m 3 /bula). S - = Tampuga waduk awal bula ke- (jua m 3 /bula). E = Evaporasi pada bula ke-. S maks = Tampuga waduk maksimum (jua m 3 /bula). D = Demad pada waku ke-. S mi = Tampuga waduk miimum (jua m 3 /bula). = Bula (, 2, 3,..., 2). Dalam peeliia ii difokuska pada peeua pola pegoperasia yag meghasilka kierja yag erbaik. Tijaua keberhasila pegoperasia ersebu dievaluasi dega simulasi melalui kajia eag ujuk kierja (performace) dari waduk, yaiu: 3

4 JURNAL KARYA TEKNIK SIPIL, Volume 5, Nomor, Tahu 206, Halama 4 a. Keadala (reliabiliy) Pemeuha kebuuha-kebuuha air sesuai dega peruukaya. uuk R D Z... (4) 0 uuk R < D uuk R D 2 Z R uuk R D D... (5) dimaa: R = Pelepasa dari waduk pada periode. D = Kebuuha air pada periode. Dalam jagka pajag, kierja keadala () uuk defiisi keadala yag perama da kedua masig-masig dapa dihiug: lim Z... (6) 2 2 lim Z... (7) dimaa: = Lama jagka waku pegoperasia. ilai Z ilai Z = Jumlah oal waku dimaa waduk mampu memeuhi demad-ya. = Jumlah oal waku dimaa waduk gagal. b. Keleiga (resiliecy) Pegukura kecepaa waduk uuk kembali ke keadaa saisfacory seelah waduk megalami keadaa usaisfacory. jika R D da R D W 0 oherwise... (8) lim W... (9) T gagal Z W... (0) E T gagal... () E Tgagal... ) dimaa: W = Masa rasisi dari keadaa gagal mejadi keadaa memuaska. 4

5 JURNAL KARYA TEKNIK SIPIL, Volume 5, Nomor, Tahu 206, Halama 5 ρ T gagal E T gagal = Jumlah reraa erjadiya masa rasisi waduk dari keadaa gagal mejadi keadaa memuaska. = Lamaya (jagka waku) reraa waduk berada di dalam keadaa gagal secara koiyu. = Jagka-waku reraa waduk berada di dalam keadaa gagal secara koiyu. = Kierja keleiga. c. Kerawaa (vulerabiliy) Pegukura besar, iesias, sera frekuesi erjadiya pemeuha kebuuha air yag usaisfacory. Uuk megukur igka kerawaa ii diguaka variabel kekuraga (defici) (DEF,) yag didefiisika sebagai: D R jika R D DEF 0 jika R D... (3) Kierja kerawaa dapa didefiisika dega berbagai peafsira, diaaraya adalah:. Nilai reraa defici-raio DEF D... (4) W 2. Nilai maksimum defici-raio DEF 2 max... (5) D 3. Nilai maksimum defici max 3 DEF... (6) Uuk melakuka simulasi pegoperasia waduk kodisi sedimeasi ahu 205, maka erlebih dahulu dicari persamaa hubuga elevasi, volume da luas geaga. Persamaa ersebu dapa diperoleh dari kurva karakerisik waduk, yag dibua berdasarka hasil laju sedimeasi dari persamaa USLE dega membadigka pegukura di lapaga (dipilih laju sedimeasi erbesar) maupu didapa dari daa pegukura echo soudig. Erosi Meode USLE dapa dimafaaka uuk memperkiraka besarya erosi uuk berbagai macam kodisi aagua laha da kodisi iklim yag berbeda. Rumus meode USLE sebagai beriku: E a = R x K x LS x C x P... (7) dimaa: E a = Bayakya aah ererosi per saua luas per saua waku (o/ha/ahu). R = Fakor erosivias huja. K = Fakor erodibilias aah. 5

6 JURNAL KARYA TEKNIK SIPIL, Volume 5, Nomor, Tahu 206, Halama 6 LS C P = Fakor pajag kemiriga lereg. = Fakor aama peuup laha da maajeme aama. = Fakor idaka koservasai prakis. Sedime Delivery Raio (SDR) Sedime Delivery Raio (SDR) disebu juga Nisbah pegagkua Sedime (NPS) dapa dihiug dega persamaa (Boyce, 975): SDR = 0,4 A -0,3... (7) dimaa: SDR = Sedime Delivery Raio. A = Luas DAS (Ha). Debi Sedime Pegukura sedime layag (suspeded load) dilakuka dega cara pegambila sampel air melalui ala sedime sampler U.S.D.H 48 dega ekik deph iegraig suspeded sedime sampler. Persamaa debi sedime dapa dihiug dega rumus sebagai beriku (USBR, 987): Qs = 0,0864 x C x Q... (8) dimaa: Qs = Debi sedime layag (o/hari). C = Koserasi sedime. Q = Debi alira sugai (m 3 /deik). Selai iu, Borlad da Maddock dari USBR elah meyediaka sebuah abel uuk memperkiraka besar agkua bed load berdasarka koserasi suspeded load ya. METODE PENELITIAN Di dalam peeliia ii, aka dicoba uuk dibadigka da dievaluasi kierja pegoperasia waduk berdasarka daa eksisig, Sadard Operaig Policy (SOP), da Rule Curve. Adapu meode yag dilakuka dalam peeliia ii dega lagkah-lagkah sebagai beriku:. Megumpulka beberapa daa, yaiu: 2. Mebua skeario kelompok ahu iflow waduk. 3. Meeuka besarya evaporasi. 4. Meeuka besarya kebuuha air (demad). 5. Melakuka simulasi pegoperasia waduk berdasarka daa eksisig megguaka meode SOP da Rule Curve. 6. Melakuka aalisis kierja pegoperasia waduk. 7. Diperoleh pola pegoperasia waduk yag palig erbaik. 8. Melakuka simulasi pegoperasia waduk kodisi sedimeasi berdasarka meode erbaik ahu 989 (ahu ke-0), 2003 (ahu ke-5) da ahu 205 (ahu ke-27). 9. Melakuka aalisis kierja pegoperasia waduk. 0. Membua kesimpula erhadap hasil aalisis simulasi pegoperasia waduk eksisig da pegoperasia waduk kodisi sedimeasi. 6

7 JURNAL KARYA TEKNIK SIPIL, Volume 5, Nomor, Tahu 206, Halama 7 HASIL DAN PEMBAHASAN Pada peeliia ii dilakuka aalisis erosi da sedimeasi uuk meeuka kurva elevasi- volume luas geaga. Uuk meeuka kurva ersebu, diambil ilai hasil sedime yag erbesar diaara meode pegukura lapaga da SDR. Hasil aalisa erosi da sedimeasi dapa diliha pada Tabel : Tabel. Perhiuga USLE. No Lokasi R (cm) K LS C P A (o/ha/ahu) DAS Karagboyo 562,9 0,335,535 0,2544 0,754 54,07 2 DAS Gadig 2028,04 0,55 2,274 0,253 0, ,80 3 DAS Laba 490,97 0,55,539 0,2540 0, ,37 4 DAS Uer 625,30 0,200,458 0,2533 0,75 90,7 5 Waduk Kedug Ombo 98,907 0,356,400 0,2536 0,750 87, Σ = 022,52 Sumber: Perhiuga. No Lokasi Tabel 2. Nilai SY pada DAS da Waduk Kedug Ombo. Qs (o/h) Qi (o/h) A (o/ha/h) SDR Luas (ha) Sy (o/h) Sugai Serag 67334, ,42 845,24 0, , ,79 2 Sugai Uer 0548, ,60 90,7 0, , ,795 3 Waduk Kedug Ombo , ,26 87, 0, ,084 Σ = ,67 Sumber: Perhiuga. Sehigga dapa diperoleh ilai SY oal adalah sebesar ,672 o/ahu. Jika dibadigka dega ilai sedime pada sampel dapa disimpulka bahwa ilai sedime pada sampel lebih besar daripada hasil perhiuga USLE, yaki sebesar ,84 o/ahu. Maka ilai sedime yag diambil (erbesar) adalah ,84 o/ahu. Elevasi (m) Persease disribusi sedime (%) Tabel 3. Tabel Elevasi, Luas Geaga da Volume Tahu 205. Besar sedime (o/h) Volume kodisi sedimeasi ahu 202 (m 3 ) Volume kodisi sedimeasi ahu 205 (m 3 ) Volume kodisi sedimeasi ahu 205 (0 6 m 3 ) Luas kodisi sedimeasi ahu 205 (0 6 m 3 ) 40 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 45, ,33 0,00 0,00 0,00 0, , , , ,79 0,06 0,0 55 6, , , ,39 3,76 0, , , , ,83 8,06 2, , , , ,06 48,23 6,03 70, , , ,66 97,8 9, , , , ,27 72,59 4, , , , ,6 288,64 23,2 85 3, , , ,52 463,40 34, , , , ,49 688,26 44,97 Sumber: Perhiuga. 7

8 Dead sorage m 3 Elevasi (m) FSL sorage JURNAL KARYA TEKNIK SIPIL, Volume 5, Nomor, Tahu 206, Halama 8 Tabel 4. Tabel Elevasi, Luas Geaga da Volume Tahu 205 (Pegukura Echo soudig). No Elevasi Luas (km 2 ) 205 Volume (Jua m 3 ) 40,00 0,00 0, ,00 0,00 0, ,00 0,05 0, ,00,55 3,2 5 60,00 5,27 9, ,00 8,26 52, ,00 2,35 04, ,00 9,04 8, ,00 29,09 30, ,00 38,6 469,99 90,00 47,44 684,74 Sumber: Hasil pegukura Oleh PT. Adigua Mira Terpercaya Cosulas. Luas Geaga (km 2 ) Area a Elv + 90 = 47,44 km 2 Volume ( jua m 3 ) Volume Kumulaif Luas Geaga Gambar 2. Kurva karakerisik waduk ahu 205 hasil pegukura echo soudig (PT. Adigua Mira Terpercaya, 205). Dega membadigka hasil pegukura echo soudig (Tabel 4) da hasil pegukura di lapaga (Tabel 2), dipilih daa hasil pegukura echo soudig (Tabel 4), dikareaka pegukura dega megguaka echo soudig meghasilka daa yag lebih real sera keerbaasa dalam megambil sampel di lapaga haya saa musim kemarau saja. Sebelum melakuka simulasi pegoperasia, diperluka daa elevasi, luas geaga, da volume waduk yag diregresi sehigga didapa persamaa legkug kapasias waduk yag diguaka uuk meeuka kapasias awal waduk bula pegoperasia. Simulasi pegoperasia waduk dega berbagai pola operasi dilakuka dega ujua uuk medapaka pola operasi erbaik. Pola operasi yag disimulasika pada lapora ii adalah 8

9 JURNAL KARYA TEKNIK SIPIL, Volume 5, Nomor, Tahu 206, Halama 9 pola operasi eksisig, SOP da rule curve. Hasil simulasi pegoperasia Waduk Kedug Ombo erdapa pada Tabel 5 da Tabel 6. No Tabel 5. Tabel Hasil Aalisis Simulasi Kerja Pegoperasia Waduk Kedug Ombo 990/99-204/205dega Beberapa Macam Pola Operasi. Pola Operasi Lama Operasi miggua) 2 Sukses miggua) 3 = Σ(R/D) Gagal miggua) 4 = ) - (3) Keadala (α) 5 = (3) / ) W miggua) 6 Keleiga (γ) 7 = (6) / (4) DEF Raio/ 2 miggua V Kerawaa V2 V3 (0 6 m 3 ) Spill (0 6 m 3 ) Eksisig ,45 27,55 0, ,45 0,226 2,20,00 65,48 8,08 2 SOP ,39 9,6 0,98 4 0,42 0,060 2,40,00 80,86 0,00 3 Rule Curve ,47 82,53 0, ,85 0,375,8,00 85,20 0,00 Sumber: Perhiuga. No Tabel 6. Tabel Hasil Aalisis Simulasi Kerja Pegoperasia Waduk Kedug Ombo 990/99-204/205 dega Beberapa Macam Kodisi Sedimeasi. Pola Operasi Lama Operasi miggua) Sukses Gagal miggua) miggua) Keadala (α) W miggua) Keleiga (γ) DEF Raio/ 2 miggua V Kerawaa V2 V3 (0 6 m 3 ) Spill (0 6 m 3 ) 2 3 = 4 = 5 = 7 = 6 Σ(R/D) ) - (3) (3) / ) (6) / (4) SOP ,94 9,06 0, ,442 0,05 2,26,00 80,86 0,00 (0 ahu) 2 SOP ,39 9,6 0, ,46 0,060 2,40,00 80,86 0,00 (5 ahu) 3 SOP 7 ahu) ,62 0,38 0, ,386 0,073 2,59,00 80,86 0,00 Sumber: Perhiuga. Berdasarka pada Tabel 5, dapa disimpulka bahwa pola operasi SOP merupaka pola operasi erbaik dibadigka pola operasi laiya. Hal ersebu dapa diliha dari idikaor kierja keadala waduk pola SOP memiliki ilai palig iggi (0,98). Selajuya uuk idikaor keleiga, pola SOP juga memiliki ilai yag eriggi (0,42). Hal ii meujukka dega pola SOP kemampua waduk uuk kembali sukses dari kodisi gagal saga cepa. Simulasi pegoperasia waduk dega berbagai kodisi sedimeasi dilakuka dega ujua uuk megeahui seberapa besar pegaruh sedimeasi erhadap kierja Waduk. Simulasi ii dilakuka dega megguaka pola operasi erbaik da kodisi sedimeasi yag diijau adalah pada ahu 980, ahu 2003, ahu 205. Hasil simulasi ersebu disajika pada Tabel 6. Berdasarka pada Tabel 6 meujukka bahwa dari ahu ke-0 higga ahu ke-27 pegaruh sedimeasi idak erlalu sigifika erhadap pegoperasia waduk. Hal ii dibukika dega hasil simulasi yag cederug idak meuru secara sigifika. KESIMPULAN Hasil simulasi pegoperasia waduk dega berbagai pola operasi da sedimeasi meujukka berpegaruh aau idakya sedimeasi erhadap kierja waduk. Berdasarka hasil ersebu dapa disimpulka bahwa pola operasi erbaik uuk Waduk Kedug Ombo adalah pola operasi baku (SOP) da besar pegaruh sedimeasi waduk erhadap kierja waduk idak erlalu sigifika erhadap kierja operasi waduk. Walaupu pegaruh 9

10 JURNAL KARYA TEKNIK SIPIL, Volume 5, Nomor, Tahu 206, Halama 0 sedimeasi cukup kecil, upaya pegedalia sedimeasi eap diperluka karea sedimeasi aka erus ada. SARAN Meliha kodisi da permasalaha yag erjadi maka dapa diberika beberapa sara, yaki uuk medapaka perhiuga simulasi da desai yag bear-bear akura, maka daadaa yag dibuuhka harus legkap da pemakaia meode perhiuga harus bear-bear epa dega kodisi yag ada. Daa-daa yag diguaka dalam perhiuga juga haruslah diaalisis secara elii dega megguaka berbagai macam eori yag ada. Pegambila daa sampel sedime sebaikya dilakuka pada saa musim peghuja da musim kemarau agar didapaka hasil perhiuga yag lebih akura. DAFTAR PUSTAKA Aris, Hapsak, Opimasi Pegoperasia Waduk Kedug Ombo dega Program Liier (Fugsi Tujua Miimasi Kekuraga Air Irigasi), Tugas Akhir Sarjaa Tekik Sipil Uiversias Dipoegoro, Semarag. Nugroho, Hari da Suripi, 203. Peaaguaa Kawasa Sekiar Waduk dalam Upaya Mejaga Kelesariaya (Model DAM), Jural Ilmu da Terapa Bidag Tekik Sipil, Semarag. Pusa Sudi Ilmu Tekik Uiversias Gadjah Mada, Sudi Opimalisasi Pola Eksploiasi da Pemuakhira Daa Kapasias Waduk Kedug Ombo dega Pegukura Echo soudig, Depareme Permukima da Prasaraa Wilayah, Yogyakara. Raharja, Fharid, Evaluasi Kierja Pegoperasia Waduk Kedug Ombo, Tugas Akhir Sarjaa Tekik Sipil Uiversias Dipoegoro, Semarag. Sidhara, SK, 997. Irigasi da Bagua Air, Guadharma, Jakara. Subagyo, Prapo, Deskripsi Sigka Kedug Ombo. Suharyao, Ir, MSc., 204. Dika Kuliah, Aalisis Kierja Pegoperasia Waduk. Tera Buaa Maggala Jaya, Lapora Rigkasa Sudi Peaaguaa Laha Waduk Kedug Ombo, PT. Tera Buaa Maggala Jaya, Boyolali. Uied Saes Bureau Reclamaio, 987. Desig Of Small Dams. Uied Saes Deparme Of The Ierior, Uied Saes. Yag, Chi Ted, 996. Sedime Traspor Theory ad Pracice. The McGraw Hill Compaies, Sigapore. hp:// : Kedug Ombo DAM. 0