BAB V ANALISA DAN PENGOLAHAN DATA

BAB V

ANALISA DAN PENGOLAHAN DATA

5

5.1 UMUM

 

Strategi pengoperasian waduk akan sangat dipengaruhi oleh tujuan dari dibangunnya sebuah waduk. Seperti halnya waduk saguling memiliki tujuan utama untuk menghasilkan energi listrik sehinggga strategi pengoperasiaanya ditujukan untuk menghasilkan firm energy (energi mminimal yang terus menerus ada) maksimum. Untuk menghasilkan firm energi yang sesuai dengan kebutuhan maka dibutuhkan tinggi jatuh air yang cukup. Tinggi jatuh air ini dipengaruhi oleh letak turbin, posisi intake dan tinggi muka air.

Tinggi muka air bergantung pada volume air yang ada dan lus genangan. Untuk memperoleh nilai tinggi muka iar, volume dan luas genangan maka diperlukan informasi inflow, outflow dan sedimen, dimana sedimen mempengaruhi nilai dari volume waduk yang juga mempengaruhi nilai tinggi muka air dan juga luas genangan.

Dalam laporan ini yang akan dibahas adalah faktor sedimen yang mempengaruhi kapasitas volumemaksimum waduk saguling, dengan artian kapasitas waduk menjadi berkurang sehingga seca tidak langsung akan mempengaruhi energi listrik yang dihasilkan.

5.2 ANALISA PEMODELAN INFLOW WADUK

 

5.2.1 Penentuan Nilai Kemencengan Data Dengan Metode PPCC

Karena data debit tidak mengikuti fungsi normal maka data perlu di transformasi, Lakukan tes apakah debit tersebut mengikuti fungsi normal dengan metode PPCC sebagai berikut Diketahui inflow bulanan di Saguling tahun 1988-2002 (15 tahun)

Tabel 5. 1 Data Inflow bulanan Waduk Saguling

JAN FEB MAR APR MAY JUN JUL AUGUST SEP OCT NOV DES 1988 197.00 123.00 163.00 79.20 140.00 65.70 20.00 19.40 13.00 83.20 116.00 53.00 1989 183.00 142.00 115.00 149.00 155.00 107.00 70.90 40.20 20.60 19.60 77.70 128.00 1990 101.00 223.00 116.00 174.00 92.70 72.40 35.10 56.90 24.80 13.30 22.30 108.00 1991 102.00 75.40 178.00 173.00 65.00 24.30 19.50 14.40 16.00 14.70 145.00 152.00 1992 132.80 166.72 244.09 256.32 123.21 75.96 40.80 48.85 61.45 129.78 134.45 202.11 1993 242.79 168.98 220.83 184.10 78.78 68.53 31.94 48.35 29.28 26.23 60.09 167.64 1994 242.55 226.24 187.38 253.98 77.35 31.12 23.39 12.79 8.72 10.00 44.13 76.76 1995 116.82 104.44 141.45 132.15 97.15 98.60 75.56 17.79 20.06 60.66 149.99 98.72 1996 136.66 110.15 124.26 153.80 56.67 28.52 41.72 31.79 32.80 69.03 225.50 167.43 1997 145.56 110.25 60.58 102.97 96.49 21.72 15.26 7.46 5.28 8.29 14.57 61.90 1998 66.97 193.90 239.92 213.50 117.59 115.36 99.22 54.89 48.74 101.07 166.24 121.44 1999 165.27 113.33 133.04 128.50 107.51 54.83 26.95 12.09 8.44 60.01 137.65 122.33 2000 131.55 97.75 73.66 143.69 149.34 45.24 36.33 16.03 21.13 44.26 149.74 48.43 2001 117.22 127.89 120.37 215.09 109.09 75.95 47.38 25.92 35.48 118.60 251.75 79.25 2002 175.29 118.87 174.10 48.11 48.11 37.42 35.45 12.85 10.38 10.49 21.81 120.73

DATA INFLOW SAGULING 1988-2002 (M3 /S)

TAHUN BULAN

Langkah pertama dalam melakukan tes adalah dengan memeriksa nilai kemencengan data mendekati nol atau tidak, jika tidak maka kita harus merubah data asli menjadi data transformasi dengan menggunakan rumus

λ λ λ ) 1 ( ( ) ) ( − = m j j tm X X λ≠ 0 ) ( ) (j m j tm LogX X _λ = λ = 0 Dimana : ) (j tm X = Debit historis λ = Parameter transformasi ) (j tm X _λ = Debit transformasi

Tahun X Xt 1988 197.00 14.860 5.5 1989 183.00 14.418 2.3 1990 101.00 11.231 -6.5 1991 102.00 11.279 -6.0 1992 132.80 12.619 -0.1 1993 242.79 16.176 29.1 1994 242.55 16.169 28.9 1995 116.82 11.953 -1.5 1996 136.66 12.772 0.0 1997 145.56 13.114 0.0 1998 66.97 9.378 -51.6 1999 165.27 13.824 0.4 2000 131.55 12.569 -0.1 2001 117.22 11.970 -1.4 2002 175.29 14.165 1.2 13.09971 0.51827 0.34147 0.00002 Xt rerata Cs historis λ Cs Transform 3 ) (Xt−Xt Tahun X Xt 1988 123.00 2.124 0.00000 1989 142.00 2.144 0.00000 1990 223.00 2.200 0.00030 1991 75.40 2.046 -0.00066 1992 166.72 2.165 0.00003 1993 168.98 2.167 0.00004 1994 226.24 2.201 0.00032 1995 104.44 2.099 -0.00004 1996 110.15 2.108 -0.00002 1997 110.25 2.108 -0.00002 1998 193.90 2.183 0.00013 1999 113.33 2.112 -0.00001 2000 97.75 2.089 -0.00008 2001 127.89 2.129 0.00000 2002 118.87 2.119 0.00000 2.13288 0.79203 -0.40323 -0.00001 Debit Bulan Febuari

Xt rerata Cs historis λ Cs Transform 3 ) (Xt−Xt Tahun X Xt 1988 163.00 64.668 60.39539 1989 115.00 49.105 -1577.03522 1990 116.00 49.443 -1443.68861 1991 178.00 69.304 627.01210 1992 244.09 88.777 22028.14147 1993 220.83 82.080 9711.99806 1994 187.38 72.157 1486.33661 1995 141.45 57.833 -24.69700 1996 124.26 52.208 -622.14153 1997 60.58 29.443 -30670.53753 1998 239.92 87.588 19341.34880 1999 133.04 55.102 -179.70916 2000 73.66 34.447 -18187.88337 2001 120.37 50.911 -950.93213 2002 174.10 68.108 399.12431 60.74488 0.17378 0.77147 -0.00003 λ Cs Transform

Debit Bulan Maret

Xt rerata Cs historis 3 ) (Xt−Xt Tahun X Xt 1988 79.20 101.635 -1640278.9237336 1989 149.00 201.501 -5898.3276776 1990 174.00 238.263 6533.4805786 1991 173.00 236.785 5102.5929931 1992 256.32 361.933 2885388.2051630 1993 184.10 253.233 38150.8641831 1994 253.98 358.370 2674142.3957063 1995 132.15 176.982 -77238.9835022 1996 153.80 208.525 -1346.8881695 1997 102.97 135.098 -602720.1794634 1998 213.50 297.153 466999.7147424 1999 128.50 171.700 -109683.8552434 2000 143.69 193.750 -17210.9014425 2001 215.09 299.542 511481.3132638 2002 48.11 59.061 -4135096.1010676 219.56875 -0.07183 1.07585 -0.00021 Debit Bulan April

Xt rerata Cs historis λ Cs Transform 3 ) (Xt−Xt Tahun X Xt 1988 140.00 70.833 5338.4 1989 155.00 77.161 13489.6 1990 92.70 50.016 -37.2 1991 65.00 36.983 -4389.4 1992 123.21 63.609 1077.8 1993 78.78 43.566 -938.2 1994 77.35 42.893 -1145.5 1995 97.15 52.042 -2.3 1996 56.67 32.887 -8576.0 1997 96.49 51.743 -4.2 1998 117.59 61.153 474.1 1999 107.51 56.698 37.3 2000 149.34 74.786 9841.9 2001 109.09 57.401 66.2 2002 48.11 28.568 -15231.0 53.35582 0.10107 0.82715 0.00004 Xt rerata Cs historis λ Cs Transform 3 ) (Xt−Xt Tahun X Xt 1988 65.70 14.872 1.1607580 1989 107.00 19.685 201.6963273 1990 72.40 15.736 7.0249760 1991 24.30 8.121 -185.1889573 1992 75.96 16.180 13.1222434 1993 68.53 15.242 2.8691414 1994 31.12 9.491 -81.1643840 1995 98.60 18.792 122.8202961 1996 28.52 8.988 -112.8921442 1997 21.72 7.555 -246.0530377 1998 115.36 20.542 303.5880727 1999 54.83 13.373 -0.0897024 2000 45.24 11.927 -6.7988658 2001 75.95 16.178 13.1017006 2002 37.42 10.633 -32.4134041 13.82095 0.33317 0.51633 0.00086 λ Cs Transform

Debit Bulan Juni

Xt rerata Cs historis 3 ) (Xt−Xt Tahun X Xt 1988 20.00 1.998 -0.0098 1989 70.90 2.441 0.0119 1990 35.10 2.215 0.0000 1991 19.50 1.988 -0.0113 1992 40.80 2.267 0.0002 1993 31.94 2.181 0.0000 1994 23.39 2.062 -0.0034 1995 75.56 2.459 0.0150 1996 41.72 2.275 0.0002 1997 15.26 1.881 -0.0364 1998 99.22 2.533 0.0331 1999 26.95 2.118 -0.0008 2000 36.33 2.227 0.0000 2001 47.38 2.317 0.0012 2002 35.45 2.219 0.0000 2.21215 1.34452 -0.29132 -0.00002 Debit Bulan Juli

Xt rerata Cs historis λ Cs Transform 3 ) (Xt−Xt Tahun X Xt 1988 19.40 2.817 -0.0034841 1989 40.20 3.466 0.1229113 1990 56.90 3.770 0.5135855 1991 14.40 2.547 -0.0750368 1992 48.85 3.637 0.2980354 1993 48.35 3.628 0.2861684 1994 12.79 2.439 -0.1489195 1995 17.79 2.739 -0.0121429 1996 31.79 3.259 0.0243855 1997 7.46 1.941 -1.0863966 1998 54.89 3.738 0.4557603 1999 12.09 2.387 -0.1967339 2000 16.03 2.645 -0.0340914 2001 25.92 3.077 0.0012732 2002 12.85 2.443 -0.1453393 2.96882 0.59213 -0.03485 -0.00001 Debit Bulan Agustus

Xt rerata Cs historis λ Cs Transform 3 ) (Xt−Xt

Tahun X Xt 1988 13.00 3.036 -0.2 1989 20.60 3.695 0.0 1990 24.80 3.971 0.0 1991 16.00 3.328 0.0 1992 61.45 5.423 5.7 1993 29.28 4.224 0.2 1994 8.72 2.496 -1.5 1995 20.06 3.656 0.0 1996 32.80 4.401 0.4 1997 5.28 1.854 -5.7 1998 48.74 5.036 2.7 1999 8.44 2.453 -1.7 2000 21.13 3.732 0.0 2001 35.48 4.524 0.7 2002 10.38 2.728 -0.8 3.63706 1.14027 0.12801 0.00002 λ Cs Transform Xt rerata Cs historis 3 ) (Xt−Xt Tahun X Xt 1988 116.00 54.91 17 1989 77.70 39.50 -2124 1990 22.30 13.75 -57527 1991 145.00 65.90 2486 1992 134.45 61.96 886 1993 60.09 31.92 -8531 1994 44.13 24.66 -21246 1995 149.99 67.74 3646 1996 225.50 94.38 74225 1997 14.57 9.42 -79146 1998 166.24 73.67 9682 1999 137.65 63.16 1262 2000 149.74 67.65 3581 2001 251.75 103.19 131404 2002 21.81 13.49 -58718 52.35356 0.23332 0.80064 -0.00034 Debit Bulan November

Xt rerata Cs historis λ Cs Transform 3 ) (Xt−Xt Tahun X Xt 1988 83.20 6.762 4.451637 1989 19.60 3.938 -1.640783 1990 13.30 3.297 -6.027805 1991 14.70 3.459 -4.565053 1992 129.78 7.790 19.085314 1993 26.23 4.450 -0.297894 1994 10.00 2.854 -11.591906 1995 60.66 6.081 0.894120 1996 69.03 6.355 1.895344 1997 8.29 2.575 -16.435137 1998 101.07 7.202 9.057602 1999 60.01 6.058 0.832755 2000 44.26 5.438 0.033074 2001 118.60 7.575 14.841923 2002 10.49 2.927 -10.509277 5.11742 0.66193 0.18032 0.00031 Debit Bulan Oktober

Xt rerata Cs historis λ Cs Transform 3 ) (Xt−Xt Tahun X X transform 1988 53.00 17.020 -1199.5 1989 128.00 30.419 21.3 1990 108.00 27.244 -0.1 1991 152.00 33.986 255.0 1992 202.11 40.796 2274.5 1993 167.64 36.194 624.8 1994 76.76 21.783 -201.5 1995 98.72 25.694 -7.4 1996 167.43 36.165 618.4 1997 61.90 18.885 -672.3 1998 121.44 29.400 5.4 1999 122.33 29.540 6.8 2000 48.43 16.015 -1573.0 2001 79.25 22.246 -157.4 2002 120.73 29.289 4.4 27.64498 0.27690 0.61410 -0.00009 λ Cs Transform

Debit Bulan Desember

Xt rerata Cs historis

3

) (Xt−Xt

5.2.2 Transformasi Data

Karena datanya tidak mengikuti fungsi normal maka datanya harus di transformasi. Berikut adalah data hasil transformasi:

Tabel 5. 2 Debit Transformasi Bulanan Waduk Saguling

TAHUN JAN PEB MAR APR MEI JUN JUL AGU SEP OKT NOP DES

1988 14.86 2.12 64.67 101.63 70.83 14.87 2.00 2.82 3.04 6.76 54.91 17.02 1989 14.42 2.14 49.11 201.50 77.16 19.69 2.44 3.47 3.69 3.94 39.50 30.42 1990 11.23 2.20 49.44 238.26 50.02 15.74 2.22 3.77 3.97 3.30 13.75 27.24 1991 11.28 2.05 69.30 236.78 36.98 8.12 1.99 2.55 3.33 3.46 65.90 33.99 1992 12.62 2.16 88.78 361.93 63.61 16.18 2.27 3.64 5.42 7.79 61.96 40.80 1993 16.18 2.17 82.08 253.23 43.57 15.24 2.18 3.63 4.22 4.45 31.92 36.19 1994 16.17 2.20 72.16 358.37 42.89 9.49 2.06 2.44 2.50 2.85 24.66 21.78 1995 11.95 2.10 57.83 176.98 52.04 18.79 2.46 2.74 3.66 6.08 67.74 25.69 1996 12.77 2.11 52.21 208.53 32.89 8.99 2.27 3.26 4.40 6.35 94.38 36.16 1997 13.11 2.11 29.44 135.10 51.74 7.55 1.88 1.94 1.85 2.57 9.42 18.88 1998 9.38 2.18 87.59 297.15 61.15 20.54 2.53 3.74 5.04 7.20 73.67 29.40 1999 13.82 2.11 55.10 171.70 56.70 13.37 2.12 2.39 2.45 6.06 63.16 29.54 2000 12.57 2.09 34.45 193.75 74.79 11.93 2.23 2.64 3.73 5.44 67.65 16.02 2001 11.97 2.13 50.91 299.54 57.40 16.18 2.32 3.08 4.52 7.57 103.19 22.25 2002 14.16 2.12 68.11 59.06 28.57 10.63 2.22 2.44 2.73 2.93 13.49 29.29 Jumlah 196.50 31.99 911.17 3293.53 800.34 207.31 33.18 44.53 54.56 76.76 785.30 414.67 Rerata 13.10 2.13 60.74 219.57 53.36 13.82 2.21 2.97 3.64 5.12 52.35 27.64 Standar Deviasi 1.88 0.04 17.69 86.91 14.75 4.23 0.18 0.58 1.01 1.85 29.12 7.41 Koef. Korelasi -0.08 0.16 0.41 0.46 0.08 0.58 0.78 0.63 0.86 0.66 0.81 0.13 Koef. Regresi -0.020 0.00 165.37 2.26 0.01 0.16 0.03 2.00 1.48 1.22 12.82 0.03 Koef Skewnes 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 Data Debit Transformasi Bulanan Saguling

Untuk mendapatkan pemodelan stokastik menggunakan formula Thomas Fiering maka diperlukan suatu nilai random yang mengikuti fungsi normal, berikut adalah nilai random normal untuk pembangkitan nilai debit selama 25 tahun

Tabel 5. 3 Koefisien random yang telah dinormalisasi

Tahun Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec

1 ‐0.62762 ‐0.9473 ‐0.44995 ‐0.25522 ‐1.68269 ‐0.60681 ‐0.28442 ‐0.01017 ‐1.36842 0.44663 ‐1.34499 0.409979 2 ‐1.21751 ‐1.28964 0.447201 ‐0.37046 0.498801 1.68772 0.201888 ‐3.315 ‐0.3349 ‐0.12364 ‐0.06683 ‐0.34344 3 ‐1.5415 2.402619 ‐0.93893 ‐0.03924 ‐1.78595 ‐2.03436 2.123369 ‐0.12719 0.998098 ‐0.13229 1.228094 0.378819 4 1.687314 ‐0.5201 0.885224 ‐0.54666 ‐1.3397 1.819212 0.3768 0.238734 ‐0.24022 ‐0.08726 ‐0.72018 ‐1.87292 5 ‐0.28425 1.850006 ‐0.08991 1.513571 1.340064 0.630613 0.854003 1.959929 1.366437 ‐0.6913 1.356621 ‐1.87239 6 1.834868 1.14737 1.185825 ‐4.06489 ‐1.94783 ‐1.66607 ‐1.87362 ‐0.62233 ‐0.12817 0.42882 ‐0.75581 ‐0.85108 7 0.783337 ‐0.54446 1.705881 ‐1.42114 ‐1.39658 0.416365 0.87918 1.320439 1.642208 1.469881 ‐0.82758 0.120932 8 ‐1.67897 1.848017 0.176321 4.023941 0.55939 1.161844 ‐1.75145 0.90429 0.456689 ‐0.65051 1.581526 0.68989 9 ‐1.62541 0.774851 2.041696 1.352101 1.177334 0.795282 ‐1.6425 0.159142 1.925106 0.362305 ‐0.24286 2.342982 10 0.42463 ‐0.36668 2.762742 2.270575 ‐0.33771 ‐0.44495 ‐0.30046 ‐0.30374 1.08094 1.362464 ‐0.89508 0.473656 11 ‐1.42229 0.62898 ‐1.41359 ‐2.41314 ‐0.18571 0.936588 1.474956 ‐0.97866 ‐2.12549 ‐1.10488 1.426362 2.386077 12 ‐2.37891 ‐0.25573 0.183276 ‐1.56713 1.182794 ‐1.89022 0.13761 0.169572 1.715265 ‐2.31491 ‐0.47378 1.336392 13 1.010612 1.057229 ‐0.07696 0.229612 ‐0.28624 0.708693 1.012296 ‐0.43554 1.121473 0.942441 1.280506 0.976982 14 1.411097 2.044126 0.812274 ‐4.07546 0.854657 ‐2.32368 ‐0.2855 ‐0.72982 ‐0.17801 1.331856 ‐0.6825 1.485509 15 ‐0.18344 ‐2.81332 0.927137 ‐2.37874 0.184749 ‐3.09361 ‐2.06157 ‐0.21341 ‐1.31178 ‐1.16661 ‐0.00958 ‐1.26476 16 0.325872 ‐1.16212 0.193286 1.211155 1.159106 ‐0.97085 ‐1.51969 0.140087 ‐0.41984 1.58428 0.092082 0.336294 17 ‐0.2084 ‐0.61368 0.775297 ‐0.25224 ‐3.51407 ‐1.25638 ‐0.03478 0.575951 0.83073 ‐0.41963 ‐0.08914 1.041933 18 ‐0.34005 ‐0.69138 ‐0.09366 1.978883 ‐0.19951 ‐1.90897 1.736647 1.040546 1.334828 1.411894 ‐0.98565 0.73342 19 ‐0.81589 ‐0.73905 2.570408 ‐1.00062 1.201243 1.200992 ‐0.24441 ‐1.0082 ‐1.08065 ‐1.36481 0.657927 ‐1.45214 20 1.338884 0.505439 ‐0.93373 ‐0.04069 ‐0.33439 ‐0.36315 1.974108 ‐0.89252 ‐0.19302 0.775368 0.859881 0.426747 21 2.267906 1.392808 1.514907 1.281899 ‐1.05452 ‐1.34054 ‐0.98778 ‐1.56578 0.55742 ‐0.12625 1.359016 3.448792 22 1.025946 1.623347 ‐1.00013 2.806098 0.034668 1.07006 1.06532 2.560489 1.199259 1.484411 1.288807 ‐0.67546 23 ‐0.48327 2.333058 1.178866 3.235153 ‐0.31347 3.889055 ‐0.8149 4.035742 0.104432 ‐1.17626 ‐1.07945 ‐0.46497 24 1.336945 ‐0.72946 ‐0.8219 0.106138 ‐0.70789 ‐1.48422 0.373467 ‐0.41911 0.251965 0.731452 0.248604 0.511305 25 ‐2.03184 0.163395 ‐0.07255 1.543666 ‐0.19435 1.211818 0.117738 ‐1.83418 0.187729 0.276403 2.538012 ‐0.21791

Berikut adalah tes apakah data random di atas mengikuti fungsi normal atau tidak dengan mengunakan bantuan software mini tab

5.0 2.5 0.0 -2.5 -5.0 99.9 99 95 90 80 70 60 50 40 30 20 10 5 1 0.1 C2 Pe rc e n t Mean -0.05477 StDev 1.406 N 240 AD 0.562 P-Value 0.144

Tes Normal data random Normal

Gambar 5. 1 Tes Normal koefisien random menggunakan mini tab

5.2.3 Pembangkitan Debit dengan Metode Thomas dan Fiering

Berikut adalah pembangkitan debit untuk 25 tahun dengan menggunakan data transformasi menggunakan formula Thomas fiering.

Metode Thomas dan Fiering

(

)

(

2

)

1 1 1 j j i j i j 1 j i q b Qx q r Qx₊ = ₊ + − +ξ ⋅σ ₊ − j j j j r b σ σ ₊₁ ⋅ = dengan i

Qx ,Qx_i+1= nilai sintetik pada saat bulan ke-i dan ke-(i+1)

j

q ,q_j+1= nilai rata-rata bulanan paa saat bulan ke-j dan ke-(j+1)

j

b = koefisien regresi least square

i

ξ = nilai acak pada saat ke-i

1 + j

σ = simpangan baku pada saat bulan ke-(j+1)

j

r = koefisien korelasi data bulanan pada saat bulan ke-j

dengan menetapkan Qx₁=q_Januari, perhitungan dimulai dari tahun pertama, maka

selanjutnya akan didapat Bulan Februari

(

)

(

2

)

/ 1 1 /

2 qfeb bfeb jan Qx qJan Feb 1 rFeb Jan

Qx = + − +ξ ⋅σ − Jan Feb jan feb jan feb r b σ σ ⋅ = / /

Maka nilai debit yang diperoleh dari data transformasi harus dikembalikan lagi menjadi

data asli dengan menggunakan rumus λ

λ λ 1 ) ( .. 1) ( + = X_{tm j} X .

Tabel 5. 4 Bangkitan debit sebelum ditransformasi

Tahun Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec

1 14.86 2.12 64.67 101.63 70.83 14.87 2.00 2.82 3.04 6.76 54.91 17.02 2 14.42 2.14 49.11 201.50 77.16 19.69 2.44 3.47 3.69 3.94 39.50 30.42 3 11.23 2.20 49.44 238.26 50.02 15.74 2.22 3.77 3.97 3.30 13.75 27.24 4 11.28 2.05 69.30 236.78 36.98 8.12 1.99 2.55 3.33 3.46 65.90 33.99 5 12.62 2.16 88.78 361.93 63.61 16.18 2.27 3.64 5.42 7.79 61.96 40.80 6 16.18 2.17 82.08 253.23 43.57 15.24 2.18 3.63 4.22 4.45 31.92 36.19 7 16.17 2.20 72.16 358.37 42.89 9.49 2.06 2.44 2.50 2.85 24.66 21.78 8 11.95 2.10 57.83 176.98 52.04 18.79 2.46 2.74 3.66 6.08 67.74 25.69 9 12.77 2.11 52.21 208.53 32.89 8.99 2.27 3.26 4.40 6.35 94.38 36.16 10 13.11 2.11 29.44 135.10 51.74 7.55 1.88 1.94 1.85 2.57 9.42 18.88 11 9.38 2.18 87.59 297.15 61.15 20.54 2.53 3.74 5.04 7.20 73.67 29.40 12 13.82 2.11 55.10 171.70 56.70 13.37 2.12 2.39 2.45 6.06 63.16 29.54 13 12.57 2.09 34.45 193.75 74.79 11.93 2.23 2.64 3.73 5.44 67.65 16.02 14 11.97 2.13 50.91 299.54 57.40 16.18 2.32 3.08 4.52 7.57 103.19 22.25 15 14.16 2.12 68.11 59.06 28.57 10.63 2.22 2.44 2.73 2.93 13.49 29.29 16 11.893 2.096 51.149 216.524 26.405 7.640 2.071 2.977 2.156 4.623 1.573 29.351 17 10.789 2.081 65.639 207.631 58.483 15.573 2.126 1.480 2.687 3.835 23.153 23.819 18 10.296 2.240 43.251 233.190 24.887 2.705 2.345 2.924 3.371 3.823 45.016 29.123 19 16.224 2.115 72.714 194.035 31.449 16.028 2.146 3.090 2.735 3.885 12.122 12.588 20 12.876 2.216 56.964 353.012 70.854 11.919 2.201 3.870 3.561 3.049 47.186 12.592 21 16.837 2.186 77.569 ‐77.448 22.507 3.978 1.890 2.700 2.793 4.599 11.520 20.091 22 14.718 2.113 85.969 126.556 30.612 11.178 2.203 3.580 3.702 6.039 10.308 27.229 23 9.969 2.216 61.264 546.724 59.374 13.755 1.904 3.392 3.093 3.106 50.983 31.407 24 9.984 2.170 91.393 340.552 68.461 12.488 1.916 3.054 3.848 4.507 20.181 43.546 25 13.569 2.121 103.039 411.426 46.183 8.200 2.069 2.844 3.414 5.890 9.169 29.819 26 10.396 2.164 35.585 50.009 48.418 12.976 2.271 2.539 1.767 2.477 48.363 43.862 27 8.321 2.126 61.377 115.291 68.541 3.203 2.119 3.059 3.740 0.803 16.282 36.154 28 14.815 2.182 57.173 253.936 46.940 12.189 2.219 2.785 3.435 5.309 45.900 33.515 29 15.618 2.225 71.536 ‐78.263 63.716 1.705 2.071 2.651 2.767 5.848 12.758 37.249 30 12.561 2.016 73.391 52.663 53.865 ‐0.957 1.869 2.885 2.185 2.392 24.119 17.053 31 13.925 2.087 61.538 329.676 68.193 6.382 1.930 3.045 2.643 6.197 25.836 28.810 32 12.686 2.110 70.939 216.754 ‐0.524 5.395 2.099 3.243 3.285 3.425 22.776 33.992 33 12.334 2.107 56.904 388.918 48.215 3.138 2.301 3.453 3.544 5.959 7.640 31.726 34 11.491 2.105 99.932 159.005 68.812 13.891 2.076 2.525 2.303 2.117 35.389 15.677 35 15.847 2.159 43.335 233.078 46.231 8.483 2.328 2.578 2.759 5.078 38.799 29.474 36 17.302 2.197 82.884 335.135 35.642 5.104 1.991 2.273 3.145 3.831 47.226 51.666 37 14.527 2.207 42.263 452.749 51.658 13.438 2.225 4.142 3.475 6.059 46.041 21.381 38 12.324 2.237 77.457 485.857 46.539 23.184 2.011 4.811 2.912 2.378 6.056 22.926 39 15.695 2.106 45.141 244.408 40.739 4.607 2.146 2.792 2.988 5.017 28.478 30.095 40 9.251 2.144 57.245 355.334 48.291 13.928 2.117 2.151 2.955 4.388 67.132 24.741

Berikut adalah pembangkitan nilai debit yang sebenarnya dikembalikan ke data asli. Tabel 5. 5 Data asli dan bangkitan debit hasil transformasi

Tahun Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec

1988 197 123 163 79.2 140 65.7 20 19.4 13 83.2 116 53 1989 183 142 115 149 155 107 70.9 40.2 20.6 19.6 77.7 128 1990 101 223 116 174 92.7 72.4 35.1 56.9 24.8 13.3 22.3 108 1991 102 75.4 178 173 65 24.3 19.5 14.4 16 14.7 145 152 1992 132.8 166.72 244.09 256.32 123.21 75.96 40.8 48.85 61.45 129.78 134.45 202.11 1993 242.79 168.98 220.83 184.1 78.78 68.53 31.94 48.35 29.28 26.23 60.09 167.64 1994 242.55 226.24 187.38 253.98 77.35 31.12 23.39 12.79 8.72 10 44.13 76.76 1995 116.82 104.44 141.45 132.15 97.15 98.6 75.56 17.79 20.06 60.66 149.99 98.72 1996 136.66 110.15 124.26 153.8 56.67 28.52 41.72 31.79 32.8 69.03 225.5 167.43 1997 145.56 110.25 60.58 102.97 96.49 21.72 15.26 7.46 5.28 8.29 14.57 61.9 1998 66.97 193.9 239.92 213.5 117.59 115.36 99.22 54.89 48.74 101.07 166.24 121.44 1999 165.27 113.33 133.04 128.5 107.51 54.83 26.95 12.09 8.44 60.01 137.65 122.33 2000 131.55 97.75 73.66 143.69 149.34 45.24 36.33 16.03 21.13 44.26 149.74 48.43 2001 117.22 127.89 120.37 215.09 109.09 75.95 47.38 25.92 35.48 118.6 251.75 79.25 2002 175.29 118.87 174.1 48.11 48.11 37.42 35.45 12.85 10.38 10.49 21.81 120.73 2003 115.45 102.22 121.08 159.25 43.92 22.10 23.90 23.18 6.71 28.86 2.77 121.13 2004 92.03 93.11 166.12 153.19 111.53 71.11 27.56 4.57 10.06 18.44 40.95 87.93 2005 82.68 328.30 97.99 170.57 41.02 5.43 51.69 21.85 16.49 18.31 91.05 119.67 2006 244.59 115.44 189.22 143.89 53.79 74.73 29.05 26.30 10.43 19.00 19.32 34.07 2007 139.33 259.72 138.76 250.46 140.05 45.19 33.69 63.89 18.80 11.36 96.42 34.08 2008 268.24 198.43 205.47 60.32 36.54 8.69 15.58 17.04 10.89 28.48 18.24 67.94 2009 192.44 114.63 234.27 96.95 52.13 40.63 33.96 45.79 20.71 59.46 16.10 107.91 2010 76.84 259.51 152.18 375.79 113.55 57.51 16.07 36.95 13.54 11.78 105.95 134.49 2011 77.10 173.95 253.32 242.25 134.45 48.86 16.52 25.26 22.84 27.07 34.82 223.87 2012 158.00 120.78 295.32 288.67 84.38 24.67 23.79 19.99 16.98 55.35 14.14 124.12 2013 84.53 165.51 76.71 41.32 89.21 52.11 41.26 14.27 4.92 7.75 99.35 226.43 2014 51.49 124.85 152.54 88.96 134.63 6.62 27.03 25.39 21.24 2.12 27.10 167.35 2015 195.56 192.08 139.41 184.57 86.01 46.91 35.43 18.71 17.23 41.45 93.23 148.74 2016 222.61 281.30 185.33 60.92 123.46 3.40 23.89 16.15 10.68 54.23 20.47 175.32 2017 131.35 63.84 191.47 43.32 101.19 2.18 14.86 20.92 6.86 7.30 42.99 53.16 2018 168.19 96.37 153.05 235.07 133.82 16.82 17.06 25.02 9.74 64.11 46.65 117.70 2019 134.50 112.35 183.36 159.41 1.55 13.17 25.69 31.23 15.52 14.40 40.16 152.04 2020 125.81 109.87 138.58 273.99 88.77 6.46 45.11 39.63 18.59 57.21 11.60 136.61 2021 106.52 108.39 283.97 119.69 135.27 58.47 24.18 14.06 7.53 6.01 68.04 46.93 2022 230.75 158.81 98.23 170.49 84.48 26.02 49.01 14.89 10.62 36.79 76.03 121.91 2023 287.14 217.27 223.59 238.68 62.25 12.18 19.64 10.67 14.05 18.40 96.52 293.02 2024 186.41 237.35 95.18 315.46 96.30 55.28 36.04 57.65 17.72 60.04 93.58 74.63 2025 125.56 318.36 205.09 336.81 85.15 143.06 20.59 53.52 11.88 7.24 9.08 82.96 2026 225.34 108.68 103.42 178.15 72.81 10.57 29.02 18.87 12.56 35.64 52.40 125.90 2027 64.97 142.12 139.63 251.98 88.94 58.74 26.88 9.35 12.26 25.35 148.33 93.17

 

Gambar 5. 3 Bangkitan debit bulan Februari

Gambar 5. 4 Bangkitan debit bulan Maret

Gambar 5. 6 Bangkitan debit bulan Mei

Gambar 5. 7 Bangkitan debit bulan Juni

Gambar 5. 9 Bangkitan debit bulan Agustus

Gambar 5. 10 Bangkitan debit bulan September

Gambar 5. 12 Bangkitan debit bulan November

Tabel 5. 6 Bangkitan debit inflow yang telah dibedakan ke dalam tahun kering, normal dan basah

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec %

51.49 63.84 76.71 41.32 1.55 2.18 14.86 4.57 4.92 2.12 2.77 34.07 0.04 64.97 93.11 95.18 43.32 36.54 3.40 15.58 9.35 6.71 6.01 9.08 34.08 0.08 76.84 96.37 97.99 60.32 41.02 5.43 16.07 10.67 6.86 7.24 11.60 46.93 0.12 77.10 102.22 98.23 60.92 43.92 6.46 16.52 14.06 7.53 7.30 14.14 53.16 0.16 82.68 108.39 103.42 88.96 52.13 6.62 17.06 14.27 9.74 7.75 16.10 67.94 0.2 84.53 108.68 121.08 96.95 53.79 8.69 19.64 14.89 10.06 11.36 18.24 74.63 0.24 92.03 109.87 138.58 119.69 62.25 10.57 20.59 16.15 10.43 11.78 19.32 82.96 0.28 T. Kering 106.52 112.35 138.76 143.89 72.81 12.18 23.79 17.04 10.62 14.40 20.47 87.93 0.32 115.45 114.63 139.41 153.19 84.38 13.17 23.89 18.71 10.68 18.31 27.10 93.17 0.36 125.56 115.44 139.63 159.25 84.48 16.82 23.90 18.87 10.89 18.40 34.82 107.91 0.4 125.81 120.78 152.18 159.41 85.15 22.10 24.18 19.99 11.88 18.44 40.16 117.70 0.44 131.35 124.85 152.54 170.49 86.01 24.67 25.69 20.92 12.26 19.00 40.95 119.67 0.48 T. Normal 134.50 142.12 153.05 170.57 88.77 26.02 26.88 21.85 12.56 25.35 42.99 121.13 0.52 139.33 158.81 166.12 178.15 88.94 40.63 27.03 23.18 13.54 27.07 46.65 121.91 0.56 158.00 165.51 183.36 184.57 89.21 45.19 27.56 25.02 14.05 28.48 52.40 124.12 0.6 168.19 173.95 185.33 235.07 96.30 46.91 29.02 25.26 15.52 28.86 68.04 125.90 0.64 186.41 192.08 189.22 238.68 101.19 48.86 29.05 25.39 16.49 35.64 76.03 134.49 0.68 T. Basah 192.44 198.43 191.47 242.25 111.53 52.11 33.69 26.30 16.98 36.79 91.05 136.61 0.72 195.56 217.27 205.09 250.46 113.55 55.28 33.96 31.23 17.23 41.45 93.23 148.74 0.76 222.61 237.35 205.47 251.98 123.46 57.51 35.43 36.95 17.72 54.23 93.58 152.04 0.8 225.34 259.51 223.59 273.99 133.82 58.47 36.04 39.63 18.59 55.35 96.42 167.35 0.84 230.75 259.72 234.27 288.67 134.45 58.74 41.26 45.79 18.80 57.21 96.52 175.32 0.88 244.59 281.30 253.32 315.46 134.63 71.11 45.11 53.52 20.71 59.46 99.35 223.87 0.92 268.24 318.36 283.97 336.81 135.27 74.73 49.01 57.65 21.24 60.04 105.95 226.43 0.96 287.14 328.30 295.32 375.79 140.05 143.06 51.69 63.89 22.84 64.11 148.33 293.02 1

Gambar 5. 14 Bangkitan debit saat tahun kering, tahun normal dan tahun basah

 

5.2.4 Test Nilai Kemencengan Metoda Thomas Fiering

Untuk mengetahui seberapa jauh nilai kemencengan bangkitan debit dengan metoda Thomas Fiering, dalam tugas akhir ini diambil contoh unuk pengetesan dengan menggunakan data historis selama 5 tahun yaitu data tahun 1998 sampai dengan tahun 2002. Dimana data historis tersebut akan dibandingkan dengan nilai bangkitan debit hasil dari metoda Thomas Fiering pada tahun yang sama yaitu tahun 1998 sampai dengan tahun 2002.

Tabel 5. 7 Data Historis Tahun 1998-2002

Tahun Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec

1998 66.97 193.90 239.92 213.50 117.59 115.36 99.22 54.89 48.74 101.07 166.24 121.44

1999 165.27 113.33 133.04 128.50 107.51 54.83 26.95 12.09 8.44 60.01 137.65 122.33

2000 131.55 97.75 73.66 143.69 149.34 45.24 36.33 16.03 21.13 44.26 149.74 48.43

2001 117.22 127.89 120.37 215.09 109.09 75.95 47.38 25.92 35.48 118.60 251.75 79.25

2002 175.29 118.87 174.10 48.11 48.11 37.42 35.45 12.85 10.38 10.49 21.81 120.73

Tabel 5. 8 Data Bangkitan Tahun 1998-2002

Tahun Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec 1998 120.36 91.25 154.01 189.04 50.29 52.32 63.67 47.21 26.53 112.29 119.74 134.25 1999 92.01 92.38 162.39 133.01 115.04 112.05 35.56 3.70 9.46 15.06 137.98 97.50 2000 80.56 308.81 84.25 118.35 44.56 35.62 59.59 22.28 20.25 36.26 176.09 131.41 2001 254.73 109.23 195.00 117.01 60.45 117.71 50.16 32.82 20.31 60.68 160.78 46.58 2002 134.30 259.72 138.76 250.46 140.05 45.19 33.69 63.89 18.80 11.36 96.42 34.08

Tabel 5. 9 Simpangan Data Bangkitan dengan Data Historis Tahun 1998-2002

Tahun Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec

1998 53.39 102.65 85.91 24.46 67.30 63.04 35.55 7.68 22.21 11.22 46.50 12.81 1999 73.26 20.95 29.35 4.51 7.53 57.22 8.61 8.39 1.02 44.95 0.33 24.83 2000 50.99 211.06 10.59 25.34 104.78 9.62 23.26 6.25 0.88 8.00 26.35 82.98 2001 137.51 18.66 74.63 98.08 48.64 41.76 2.78 6.90 15.17 57.92 90.97 32.67 2002 40.99 140.85 35.34 202.35 91.94 7.77 1.76 51.04 8.42 0.87 74.61 86.65 average 71.23 98.83 47.16 70.95 64.04 35.88 14.39 16.05 9.54 24.59 47.75 47.99 koef. Skew 0.4017405

Perhitungan debit menggunakan metoda Thomas Fiering dihitung dengan interval waktu 5 tahun yaitu dari tahun 1998-2002. Dari hasil yang didapatkan ternyata debit yang dihitung dengan menggunakan metoda Thomas Fiering memiliki nilai yang berbeda dengan nilai debit historis hasil pengamatan, dimana nilai kof.skewnessnya adalah 0.4017. Hal ini menunjukkan bahwa tingkat akurasi untuk perhitungan bangkitan debit dengan menggunakan metoda Thomas Fiering sekitar 60% mendekati data sebenarnya dan memiliki kemencengan sebesar 40% dari data sebenarnya. Adanya kemencengan ini mungkin disebabkan karena adanya koefisien random variabel yang beragam pada proses perhitungan dalam metoda Thomas Fiering.

Perhitungan bangkitan debit dengan menggunakan Thomas Fiering dalam kasus ini masih tetap digunakan karena lebih dari 50% perhitungan dengan metoda ini mendekati kebenaran (data historis).

5.3 PERKIRAAN LAJU SEDIMEN

 

Laju sedimentasi waduk merupakan kecepatan penambahan sedimen di waduk. Perkiraan laju sedimen di waduk dapat diperkirakan dengan cara empiris maupun berdasarkan hasil pemeruman dengan menghitung perbedaan kapasitas tampungan efektif awal (perencanaan) dengan kapasitas tampungan hasil pemeruman akhir. Perbedaan tersebut adalah merupakan kondisi volume sedimen yang diendapkan di dasar waduk dan tingkat laju sedimentasi waduk dapat dihitung berdasarkan total volume sedimen dibagi dengan lamanya waktu operasi, dalam satuam m3/tahun.

Untuk memperkirakan besarnya laju sedimentasi secara empiris, dapat dilakukan melalui analisa lengkung debit sedimen yang dibuat berdasarkan data pengukuran debit aliran

(Qw) dan laju sedimentasi (Qs). Untuk membuat sediment rating curve, diperlukan data

pengukuran debit dan laju sedimen lapangan. Setiap pengukuran debit aliran (Qw)

biasanya diambil tiga buah contoh sedimen melayang yaitu pada posisi 1/6Q, 3/6Q dan 5/6Q. Dengan metode ini contoh sedimen melayang (suspensi) yang diambil diasumsikan sudah mewakili besaran debit yang terjadi pada waktu itu. Oleh karena itu sangatlah tidak mungkin apabila pengambilan contoh sedimen melayang tanpa dilakukan pengukuran debit aliran. Komponen debit aliran dengan komponen sedimen melayang sangatlah berhubungan erat yang biasanya disebut sebagai sediment rating curve.

Karena dalam tugas akhir ini, penulis mengalami kesulitan untuk mendapatkan data debit aliran sesaat (untuk membuat persamaan hubungan antara debit aliran dengan laju sedimentasi), sehingga dengan segala keterbatasan yang ada disertai beberapa asumsi-asumsi maka penulis membuat suatu persamaan rating curve secara coba-coba dengan metoda optimasi. Dimana fungsi tujuannya adalah meminimalkan kesalahan antara total laju sediment per tahun hasil optimasi dengan jumlah total laju sedimen per tahun hasil pengamatan/data. Hubungan antara debit aliran dengan debit sedimen dapat ditulis dengan suatu persamaan sebagai berikut :

Qs = a Qwb

Dimana : Qs = laju sediment (ton/hari)

A dan b = konstanta

Setelah dihitung dengan metoda optimasi maka secara matematis hubungan antara kedua paramater tersebut dapat ditulis sebagai berikut:

Qs = 150.9 Qw 0.931

Dimana : Qs = laju sediment (ton/hari)

Qw = debit aliran (m3/detik)

Persamaan diatas digunakan untuk membangkitkan laju sedimen bulanan, sebagai tambahan dilakukan juga analisa laju erosi bulanan dengan metode USLE. Parameter input untuk analisa USLE dapat dilihat pada tabel dibawah ini.

Tabel 5. 10 Parameter Analisa USLE

Data-data untuk perhitungan sedimentasi lahan : nilai satuan

Panjang lahan 500 m

Kemiringan lahan 10 %

kelas Struktur tanah 3

Kelas permeabilitas tanah 3

Ve etasi dominan (C) = belukar / rum put 0,2

Konservasi tanah = leren d n kemirin an > 20% 75 %

Persentase debu + pasir halus 53 %

Persentase asir 0,1 - 2,00 mm 5 %

Persentase bahan or ganik tanah 2

° i_°

Berat Spesifik tanah (g) 1,2 ton / m3

Luas DPS 2283 x 106 m2

C dari tabel 0,200

5.3.1 Penentuan Curah Hujan Wilayah

Berikut adalah letak dari 11 stasiun pengamatan curah hujan yang ada di kawasan waduk saguling.

Gambar 5. 15 Peta Posisi Stasiun Pengamatan Hujan

Gambar 5. 16 Catchmen area masing-masing stasiun pengamatan hujan

Tabel 5. 11 Luas Catchmen Area untuk masing-masing stasiun pengamatan hujan

Ciparay 12464.397

16734.243 22649.054

Cicalengka Paseh Chicona Catchmen Area hasil dari

Poligon Thieshen (Ha)

Catchmen Area hasil dari Poligon Thieshen (Ha)

17775.718 24965.125 17775.718 Ujung Berung Bandung 25638.249 29331.852 23657.226 14821 22487.585 Cisondari Cililin Montoya Sukawarna Saguling

Penentuan curah hujan rata-rata dari 11 stasiun pengamatan hujan sebagai berikut: 1 1 2 2 3 3 11 11 2 1 2 3 11 .... ... rata A R A R A R A R R A A A A + + + + = + + + +

Berikut disajikan tabel hasil perhitungan rata-rata curah hujan bulanan untuk tiap-tiap bulan selama kurun waktu 15 tahun dari tahun 1988 s/d 2002

Tabel 5. 12 Hujan Wilayah rata-rata bulanan hasil dari Poligon Thiessen (mm)

1988 334.54 106.35 305.77 124.28 154.82 32.90 11.06 22.78 18.07 174.68 120.18 85.06 1989 255.35 199.30 129.36 59.26 186.60 91.92 96.54 54.44 28.10 64.39 146.30 262.66 1990 168.23 265.18 131.19 192.18 126.79 94.26 38.30 124.89 64.03 50.26 116.34 163.38 1991 141.93 125.22 272.05 118.18 33.22 4.00 2.80 1.03 14.20 31.82 299.77 251.34 1992 161.27 191.01 287.89 127.04 167.03 34.08 12.04 22.58 16.69 159.32 116.34 84.27 1993 233.92 141.26 282.44 180.21 68.33 55.86 10.44 0.00 19.37 47.59 191.60 128.24 1994 324.21 165.77 188.66 166.04 78.91 10.07 0.65 7.94 20.25 55.47 191.60 131.04 1995 204.85 159.50 214.71 157.18 89.42 50.91 53.58 3.54 80.44 122.45 230.01 108.66 1996 156.02 6.78 0.00 85.04 99.87 10.83 9.21 20.85 71.81 211.50 225.46 165.62 1997 176.35 115.30 117.60 192.85 135.22 0.00 5.11 0.00 2.60 29.37 122.73 204.91 1998 189.98 281.57 368.11 153.76 119.58 148.06 130.96 49.01 108.89 192.42 176.63 152.72 1999 203.83 129.25 168.83 165.62 153.10 56.08 44.01 10.12 11.14 145.40 271.72 150.40 2000 187.83 108.77 137.20 212.63 117.56 27.46 61.38 65.97 34.33 194.25 236.51 62.46 2001 235.12 143.39 185.14 240.07 149.97 94.36 76.09 22.58 0.00 7.97 201.11 262.66 2002 339.58 119.71 320.40 232.70 27.86 32.20 79.07 14.89 1.05 17.30 134.14 278.75 Jul

May Jun Aug Sep Oct Nov Dec

Tahun/Bulan Jan Feb Mar Apr

5.3.2 Penentuan Sedimentasi Menggunakan USLE

USLE adalah metode untuk perkiraan besaran erosi permukaan yang aling banyak digunakan. USLE diterapkan dengan memperhatikan bahwa erosi tanah disebabkan oleh adanya interaksi dari faktor-faktor yang dikemukakan oleh Baver (1976), yaitu topografi (T), tanah (S), iklim (C), vegetasi (V) dan manusia (H). Sedangkan formula USLE tersebut adalah :

E = R x K x L x S x C x P Dimana :

E : laju erosi aktual rata2 tahunan (ton/ha/thn) R : faktor erosivitas hujan (mm/ha/jam/thn)

K : faktor erodibilitas tanah (ton/ha.jam/mm)

L : faktor panjang lereng (m)

S : faktor kemiringan lereng (%)

C : faktor pengelolaan tanaman (tanpa satuan)

Tabel 5. 13 Hujan Wilayah rata-rata bulanan hasil dari Poligon Thiessen (cm) 1988 33.45 10.64 30.58 12.43 15.48 3.29 1.11 2.28 1.81 17.47 12.02 8.51 1989 25.54 19.93 12.94 5.93 18.66 9.19 9.65 5.44 2.81 6.44 14.63 26.27 1990 16.82 26.52 13.12 19.22 12.68 9.43 3.83 12.49 6.40 5.03 11.63 16.34 1991 14.19 12.52 27.20 11.82 3.32 0.40 0.28 0.10 1.42 3.18 29.98 25.13 1992 16.13 19.10 28.79 12.70 16.70 3.41 1.20 2.26 1.67 15.93 11.63 8.43 1993 23.39 14.13 28.24 18.02 6.83 5.59 1.04 0.00 1.94 4.76 19.16 12.82 1994 32.42 16.58 18.87 16.60 7.89 1.01 0.06 0.79 2.03 5.55 19.16 13.10 1995 20.49 15.95 21.47 15.72 8.94 5.09 5.36 0.35 8.04 12.24 23.00 10.87 1996 15.60 0.68 0.00 8.50 9.99 1.08 0.92 2.09 7.18 21.15 22.55 16.56 1997 17.63 11.53 11.76 19.28 13.52 0.00 0.51 0.00 0.26 2.94 12.27 20.49 1998 19.00 28.16 36.81 15.38 11.96 14.81 13.10 4.90 10.89 19.24 17.66 15.27 1999 20.38 12.92 16.88 16.56 15.31 5.61 4.40 1.01 1.11 14.54 27.17 15.04 2000 18.78 10.88 13.72 21.26 11.76 2.75 6.14 6.60 3.43 19.42 23.65 6.25 2001 23.51 14.34 18.51 24.01 15.00 9.44 7.61 2.26 0.00 0.80 20.11 26.27 2002 33.96 11.97 32.04 23.27 2.79 3.22 7.91 1.49 0.10 1.73 13.41 27.88 Jun Jul Tahun/

Bulan Jan Feb Mar Apr May Aug Sep Oct Nov Dec

faktor erosivitas hujan (R)

Rm = 2.21 (R)1.36

Dimana:

Rm : erosivitas hujan bulanan (EI30)

R : curah hujan bulanan (cm)

Maka nilai erosivitas hujan bulanan seperti disajikan dalam tabel berikut ini: Tabel 5. 14 Perhitungan Erosivitas hujan bulanan

1988 261.60 55.05 231.49 68.04 91.74 11.16 2.53 6.77 4.94 108.11 65.01 40.62 1989 181.18 129.34 71.86 24.85 118.26 45.14 48.26 22.14 9.01 27.82 84.94 188.26 1990 102.71 190.73 73.24 123.09 69.91 46.72 13.72 68.50 27.61 19.86 62.20 98.70 1991 81.51 68.75 197.48 63.54 11.31 0.64 0.39 0.10 3.56 10.67 225.33 177.32 1992 96.98 122.07 213.28 70.11 101.72 11.71 2.85 6.69 4.44 95.38 62.20 40.11 1993 160.81 80.99 207.80 112.79 30.16 22.93 2.34 0.00 5.43 18.44 122.59 71.00 1994 250.67 100.67 120.04 100.90 36.68 2.23 0.05 1.62 5.77 22.72 122.59 73.12 1995 134.26 95.53 143.12 93.65 43.49 20.21 21.67 0.54 37.66 66.68 157.17 56.69 1996 92.71 1.30 0.00 40.62 50.54 2.46 1.97 6.00 32.27 140.22 152.95 100.55 1997 109.51 61.45 63.12 123.67 76.31 0.00 0.89 0.00 0.35 9.57 66.89 134.31 1998 121.18 206.94 297.94 90.88 64.56 86.33 73.06 19.19 56.84 123.30 109.75 90.05 1999 133.35 71.77 103.21 100.55 90.36 23.05 16.58 2.24 2.56 84.23 197.15 88.20 2000 119.32 56.76 77.84 141.24 63.09 8.73 26.07 28.76 11.83 124.90 163.24 26.69 2001 161.93 82.65 117.00 166.59 87.85 46.78 34.91 6.69 0.00 1.62 130.94 188.26 2002 266.97 64.66 246.68 159.68 8.90 10.84 36.78 3.80 0.10 4.66 75.49 204.12 Tahun/

Bulan Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec

faktor erodibilitas tanah (K)

K = (2.713 x M1.14 x 10-4 x (12-a)+3.25 x (b-2)+2.5 x (c-3))/100 K = (2.713*((0.53)^1.14)*(10^-4)*(12-2)+3.25*(3-2)+2.5*(3-3))/100 K = 0.032513

faktor panjang lereng (m) dan kemiringan lereng(%) (LS) LS = L0.5/100 x (1.38+0.965 x S+0.138 x S2)

LS = (500^0.5)/100*(1.38+0.965*10+0.138*10^2) LS = 5.552156788

faktor pengelolaan tanaman ( C ) didapat dari tabel

c = 0.2

faktor konservasi tanah (P) didapat dari tabel

P = 0.75 Maka :

E = R x K x L x S x C x P

Besarnya nilai E (laju sedimen (ton/ha/bln)) disajikan dalam tabel dibawah ini: Tabel 5. 15 Nilai laju sedimentasi dengan analisa USLE (ton/ha/bln)

1988 7.08 1.49 6.27 1.84 2.48 0.30 0.07 0.18 0.13 2.93 1.76 1.10 1989 4.91 3.50 1.95 0.67 3.20 1.22 1.31 0.60 0.24 0.75 2.30 5.10 1990 2.78 5.16 1.98 3.33 1.89 1.26 0.37 1.85 0.75 0.54 1.68 2.67 1991 2.21 1.86 5.35 1.72 0.31 0.02 0.01 0.00 0.10 0.29 6.10 4.80 1992 2.63 3.31 5.78 1.90 2.75 0.32 0.08 0.18 0.12 2.58 1.68 1.09 1993 4.35 2.19 5.63 3.05 0.82 0.62 0.06 0.00 0.15 0.50 3.32 1.92 1994 6.79 2.73 3.25 2.73 0.99 0.06 0.00 0.04 0.16 0.62 3.32 1.98 1995 3.64 2.59 3.88 2.54 1.18 0.55 0.59 0.01 1.02 1.81 4.26 1.53 1996 2.51 0.04 0.00 1.10 1.37 0.07 0.05 0.16 0.87 3.80 4.14 2.72 1997 2.97 1.66 1.71 3.35 2.07 0.00 0.02 0.00 0.01 0.26 1.81 3.64 1998 3.28 5.60 8.07 2.46 1.75 2.34 1.98 0.52 1.54 3.34 2.97 2.44 1999 3.61 1.94 2.79 2.72 2.45 0.62 0.45 0.06 0.07 2.28 5.34 2.39 2000 3.23 1.54 2.11 3.82 1.71 0.24 0.71 0.78 0.32 3.38 4.42 0.72 2001 4.38 2.24 3.17 4.51 2.38 1.27 0.95 0.18 0.00 0.04 3.55 5.10 2002 7.23 1.75 6.68 4.32 0.24 0.29 1.00 0.10 0.00 0.13 2.04 5.53 Dec Nov Oct Sep Aug Jul Tahun/

Bulan Jan Feb Mar Apr May Jun

Hasil laju sedimen (E) dalam (ton/hari) adalah sebagai berikut :

Tabel 5. 16 Nilai laju sedimentasi dengan analisa USLE (ton/hari)

1988 53906.56 11343.80 47701.73 14021.21 18903.93 2300.15 522.07 1395.32 1018.10 22276.95 13395.55 8371.20 1989 37333.55 26651.48 14806.66 5121.07 24368.02 9302.56 9944.88 4562.81 1855.87 5733.37 17502.83 38793.89 1990 21164.23 39301.74 15091.04 25364.46 14406.71 9626.56 2828.14 14114.25 5689.65 4093.22 12816.59 20338.79 1991 16796.94 14165.86 40692.01 13093.40 2330.83 131.17 80.54 20.64 733.82 2197.72 46432.32 36538.64 1992 19983.83 25154.58 43947.78 14446.06 20960.52 2413.26 586.31 1378.93 913.90 19654.94 12816.59 8265.90 1993 33137.20 16688.85 42819.46 23240.95 6214.88 4725.29 483.08 0.00 1118.98 3800.68 25260.44 14631.30 1994 51654.13 20744.49 24735.98 20790.89 7559.17 459.69 11.05 332.87 1189.21 4681.14 25260.44 15067.70 1995 27666.19 19685.32 29492.29 19297.80 8960.69 4164.87 4465.46 111.13 7759.85 13740.66 32386.97 11680.60 1996 19103.43 268.44 0.00 8369.59 10414.26 507.75 406.97 1237.04 6649.57 28893.64 31518.11 20719.48 1997 22565.58 12661.84 13005.75 25484.60 15724.97 0.00 182.85 0.00 72.92 1971.34 13783.10 27676.08 1998 24970.73 42641.36 61393.11 18727.74 13304.07 17789.84 15055.63 3954.82 11713.38 25408.28 22614.41 18556.62 1999 27478.88 14788.55 21267.53 20720.44 18619.44 4750.30 3417.02 462.56 527.40 17356.99 40624.95 18173.97 2000 24586.73 11696.31 16039.27 29103.84 12999.89 1798.67 5371.08 5925.66 2437.50 25736.24 33637.88 5500.39 2001 33368.50 17031.95 24109.36 34327.46 18102.69 9639.91 7194.21 1378.79 0.00 334.67 26981.78 38793.89 2002 55012.78 13323.83 50830.31 32903.62 1834.80 2234.25 7579.66 782.56 21.18 960.00 15555.11 42061.43 Apr Mar Feb Jan Tahun/B

ulan May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec

Gambar 5. 17 Grafik laju sedimen antara data pengamatan dengan analisa perhitungan

Hubungan antara debit aliran (inflow) dengan debit sedimen hasil dari analisis menggunakan USLE dapat ditulis dengan suatu persamaan sebagai berikut :

Gambar 5. 18 Grafik hubungan laju sedimen (Qs) dengan debit aliran (Qw)

Gambar 5. 19 Grafik hubungan laju sedimen (Qs) dengan debit aliran (Qw)

dengan analisa microsoft excel

Dari grafik diatas didapatkan hubungan antara inflow sedimen (ton/hari) dengan debit / inflow (m3_{/s) adalah sebagai berikut:}

Qs = a Qwb

Dimana : Qs = laju sediment (ton/hari)

Qw = debit aliran (m3/detik)

a = 21.78

b = 1.374

maka besarnya inflow sedimen bisa dinyatakan dengan:

Qs = 21.78 Qw1.374

5.4 ANALISA PERMODELAN LAJU SEDIMENTASI WADUK

 

Ada 2 cara didalam menghitung jumlah sedimen yang masuk ke dalam waduk, yaitu :

1. Menggunakan metode empirik

2. Menggunakan metode numerik

Metode empirik menganalisa sedimentasi yang terjadi di waduk berdasarkan penelitian dan pengukuran lapangan pada beberapa titik lokasi di waduk. Ruang lingkup metode ini dibatasi oleh perkiraan kasar dari lokasi terbesa pengendapan di waduk dan perkiraan total timbunan sedimen di waduk untuk periode waktu yang ditentukan.

Metode yang dapat digunakan yaitu metode numerik, dalam penulisan tugas akhir ini permodelan menggunakan metode numerik. Analisa model dihitung dengan metode selisih hingga (finite difference) terhadap ruang dan waktu. Output atau hasil yang didapat dari permodelan ini adalah berupa jumlah sedimen pada setiap jarak yang telah ditentukan dan jumlah sedimen yang masuk ke waduk serta perubahan dasar elevasi waduk akibat pengendapan sedimen.

5.4.1 Persamaan dan Asumsi

Dalam pemodelan metode numerik diperlukan beberapa persamaan dan asumsi-asumsi yang digunakan, yaitu:

• Persamaan matematika, pemodelan disimulasikan dengan kondisi nilai batas

• Persamaan hidraulika, seperti persamaan kontinuitas untuk aliran terbuka,

persamaan angkutan sedimen, persamaan agradasi.

• Semua permodelan sedimentasi waduk berdasarkan asumsi-asumsi fundamental

dalam arah vertikal, kerapatan aliran sedimen seragam, faktor friksi sepanjang aliran seragam, diameter sedimen seragam.

5.4.2 Skema Prosedur Perhitungan

START

INITIAL CONDITION : 1. BED SLOPE 2.ELEVASI MUKA AIR 3. KONSENTRASI SEDIMEN AWAL

4. t = 0

BACA : 1. DEBIT INFLOW BULANAN 2. KONDISI BATAS ( dx, dt, x = 0 dan x = L

do/dx = 0 ) 3. DATA SEDIMEN INPUT KONSENTRASI SEDIMEN DI x = L ANALISA BACKWATER MENGHITUNG KONSENTRASI SUSPENDED SEDIMEN DI MASING

-MASING X

DEBIT SUSPENDED SEDIMEN

TOTAL DEBIT SEDIMEN

BED CHANNEL BARU

t < 1 bulan

t < 1 bulan

DEBIT BED LOAD

TIDAK YA

KETERANGAN : t = jumlah waktu pengamatan x = stasiun pengamatan dx = interval jarak perhitungan dt = interval waktu perhitungan x = L = stasiun pengukuran sedimen x = 0 = lokasi waduk

Gambar 5. 20 Skema perhitungan sedimen yang masuk ke waduk

 

Prosedur perhitungan secara umum :

• Analisis backwater untuk suatu nilai debit tertentu.

• Hitung besarnya angkutan sedimen pada masing-masing jarak yang telah ditentukan

(inflow sedimen telah diketahui).

YA 

• Hitung besarnya elevasi dasar waduk yang baru akibat adanya sedimentasi.

• Kemudian perhitungan diulang kembali tapi dengan dasar geometri waduk yang baru

dan debit dan inflow sedimen yang berbeda. Perhitungan dilakukan tiap satu bulan.

5.4.3 Hasil Perhitungan Laju Sedimen Yang Masuk Ke Dalam Waduk

Perhitungan pada tahun basah pada jarak 500 m dari waduk Saguling

januari 192.44 mcm (q) = 192.44 m3/s g = 9.81 m/s2 уs = 1200 kg/m 3 ds = 0.45 mm υm = 0.000001 ε      = 80 m/s2 = 641.75 m = 551.5 m viskositas kinematik diameter sedimen berat jenis sedimen gravitasi

debit

elevasi dasar waduk elevasi muka air waduk koef difusi molekul

Kolom 1

Jarak dari waduk = 500 m Kolom 2

Kemiringan dasar saluran = 0.00021 Kolom 3 Kedalamam normal 1 1 2 3 _{0.03 (194.44)}2 3 40.698 8 8 9.81 0.00021 n o fq x h gS x x ⎛ ⎞ ⎛ ⎞ =_{⎜ ⎟} =_{⎜ ⎟} = ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ m Kolom 4 Faktor friksi = 0.03 Kolom 5

Elevasi dasar saluran = 515.50 Kolom 6

3 3 1 1 n o c h h h S h h ⎛ _{⎛ ⎞} ⎞ − ⎜ _{⎜ ⎟} ⎟ ⎝ ⎠ ⎜ ⎟ ∆ = ⎜ _{⎛ ⎞} ⎟ − ⎜ _{⎜ ⎟} ⎟ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠

Dimana nilai kedalaman air (h) =90.251 m dan kedalaman kritis hc : 1/ 3 1/ 3 2 _192.442 15.57 9.81 c q h g ⎛ ⎞ ⎛ ⎞ =_{⎜ ⎟} =_{⎜ ⎟} = ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ m maka 3 3 1 1 n o c h h h S h h ⎛ _{⎛ ⎞} ⎞ − ⎜ _{⎜ ⎟} ⎟ ⎝ ⎠ ⎜ ⎟ ∆ = _{⎜ ⎟} ⎛ ⎞ − ⎜ _{⎜ ⎟} ⎟ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ = 0.000001 m Kolom 7

Kedalaman air (h) = kedalama air bulan sebelumnya + ∆h

= 90.251+0.000001 = 90.251 m Kolom 8

Elevasi muka air = 641.75 Kolom 9 Kecepatan aliran = (1/n) x R2/3 x S1/2 = 0.345 Kolom 10 o τ (N/m2) o τ = g x 1082 x h x So x (ho/h) = 18.449 Kolom 11 o τ (shields) o τ (shields) = τ_o(N/m2_{) / {(} s γ /1000) x g x ds x 10-3) = 3482.56 Kolom 12

Apabila kolom 11 > 0.52 maka kolom 12 (qbv) adalah :

bila kolom 11 > 0.18 maka kolom 12 (qbv) adalah :

qbv* = 40 x τ_o(shields)3

bila tidak keduanya maka: 0.391 2.15 exp ( ) bv o q x shields τ ⎛ − ⎞ = _{⎜ ⎟} ⎝ ⎠

Untuk perhitungan ini qbv = 2.149

Kolom 13

qbv = qbv* x ϖ x 10-3 x ds x 10-3 = 0.000

Kolom 14

Ci,j yaitu consentrasi pada jarak i bulan ke j. Ci,j didapatkan dengan melakukan perhitungan dengan analisa USLE

Hasilnya = 0.011205 kg/m2/dtk Kolom 15

Ci,j+1 yaitu konsentrasi pada jarak i bulan ke j+1. Didapatkan dengan rumus

(

)

(

0 1000

)

(

1000 500 0

)

, 1 , , , 2 , , , 1000 1000 _{(2 )} 2 x i j i j i j i j i j i j i j dtkx dtk C C xvel x C C x C xC C x X X ε + ⎛ ⎞ _{⎛ ⎞} = −_{⎜⎜ ⎟⎟} − +_{⎜ ⎟} − + ∆ ⎝ ∆ ⎠ ⎝ ⎠ Hasilnya = 0.00098 Kolom 16 Reset consentration = 0 Kolom 17

qbw =(( Ci,j+1 - Reset consentration) x vel x h) =0.0305

Kolom 18

qbv = qbw + γ_s= 0.00001151659 m2/s

Kolom 19 qtotal dalam m2/s

qtotal = qbv13 + qbv18 = 0.0000888974 m2/s Kolom 20 2 ( / ) 2650 ( / ) 9.218 1000 24 3600 total total q m s x q tons day x x = =  tons/day Kolom 21 TEi = 1-exp(-30000-jarak) x ϖ x 0.001 velxh= 1 Kolom 22 Z ∆  of simon et al. 

(

)

(

)

0 2 0 2 500 ( / ) ( / ) / 1000 0.0005767 0.57 Ei total total T Z ⎛ ⎞x q m s q m s x dtk ∆ =_{⎜ ⎟} − ∆ = ⎝ ⎠     Kolom 23

Bed elevation baru (m) = elevasi dasar saluran (kolom5) + ∆Z =551.500058 m

Kolom24

Reset Z = 551.500 m

Perhitungan lengkap dan lebih lanjut dapat dilihat pada lampiran sedimen inflow. Pada lampiran akan dilampirkan contoh perhitungan untuk tahun basah dari bulan Januari sampai dengan bulan Desember.

Gambaran akumulasi sedimen dari bulan Januari sampai Desember pada tahun kering dapat dilihat pada grafik berikut:

Gambar 5. 21 Elevasi muka air, dasar saluran dan dasar saluran baru pada bulan Januari

Gambar 5. 22 Elevasi muka air, dasar saluran dan dasar saluran baru pada bulan Februari

Dari grafik 5.21 sampai dengan grafik 5.23 terlihat perubahan elevasi dasar saluran mulai dari 30000 m dari waduk sampai dengan waduk Saguling. Nilai Ordinat pada grafik menggambarkan elevasi dasar saluran sedangkan nilai Axis menggambarkan jarak saluran sampai dengan waduk Saguling, dari grafik terlihat bahwa nilai elevasi dasar waduk, yang baru pada bulan Januari sampai dengan bulan Maret masih relative sama dengan elevasi dasar sungai. Nilai elevasi dasar waduk pada bulan Januari, Februari, dan Maret yaitu 551,5000 m sedangkan nilai elevasi dasar waduk yang baru berturut - turut yaitu 551.500058 m, 551.50867 m, 551.5132 m

Gambar 5. 24 Elevasi muka air, dasar saluran dan dasar saluran baru pada bulan April

Gambar 5. 26 Elevasi muka air, dasar saluran dan dasar saluran baru pada bulan Juni

Dari grafik 5.24 sampai dengan 5.26 elevasi dasar waduk yang baru mulai terbentuk

sehingga terjadi kenaikan elevasi dasar waduk. Nilai elevasi dasar waduk yang baru pada bulan April, Mei, dan Juni berturut - turut adalah 551.51754 m , 551.52282 m, dan 551.55745 m. sedangkan nilai asli dasar elevasi dasar waduk pada bulan April - Juni nilainya sama yaitu 551.5000 m.

Gambar 5. 28 Elevasi muka air, dasar saluran dan dasar saluran baru pada bulan Agustus

Gambar 5. 29 Elevasi muka air, dasar saluran dan dasar saluran baru pada bulan September

Dari grafik 5.27 sampai dengan 5.29 elevasi dasar waduk yang baru mulai terbentuk

sehingga terjadi kenaikan elevasi dasar waduk. Nilai elevasi dasar waduk yang baru pada bulan Juli, Agustus, dan September berturut - turut adalah 551.61394 m , 551.64293 m, dan 551.66556 m. sedangkan nilai asli dasar elevasi dasar waduk pada bulan Juli – September nilainya sama yaitu 551.5000 m.

Gambar 5. 30 Elevasi muka air, dasar saluran dan dasar saluran baru pada bulan Oktober

Gambar 5. 31 Elevasi muka air, dasar saluran dan dasar saluran baru pada bulan November

Dari grafik 5.30 sampai dengan 5.32 elevasi dasar waduk yang baru mulai terbentuk sehingga terjadi pertambahan elevasi dasar waduk. Nilai elevasi dasar waduk yang baru pada bulan Oktober, November, dan Desember berturut - turut adalah 551.68001 m , 551.68591 m, dan 551.69228 m. sedangkan nilai asli dasar elevasi dasar waduk pada bulan Oktober - Desember nilainya yaitu 551.5000 m.

Nilai perubahan dasar elevasi waduk yang cukup signifikan terlihat terjadi dari bulan Juli sampai dengan bulan Desember, terjadinya pertambahan sedimen yang besar setiap bulannya mengakibatkan perubahan elevasi dasar waduk. Pada akhir bulan Desember elevasi waduk yang baru akibat adanya sedimentasi nilainya adalah 551.69228 m sedangkan nilai asli elevasi dasar waduk yaitu 551.50 m dengan kata lain terjadi penambahan elevasi dasar waduk sebesar 0.19228 m.

5.5 REKAPITULASI SEDIMEN YANG TERTAMPUNG DI WADUK

Dari data inflow debit dan sedimen yang masuk ke waduk dalam kurun waktu 15 tahun yaitu dari tahun 1988 smpai dengan tahun 2002, dapat diperoleh hubungan besarnya laju sedimentasi dengan inflow debit yang masuk ke waduk. Hubungan antara debit aliran dengan debit sedimen dapat ditulis dengan suatu persamaan sebagai berikut :

Qs = 150.9 Qw 0.931

Dari hasil analisa laju sedimentasi dengan menggunakan metode USLE diperoleh nilai persamaan sebagai berikut :

Qs = 21.78 Qw1.374

Dimana : Qs = laju sediment (ton/hari)

Qw = debit aliran (m3/detik)

Dari kedua persamaan akan diperoleh perbedaan hasil kumulatif sedimen yang tertampung di waduk.

Optimasi waduk dilakukan untuk tahun-tahun tertentu, yaitu tahun kering, tahun normal dan tahun basah selama perode 25 tahun. Debit inflow yang dihitung dengan metode Thomas Fiering terlebih dahulu disortir dari nilai yang terkecil sampai dengan yang terbesar kemudian nilai debit yang kehandalannya dengan probabilitas 30% atau mendekati itulah yang disebut tahun kering. Sedangkan debit normal adalah debit yang

kehandalannya denegan probabilitas 50% atau mendekati dan debit basah adalah debit yang kehandalannya dengan probabilitas 70 % atau mendekati

Dari data inflow tersebut kemudian kita menentukan besarnya sedimen yang masuk ke dalam waduk untuk tahun kering, tahun normal dan tahun basah. Berikut hasil perhitungan sedimen yang masuk ke dalam waduk pada waktu tahun kering, tahun normal dan tahun basah.

Tabel 5. 17 Nilai sedimen yang masuk ke waduk (MCM)

Jan 106.521 0.332 134.498 0.458 192.443 0.749 Feb 112.350 0.358 142.124 0.494 198.427 0.781 Mar 138.762 0.478 153.045 0.547 191.470 0.744 Apr 143.886 0.502 170.567 0.635 242.252 1.028 May 72.808 0.197 88.773 0.259 111.531 0.354 Jun 12.179 0.017 26.022 0.048 52.111 0.124 Jul 23.789 0.042 26.875 0.050 33.686 0.068 Aug 17.041 0.027 21.853 0.038 26.299 0.049 Sep 10.623 0.014 12.556 0.018 16.985 0.027 Oct 14.399 0.021 25.346 0.046 36.789 0.077 Nov 20.473 0.034 42.988 0.096 91.052 0.268 Dec 87.926 0.255 121.128 0.397 136.611 0.468 Inflow Debit (m3/s) Inflow Debit (m3/s) Sedimen (MCM) Bulan Sedimen (MCM) Sedimen (MCM) Inflow Debit (m3/s) Tahun Basah Tahun Normal Tahun Kering

Gambar 5. 34 Akumulasi sedimen pada saat tahun kering, normal dan basah

Dari grafik diatas dapat diketahui bahwa besarnya sedimen yang masuk ke waduk untuk tiap tahun (tahun kering, normal, basah) berbeda beda. Nilai sedimen yang masuk ke waduk pada tahun basah lebih besar daripada tahun normal dan pada tahun normal lebih besar daripada tahun kering.

Dari hasil analisa USLE dan dari hasil optimasi data dapat dicari jumlah sedimen yang masuk ke dalam waduk, dimana hubungan laju sedimen dengan inflow /debit aliran dari hasil analisa USLE adalah

Qs = 21.78 Qw1.374

dan hubungan laju sedimen dengan inflow/debit aliran adalah Qs = 150.9 Qw 0.931

Maka dengan memasukkan nilai inflow/debit aliran hasil dari metoda Thomas Fiering didapatkan kumulatif sedimen sebagai berikut:

Tabel 5. 18 Rekapitulasi sedimen dari tahun 1988 hingga tahun 2027 1988 1.320 1.320 1.320 1.320 1989 3.327 4.647 3.327 4.647 1990 2.725 7.372 2.725 7.372 1991 2.516 9.888 2.516 9.888 1992 3.528 13.416 3.528 13.416 1993 3.397 16.814 3.397 16.814 1994 3.503 20.317 3.503 20.317 1995 3.450 23.767 3.450 23.767 1996 3.522 27.289 3.522 27.289 1997 3.363 30.652 3.363 30.652 1998 3.768 34.421 3.768 34.421 1999 3.596 38.017 3.596 38.017 2000 3.443 41.459 3.443 41.459 2001 3.497 44.956 3.497 44.956 2002 3.498 48.454 3.498 48.454 2003 3.488 51.942 3.488 51.942 2004 3.409 55.351 3.409 55.351 2005 3.696 59.047 2.818 58.170 2006 3.232 62.279 2.609 60.779 2007 4.391 66.670 3.307 64.086 2008 3.351 70.021 2.521 66.607 2009 3.324 73.345 2.769 69.376 2010 5.195 78.541 3.593 72.969 2011 4.714 83.255 3.418 76.387 2012 4.578 87.833 3.270 79.658 2013 2.902 90.736 2.473 82.131 2014 2.610 93.345 2.278 84.409 2015 4.082 97.427 3.242 87.651 2016 4.360 101.787 3.142 90.793 2017 2.056 103.843 1.877 92.669 2018 3.665 107.508 2.936 95.605 2019 2.897 110.405 2.405 98.010 2020 3.568 113.973 2.852 100.862 2021 3.316 117.289 2.657 103.519 2022 3.596 120.884 2.928 106.447 2023 6.010 126.894 3.920 110.367 2024 4.894 131.788 3.631 113.998 2025 6.152 137.940 4.045 118.043 2026 3.198 141.138 2.654 120.696 2027 3.562 144.700 2.882 123.578 Sedimen  Menggunakan USLE  (MCM) Tahun Sedimen  Optimasi Data   (MCM) Kumulatif Kumulatif

Gambar 5. 35 Akumulasi sedimen dari tahun 1988 sampai tahun 2027

Gambar 5. 36 Sketsa Akumulasi Sedimen pada Tahun 2027

Hasil estimasi akumulasi sedimen untuk 25 tahun mendatang, terhitung dari tahun 2003-2027 adalah sebesar 96.246 MCM dan sedimen terakumulasi dari tahun 1988-2002 hasil dari data pengamatan adalah 48.454 MCM. Estimasi total sedimen sampai tahun 2027 dari hasil analisa USLE adalah 144.700 MCM. Dari data diperoleh bahwa kapasitas maksimum sedimen pada elevasi intake (623 m) adalah 167.7 MCM, jadi dapat disimpulkan bahwa untuk 25 tahun mendatang (terhitung dari tahun 2003-2027) bahwa waduk Saguling masih dapat berfungsi dengan baik karena estimasi total sedimen tahun 2027 lebih kecil daripada kapasitas maksimum sedimen pada elevasi intakenya.

Elevasi dasar sungai asli 

Elevasi dasar sungai 

akibat sedimentasi 

Tower intake

Elevasi muka air

Kapasitas sedimen maksimum  

rencana pada intake = 167.7 MCM 

Kapasitas sedimen hasil perhitungan 

6 Contents

BAB V ... 1 

ANALISA DAN PENGOLAHAN DATA ... 1 

5 ... 1 

5.1  UMUM ... 1 

5.2  ANALISA PEMODELAN INFLOW WADUK ... 1 

5.2.1  Penentuan Nilai Kemencengan Data Dengan Metode PPCC ... 1 

5.2.2  Transformasi Data ... 5‐5 

5.2.3  Pembangkitan Debit dengan Metode Thomas dan Fiering ... 5‐6 

5.2.4  Test Nilai Kemencengan Metoda Thomas Fiering ... 5‐14  5.3  PERKIRAAN LAJU SEDIMEN... 5‐16 

5.3.1  Penentuan Curah Hujan Wilayah ... 5‐18 

5.3.2  Penentuan Sedimentasi Menggunakan USLE ... 5‐19  5.4  ANALISA PERMODELAN LAJU SEDIMENTASI WADUK ... 5‐23 

5.4.1  Persamaan dan Asumsi ... 5‐24 

5.4.2  Skema Prosedur Perhitungan ... 5‐25 

5.4.3  Hasil Perhitungan Laju Sedimen Yang Masuk Ke Dalam Waduk ... 5‐26  5.5  REKAPITULASI SEDIMEN YANG TERTAMPUNG DI WADUK ... 5‐35   

 

Gambar 5. 1 Tes Normal koefisien random menggunakan mini tab ... 5‐6  Gambar 5. 2 Bangkitan debit bulan Januari ... 5‐9  Gambar 5. 3 Bangkitan debit bulan Februari ... 5‐10  Gambar 5. 4 Bangkitan debit bulan Maret ... 5‐10  Gambar 5. 5 Bangkitan debit bulan April ... 5‐10  Gambar 5. 6 Bangkitan debit bulan Mei ... 5‐11  Gambar 5. 7 Bangkitan debit bulan Juni ... 5‐11  Gambar 5. 8 Bangkitan debit bulan Juli ... 5‐11  Gambar 5. 9 Bangkitan debit bulan Agustus ... 5‐12  Gambar 5. 10 Bangkitan debit bulan September ... 5‐12  Gambar 5. 11 Bangkitan debit bulan Oktober ... 5‐12  Gambar 5. 12 Bangkitan debit bulan November ... 5‐13 

Gambar 5. 13 Bangkitan debit bulan Desember ... 5‐13  Gambar 5. 14 Bangkitan debit saat tahun kering, tahun normal dan tahun basah ... 5‐14  Gambar 5. 15 Peta Posisi Stasiun Pengamatan Hujan ... 5‐18  Gambar 5. 16 Catchmen area masing-masing stasiun pengamatan hujan ... 5‐18  Gambar 5. 17 Grafik laju sedimen antara data pengamatan dengan analisa perhitungan ... 5‐22  Gambar 5. 18 Grafik hubungan laju sedimen (Qs) dengan debit aliran (Qw) ... 5‐22 

Gambar 5. 19 Grafik hubungan laju sedimen (Qs) dengan debit aliran (Qw) ... 5‐23 

Gambar 5. 20 Skema perhitungan sedimen yang masuk ke waduk ... 5‐25  Gambar 5. 21 Elevasi muka air, dasar saluran dan dasar saluran baru pada bulan Januari ... 5‐30  Gambar 5. 22 Elevasi muka air, dasar saluran dan dasar saluran baru pada bulan Februari ... 5‐30  Gambar 5. 23 Elevasi muka air, dasar saluran dan dasar saluran baru pada bulan Maret ... 5‐30  Gambar 5. 24 Elevasi muka air, dasar saluran dan dasar saluran baru pada bulan April ... 5‐31  Gambar 5. 25 Elevasi muka air, dasar saluran dan dasar saluran baru pada bulan Mei ... 5‐31  Gambar 5. 26 Elevasi muka air, dasar saluran dan dasar saluran baru pada bulan Juni ... 5‐32  Gambar 5. 27 Elevasi muka air, dasar saluran dan dasar saluran baru pada bulan Juli ... 5‐32  Gambar 5. 28 Elevasi muka air, dasar saluran dan dasar saluran baru pada bulan Agustus ... 5‐33  Gambar 5. 29 Elevasi muka air, dasar saluran dan dasar saluran baru pada bulan September ... 5‐33  Gambar 5. 30 Elevasi muka air, dasar saluran dan dasar saluran baru pada bulan Oktober ... 5‐34  Gambar 5. 31 Elevasi muka air, dasar saluran dan dasar saluran baru pada bulan November ... 5‐34  Gambar 5. 32 Elevasi muka air, dasar saluran dan dasar saluran baru pada bulan Desember ... 5‐34  Gambar 5. 33 Volume sedimen pada saat tahun kering, tahun normal dan tahun basah ... 5‐36  Gambar 5. 34 Akumulasi sedimen pada saat tahun kering, normal dan basah ... 5‐37  Gambar 5. 35 Akumulasi sedimen dari tahun 1988 sampai tahun 2027 ... 5‐39  Gambar 5. 36 Sketsa Akumulasi Sedimen pada Tahun 2027 ... 5‐39 

Tabel 5. 1 Data Inflow bulanan Waduk Saguling ... 2  Tabel 5. 2 Debit Transformasi Bulanan Waduk Saguling ... 5‐5  Tabel 5. 3 Koefisien random yang telah dinormalisasi ... 5‐6  Tabel 5. 4 Bangkitan debit sebelum ditransformasi ... 5‐8  Tabel 5. 5 Data asli dan bangkitan debit hasil transformasi ... 5‐9  Tabel 5. 6 Bangkitan debit inflow yang telah dibedakan ... 5‐14  Tabel 5. 7 Data Historis Tahun 1998-2002 ... 5‐15  Tabel 5. 8 Data Bangkitan Tahun 1998-2002 ... 5‐15  Tabel 5. 9 Simpangan Data Bangkitan dengan Data Historis Tahun 1998-2002 ... 5‐15  Tabel 5. 10 Parameter Analisa USLE ... 5‐17  Tabel 5. 11 Luas Catchmen Area untuk masing-masing stasiun pengamatan hujan ... 5‐18  Tabel 5. 12 Hujan Wilayah rata-rata bulanan hasil dari Poligon Thiessen (mm) ... 5‐19  Tabel 5. 13 Hujan Wilayah rata-rata bulanan hasil dari Poligon Thiessen (cm) ... 5‐20  Tabel 5. 14 Perhitungan Erosivitas hujan bulanan ... 5‐20  Tabel 5. 15 Nilai laju sedimentasi dengan analisa USLE (ton/ha/bln) ... 5‐21  Tabel 5. 16 Nilai laju sedimentasi dengan analisa USLE (ton/hari) ... 5‐21  Tabel 5. 17 Nilai sedimen yang masuk ke waduk (MCM) ... 5‐36  Tabel 5. 18 Rekapitulasi sedimen dari tahun 1988 hingga tahun 2027 ... 5‐38