STUDI ANALISA POLA SEBARAN SEDIMEN...

12
STUDI ANALISA POLA SEBARAN SEDIMEN DENGAN PEMODELAN MENGGUNAKAN SURFACE-WATER MODELING SYSTEM PADA HULU BENDUNG PLTA GENYEM KABUPATEN JAYAPURA PROVINSI PAPUA Fandy Dwi Hermawan 1 , Very Dermawan 2 , Suwanto Marsudi 2 1 Mahasiswa Program Sarjana Teknik Jurusan Pengairan Universitas Brawijaya 2 Dosen Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya Email: 1 [email protected] ABSTRAK Laju sedimen yang cukup besar pada Sungai Serma berdampak pada operasional Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) Genyem. Dari permasalahan tersebut diperlukan gambaran pola sebaran sedimen yang pada hulu bendung Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) Genyem yang nantinya gambaran tersebut dapat digunakan sebagai acuan untuk menangani permasalahan tersebut. Pada studi ini untuk mengetahui gambaran pola sebaran sedimen pada hulu bendung PLTA Genyem dilakukan dengan cara pendekatan simulasi pemodelan numerik hidrodinamika menggunakan software SMS (Surface-Water Modeling System) 8.1. Berdasarkan simulasi yang telah dilakukan pada kondisi aliran normal endapan sedimen yang cukup tinggi dengan nilai rerata sebesar 0,03 m/hari mengendap didepan intake kantong lumpur, sedangkan pada kondisi aliran banjir Q2 tahun, dan Q50 tahun endapan sedimen dapat terkumpul pada area kantong lumpur. Permasalahan sedimen pada kondisi aliran normal diakibatkan oleh kecepatan aliran air (0,010 m/detik) pada lokasi ini kurang dari kecepatan kritis (0,015 m/detik) sehingga diperlukan bangunan krib yang nantinya dapat memperkuat aliran air pada lokasi ini dan dapat mendorong sedimen masuk ke area kantong lumpur dan terkumpul di area pintu flushing bendung. Kata kunci : PLTA Genyem, Endapan Sedimen, Software SMS, Krib ABSTRACT Highly sediment rate in the serma river has impact on the operational of Genyem Hydroelectric Power Plant. For solving the problem, it is required the description of the sediment distribution pattern in upstream of Genyem Hydropower Dam This study is carried out to describe the sediment distribution pattern in upstream of Genyem HydroPower Dam. It is done by modeling simulation of hydrodynamical numeric using SMS (Surface-Water Modeling System) 8.1 Software. Based on the simulation, the sediment deposition of normal flow condition is settling (0.03 m/day) in front of the settling basin intake. The problem of sediment on the normal flow condition is caused by water flow rate (0.010 m / sec) at this location is less than the critical velocity (0.015 m / sec) so that dyke building is needed to strengthen the water flow and can push the sediment deposition into the settling basin and accumulated in the area of the flushing weir. Keywords: Genyem Hydropower, Sediment Deposition, SMS software, Dyke

Transcript of STUDI ANALISA POLA SEBARAN SEDIMEN...

Page 1: STUDI ANALISA POLA SEBARAN SEDIMEN …pengairan.ub.ac.id/wp-content/uploads/2017/01/Studi-Analisa-Pola... · STUDI ANALISA POLA SEBARAN SEDIMEN DENGAN ... (N.K p +K a) . H 2.4. ...

STUDI ANALISA POLA SEBARAN SEDIMEN DENGAN

PEMODELAN MENGGUNAKAN SURFACE-WATER MODELING

SYSTEM PADA HULU BENDUNG PLTA GENYEM

KABUPATEN JAYAPURA PROVINSI PAPUA

Fandy Dwi Hermawan1, Very Dermawan2, Suwanto Marsudi2

1Mahasiswa Program Sarjana Teknik Jurusan Pengairan Universitas Brawijaya 2Dosen Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

Email: [email protected]

ABSTRAK

Laju sedimen yang cukup besar pada Sungai Serma berdampak pada operasional

Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) Genyem. Dari permasalahan tersebut diperlukan

gambaran pola sebaran sedimen yang pada hulu bendung Pembangkit Listrik Tenaga Air

(PLTA) Genyem yang nantinya gambaran tersebut dapat digunakan sebagai acuan untuk

menangani permasalahan tersebut.

Pada studi ini untuk mengetahui gambaran pola sebaran sedimen pada hulu bendung

PLTA Genyem dilakukan dengan cara pendekatan simulasi pemodelan numerik

hidrodinamika menggunakan software SMS (Surface-Water Modeling System) 8.1.

Berdasarkan simulasi yang telah dilakukan pada kondisi aliran normal endapan sedimen

yang cukup tinggi dengan nilai rerata sebesar 0,03 m/hari mengendap didepan intake

kantong lumpur, sedangkan pada kondisi aliran banjir Q2 tahun, dan Q50 tahun endapan

sedimen dapat terkumpul pada area kantong lumpur. Permasalahan sedimen pada kondisi

aliran normal diakibatkan oleh kecepatan aliran air (0,010 m/detik) pada lokasi ini kurang

dari kecepatan kritis (0,015 m/detik) sehingga diperlukan bangunan krib yang nantinya dapat

memperkuat aliran air pada lokasi ini dan dapat mendorong sedimen masuk ke area kantong

lumpur dan terkumpul di area pintu flushing bendung.

Kata kunci : PLTA Genyem, Endapan Sedimen, Software SMS, Krib

ABSTRACT

Highly sediment rate in the serma river has impact on the operational of Genyem

Hydroelectric Power Plant. For solving the problem, it is required the description of the

sediment distribution pattern in upstream of Genyem Hydropower Dam

This study is carried out to describe the sediment distribution pattern in upstream of

Genyem HydroPower Dam. It is done by modeling simulation of hydrodynamical numeric

using SMS (Surface-Water Modeling System) 8.1 Software.

Based on the simulation, the sediment deposition of normal flow condition is settling

(0.03 m/day) in front of the settling basin intake. The problem of sediment on the normal

flow condition is caused by water flow rate (0.010 m / sec) at this location is less than the

critical velocity (0.015 m / sec) so that dyke building is needed to strengthen the water flow

and can push the sediment deposition into the settling basin and accumulated in the area of

the flushing weir.

Keywords: Genyem Hydropower, Sediment Deposition, SMS software, Dyke

Page 2: STUDI ANALISA POLA SEBARAN SEDIMEN …pengairan.ub.ac.id/wp-content/uploads/2017/01/Studi-Analisa-Pola... · STUDI ANALISA POLA SEBARAN SEDIMEN DENGAN ... (N.K p +K a) . H 2.4. ...

1. PENDAHULUAN

Pembangunan Pembangkit Listrik Te-

naga Air atau PLTA Genyem merupakan

salah satu upaya untuk memenuhi energi

listrik di Indonesia terutama di Provinsi

Papua, akan tetapi laju sedimen yang cukup

besar pada Sungai Serma mengakibatkan

tidak maksimalnya daya yang dihasilkan

oleh Pembangkit Listrik Tenaga Air atau

PLTA Genyem.

Dari permasalahan tersebut diperlukan

gambaran pola sebaran sedimen pada hulu

Bendung Pembangkit Listrik Tenaga Air

(PLTA) Genyem yang nantinya gambaran

tersebut dapat digunakan sebagai acuan

untuk menangani permasalahan tersebut.

1.1. Rumusan Masalah

Berdasarkan pendahuluan diatas, maka

dalam kajian ini dapat dirumuskan sebagai

berikut.

1. Bagaimana pola aliran dan pola

sebaran sedimen di hulu bendung

Pembangkit Listrik Tenaga Air atau

PLTA Genyem?

2. Bagaimanakah efektifitas bangunan

eksisting dalam menangani perma-

salahan yang ada?

3. Apa cara penanganan yang tepat

untuk menangani permasalahan di

hulu bendung Pembangkit Listrik

Tenaga Air (PLTA) Genyem?

1.2. Tujuan dan Manfaat

Dari rumusan masalah diatas, maka tu-

juan dari studi ini adalah

1. Untuk mengetahui pola aliran dan

pola sebaran sedimen pada hulu

bendung Pembangkit Listrik Tena-

ga Air (PLTA) Genyem.

2. Untuk mengetahui efektifitas ba-

ngunan eksisting dalam menangani

permasalahan yang ada

3. Untuk mengetahui cara penanganan

yang tepat dalam mengatasi perma-

salahan pada hulu bendung Pem-

bangkit Listrik Tenaga Air (PLTA)

Genyem.

Sedangkan manfaat dari peneliatan ini

adalah untuk memprediksi besar volume

sedimen, sebaran distribusi sedimen, pola

endapan dan gerusan yang berpotensi

terkumpul di hulu bendung Pembangkit

Listrik Tenaga Air atau PLTA Genyem,

Sehingga nantinya studi ini dapat diguna-

kan sebagai bahan pertimbangan untuk

menangani permasalahan yang ada pada

bendung Pembangkit Listrik Tenaga Air

(PLTA) Genyem.

2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Software SMS 8.1.

Software SMS adalah produk dari

Laboratorium Peneliatan Pemodelan Ling-

kungan Universitas Brigham Young, SMS

dirancang untuk dapat digunakan melaku-

kan pemodelan numerik dari sungai, pantai,

muara, dan danau.

Model numerik ini menghasilkan suatu

keluaran hasil analisis berupa elevasi muka

air, dan kecepatan aliran air. Kelebihan dari

program SMS 8.1 adalah dapat menampil-

kan hasil berupa animasi yang berkaitan

dengan hasil analisis perhitungannya.(SMS

8.1 Tutorial).

2.2. Transportasi Sedimen

Pada dasarnya sedimen yang terangkut

oleh aliran air dapat dapat diklasifikasikan

menjadi 3, yaitu muatan cuci (wash load),

muatan layang (suspended load), muatan

dasar (bed load). Pada dasar sungai selalu

terjadi proses degradasi dan agradasi yang

disebut sebagai “alterasi dasar sungai”

(Priyantoro, 1987:3)

2.3. Pelimpah Bendung(Over Flow-Weir)

Dimensi pelimpah bendung dapat di-

peroleh dengan rumus hidrolika sebagai

berikut (Sosrodarsono,1981:181)

a. Rumus debit

Q = C.L.H3/2

b. Koefisien limpahan (C)

Cd = 2,200 – 0,0416(Hd/W)0,99

C = 1,601+2𝑎 (

𝐻𝑑)

1+𝑎(ℎ

𝐻𝑑)

c. Panjang efektif bendung (L)

L = L’ – 2(N.Kp+Ka) . H

2.4. Manajemen Penanganan Sedimen

Sungai adalah aliran air di atas per-

mukaan bumi yang mengalirkan air dan

juga mengangkut sedimen yang terkandung

dalam air sungai tersebut.

Page 3: STUDI ANALISA POLA SEBARAN SEDIMEN …pengairan.ub.ac.id/wp-content/uploads/2017/01/Studi-Analisa-Pola... · STUDI ANALISA POLA SEBARAN SEDIMEN DENGAN ... (N.K p +K a) . H 2.4. ...

Kecepatan gerakan butiran dapat

dihitung, jika diketahui ukuran butiran,

kedalaman air dalam alur dan kemiringan

alurnya. Demikian pula volume butiran

yang bergerak dapat diketahui jika debit air

dalam alur tersebut diketahui.

(Sosrodarsono,1994:299)

Untuk menjaga keberlanjutan fungsi

tampungan perlu dilakukan pengelolaan

sedimen secara efektif. Secara umum,

upaya pengelolaan sedimentasi dapat

dilakukan melalui dua pendekatan, yaitu

pendekatan yang dilakukan pada daerah

tangkapan tampungan, dan pendekatan

pada tampungan itu sendiri.

Pengelolaan sedimentasi memiliki

berbagai alternatif upaya antara lain (Harb,

2000)

a. Upaya meminimalkan laju sedimen

yang masuk ke tampungan melalui

pengelolaan/konservasi pada daerah

aliran sungai, dan membangun bangu-

nan pengaman sungai untuk memper-

baiki dan mengatur sungai

b. Mengeluarkan sedimen dari tampu-

ngan melalui penggelontoran dan pe-

ngerukan (dredging).

2.5. Bangunan Pengaman Sungai (Krib)

Bangunan pengaman sungai

diperlukan untuk menanggulangi bahaya

kerusakan sungai yang terjadi akibat debit

banjir, topografi sungai, kondisi sungai

akibat aliran sedimen yang menimbulkan

sedimentasi dan kecepatan aliran yang

dapat menimbulkan erosi.

Krib adalah bangunan yang dibuat

mulai dari tebing sungai kearah tengah,

guna mengatur arus sungai dan tujuan

utamanya adalah :

1. Mengatur arah arus sungai,

2. Mengurangi kecepatan arus sungai

sepanjang tebing sungai, mempercepat

sedimentasi, dan menjamin keamanan

tanggul atau tebing terhadap gerusan,

3. Mempetahankan lebar dan kedalaman

air pada alur sungai,

4. Mengonsentrasikan arus sungai dan

memudahkan penyadapan.

Guna memperoleh hasil-hasil yang

optimal dari rencana pembuatan krib, maka

diperlukan perencanaan yang tepat

menyangkut pemilihan tipe krib, yaitu yang

lolos aliran atau tidak, serta dimensi dan

posisi krib, yaitu panjang, arah tinggi dan

jarak antar krib (Sosrodarsono,1994:174)

2.6. Geotextille Sandbag (Karung Pasir)

Geotextille Sandbag adalah karung

pasir yang terbuat dari kain geotextile non

woven. Pengaplikasiannya yang mudah

diterapkan dan biaya yang cenderung lebih

ekonomis membuat Geotextille Sandbag

sering kali digunakan dalam beberapa

pekerjaan pengamanan sungai, pantai, dan

tebing.

2.7. Dasar Pembebanan Bangunan

Dalam perencanaan konstruksi bangu-

nan faktor keamanan harus diperhitungkan.

Untuk mengetahui keamanan tubuh bangu-

nan harus dilakukan cek stabilitas agar

bangunan nantinya tidak mengalami guling

maupun geser. Di dalam analisa stabilitas

dilakukan kontrol terhadap gaya guling,

dan gaya geser dari gaya-gaya yang bekerja

pada bangunan, dan bangunan harus dalam

keadaan aman dari perhitungan yang telah

dilakukan.

3. METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Lokasi Penelitian

Lokasi studi analisa pola sebaran

sedimen adalah di Kecamatan Unurum

Guay, Kabupaten Jayapura, Provinsi

Papua. Kabupaten Jayapura adalah

Kabupaten dengan luas wilayah 17.516.6

km² yang terbagi dalam 19 Distrik 139

Kampung dan 5 Kelurahan terletak diantara

139°-140° Bujur Timur dan 2° - 3° Lintang

Utara.

Kabupaten Jayapura merupakan

dataran rendah dengan ketinggian rata-rata

± 100-500 meter di atas permukaan laut,

dan terletak pada posisi 139°25’32,4” -

140°38’38,53” BT dan 3°45’7,28” LU -

2°19’21,82” LS

Page 4: STUDI ANALISA POLA SEBARAN SEDIMEN …pengairan.ub.ac.id/wp-content/uploads/2017/01/Studi-Analisa-Pola... · STUDI ANALISA POLA SEBARAN SEDIMEN DENGAN ... (N.K p +K a) . H 2.4. ...

Gambar 1. Lokasi Studi dan Batas DAS

Bendung PLTA Genyem

3.2. Sistematika Pengerjaan Studi

Sistematika pengerjaan studi ini

menunjukkan tahapan-tahapan pekerjaan

yang dilakukan dalam studi ini. Langkah-

langkah dalam pengerjaan studi ini adalah

sebagai berikut:

a. Pengumpulan Data

1. Data hidrologi (Debit debit aliran

rendah, debit banjir rancangan, dan

sedimen inflow)

2. Data Teknis Bendung Pembangkit

Listrik Tenaga Air Genyem

3. Data Topografi

4. Data Pengukuran Lapangan (Kece-

patan aliran, dan sedimen)

b. Tahapan Pekerjaan

1. Melakukan simulasi pemodelan

pola aliran air

2. Kalibrasi dengan data pengukuran

lapangan

3. Melakukan simulasi pemodelan

pola sebaran sedimen

4. Kalibrasi dengan data pengukuran

lapangan

5. Analisis permasalahan pada lokasi

studi

6. Perencanaan bangungan krib untuk

menangani permasalahan pada lo-

kasi studi.

Dan berikut adalah bagan alir

pengerjaan pada penelitian ini

Gambar 2. Diagram Alir Penelitian

4. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Pembentuk Sungai Dalam Model

Dalam simulasi numerik pemodelan

sungai dalam Software SMS 8.1 dimodel-

kan dalam bentuk mesh. Data yang diperlu-

kan dalam tahap ini adalah data topografi

dasar sungai, poligon sungai dan data teknis

bendung PLTA Genyem.

Gambar 3. Sungai Dalam Pemodelan

Page 5: STUDI ANALISA POLA SEBARAN SEDIMEN …pengairan.ub.ac.id/wp-content/uploads/2017/01/Studi-Analisa-Pola... · STUDI ANALISA POLA SEBARAN SEDIMEN DENGAN ... (N.K p +K a) . H 2.4. ...

4.2. Pemodelan Pola Aliran Sungai

Dalam tahapan pemodelan RMA2 data

yang diperlukan untuk pemodelan pola

aliran sungai adalah debit sungai dengan

satuan meter3/detik dan elevasi muka air

dengan satuan meter.

Tabel 1. Perhitungan Debit dan Tinggi

Muka Air

Kala

Ulang

Debit H Elevasi

(m3/detik) (m) (mdpl)

Rerata 18.990 0.372 414.872

2th 458.420 2.762 417.262

10th 657.220 3.438 417.938

50th 828.390 3.957 418.457

100th 901.341 4.165 418.665

Sumber: Hasil Perhitungan

Setelah data yang diperlukan dalam

pemodelan pola aliran sungai didapatkan,

maka simulasi pemodelan dapat dilakukan,

dan berikut adalah hasil pemodelan pola

aliran air dalam sungai.

Gambar 4. Hasil Pemodelan Pola Aliran

Dengan Debit Rerata

Gambar 5. Hasil Pemodelan Pola Aliran

Dengan Debit Banjir Q2 Tahun

Setelah pemodelan berhasil disimulasi-

kan diperlukan kalibrasi untuk mengetahui

kebenaran dari pemodelan yang telah

dilakukan. Kalibrasi dilakukan dengan cara

membandingkan nilai kecepatan pada

pemodelan dengan nilai kecepatan yang

didapat dari pengukuran lapangan.

Kalibrasi dihitung dengan meng-

gunakan absolute error dengan perhitungan

sebagai berikut:

Absolute error = ǀ16,040−15,110

15,110ǀx 100%

Absolute error = 6,155 % Kalibrasi

dapat diterima karena nilai absolute error

< 20 %

4.3. Pemodelan Pola Sebaran Sedimen

Dalam tahapan pemodelan SED2D

data yang diperlukan untuk pemodelan pola

sebaran sedimen sungai adalah data laju

sedimen dengan satuan kilogram/meter3

dan data butiran sedimen pada lokasi studi.

Page 6: STUDI ANALISA POLA SEBARAN SEDIMEN …pengairan.ub.ac.id/wp-content/uploads/2017/01/Studi-Analisa-Pola... · STUDI ANALISA POLA SEBARAN SEDIMEN DENGAN ... (N.K p +K a) . H 2.4. ...

Tabel 2. Perhitungan Laju Sedimen

Kala

Ulang

Debit Sedimen Sedimen

(m3/detik) (kg/detik) (kg/m3)

Rerata 18.990 16.900 0.890

Q 2th 458.418 703.952 1.536

Q 10 th 657.222 1014.086 1.543

Q 50 th 828.393 1281.113 1.547

Q 100 th 901.343 1394.916 1.548

Sumber: Hasil Perhitungan

Setelah data yang diperlukan dalam

pemodelan pola sebaran sedimen dida-

patkan, maka simulasi pemodelan dapat

dilakukan, dan berikut adalah hasil dari

pemodelan pola sebaran sedimen meng-

gunakan SED2D dalam software SMS 8.1

dalam sungai.

Gambar 6. Hasil Pemodelan Pola Sebaran

Sedimen Dengan Debit Rerata

Gambar 7. Hasil Pemodelan Pola Sebaran

Sedimen Debit Q2 Tahun

Seperti pada pemodelan pola aliran air,

pemodelan pola sebaran sedimen juga

memerlukan kalibrasi untuk mengetahui

kebenaran dari pemodelan yang telah dila-

kukan. Kalibrasi dilakukan dengan cara

membandingkan nilai konsentrasi sedimen

pada pemodelan dengan nilai konsentrasi

sedimen yang didapat dari pengukuran di-

lapangan. Kalibrasi dihitung dengan cara

menggunakan perhitungan absolute error

dengan hasil sebagai berikut

Absolute error = ǀ0,639−0,745

0,639ǀx 100%

Absolute error = 16,53 % Kalibrasi

dapat diterima karena nilai absolute error

< 20 %

4.4. Analisis Hidrolika dan Sedimentasi

Pada Sungai Kondisi Eksisting

Pada Bendung PLTA Genyem terdapat

beberapa pintu flushing yang selalu di

operasikan dalam operasional PLTA untuk

mengurangi endapan sedimen. Maka dalam

kajian ini perlu direncanakan beberapa

skenario simulasi pemodelan yang nantinya

diharapkan dapat menggambarkan perma-

salahan pada kondisi eksisting lokasi studi.

Pada ini kajian nantinya diperlukan

pembagian beberapa potongan melintang

Page 7: STUDI ANALISA POLA SEBARAN SEDIMEN …pengairan.ub.ac.id/wp-content/uploads/2017/01/Studi-Analisa-Pola... · STUDI ANALISA POLA SEBARAN SEDIMEN DENGAN ... (N.K p +K a) . H 2.4. ...

yang dapat mewakili dari seluruh pemo-

delan, dan berikut adalah gambar potongan

melintang pada pemodelan.

Gambar 8. Potongan Melintang Pada

Pemodelan

Dari beberapa skenario pemodelan

yang telah dilakukan dapat disimpulkan

bahwa pada saat kondisi banjir lokasi studi

tidak akan mengalami permasalahan yang

nantinya dapat menghambat kinerja opera-

sional PLTA, sedangkan pada kondisi

aliran air rerata pada sungai endapan

sedimen berpotensi untuk mengganggu

aliran air yang akan menuju ke turbin

PLTA dan skenario pembukaan pintu

flushing juga belum mampu menghilang-

kan endapan sedimen didepan intake

kantong lumpur.

Dengan grafik kecepatan dan tegangan

kritis dengan nilai diameter butiran 0,152

mm didapatkan U*cr sebesar 0,015 m/det.

Berikut adalah potongan profil kecepatan

dan pola sebaran sedimen di depan intake

PLTA pada kondisi debit aliran normal

pada sungai.

Gambar 9. Profil Sebaran Sedimen dan

Kecepatan Pada Debit Aliran

Rerata

Gambar 10.Profil Sebaran Sedimen dan

Kecepatan Pada Debit Aliran

Rerata

Gambar 11.Profil Sebaran Sedimen dan

Kecepatan Pada Debit Aliran

Rerata

Gambar 12.Profil Sebaran Sedimen dan

Kecepatan Pada Debit Aliran

Rerata

Kiri Kanan

Kiri Kanan

Kiri Kanan

Gambar 4.1. Profil Sebaran Sedimen dan Kecepatan Pada Debit Aliran Rerata

Kiri Kanan

C C D D

B B

A A

Page 8: STUDI ANALISA POLA SEBARAN SEDIMEN …pengairan.ub.ac.id/wp-content/uploads/2017/01/Studi-Analisa-Pola... · STUDI ANALISA POLA SEBARAN SEDIMEN DENGAN ... (N.K p +K a) . H 2.4. ...

Pada gambaran cross section profil

sebaran sedimen dan kecepatan diatas

menggambarkan bahwa endapan sedimen

yang cukup tinggi hanya terkumpul pada

kiri sungai, hal ini dikarenakan kecepatan

aliran pada lokasi tersebut < U*cr untuk

dapat mendorong sedimen yang ada pada

lokasi tersebut, sehingga sedimen terkum-

pul dan mengendap cukup tinggi pada sisi

tersebut.

4.5. Perencanaan Bangunan Pengaturan

Sungai

Dari gambaran permasalahan diatas

diperlukan bangunan pengaturan sungai

yang dapat mendorong sedimen masuk ke

area kantong lumpur. Krib adalah bangunan

yang dibuat mulai dari tebing sungai ke

arah tengah guna mengatur arus sungai

(Sosrodarsono 1994:173). Dan berikut

adalah beberapa alternatif untuk lokasi

penempatan dan formasi krib yang akan

direncanakan :

Gambar 13.Rencana Lokasi Penempatan

Krib Pada Sungai

Dalam studi ini pengamatan dan

pengkajian akan dilakukan dengan bantuan

program SMS 8.1 sehingga nantinya dapat

menggambarkan dampak pola aliran dan

pola sebaran sedimen akibat adanya

bangunan krib pada lokasi studi. Dan

berikut adalah hasil simulasi menggunakan

software SMS 8.1 pada Bendung PLTA

Genyem dengan krib alternatif 1 dan 2:

Gambar 14.Pola Sebaran Sedimen Pada

Perencanaan Krib Alternatif 1

Gambar 15.Pola Sebaran Sedimen Pada

Perencanaan Krib Alternatif 1

Q2 Tahun

Krib Alternatif 1 Krib Alternatif 2

Page 9: STUDI ANALISA POLA SEBARAN SEDIMEN …pengairan.ub.ac.id/wp-content/uploads/2017/01/Studi-Analisa-Pola... · STUDI ANALISA POLA SEBARAN SEDIMEN DENGAN ... (N.K p +K a) . H 2.4. ...

Gambar 16.Pola Sebaran Sedimen Pada

Perencanaan Krib Alternatif 2

Gambar 17.Pola Sebaran Sedimen Pada

Perencanaan Krib Alternatif 2

Q2 Tahun

Gambar 18.Endapan Sedimen Sebelum dan

Setelah Adanya Bangunan Krib

4.6. Efektifitas Bangunan Eksisting

Pada lokasi studi telah terdapat

kantong lumpur dan pintu flushing yang

difungsikan untuk menangani permasa-

lahan sedimen pada lokasi, akan tetapi

bangunan eksisting tersebut belum mampu

mengatasi permasalahan pada lokasi studi.

Berdasarkan simulasi yang telah dilakukan

maka efektifitas pintu flushing dan kantong

lumpur dapat diketahui dengan menghitung

volume endapan sedimen yang masuk pada

kantong lumpur saat sebelum dan sesudah

adanya bangunan krib. Dan berikut adalah

perhitungan volume endapan sedimen yang

mengendap pada kantong lumpur.

Tabel 3. Volume Sedimen Pada Kantong

Lumpur (m3/hari)

Dari tabel tersebut dapat disimpulkan

bangunan krib dapat mengurangi volume

sedimen yang mengendap pada kantong

lumpur, dan berikut ini adalah rekapitulasi

persentase volume sedimen yang berkurang

pada kantong lumpur beserta perbandingan

berkurangnya volume endapan sedimen

pada kantong lumpur saat pintu flushing

dioperasikan:

Tabel 4. Persentase Berkurangnya volume

Endapan Sedimen Pada Kantong

Lumpur

Rerata Q2 Tahun Rerata Q2 Tahun Rerata Q2 Tahun

1 11.837 46.908 11.338 11.179 4.623 10.137

2 12.579 47.313 11.395 9.459 6.102 10.925

3 11.114 43.970 7.169 11.179 5.548 10.137

4 11.741 47.313 7.495 9.459 6.228 10.922

SkenarioEksisting Krib Alternatif 1 Krib Alternatif 2

Rerata

Q2 Tahun

Q50 Tahun

Krib Alternatif 1 (%) Krib Alternatif 2 (%)

4.22 60.94

76.17 78.39

78.92 80.69

Permasalahan

Pada Lokasi Studi

Krib Alternatif 1 Krib Alternatif 2

Page 10: STUDI ANALISA POLA SEBARAN SEDIMEN …pengairan.ub.ac.id/wp-content/uploads/2017/01/Studi-Analisa-Pola... · STUDI ANALISA POLA SEBARAN SEDIMEN DENGAN ... (N.K p +K a) . H 2.4. ...

Tabel 5. Jumlah Volume Endapan Sedimen

Tergelontor (m3)

4.7. Perencanaan Krib Geotextile

SandBags

Geotextile sandbags atau karung pasir

geotekstil adalah bahan terobosan baru

yang sering kali digunakan untuk perlin-

dungan pantai dan sungai karena aplikasi

yang mudah dan biayanya relatif lebih

murah, dan berikut adalah perencanaan

dimensi geotextile sandbags pada kedua

alternatif krib yang akan direncanakan pada

lokasi studi:

Krib Alternatif 1

Tinggi Krib = 2,6 m

Panjang Krib = 15 m

Lebar Krib = 9 m

Jumlah Sandbags = 175 kantong

Gambar 19.Rencana Krib Alternatif 1

Gambar 20.Krib Tampak Samping

Gambar 21.Krib Tampak Depan

Krib Alternatif 2

Tinggi Krib = 2,6 m

Panjang Krib = 163,1 m

Lebar Krib = 9 m

Jumlah Sandbags = 951 kantong

Gambar 22.Rencana Krib Alternatif 2

Gambar 23.Krib Tampak Samping

Gambar 24.Krib Tampak Depan

4.8. Stabilitas Pada Bangunan Krib

Bangunan krib geotextile sandbags

adalah bangunan pengaturan sungai yang

disusun dari tumpukan geotextile sandbags

yang dibentuk sesuai dengan bangunan krib

yang telah direncanakan. Bangunan ini

nantinya diletakkan diatas dasar sungai

untuk menangani permasalahan pada lokasi

studi, sehingga diperlukan perhitungan

stabilitas yang tepat pada perencanaan

bangunan ini, agar nantinya bangunan ini

aman dari bahaya geser dan guling yang

diakibatkan oleh aliran air pada lokasi

studi, dan berikut adalah rekapitulasi dari

perhitungan yang telah dilakukan

Rerata

Q2 Tahun

Q50 Tahun 0.95 0.47

Krib Alternatif 2

0.00

0.00

1.64

Eksisting Krib Alternatif 1

0.72 4.17

2.94 1.72

Page 11: STUDI ANALISA POLA SEBARAN SEDIMEN …pengairan.ub.ac.id/wp-content/uploads/2017/01/Studi-Analisa-Pola... · STUDI ANALISA POLA SEBARAN SEDIMEN DENGAN ... (N.K p +K a) . H 2.4. ...

Tabel 6. Rekapitulasi Stabilitas Krib

Kondisi Gaya

Geser

Gaya

Guling

Safety

Factor Keterangan

Air

Normal 1.656 7.631 1.5 Aman

Air

Banjir 1.505 6.430 1.5 Aman

5. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Berikut adalah kesimpulan dari analisis

yang telah dilakukan.

1. Pada kondisi aliran normal (Debit

=18,99 m3/detik, laju sedimen =0,89

kg/m3) endapan sedimen yang cukup

tinggi dengan nilai rerata sebesar 0,03

m/hari mengendap didepan intake

kantong lumpur dan pintu flushing

bendung sepanjang 150 m ke arah

hulu, sedangkan pada kondisi aliran

banjir Q2 tahun (Debit = 458,42

m3/detik, laju sedimen = 1,54 kg/m3),

dan Q50 tahun (Debit = 828,39

m3/detik, laju sedimen = 1,55 kg/m3)

sedimen dapat terdorong ke area

kantong lumpur dan pintu flushing

bendung sehingga endapan sedimen

tidak akan mengganggu aliran air yang

akan menuju inlet PLTA.

2. Endapan sedimen yang cukup tinggi

didepan intake kantong lumpur dan

pintu flushing bendung pada kondisi

aliran normal diakibatkan oleh

kecepatan aliran air di lokasi ini (0,010

m/detik) kurang dari kecepatan kritis

(0,015 m/detik) sehingga endapan

sedimen yang seharusnya terkumpul

pada area kantong lumpur mengendap

pada lokasi ini dan mengakibatkan

kurang efektifnya fungsi kantong

lumpur beserta pintu flushing untuk

menangani permasalahan sedimen

yang ada pada lokasi studi.

3. Rekomendasi penanganan adalah de-

ngan merencanakan bangunan krib

yang diletakkan pada belokan luar

sungai sehingga bangunan krib nanti-

nya dapat memperkuat aliran air pada

belokan dalam sehingga endapan

sedimen dapat terdorong masuk ke

area kantong lumpur dan terkumpul di

area pintu flushing bendung, dan

berikut adalah struktur krib yang akan

direkomendasikan.

- Jumlah Krib = 2 bangunan.

- Jarak Antar Krib = 12 m.

- Sudut Krib = 15 o ke arah hilir.

- Lebar Krib = 9 m.

- Panjang Krib = 15 m.

- Tinggi Krib = 2,6 m .

- Penyusun Krib = 175 kantong pasir

5.2. Saran

Dari hasil studi yang dilakukan

terdapat beberapa saran yang diberikan

kepada PT PLN Wilayah Papua dan Papua

Barat terkait dalam penanganan masalah

sedimen pada Bendung Pembangkit Listrik

Tenaga Air (PLTA) Genyem, yaitu antara

lain:

1. Pihak pengelola Pembangkit Listrik

Tenaga Air (PLTA) Genyem di-

harapkan secepatnya merealisasikan

bangunan pengendali sedimen di-

karenakan penyebab dari tingginya

endapan sedimen di lokasi studi adalah

aliran air normal pada sungai yaitu

aliran air yang selalu terjadi pada

sungai.

2. Diharapkan pihak pengelola dapat

melakukan operasional pintu flushing

saat kondisi banjir, dikarenakan dalam

kondisi ini sedimen dapat tergelontor

secara maksimal.

3. Perlu dilakukan kajian lebih mendalam

terkait kemampuan pintu flushing

dalam penggelontoran sedimen di area

bendung karena dikhawatirkan bangu-

nan pada lokasi studi tidak mampu

menampung sedimen yang ada.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2003. Surface Water Modeling

System Tutorial Version 8.1. Brigham

Young University Environtmenal

Modeling Research Laboratory

Sosrodarsono, Suyono & Takeda, Kensaku.

1981. Bendungan Type Urugan.

Jakarta: PT. Pradnya Paramita

Priyantoro, Dwi. 1987. Teknik

Pengangkutan Sedimen. Malang:

Himpunan Mahasiswa Pengairan

Fakultas Teknik Unibraw

Page 12: STUDI ANALISA POLA SEBARAN SEDIMEN …pengairan.ub.ac.id/wp-content/uploads/2017/01/Studi-Analisa-Pola... · STUDI ANALISA POLA SEBARAN SEDIMEN DENGAN ... (N.K p +K a) . H 2.4. ...

Harb, Gabriele. 2000. Sediment

Management And Reservoir Flushing

In Austria. Graz University of

Technology.

http://www.seehydropower.Eu

/meetings /files /9 /12 Sediment

management and reservoir flushing

TUG.pdf (diakses 11 Agustus 2016)

Sosrodarsono, Suyono. 1994. Perbaikan

dan Pengaturan Sungai. Jakarta: PT.

Pradnya Paramita