1111
ANALISIS SEDIMENTASI PADA BENDUNG LAEYA
KABUPATEN KONAWE SELATAN
Ahmad Syarif Sukri
Dosen Fakultas Teknik Universitas Haluoleo
ABSTRAK
Bendung Laeya merupakan salah satu bendung yang dibangun oleh pemerintah yang berlokasi di Kelurahan Ambalodangge, Kecamatan Laeya, Kabupaten Konawe Selatan yang digunakan sebagai sarana irigasi untuk mengairi areal persawahan seluas 1393 Ha. Melihat kondisinya saat ini, bendung Laeya mengalami penumpukan sedimen dihulu bendung yang menutupi mercu bendung, bahkan saat banjir sekalipun sedimen dapat terlihat. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui karakteristik aliran pada Sub DAS Laeya serta mengetahui laju serta kuantitas sedimen yang masuk ke bendung Laeya. Besarnya erosi permukaan pada Sub Daerah Aliran Sungai (DAS) Laeya, digunakan persamaan dasar yang dikenal dengan rumus Universal Soil Loss Equetion (USLE), dimana dalam analisa besarnya erosi dipengaruhi oleh intensitas hujan, erodibilitas tanah, kemiringan lereng, pengolahan tanaman, serta tindakan pengendalian erosi. Sedangkan rumus Forcheimer dan Schoklitsch digunakan untuk menganalisa banyaknya sedimen yang masuk ke bendung. Berdasarkan hasil analisa diperoleh erosi aktual yang tejadi pada Sub DAS Laeya adalah erosi rendah, sekitar 21,155 ton/ha/tahun sedangkan erosi potensial yang terjadi pada Sub DAS Laeya adalah 1057,752 ton/ha/tahun dan jumlah sedimen melayang yang masuk ke Bendung Laeya sebesar 1041,5 ton/tahun, sedangkan jumlah sedimen dasar (bed load) yang masuk ke Bendung Laeya sebesar 1455,985 ton/ tahun.
Kata Kunci: Sungai, Bendung, Erosi, Sedimentasi.
PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Air bukan hanya sekedar memenuhi kebutuhan mendasar manusia sebagai air minum, namun juga berfungsi sebagai sumber penghidupan seperti mengairi lahan pertanian, perikanan, hingga pembangkit listrik. Terdapat berbagai kegiatan perekonomian lain juga sangat tergantung kepada ketersediaan air, bahkan air bisa menjadi salah satu
limiting factor dalam pertumbuhan ekonomi jika
ketersediaannya sangat terbatas. Kebutuhan air hampir dapat dipastikan mempunyai kecenderungan tidak sejalan dengan tingkat ketersediaanya baik terkait dengan dimensi waktu dan ruang, maupun jumlah dan kualitasnya.
Aliran sungai merupakan aliran permukaan yang dapat menjadi sumber air baku guna memenuhi kebutuhan manusia akan sumber air, namun saat ini banyak sungai telah mengalami penurunan produktifitas. Salah satu faktor yang menjadi penyebab menurunnya produktifitas sungai adalah sedimentasi.
Seiring hasil pembangunan yang sedemikian pesat pada daerah pengaliran sekitar bending Laeya, terjadi perubahan pola tanam dan tata guna lahan seperti penggunaan lahan usaha dan penggunaan lahan untuk pemukiman yang cukup pesat, sehingga menimbulkan permasalahan pada daerah pengaliran sungai pada bendung tersebut. Sehubungan dengan adanya interaksi kebutuhan perubahan sungai masuk kebendung karena kegiatan pengolahan tersebut, ada beberapa hal yang perlu diperhatikan, diantaranya adalah penanggulangan
sedimen yang merupakan penyebab pendangkalan pada bendung.
1.2 Rumusan Masalah
Berangkat dari latar belakang permasalahan yang telah diuraikan di atas, maka dapat dirumuskan permasalahan penelitian yaitu “Berapa besar sedimentasi tahunan yang terjadi pada Bendung Laeya Kabupaten Konawe Selatan?”
1.3 Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah menganalisa besarnya angkutan sedimen yang terjadi pada Bendung Laeya.
1.4 Manfaat Penelitian
Manfaat yang diharapkan dari penelitia ini berdasarkan tujuan diatas adalah :
1. Dapat mengetahui seberapa besar angkutan sedimen yang terjadi pada bendung Laeya
2. Sebagai bahan masukan dan acuan bagi instansi terkait baik dari Pemerintah Provinsi maupun Pemerintah Kabupaten Konawe Selatan dalam menentukan kebijakan yang menyangkut rencana pengolahan dan pelestarian kawasan pada bendung Laeya secara terpadu.
1.4 Batasan Masalah
Batasan masalah dalam tulisan ini adalah :
a. Analisa hidrologi/curah hujan dengan menggunakan metode Gumbel dan metode log
1112 person Type III dengan menggunakan data curah hujan dengan periode ulang maksimum 100 tahun.
b. Analisa erosivitas pada bendung Laeya dengan USLE (Universal Soil Lost Equation).
c. Analisa angkutan sedimen pada bendung Laeya dengan analisa konsentrasi sedimen melayang (Suspended Load), dan sedimen dasar (Bed Load)
METODOLOGI PENELITIAN
Hasil sedimentasi (sediment yield) adalah besarnya sedimen yang berasal dari erosi yang terjadi di daerah tangkapan air yang diukur pada periode waktu dan tempat tertentu. Hasil sedimen biasanya diperoleh dari pengukuran sedimen terlarut dalam sungai (suspended sediment) atau dengan pengukuran langsung di dalam waduk
Analisa Curah Hujan
Metode yang digunakan dalam menganalisa curah hujan adalah metode Gumbel dan metode Log Person Type III
Metode Gumbel
Gumbel beranggapan bahwa distribusi variabel hidrolis tidak terbatas, oleh sebab itu harus digunakan harga-harga terbesar (harga maksimum). Formula yang digunakan :
(1)
(2)
Dimana :
= Angka hujan selama 1 hari yang mungkin timbul dalam T tahun
=
= Reduced rata-rata dari X2 = Angka rata-rata dari X2 (X)2 = Angka kuadrat dari X
= Reduced mean (lihat lampiran) = Reduced variated (lihat lampiran)
B = Curah hujan maksimum rata-rata selama pengamatan (mm/jam)
Metode Log Person Type III
Pada perhitungan curah hujan dengan metode ini menggunakan cara statistik, rumus yang digunakan :
(3)
Perkiraan standar deviasi : St =
(4)
Perkiraan koefisien kemencengan :
Cs = (5)
Perhitungan logaritma Xt :
(6)
Dimana :
= Curah hujan maksimum rata-rata selama pengamatan (mm/jam)
= Standar deviasi
= Koefisien kepencengan/pengaliran
= Faktor frekuensi
= Jumlah data yang terkumpul
= Curah hujan dengan priode ulang T tahun (mm/jam)
2. Analisa Erosi
Smith dan Weischmeier (1960) mengemukakan persamaan Universal Soil Loss Equation (USLE) untuk menduga laju erosi rata-rata tahunan dengan persamaan sebagai berikut :
E = R* K* LS* C* P (8)
LS =
Untuk kerapatan drainase aktual (D) dihitung dengan menggunakan rumus :
D = 1,35 x d + 0,26 x S + 2,8 Dimana :
E = Laju erosi aktual rata-rata tahunan (ton/ha/tahun)
R = Faktor erosivitashujan K = Faktor erodibilitas tanah LS = Faktor kemiringan lereng C = Faktor pengelolaan tanaman P = Faktor konservasi tanah D = Kerapatan Drainase Aktual S = Kemiringan Lereng L = Panjang sungai 3. Analisa Sedimen
Sedimen dasar (Bed Load)
Untuk menghitung debit sedimen melayang, maka digunakan rumus : K s C w Q sm Q (11) Dimana:
Qsm = Angkutan sedimen beban melayang
(ton/tahun) Qw = debit air (m3/det)
Cs = Konsentrasi sedimen beban melayang
(gram/ltr) K = koefisien
Jika data dalam m3/det, berat 1 m3 adalah 1 ton dan waktu yang digunakan adalah 24 jam, maka koefisien K dapat ditentukan dengan persamaan berikut: 1000000 / 3 1 / det 68400 ik tahun ton m K . (12)
Sedangkan kadar konsentrasi (Cs) dapat diperoleh dengan mengendapkan material yang terkandung dalam air atau dengan cara menfilter atau menyaring. Sehingga dengan jalan ini konsentrasi Cs dapat dihitung dengan rumus:
) / (mg liter Vs Ws Cs
1113 Dimana :
Ws = berat kadar lumpur (gram) Vs = Volume air (ml)
Untuk menghitung besarnya lengkungan sedimen melayang berdasarkan data pengukuran dan besarnya sungai dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut: b Qw a Qs Dimana :
Qs = debit sedimen (ton/hari) Qw = debit air (m3)
A,b = konstanta
Analisa sedimen melayang dapat juga digunakan rumus Forcheimer sebagai perbandingan dari hasil perhitungan sedimen secara logaritma :
Q U w s w ss q 5 54 , 0 (15) Dimana :
qss = debit sedimen melayang per satuan lebar
(m3/det)
γs = berat volume (kg/m 3
) γw = berat jenis air (kg/m3)
Q = debit air (m3/det)
Untuk mendapatkan kecepatan geser dipergunakan persamaan: s h g U (16) Dimana : g = gravitasi (m2/detik) H = kedalaman air (m) S = kemiringan sungai (m/m)
Namun rumus untuk memperoleh besarnya sedimen melayang adalah:
B s ss q ss G (17) Dimana :
Gss = presentase sedimen melayang (kd/dtk)
qss = debit sedimen melayang persatuan lebar
(m3/detik)
γs = berat volume (kg/m3)
B = lebar sungai (m) Muatan Sedimen Dasar (bed load)
Untuk menghitung volume sedimen muatan dasar
(bed load) ini, dapat digunakan persamaan Scohlitsh sebagai berikut : ) ( 3 / 2 500 , 2 q cr q S s q (18) Dimana : Q = h x v
v = kecepatan aliran (m/detik) h = kedalaman air (m) qcr = 7/6 2 / 3
S
d
s = kemiringan sungaiUntuk mengetahui besarnya sedimen per tahun dipakai persamaan :
q B
Gb (23)
Dimana :
Gb = besarnya sedimen pertahun (ton/tahun) B = lebar sungai (m)
Qs = berat bed load persatuan lebar persatuan (kg/mdet)
ANALISA DAN PEMBAHASAN
Hasil analisis dari penelitian penelitian ini dapat dilihat pada kajian berikut,
Tabel 1 Hasil Analisis Besarnya Erosi Aktual (Ea)
Sedangkan untuk erosi potensial dapat diketahui dengan menggunakan rumus berikut :
Ep = R x K x LS
Hasil analisis untuk erosi potensial tahun 1996 diketahui : R = 1381,79 K = 0,15 Ls = 3,5614 Ep = 1381,79 x 0,15 x 3,5614 = 738,166Ton/Ha/tahun
Analisis selanjutnya dapat dilihat pada Tabel berikut, Tabel 2 Hasil Analisis Besar Erosi Potensial (Ep)
Tahun R K Ls Ep (ton/Ha/tahun) 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 1381,79 722,16 5865,72 3095,01 3913,28 822,09 1216,62 1183,51 2424,22 1512,93 1440,32 1347,89 1872,9 921,98 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 3,5614 3,5614 3,5614 3,5614 3,5614 3,5614 3,5614 3,5614 3,5614 3,5614 3,5614 3,5614 3,5614 3,5614 738,166 385,785 3133,526 1653,385 2090,513 439,168 649,931 632,242 1295,043 808,222 769,433 720,056 1000,522 492,531
1114 Rata-rata 1057,752
Analisis Sedimen
Analisis Sedimen Melayang
Rumus Forcheimer dapat menganalisa besarnya sedimen melayang yang masuk ke dalam bending, jika diketahui nilai – nilai dari ;
g = 9,8 m/s
h = 0.646 m (kedalaman Bendung pada lampiran 12)
s = 0.0136% (kemiringan lereng pada lampiran 12)
Q = 3,9098 m3/det (debit air pada hulu bendung pada lampiran 10)
U* =
g
h
s
= 9,80,6460,0136
= 0,2928 m/detik
Maka jumlah sedimen melayang per satuan lebar, yakni: qss = 9089 , 3 5 2928 , 0 1 25 , 1 1 54 , 0 = 0,0012 m3/det ∙ m
Sehingga debit total sedimen melayang per satuan lebar adalah: Gss = qss ∙γs ∙ B = 0,0012 ∙1,25 ∙ 22,2 = 0,0331 kg/detik = 0,0331 ∙10-3 ∙ 24∙ 3600 = 2,8534 ton/hari Gss = 1041,5 ton/tahun
Analisis Sedimen Dasar
Rumus Schoklitsch dapat menganalisa besarnya sedimen dasar (bed load) yang masuk ke bendung : Diketahui:
Lebar penampang sungai (B) = 22,2 m Kedalaman (h ) = 0,646 m Kecepatan (v) = 1,1213 m/detik Kemiringan (S) = 0,0136 %
D = 45,3 mm
Maka perkiraan besarnya sedimen dasar Sungai Laeya dengan menggunakan rumus Schoklitsch :
) ( 3 / 2 500 , 2 q cr q S s q q = h ∙ v = 0,646 ∙ 1,1213 = 0,7243 m2/detik qcr = 0,6 ∙ 7/6 2 / 3 S d = 0,6 ∙ 6 / 7 2 / 3 0136 , 0 0453 , 0 = 0,8706 m2/detik qs = 2,5 ∙ (0,0136)2/3 ∙ (0,8706-0,7243) = 0,0208 kg/m.detik Gb = s q B = 22,2 ∙ 0,0208 = 0,4617 kg/detik = 4,617x10-4 ton/detik Untuk satu hari
= 24 ∙ 3600 ∙4,736x10-4 = 3,9890 ton/hari Untuk satu tahun
= 365 ∙ 3,9890 = 1455,985 ton/tahun Analisis Sedimen Total (Qt)
Analisa sedimen total pada sungai Laeya Qt = Qsd + Qsm
Sehingga hasil analisa diperoleh sebagai berikut : Qsd = 1455,985 ton/tahun
Qsm = 1041,5 ton/tahun Maka besar sedimen total adalah :
Qt = 2501,485 ton/tahun.
PENUTUP 4.1 Kesimpulan
Besar erosi aktual yang terjadi pada Sub DAS Laeya rata-rata adalah 21,155 ton/ha/tahun dan besarnya erosi potensial yang terjadi pada Sub DAS Laeya rata-rata adalah 1057,752 ton/ha/tahun.
Jumlah sedimen dasar (bed load) lebih besar dibandingkan dengan jumlah sedimen melayang (suspended Load) dengan jumlah sedimen melayang
(suspended Load) yang masuk ke Bendung Laeya
sebesar 1041,5 ton/tahun, sedangkan jumlah sedimen dasar (bed load) sebesar 1455,392 ton/ tahun. Maka jumlah sedimen mengendap lebih banyak sehingga terjadi pendangkalan pada Bendung Laeya dan mengakibatkan berkurangnya aliran air yang masuk ke areal persawahan seperti kondisi saat ini ,dan berdasarkan hal tesebut maka perkiraan 10 tahun kedepan Bendung Laeya sudah tidak mampu menampung jumlah sedimen.
4.2 Saran
1. Sebaiknya Pemerintah Provinsi Sulawesi Tenggara, melalui koordinasi Dinas Pekerjaan Umum Provinsi Sulawesi Tenggara untuk lebih memperhatikan masalah sedimentasi yang terjadi pada Bendung Laeya seperti melakukan pengerukan dan Observasi Pemeliharaan secara rutin setiap tahun, sehingga kapasitas air pada bendung dapat tetap mengairi lahan pertanian di Kecamatan Laeya sesuai dengan areal rencana awal.
2. Perlu adanya penyuluhan bagi warga masyarakat tentang cara pengolahan tanah yang baik agar mencegah tejadinya erosi yang kritis dan penyuluhan tentang dampak-dampak illegal
1115
logging bagi kehidupan di masa yang akan
datang.
3. Perlu ada penelitian selanjutnya sebaiknya meneruskan penelitian mengenai pengendalian sedimentasi disaluran irigasi dengan membangkitkan arus turbelensi.
DAFTAR PUSTAKA
Anonym. 2010. “Laporan PU Balai Wilayah Sungai IV Prov.Sultra 2010”
Direktorat Jendral Pengairan Departemen Pekerjaan Umum. 1986. “Standar Perencanaan Irigasi, Kriteria Perencanaan Bagian Parameter Bangunan”, KP-06:CV, Galang Persada , Bandung.
Dake, J.M.K.. 1982. “Hidrologi Teknik”. Erlangga. Jakarta.
Fidyah, Yunita. 2009. “Redesain Perencanaan Embung Makupa Kab. Konsel”.
Skirpsi Tidak Diterbitkan. Kendari
Hermawan. 2001.” Analisa Hidrologi”. Erlangga. Jakarta
Isran. 2011. Analisis Angkutan Sedimen Sungai Laeya Kaupaten Konawe Selatan, Skripsi Tidak dipublikasikan.
K. Linsley, Ray. 1996. “Hidrologi Insinyur. Erlangga”, Jakarta.
Mardjikoen, P., 1987, “Angkutan Sedimen. PAU Ilmu Teknik”, Universitas Gajah Mada, Yogyakarta Mawardi, Erman. 2007. “Desain Hidraulik Bangunan
Irigasi”. Alfabeta, Bandung.
Oehadijono 1993, “Dasar-dasar Teknik Sungai”, Universitas Hasanuddin, Makassar.
Smith dan Weischmeier. 1990. “Grazingland Hydrology Issues”, Joil Water Consery, USA Soedibyo. 2003. “Teknik Bendungan”, Edisi 2 Tahun
2003, Penerbit Pradnya Paramitha, Jakarta
Soekarno, I. Strand, R.I. 1979. “Sedimentation-Design of Small”, 2nd, New Delhi , Oxford & IBH Publishinng Co.
Soemurto. 1995. “Hidrologi Teknik”,Erlangga, Jakarta Soenarno, 1972. “Perhitungan bendung tetap”,
Direktorat Irigasi, Jakarta.
Soewarno. 1991. “Hidrologi Pengukuran Dan Pengolahan Data Aliran Sungai (Hidrometri)”, Nova, Bandung.
Sujana. 1988. “Metode Statistik”, Bandung Tarsito Sostrodarsono, Suyono. 1984. “Perbaikan dan
Pengaturan Sungai”, Pradny Paramita, Jakarta. Yang Chih Ted. 1994. Sedimen Transport (Theory and
Pratice). The Universities Press (Belfast) Ltd. Singapore
