KONTRIBUSI CHECK DAM DI SUNGAI KEDUANG

commit to user

i

KONTRIBUSI CHECK DAM DI SUNGAI KEDUANG

DALAMMENAHAN SEDIMENYANGMASUK

KE WADUK WONOGIRI

CHECK DAM CONTRIBUTION IN KEDUANG RIVER

TO HOLD SEDIMENT TRANSPORT

TO WONOGIRI DAM

TESIS

Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan

Mencapai Gelar Magister Teknik

OLEH:

ABDUL MAHMUD

S941302010

PROGRAM PASCASARJANA

UNIVERSITAS SEBELAS MARETSURAKARTA

2015

KONTRIBUSI CHECK DAM DI SUNGAI KEDUANG

DALAM MENAHAN SEDIMEN YANGMASUK

KE WADUK WONOGIRI

TESIS

Disusun Oleh:

ABDUL MAHMUD

S941302010

Telah disetujui oleh Tim Pembimbing

Tim Pembimbing:

Jabatan Nama Tanda Tangan Tanggal

Pembimbing I

Dr. Ir. Mamok Suprapto, M.Eng.

NIP. 19510710 198103 1 003

... ...

Pembimbing II

Prof. Dr. Ir. Sobriyah, M.S

NIP. 19480422 198503 2 001

... ...

Mengetahui,

Ketua Program Studi Magister Teknik Sipil

Program Pasca Sarjana UNS

commit to user

iii

DALAM MENAHAN SEDIMEN YANG MASUK

KE WADUK WONOGIRI

TESIS

Oleh

ABDUL MAHMUD

S941302010

Telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran Tesis Program Studi Magister Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta

pada hari Rabu, tanggal 06 Mei 20151 Januari 2011

Dewan Penguji:

Jabatan Nama Tanda Tangan

Ketua _{Dr. Niken Silmi Surjandari, ST., MT} NIP. 19690903 199702 2 001

...

Sekretaris _{Dr. Eng. Syafi’i, M.T.} NIP. 196706021997021001

...

Penguji I Dr. Ir. Mamok Suprapto, M. Eng NIP. 195107101981031003

...

Penguji II Prof. Dr. Ir. Sobriyah, MS NIP. 19480422 198503 2 001

...

Mengetahui:

Direktur Program Ketua Program Studi Pascasarjana Magister Teknik Sipil

Prof. Dr. Ir. Ahmad Yunus, M.S Dr. Ir. Mamok Suprapto, M. Eng NIP. 196107171986011001 NIP. 195107101981031003

PERNYATAAN

Yang bertanda tangan di bawah ini:

N a m a : Abdul Mahmud NIM : S941302010

Menyatakan dengan sesungguhnya bahwa tesis yang berjudul:

KONTRIBUSI CHECK DAM DI SUNGAI KEDUANG DALAM MENAHAN SEDIMEN YANG MASUK

KE WADUK WONOGIRI

adalah betul-betul karya sendiri. Hal-hal yang bukan karya saya, tertulis dalam tesis tersebut, diberi tanda citasi dan ditunjukkan dalam Daftar Pustaka.

Apabila dikemudian hari terbukti pernyataan saya tidak benar, maka saya bersedia menerima sanksi akademik berupa pencabutan tesis dan gelar yang saya peroleh dari gelar tersebut.

Surakarta, Mei 2015 Yang membuat pernyataan

Abdul Mahmud S941302010

commit to user

v

UCAPAN TERIMA KASIH

Dengan mengucap syukur Alhamdulillah, akhirnya penulis dapat menyelesaikan tesis ini dengan baik. Tesis dengan judul Kontribusi Check Dam Di Sungai Keduangdalam Menahan Sedimen Yang Masuk Ke Waduk Wonogiridapat terselesaikan berkat bantuan dari beberapa pihak. Untuk itu pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:

1. Rektor Universitas Sebelas Maret Surakarta.

2. Direktur Program Pasca Sarjana Universitas Sebelas Maret Surakarta. 3. Balai Pengembangan Sumber Daya Manusia Wilayah II Semarang,

Kementerian Pekerjaan Umun dan Perumahan Rakyat yang telah memberikan beasiswa pendidikan kepada penulis.

4. Dr. Ir. Mamok Suprapto, M.Eng. Ketua Program Studi Magister Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta dan selaku Pembimbing Utama Tesis.

5. Dr. Eng Syafi’I, MT. Sekretaris Program Studi Magister Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta dan selaku Dosen Penguji yang memberikan pemahaman serta saran dalam penyempurnaan penyusunan tesis.

6. Prof. Dr. Ir. Sobriyah, selaku Dosen Pembimbing Akademik dan selaku Dosen Pembimbing Pendamping.

7. Dr. Niken Silmi Surjandari, ST., MT.,selaku Dosen Penguji yang memberikan pemahaman dan saran dalam penyempurnaan penyusunan tesis.

8. Segenap Staf Pengajar Program Studi Magister Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah mau berbagi ilmu dan pengalaman melalui perkuliahan.

9. Teman-teman Mahasiswa Magister Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta angkatan 2013 atas kekompakannya. Terima kasih telah

menjadi kakak dan sahabat bagi penulis. Kalian adalah keluargaku selama di Solo.

10. Bapak, Ibu dan Keluarga di Klaten yang begitu sabar dan ikhlas dalam membantu kelancaran serta kesuksesan kuliah.

11. Istriku Sri handayani dan anakku Amanda Insyira Azzahraatas pengorbanan, kerelaan, serta ketabahan sehingga penulis mampu menyelesaikan studi lanjut ini.

12. Mas Januar dan mas Agus yang tak mengenal lelah dalam melayani dan membantu proses perkuliahan.

13. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan tesis ini namun tidak dapat penulis sebutkan satu persatu. Tidak ada yang bisa

penulis berikan sebagai imbalan, hanya do’a semoga Tuhan memberi

balasan.

Atas bantuan yang telah bapak dan ibu berikan semoga mendapat balasan yang setimpal dati Allah SWT, Amin.

Surakarta, Mei 2015 Penulis

commit to user

vii

Abdul Mahmud, 2015. Kontribusi Check Dam Di Sungai Keduang dalam Menahan

Sedimen Yang Masuk Ke Waduk Wonogiri. Pembimbing I: Dr. Ir. Mamok Suprapto,

M. Eng. Pembimbing II:Prof. Dr. Ir. Sobriyah. Tesis Magister Teknik Sipil, Minat Utama Teknik Rehabilitasi dan Pemeliharaan Bangunan Sipil, Program Pascasarjana, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.

ABSTRAK

Tutupan lahan di DAS Keduang kurang dari 10 persen. Kondisi ini menyebabkan erosi permukaan lahan yang cukup tinggi. Hasil erosi terbawa masuk ke Waduk Wonogiri. Untuk mengurangi laju sedimentasi di Waduk Wonogiri, maka telah dibangun sejumlah check dam di Sungai Keduang.Check dam yang telah dibangun di Sungai Keduang hingga saat ini ada sejumlah 21 buah. Namun laju sedimen yang masuk ke waduk Wonogiri masih tetap tinggi.Dengan demikian menarik untuk dilakukan kajian mengenai kapasitas check dam yang sudah ada dalam hal menahan laju sedimen.Penelitian ini bertujuan mengetahui laju erosi, laju sedimen dan sedimen yang mengendap di check dam.

Metode penelitian yang dilaksanakan adalah: mengumpulkan data primer dan sekunder untuk mendapatkan nilai pembentuk erosi yaitu erosivitas hujan (R), Erodibilitas tanah (K), Panjang dan kemiringan lereng (LS), Pengelolaan tanaman (C), dan Konservasi tanah (P), analisis laju erosi lahan di DAS Keduang berdasar peta tata guna lahan, Jenis tanah dan peta kontur dengan metode Universal Soil Loss Equation (USLE),analisis laju sedimentasi yang masuk ke sungai Keduang dengan menghitung besarnya nisbah pengiriman sedimen atau Sediment Delivery Ratio (SDR).DigunakanGrafik Brune (1953) untuk dapat menghitung volume sedimen yang dapat mengendap pada masing-masing check dam, sehingga dapat membandingkan kapasitas dari sisa tampungan check dam yang ada dengan volume sedimen yang mengendap atau dapat tertahan di check dam.

Hasil analisis menunjukan bahwa laju erosi yang terjadi adalah 4.199.270 ton/th atau 1.947.971 m³/th.Tingkat Bahaya Erosi pada DAS Keduang adalah 5,133 mm/thn termasuk dalam kategori sedang. Indeks bahaya erosi menggunakan Model TSL (Tolerable Soil Loss) di peroleh nilai 5,763 termasuk dalam kategori tinggi. Sedimen yang mengendap di check dam adalah 187.221m³/th dankapasitas tampung yang tersisa dari 21 (dua puluh satu)check dam yang berada di Sungai Keduang adalah168.196m³.Jumlah sedimen yang tidak tertampung pada check dam sebesar 19.013m³/thdan masuk ke Waduk Wonogiri sehingga dengan adanya check dam di sepanjang Sungai Keduang mempunyai kontribusi yang besar untuk menahan sedimen yang terjadi. Untuk itu perlu adanya pemeliharaan rutin dalam hal kondisi tampungan check dam dengan alternatif penanganan antara lain: penanganan teknis dengan pengerukan (dredging) dan penggelontoran (flushing) sedimen secara rutin yang merupakan bentuk koreksi fisik jangka pendek yang dapat dilakukan pada check dam dan melibatkan kerja sama dengan pihak swasta dalam hal ini para penambang pasir di Sungai dengan memaksimalkan aktivitas masyarakat penambang sehingga dapat mengurangi volume sedimen di check dam.

Kata Kunci: Check Dam, Erosi, Sedimentasi.

Abdul Mahmud, 2015. Check Dam Contribution in Keduang River to Hold

Sediment transport to Wonogiri Dam. Supervisor I: Dr. Ir. Mamok Suprapto, M.

Eng. Supervisor II: Prof. Dr. Ir. Sobriyah. Thesis of Civil Engineering, Majoring on Rehabilitation technique and Civil Building Maintenance,Postgraduate Program, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.

ABSTRACT

The blockage area in DAS Keduang is less than 10 percent which causes high erosion on the area surface and this erosion flows to Wonogiri Dam. To decrease the flow of sedimentation in Wonogiri Dam, some check dams were built in Keduang River and there are 21 of them. However the sedimentation flow to Wonogiri dam is still high. Thus, the study of the check dam capacity to decrease sedimentation flow is preferable. This study is to discover the erosion flow, sedimentation flow and sedimentation which settle at check dam.

The method used are; collecting primary and secondary data to obtain the value of erosion formation that is rain erosivity (R), soil erodibility (K), the length and tilt of slope (LS), crop management (C), and soil conservation (P); analyzing erosion flow in DAS Keduang based on map of land use, type of soul and contour map using Universal Soil Loss Equation (USLE) method; and analyzing sedimentation flow that comes to Keduang river by calculating the height of Sediment Delivery Ration (SDR). To measure the sedimentation volume that settled in each check dam, Brune Graphic (1953) is used, so the comparison between capacity of check dam residual catchment and sedimentation volume that settled or is restrained in check dam.

The result of the analysis shows that erosion flow is 4,199,270 ton yearly or 1,947,971 m³ yearly. The erosion danger level in DAS Keduang is 5.133 mm yearly and it is categorized as medium. The erosion danger index using Tolerable Soil Loss Model is 5.763 and it is categorized as high. The sedimentation which settled in check dam is 187,221 m³ yearly and the capacity of residual catchment of 21 check dam in Keduang River is 168,196 m³, then the sedimentation that cannot be accommodated by check dam is 19,013 m³ yearly and it flows to Wonogiri dam. Therefore, the existence of check dams along Keduang River give a great contribution to block or decrease the sedimentation. Then, it is important to have routine maintenance for check dam catchment condition by using an alternative treatment such as; technical treatment by dredging and flusing the sediment regularly which is categorized as physical correction of short term that can be applied into check dam and cooperating with private business such as sand miners because by maximizing the miners activities along the river, the volume of sedimentation in check dam is decreased.

commit to user

ix

KATA PENGANTAR

Alhamdulilah segala puji dan syukur kehadirat Allah SWT penulis panjatkan dengan berkah, kemurahan, dan pertolongannya, penulis dapat menyelesaikan tesis ini sebagai salah satu persyaratan akademik untuk menyelesaikan Program Pasca Sarjana pada bidang keahlian Teknik Rehabilitasi dan Pemeliharaan Bangunan Sipil, Program Pascasarjana Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Secara garis besar tesis dengan judul Kontribusi Check Dam Di Sungai Keduang dalam Menahan Sedimen Yang Masuk Ke Waduk Wonogiri, merupakan penelitian sedimentasi pada sungai keduang yang belum tertangani dengan baik, serta cara untuk mengurangi jumlah volume sedimen yang masuk ke Waduk Wonogiri.

Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan tesis ini masih jauh dari kesempurnaan. Untuk itu penulis mengharapkan adanya saran dan kritik yang membangun dari semua pihak.

Akhir kata semoga tesis ini dapat bermanfaat dalam memberikan sumbangan pengetahuan bagi pembaca.

Surakarta, Mei 2015 Penulis

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL i

HALAMAN PERSETUJUAN ii

HALAMAN PENGESAHAN iii

PERNYATAAN ORISINALITAS iv

UCAPAN TERIMA KASIH v

ABSTRAK vii

ABSTRACT viii

KATA PENGANTAR ix

DAFTAR ISI x

DAFTAR TABEL xii

DAFTAR GAMBAR xiv

DAFTAR SIMBOL DAN SINGKATAN xv

DAFTAR LAMPIRAN xvi

BAB 1. PENDAHULUAN 1

1.1. Latar Belakang Masalah 1

1.2. Rumusan Masalah 2

1.3. Batasan Masalah 2

1.4. Tujuan Penelitian 2

1.5. Manfaat Penelitian 3

BAB 2.TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI 4

2.1. Tinjauan Pustaka 4

2.1.1 Laju Erosi 4

2.1.2 Laju Sedimentasi 5

2.1.3 Bangunan Pengendali Sedimen (Check Dam) 7

2.1.4 Sedimenyang Mengendap di Check Dam 9

2.1.5 Ringkasan Telaah Pustaka 9

2.2. Landasan Teori 11

2.2.1. Laju Erosi 11

2.2.2. Laju Sedimentasi 21

2.2.3. Bangunan Pengendali Sedimen (Check Dam) 23

2.2.4. Sedimen yang Mengendap di Check Dam 25

2.2.5. Alternatif penanganan sedimen yang mengendap di Check Dam 27

commit to user xi 3.3. Data 30 3.3.1. Jenis Data 30 3.3.2. Pengumpulan Data 30 3.3.3. Validasi Data 31

3.4. Laju Erosi Sub DAS Keduang 31

3.4.1 Uji Kepanggahan 32

3.4.2 Analisis Erosivitas Hujan (R) 32

3.4.3 Analisis Erodibilitas Tanah (K) 32

3.4.4 Analisis Kemiringan dan Panjang lereng (LS) 33 3.4.5 Analisis Faktor Pengelolaan Tanaman (C) dan Praktek Konservasi Tanah (P) 33

3.5. Laju Sedimen Sub DAS Keduang 33

3.6. Sedimen yang Mengendap Di Check Dam SungaiKeduang 33 3.7. Alternatif Penanganan Sedimen Yang Mengendap di Check Dam 34

3.8. Bagan Alir Penelitian 35

BAB 4.HASIL DAN PEMBAHASAN 36

4.1. Data Teknis 36

4.2. Laju Erosi Sub DAS Keduang 38

4.2.1 Data Hujan 38

4.2.2 Erosivitas Hujan (R) 40

4.2.3 Erodibilitas Tanah (K) 42

4.2.4 Kemiringan dan Panjang Lereng (LS) 46

4.2.5 Faktor Pengelolaan Tanaman (C) dan Praktek Konservasi Tanah (P) 49

4.2.6 Perhitungan Erosi Dengan MetodeUSLE 51

4.3. Laju SedimenSub DAS Keduang 56

4.4. Sedimen yang Mengendap Di Check DamSungai Keduang 60

4.4.1 Hujan Rata-rata Tahunan 60

4.4.2 Kapasitas Sisa Tampung Check Dam 65

4.4.3 Sedimen yang Mengendap Di Check Dam 67

4.4.4 Analisis Kapasitas Tampung Masing-masing Check Dam 70 4.5 Alternatif Penangan Sedimentasi Yang Mengendap Di Check Dam 77

BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN 99

5.1. Kesimpulan 99

5.2. Saran 99

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Ringkasan Telaah Pustaka 10

Tabel 2.2. Nilai Kritik Q dan R 15

Tabel 2.3. Nilai Faktor C (Pengelolaan Tanaman) 17

Tabel 2.4. Nilai Faktor P Untuk Berbagai Tindakan Konservasi Lahan 18

Tabel 2.5. Klasifikasi Tingkat Bahaya Erosi Tanah 19

Tabel 2.6. Pedoman Penetapan Nilai TSL untuk Tanah-tanah di Indonesia 20

Tabel 2.7. Kelas Permeabilitas Tanah 20

Tabel 2.8. Klasifikasi Indeks Bahaya Erosi 20

Tabel 2.9. Faktor Pertimbangan Dalam Penggunaan Metode 26

Tabel 2.10. Analisa Satuan Pekerjaan (dalam 1 m³) 28

Tabel 3.1. Parameter dan Variabel 30

Tabel 4.1. Data DAS Keduang 36

Tabel 4.2. Data Tahunan DAS Keduang (mm) 38

Tabel 4.3. Uji Kepanggahan Data Curah Hujan 39

Tabel 4.4. Erosivitas Bulanan Rata-rata Jatisrono DAS Keduang 40 Tabel 4.5. Erosivitas Tahunan Rata-rata Tertimbang DAS Keduang 41

Tabel 4.6. Jenis Tanah di DAS Keduang 42

Tabel 4.7. Titik Pengambilan Sampel TanahDAS Keduang 43

Tabel 4.8. Hasil Analisis Fisika Tanah 44

Tabel 4.9. Nilai Faktor Erodibilitas Tanah DAS Keduang 45 Tabel 4.10. Nilai Faktor Erodibilitas Tanah Rata-rata Tertimbang DAS Keduang 46 Tabel 4.11. Kemiringan Lahan Dan Prosentase Luas DAS Keduang 47 Tabel 4.12. Nilai LS Rata-rata Tertimbang DAS Keduang 49

Tabel 4.13. Pengunaan Lahan DAS Keduang 50

Tabel 4.14. Nilai C dan P Pada DAS Keduang 50

Tabel 4.15. Erosi Lahan di DAS Keduang Dengan Metode USLE 52 Tabel 4.16. Jumlah Erosi Lahan Untuk Tiap Tata Guna Lahan di DAS Keduang 52

commit to user

xiii Tabel 4.20. Nilai Potensi Sedimen Pada masing-masing DAS 58 Tabel 4.21. Nilai Potensi Sedimen per Luas DAS Tiap Check Dam 59 Tabel 4.22. Sedimentasi pada DAS Keduang Pada Periode Tertentu 60 Tabel 4.23. Data Hujan Maksimum Tahunan DAS Keduang (mm) 62

Tabel 4.24. Nilai Koefisien Thiessen (Ct) 64

Tabel 4.25. Hujan Maksimum Tahunan DAS Keduang (mm) 65 Tabel 4.26. Perhitungan Volume Tampungan Check Dam Gedong 66 Tabel 4.27. Rekap Perhitungan Kapasitas Tampungan Check Dam Dalam m³ 67 Tabel 4.28. Perhitungan Potensi Sedimen Dari ton/th Menjadi m³/th 68 Tabel 4.29. Perhitungan Sedimen yang Tertinggal di Check Dam 69 Tabel 4.30. Rekap Perhitungan Kapasitas Tampung Check Dam 76 Tabel 4.31. Rekap Perhitungan Penambangan Sedimen Tiap-tiap Check Dam 97

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Rangkaian Check Dam 24

Gambar 2.2 Zona Sedimentasi (Raja Ahmed Bilal, 2012) 25 Gambar 2.3 Grafik Brune (1953) 27 Gambar 3.1. Peta Lokasi Penelitian Sub DAS Keduang 29 Gambar 3.2. Diagram Alir Penelitian 35

Gambar 4.1. Check Dam Gedong 37 Gambar 4.2. Check Dam Pingkuk 37 Gambar 4.3 Peta Erosivitas Hujan 41

Gambar 4.4 Peta Jenis Tanah di Sub DAS Keduang 42 Gambar 4.5 Peta Titik Pengambilan Sampel Tanah di DAS Keduang 44 Gambar 4.6 Hasil Overlay Peta Grid dan Peta Kontur 46

Gambar 4.7 Penomoran Peta Grid 47 Gambar 4.8 Peta Tataguna Lahan Sub DAS Keduang 51

Gambar 4.9 Lokasi Stasiun Hujan DAS Keduang 61 Gambar 4.10 Poligon Thiessen Sub DAS Keduang 63 Gambar 4.11 Grafik Brune (1953) 68 Gambar 4.12 Lokasi Penambangan Pasir di Check Dam Guno 1 82 Gambar 4.13 Lokasi Penambangan Pasir di Check Dam Pengkol 83 Gambar 4.14 Kondisi check dam Dawungan 85 Gambar 4.15 Lokasi Penambangan Pasir di Check Dam Pesido 87 Gambar 4.16 Kondisi check dam Mojopuro 88 Gambar 4.17 Akses Ke Lokasi Penambangan Pasir di Check Dam Sempukerep 89 Gambar 4.18 Lokasi Penambangan Pasir di Check Dam Sembukan 91 Gambar 4.19 Lokasi Penambangan Pasir di Check Dam Ceper 93 Gambar 4.20 Lokasi Penambangan Pasir di Check Dam Gemawang 95

commit to user

xv ′ = Luas DAS (Km²)

CP = Faktor tanaman penutup lahan dan manajemen tanaman DAYS = Jumlah hari hujan rata-rata per tahun (hari)

Dy = Deviasi standar E = Erosi total

E’ = Energi hujan (KJ/ha-mm)

EA = Banyaknya tanah tererosi per satuan luas per satuan waktu = Interaksi energi dengan intensitas maksimum 30 menit EI30 = Faktor erosivitas hujan rata-rata tahunan

K = Faktor erodibilitas tanah K = Erodibilitasi tanah L = Panjang lereng (m)

LS = Faktor panjang kemiringan lereng (length of slope factor)

M = Persentase ukuran partikel(% debu + pasir sangat halus) x (100 - % liat)

MAXP = Curah hujan maksimum rata-rata dalam 24 jam per bulan untuk kurun waktu satu tahun (cm)

n = Jumlah data

n’ = Jumlah kejadian hujan dalam kurun waktu satu tahun (musim hujan) OM = Persen unsur organik

= Permeabilitas tanah

R = Faktor erosivitas hujan dan aliran permukaan R’ = Erosivitas hujan rata-rata tahunan (KJ/ha/tahun) RAIN = Curah hujan rata-rata tahunan (cm)

S = Kemiringan lereng actual (%)

S’ = Kode klasifikasi struktur tanah SDR = Sediment Delivery Ratio Ws = Luas daerah tangkapan air Y = Hasil sedimen per satuan luas Y’ = Data hujan rerata ,i

Yi = Data hujan ke-i Z = Konstanta.

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN A.1 - Dokumentasi Check Dam LA

LAMPIRAN A.2 - Data Hujan LA

LAMPIRAN B.1- Uji Kepangahan LB

LAMPIRAN B.2 - Erosivitas Tahunan LB

LAMPIRAN B.3 - Faktor Kemiringan dan Panjang Lereng (LS) LB

LAMPIRAN B.4 - Perhitungan Laju Erosi LB

LAMPIRAN C.1 - Perhitungan Hujan Tahunan Rata-rata LC LAMPIRAN C.2 - Gambar Profil Melintang dan Memanjang Check Dam LC