TANYA JAWAB

SEDIMEN DAN WADUK SERITUGASUNTUK MEMENUHI MATA KULIAH

TRANSPORTASI SEDIMEN

Disusun Oleh:

ASEP SULAEMAN

NIM. 146060404011011

DANI EKO GUNTORONIM. 146060404011006

PROGRAM STUDI MAGISTER TEKNIK PENGAIRANMINAT MANAJEMEN SUMBER DAYA AIR

UNIVERSITAS BRAWIJAYAPROGRAM PASCASARJANAMALANG20151. Penjelasan grafik pada gambar 5 dibawah ini adalah

Grafik pada Fig 5 diatas menjelaskan hubungan antara kenaikan tegangan geser dan pengaruhnya terhadap bagian yang aktif pada permukaan dasar. Grafik tersebut menggambarkan data dari tiga lokasi yang berbeda yanga masing-masing disimbolkan dengan lingkaran, segitiga, dan kotak. Sedangkan warna yang kosong menandakan terjadinya gerusan dan diisi warna hitam menyimbolkan terjadiya endapan dasar. Dari grafik tersebut dapat dilihat bahwa distribusi frekuensi kedalaman gerusan dimodelkan dengan baik oleh fungsi eksponensial, dengan rata-rata dan varians dari kedalaman gerusan meningkat seiring peningkatan tegangan geser.

Ada variasi karekteristik bagian yang aktif dapat dilihat pada grafik diatas, ada yang mempunyai kedalaman gerusan lebih besar daripada pengendapan, dan sebaliknya. Variasi pergerakan sedimen sangat dipengaruhi kondisi khas dari lokasi terjadinya angkutan sedimen. Yang sangat dipengaruhi oleh debit aliran, kecapatan aliran, diameter rata-rata butiran. Pada saat bagian yang aktif lebih besar terjadi gerusannya daripada pengendapannya, ada kemungkinan material ditempat tersebut merupakan material halus yang lebih besar proporsinya daripada proporsi material kasar. Dan begitu sebaliknya.

Grafik diatas juga menggambarkan bahwa tidak semua material butiran akan bergerak meskipun nilai tegangan gesernya melebihi tegangan geser kritis. Ketika debit dan tegangan geser meningkat terus menerus, butiran yan lebih kasar tertahan dari dasar sungai, sampai akhirnya hampir semua partikel di permukaan terangkut. Angkutan yang komplit tidak terjadi di sungai dengan dasar kerikil sampai ketika aliran mendekati bankfull [Pitlick dan Van Steeter, 1998]; Dari data ini (Gambar. 5) juga menunjukkan bahwa pada tegangan geser mendekati awal gerak (*= 0,03-0,04) biasanya permukaan dasar sungai yang aktif tidak lebih dari 20%. Dengan meningkatnya tegangan, secara proporsional dasar sungai menjadi lebih aktif, tetapi bahkan dalam kisaran di atas kritis (*> 0,09), dasar sungai yang bergrak kurang dari 100%.

2. Penjelasan dari Gambar 7: Grafik tentang tren angkutan sedimen melayang tahunan (lingkaran tertutup) dan debit rata rata tahunan (lingkaran terbuka) di Sungai Colorado.

Gambar 7 menggambarkan keseimbangan massa sedimen yang dibawa oleh sungai yang diperkirakan atas dasar hubungan antara angkutan aliran dan sedimen. Dari grafik tersebut terdapat hubungan yang mirip antara karakter rata-rata angkutan suspended tahunan dengan karakter rata-rata debit tahunan. Dari grafik tersebut ditunjukan bahwa sedimen tahunan dalam periode waktu antara tahun 1950 sampai 1982 angkutan sedimen tahunannya lebih rendah sekitar 30% dari periode sebelum atau setelahnya. Penurunan angkutan sedimen tersebut bertepatan dengan periode ketika konstruksi waduk dibangun di atas Sungai Colorado, yang mengakibatkan pengurangan besaran dan frekuensi aliran banjir [Van Sleeter dan Pitlick, 1998]. SPada periode setelah tahun 1982 sampai 2000 terjadi peningkatan kembali angkutan sedimen. Hal ini dapat terjadi ketika tampungan sedimen di waduk telah penuh. Sehingga aliran banjir terjadi lebih sering dan lebih tinggi dibanding masa sebelumnya. Yang akibatnya angkutan sedimen melayang juga meningkat.3. Penjelasan Gambar 3.3: Grafik profil sedimen waduk sengguruh

Gambar 3.3. Profil Sedimen Waduk Sengguruh

Pemanfaatan waduk sengguruh salah satunya untuk PLTA. Guna operasional PLTA terdapat elevasi sedimen referensi, supaya pembangkitan listrik tidak terganggu. Tetapi akibat sedimentasi yang besar, data pada tahun 2011 elevasi referensi tersebut telah tertutup oleh endapan sedimen. Dari grafik tersebut dapat dilihat bahwa endapan sedimen di bagian hulu (titik G M) hanya berjarak 2 m dari HWL yang direncanakan. Tetapi endapan di titil A- G, meskipun sudah diatas elevasi referensi tetapi masih cukup dalam dibandingka dengan HWL nya. Hal ini dapat terjadi karena dilakuan pengerukan terus menerus didepan intake, sehingga elevasi sedimen bisa terjaga pada elevasi maksimum. 4. Jelaskan Perilaku Sedimen di Waduk Seri dan di waduk tunggal

Pada umumnya, produksi sedimen, transport sedimen, dan pengendapan dapat dirangkum dengan diagram seperti pada Gambar 1. Erosi permukaan terjadi pada DAS dan partikel sedimen diangkut oleh jaringan air alami ke hilir menuju waduk, dimana sedimen akan mengendap, kecuali jika ada ada upaya proteksi, misalnya dengan pengalihan langsung dari hulu bendungan ke sungai di hilir bendungan (Boillat, Jean-Louis dan Pougatsch, 2012).

Gambar 2.1.Diagram Proses Erosi dan Sedimen Transport

Sumber: Boillat, Jean-Louis dan Pougatsch, 2012

Menurut Kawashima (2004) ada dua tipe sumber sedimen yang masuk ke waduk. Pertama, sedimen yang berasal dari daerah tangkapan air dihulu bendungan. Kedua, sedimen yang berasal dari pelepasan di waduk. Pelepasan sedimen menurunkan secara perlahan material endapan diwaduk, tetapi akan memberikan dampak yang berbeda terhadap lingkungan sungai di hilir.

Selain kerusakan lingkungan karena penggelontoran, pelepasan sedimen dari bendungan di hulu membuat sedimentasi di hilirnya. Pelepasan sedimen dari waduk seringkali sama saja dengan memindahkan masalah sedimentasi dari satu lokasi ke lokasi lainnya (Morris and Fan, 1998 dalam Kawashima, 2004). Ketika lokasi bendungan tersusun seri dalam satu sungai, pelepasan sedimen dari bendungan dihulu akan menyebabkan problem sedimentasi di waduk dihilirnya.

Pada umumnya, waduk dengan satu atau lebih waduk dihulunya akan mangalami sedimentasi yang lebih kecil daripada angkutan sedimen normal alami. Tetapi ada pengecualian pada waduk dengan terowongan seperti di Yorkshire yang terisi penuh dengan sedimen (Departement of The Environtment, Transport and The Regions, 2001). Menurut ukuran butiran sedimen, pada waduk seri, yang apabila tidak sumber sedimen yang masuk selain dari pelepasan waduk, maka diameter butiran sedimen yang masuk kewaduk lebih kecil daripada waduk dihulunya. Menurut Ran et. al. (2013), trap efesiensi (TE) untuk waduk tunggal dapat dihitung dengan fungsi retensi sedimen empiris yang dibuat oleh Brune (1953). Metode perhitungan yang sama dapat dilakukan untuk memperkirakan jumlah total sedimen yang tertangkap untuk waduk seri dalam satu DAS (Voromarty et al, 2003; Kummu et al, 2010 dalam Ran et al, 2013).

Dimana R adalah perubahan waktu tinggal lokal yang dihitung dengan persamaan (2).

Menurut Ran et. al. (2013) Tangkapan sedimen waduk sangat tergantung pada jumlah waduk dan ukuran tampungannya, dengan kapasitas tampungan yang besar biasanya dapat menangkap lebih banyak sedimen. Sebagai contoh pada Sungai Kuning, di sub DAS Toudaogui-Huayuankou terdiri dari dua bendungan besar yaitu Sanmexia dan Xiaolangdi. Ketika waduk pada area yang menghasilkan banyak sedimen dapat menahan banyak sedimen, sementara waduk di hilir Huayankou menahan lebih sedikit sedimen karena pasokan dari hulunya lebih sedikit. Secara total sedimen tahunan sekitar 0,59 Gt telah tertahan selama 2000-2010. Dengan periode yang sama, rata-rata angkutan sedimen di Stasiun Huayuankou telah menurun menjadi 0,1 Gt/tahun dari semula 1,34 Gt/th pada periode 1950 1970. Hal ini mengindikasikan penurunan angkutan sedimen yang disebabkan oleh tangkapan waduk. Tangkapan sedimen oleh waduk berkontribusi sekitar 47,6% dari total penurunan.