MODEL PENGENDALIAN SEDIMENTASI WADUK AKIBAT EROSI LAHAN DAN LONGSORAN DI WADUK BILI-BILI SULAWESI SELATAN PDF

Preview

Summary

MODEL PENGENDALIAN SEDIMENTASI WADUK AKIBAT EROSI LAHAN DAN LONGSORAN DI WADUK BILI-BILI SULAWESI SELATAN AHMAD RIFQI ASRIB SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2012 PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi berjudul Model Pengendali...

Description

Accelerat ing t he world's research.

MODEL PENGENDALIAN SEDIMENTASI WADUK AKIBAT EROSI LAHAN DAN LONGSORAN DI WADUK BILI-BILI SULAWESI SELATAN Nasyiin Faqih

Related papers

Download a PDF Pack of t he best relat ed papers 

Kinerja sabo dam kali lumajang unt uk mrica.pdf Nasyiin Faqih

SABO DAMS Alan Indra Fut iyadi POLA PSDA WS BRANTAS St ranas pbi plabar2017

MODEL PENGENDALIAN SEDIMENTASI WADUK AKIBAT EROSI LAHAN DAN LONGSORAN DI WADUK BILI-BILI SULAWESI SELATAN

AHMAD RIFQI ASRIB

SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2012

PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI DAN SUMBER INFORMASI

Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi berjudul Model Pengendalian Sedimentasi akibat Erosi Lahan dan Longsoran di Waduk Bili-Bili Sulawesi Selatan, adalah karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir disertasi ini.

Bogor, Agustus 2012

Ahmad Rifqi Asrib P062070101

ABSTRACT AHMAD RIFQI ASRIB. Model of Sedimentation Control of Reservoir due to Land Erosion and Landslide in Bili-Bili Dam South Sulawesi. Under direction of M. YANUAR JARWADI PURWANTO, SUKANDI SUKARTAATMADJA, and ERIZAL. The main objective of this research is to design the model of sedimentation control of reservoir that has sustainability oriented to improve miner and farmer incomes without dismissing environmental interests. In particular, the general objective is achieved through several phases with their aims as follows; (1) determine the level of soil erosion in the sub watershed Jeneberang, as well as the impact of land management and information to determine the direction of land management in the watershed, (2) determine the impact of caldera landslide at Jeneberang sub watershed to sedimentation rates in the Bili-Bili dam, and (3) formulate the model of sedimentation control of reservoir due to land erosion and landslide. Research is conducted in Bili-Bili dam, South Sulawesi, from Juli 2009 until Pebruari 2010. First, research has conducted to determine land erosion using MWAGNPS as a model of cell-based rainfall events with the main components were topographic maps, land use and soil type. This model able to determine the source of erosion and the erosion that occurs. Second, research was conducted based on field survey of caldera landslide at upstream and sedimentation rate in the Bili-Bili dam. And the last, design the dynamical model of sedimentation control of reservoir using Stella 9.0.2 program analysis. The Result Showed that Jeneberang sub watershed dominated by steep areas topography is 10.080 ha (26.22%) and the closure of forested land is 12.250 ha (31.87%). Simulation MWAGNPS model showed when watershed Jeneberang has 31.66 mm of rain events with 30-minute rainfall intensity (EI30) can caused erosion 44.81 tons/ha and the sedimentation rate is 2,22 tons/ha. The source of erosion in the sub watershed Jeneberang from farm/moor caused erosion is 29,552.14 tons/ha/year and a total of 4,562,625.84 tons of sediment. Caldera landslide in 2004 caused sediment flow from upstream of Jeneberang watershed was 45,027,954 m3. Sabo dam as a sediment control along the Jeneberang upstream has function effectively. It was seen from the volume flow of sediment that can be controlled up to the year 2008 is 1,915,671 m3. Sedimentation rate before the event of landslide caldera, sediment deposited in Bili-Bili dam cumulatively is 8.376 million m3 (April 2001). Five years after the landslide sediment volume has reached 75.055 million m3 in 2009. Based on Trap efficiency showed that efficiency of Bili-Bili dam was decrease from 90.81% in 1997 to 73.34% in 2005, and then increased in 2007 (92.57%) and in 2008 decrease become 89.79%. Dynamical model simulation of reservoir sedimentation control showed sedimentation in dead storage capacity increase to completed in year of 2022. Moderate and optimistic scenario more effective in decreasing sedimentation in reservoir and increasing community income especially for the miner. Finally, moderate scenario can use of sedimentation control of reservoir in Bili-Bili dam, South Sulawesi. Key words: Erosion, landslide, sedimentation, reservoir, dynamic model.

RINGKASAN AHMAD RIFQI ASRIB. Model Pengendalian Sedimentasi Waduk Akibat Erosi Lahan dan Longsoran di Waduk Bili-Bili Sulawesi Selatan. Dibimbing oleh M. YANUAR JARWADI PURWANTO, SUKANDI SUKARTAATMADJA, dan ERIZAL. Waduk Bili-Bili merupakan salah satu waduk terbesar di Propinsi Sulawesi Selatan terletak di bagian tengah DAS Jeneberang mulai diresmikan penggunaannya pada tahun 1999. Secara geografis, Waduk Bili-Bili terletak di Kabupaten Gowa, Propinsi Sulawesi Selatan. Waduk Bili-Bili memiliki luas tangkapan air sebesar 384,4 km2 dengan perencanaan umur operasi 50 tahun. Waduk serbaguna Bili-Bili dibangun dengan tujuan untuk pengendalian banjir, pemenuhan kebutuhan air irigasi, suplai air baku dan pembangkit listrik tenaga air serta mengoptimalkan pengelolaan dan pemanfaatan sumberdaya air yang ada pada bagian hulu DAS Jeneberang. Namun, dalam perkembangan terakhir terjadi penurunan pemanfaatan fungsi layanan waduk akibat adanya perubahan kondisi daerah tangkapan waduk karena perubahan pemanfaatan lahan dan juga terjadinya longsoran dinding kaldera. Kerusakan daerah tangkapan air waduk, danau atau embung, seperti halnya daerah aliran sungai, merupakan penyumbang dampak negatif yang sangat signifikan. Jika daerah tangkapan rusak, jelas umur waduk akan berkurang. Pada musim hujan, aliran permukaan (run off) dengan membawa kandungan sedimen yang tinggi masuk ke waduk. Sedang aliran dasar (base flow) yang merupakan cadangan musim kemarau cenderung menurun drastis. Dengan demikian umur waduk hanya ditentukan oleh volume tampungan akhir musim hujan saja. Selama ini upaya yang telah dilakukan adalah dengan melakukan konservasi areal penangkapan air hujan di sekitar waduk, mencegah erosi yang dapat dilakukan melalui pemberdayaan masyarakat dalam mengolah tanah agar tidak menimbulkan erosi, menanam pohon atau menghutankan kembali. Selain itu juga dengan mengeruk sedimen di waduk, membangun sabo dam dan sand pocket sebagai penampung sedimen. Namun demikian untuk mengatasi masalah tersebut perlu dilakukan suatu kajian model pengendalian yang dapat mensintesis pengetahuan dari sistem dan permasalahan yang ada. Salahsatunya adalah melalui pengembangan model pengendalian sedimentasi waduk yang dapat membantu mengidentifikasi secara cermat permasalahan sebenarnya dan memberikan alternatif penyelesaiannya. Tujuan penelitian ini adalah membangun model pengendalian sedimentasi di Waduk Bili-Bili yaitu: (1) mengkaji karakteristik sumber sedimen Daerah Tangkapan Air Waduk dan tingkat sedimentasi di Waduk Bili-Bili; (2) mengidentifikasi pola pengendalian bangunan pengendali sedimentasi Daerah Tangkapan Air Waduk Bili-Bili; (3) membangun model sistem dinamik untuk efektifitas pengendalian sedimentasi di Waduk Bili-Bili. Lokasi penelitian ini secara fisik terletak dalam sistem DAS Jeneberang. Dalam penelitian ini batasan yang digunakan adalah batasan yang secara fisik mempunyai pengaruh langsung pada daya dukung waduk Bili-Bili, yakni wilayah DAS Jeneberang. Secara administratif daerah kajian Waduk Bili-Bili terletak di Kabupaten Gowa Propinsi Sulawesi Selatan.

v

Pelaksanaan penelitian ini dilakukan dalam tiga tahap. Tahap pertama adalah memprediksi erosi lahan yang terjadi menggunakan program MWAGNPS. Tahap kedua adalah menganalisis kapasitas bangunan sabo dam sebagai pengendali sedimen akibat longsoran kaldera. Tahap ketiga adalah membangun model dinamik pengendalian erosi dan longsoran terhadap kapasitas waduk menggunakan program Stella 9.0.2. Hasil penelitian menunjukkan dari keluaran model MWAGNPS dengan nilai masukan curah hujan harian rata-rata yang terbesar selama 5 tahun sebesar 31,66 mm dengan nilai energi intensitas hujan 30 menit (EI30) sebesar 25,89 diperoleh besarnya laju erosi lahan di outlet sebesar 44,81 ton/ha/thn, laju sedimentasi sebesar 2,22 ton/ha/thn dan sedimen total sebesar 203.283,0 ton. Berdasarkan informasi dari setiap grid/sel untuk berbagai penutupan lahan, ditemukan bahwa laju erosi permukaan yang terbesar terdapat di sel dengan penutupan lahan berupa ladang/tegalan sebesar 29.552,14 ton/ha/thn dan semak belukar sebesar 24.545,38 ton/ha/thn. Sedangkan hutan, sawah dan pemukiman mempunyai laju erosi yang cukup kecil. Arahan pengelolaan lahan untuk sub DAS Jeneberang secara umum adalah penerapan teknik konservasi tanah dan air, pengembalian kawasan hutan sebagai fungsi lindung. Berdasarkan karakteristik sub DAS Jeneberang sebagai daerah tangkapan waduk Bili-Bili didominasi oleh wilayah yang memiliki topografi curam dengan luas 10.080 ha (26,22%) dan dari penutupan lahan didominasi oleh hutan dengan luas 12.250 ha (31,87%). Volume aliran sedimen akibat longsoran di hulu sungai Jeneberang sebesar 45.027.954 m3 terjadi pada tahun 2004. Bangunan sabo dam sebagai pengendali sedimen yang dibangun sepanjang hulu sungai Jeneberang berfungsi efektif pada tahun 2008 menjadi 1.915.671 m3. Adapun volume sedimentasi yang tertampung di waduk Bili-Bili secara kumulatif adalah sebesar 8.376.000 m3 (April 2001). Lima tahun setelah kejadian longsor tersebut (2008) volume sedimen telah mencapai 60.959.000 m3. Trap Efficiency yang diperoleh berdasarkan kurva Brune menunjukkan data kapasitas waduk dan aliran inflow berkurang dari 90,81% (1997) menjadi 73,34% (2005), namun kemudian meningkat kembali 92,57% pada tahun 2007 dan cenderung menurun kembali 89,79% pada tahun 2008. Model sistem Pengendalian Sedimentasi Waduk Bili-Bili dibangun dengan asumsi desain model berdasarkan pada karakteristik sub DAS Jeneberang, alur kejadian longsoran Kaldera dan bangunan pengendalinya, dan pola pengelolaan kegiatan penambangan berdasarkan tingkat pendapatan yang diperoleh. Model ini dibangun dengan menggunakan 4 sub model yaitu: (1) sub model pengendalian longsoran, (2) sub model erosi lahan, (3) sub model sosial ekonomi, dan (4) sub model kapasitas waduk. Tindakan koreksi yang dilakukan pada model pengendalian sedimentasi waduk Bili-Bili adalah pengelolaan tingkat sedimentasi waduk dan pengelolaan penambangan hasil sedimentasi. Indikator keberhasilan pengendalian sedimentasi waduk diidentifikasi berdasarkan indeks kapasitas waduk dan pendapatan masyarakat serta partisipasi masyarakat. Berdasarkan tindakan koreksi tersebut dilakukan 3 skenario yaitu pesimis, moderat dan optimis. Kriteria pesimis dilakukan untuk keadaan eksisting dimana tidak dilakukan tindakan koreksi apapun terhadap pengelolaan pengendalian sedimentasi waduk. Kemudian kriteria optimis yaitu dengan melakukan tindakan koreksi yang maksimal untuk

vi

pengelolaan pengendalian sedimentasi waduk. Adapun kriteria moderat adalah kriteria dimana dilakukan tindakan koreksi yang dilakukan secara lebih bijak dan memperhatikan kemampuan dalam melakukan pengelolaan pengendalian sedimentasi waduk Bili-Bili. Skenario moderat pada indikator keberlanjutan waduk memberi hasil yang lebih baik dibandingkan dengan kondisi eksisting (pesimis). Indeks kapasitas waduk menunjukkan bahwa kapasitas waduk yang terancam akan dapat dikendalikan dengan baik pada tahun 2022. Adapun kondisi eksisting menunjukkan pada tahun 2022 kapasitas tampung sedimentasi waduk akan terlampaui dan terancam tidak akan berfungsi dengan baik. Untuk partisipasi masyarakat menunjukkan bahwa tenaga kerja yang diserap pada keadaan eksisting masih belum optimal jika dibandingkan dengan keadaan pada skenario moderat. Dengan tindakan koreksi yang moderat diperoleh peningkatan penyerapan tenaga kerja yang lebih tinggi sehingga akan meningkatkan pendapatan dan kesejahteraan masyarakat sekitar waduk baik secara langsung maupun tidak langsung. Pola Pengendalian sedimen dilakukan berdasarkan 4 bagian yaitu di bagian hulu (upper stream), bagian tengah (middle stream), hilir (down stream) dan area waduk Bili-Bili. Bangunan sabo dam yang berada di hulu sungai Jeneberang mampu mengendalikan sedimen sebesar 29.561.034 m3 atau 35% dari total sedimen yang dikendalikan fasilitas sabo dam. Pada bagian tengah bangunan dam konsolidasi sangat signifikan dalam mengendalikan sedimen sebesar 49.989.195 m3 atau 58% dari total sedimen yang dikendalikan oleh fasilitas bangunan sabo dam. Kemudian bangunan sand pocket pada bagian hilir menampung sedimen dalam volume yang besar sehingga dimanfaatkan oleh masyarakat untuk melakukan penambangan dengan total volume sedimen yang ditambang adalah 2.190.000 m3 per tahun. Kemudian, pada bagian hulu waduk dilakukan pengerukan (excavation) yang ditampung pada area spoil bank dengan total volume 7.700.000 m3. Selain itu, dengan melakukan tindakan konservasi di hulu DAS Jeneberang seperti pembuatan teras yang dikombinasikan dengan penanaman memotong arah berlereng atau pembuatan saluran drainase dapat mengendalikan tingkat erosi menjadi 36,30 ton/ha dan sedimentasi sebesar 164.659,2 ton. Berdasarkan hal tersebut disarankan bahwa: (1) perlunya aturan pengendalian sedimen berkaitan dengan pengalokasian dana pemerintah pada program pengendalian baik secara fisik maupun non fisik; aturan yang ketat berkaitan dengan persyaratan dan batasan untuk penambangan material pada areal penambangan yang diizinkan, (2) pada model dengan skenario moderat yang telah dibangun dapat dipertimbangkan untuk diaplikasikan dalam metode pengendalian sedimentasi waduk Bili-Bili melalui pemantauan peningkatan aktifitas penambangan sebesar 30%; menerapkan kriteria Operasional dan Pemeliharaan (OP) berkaitan flushing sedimen di waduk yang mendukung besaran outflow sedimen 3%. Kata kunci: Erosi, longsor, sedimentasi, waduk, model dinamik.

© Hak Cipta milik IPB, tahun 2012 Hak Cipta dilindungi Undang-Undang Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh Karya Tulis dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB.

MODEL PENGENDALIAN SEDIMENTASI WADUK AKIBAT EROSI LAHAN DAN LONGSORAN DI WADUK BILI-BILI SULAWESI SELATAN

AHMAD RIFQI ASRIB

Disertasi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor pada Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan

SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2012

Penguji pada Ujian Tertutup:

1. Prof. Dr. Ir. Surjono H. Sutjahjo, M.S. 2. Dr. Ir. Syaiful Anwar, M.S.

Penguji pada Ujian Terbuka:

1. Dr. Ir. Mohamad Hasan, Dipl.HE. 2. Dr. Ir. Widiatmaka, DEA.

KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT., atas segala Rahmat dan Karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Disertasi ini. Rangkaian tahapan penelitian yang berjudul: Model Pengendalian Sedimentasi Waduk Akibat Erosi Lahan dan Longsoran di Waduk Bili-Bili Sulawesi Selatan telah dilaksanakan, mulai dari bulan Juli 2009 hingga Pebruari 2010. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada Bapak Dr.Ir. M. Yanuar J. Purwanto, M.S., Bapak Prof. Dr. Ir. Sukandi Sukartaatmadja, M.S., Bapak Dr. Ir. Erizal, M.Agr., yang telah memberikan banyak saran dan bimbingan selama pelaksanaan penelitian dan penulisan disertasi ini. Ucapan terima kasih pula disampaikan kepada Ketua Program Studi PSL periode 2007-2010 Bapak Prof. Dr. Ir. Surjono H. Sutjahjo, M.S., Ketua Pelaksana Harian periode 2010 Bapak Dr. drh. Hasim, dan periode 2011 hingga saat ini Bapak Prof. Dr. Ir. Cecep Kusmana, M.S. Ucapan terima kasih pula disampaikan kepada Dekan Fakultas Teknik Universitas Negeri Makassar, Rektor Universitas Negeri Makassar dan Direktur Jenderal Pendidikan Tinggi (DIKTI), Kementerian Pendidikan Nasional yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk melanjutkan pendidikan pada jenjang S3 di IPB melalui beasiswa BPPS. Demikian pula ucapan terima kasih disampaikan kepada Dekan Sekolah Pascasarjana IPB dan Dirjen DIKTI, Kemendiknas yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk mengikuti program Sandwich-Like selama 3 bulan di Tsukuba University, Tsukuba, Japan. Ucapan terimakasih yang sebesar-besarnya disampaikan kepada Pemda Kabupaten Gowa, dan Bapak Ir. H. Haeruddin C. Maddi, S.T., M.S. sebagai Pimbagpro PPK Pengendalian Sedimen Bawakaraeng pada Balai Besar Wilayah Sungai (BBWS) Pompengan - Jeneberang. Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada pak Bambang, pak Edi dan bu Santi sebagai karyawan Yachio Engineering Co., Ltd., khususnya kepada adik Alfisar dan Kamrullah Ali (Ulla) dan semua pihak yang telah banyak membantu pada saat survey dan pengumpulan data lapangan untuk pelaksanan penelitian ini.

xi

Penghormatan dan ucapan terima kasih atas doa dan kasih sayang yang tidak pernah putus dari ayahanda dan ibunda (alm.), serta isteri dan putra-putriku tercinta atas pengorbanannya. Terima kasih pula penulis sampaikan kepada rekanrekan mahasiswa Pascasarjana Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan (PSL), khususnya

untuk angkatan 2007 atas kebersamaan dan

kerjasamanya selama menempuh pendidikan. Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada segenap karyawan Program Studi PSL yang telah memberikan bantuan dan dukungan selama menempuh pendidikan S3 di PSL. Penulis menyadari bahwa Disertasi ini masih jauh dari kesempurnaan, karena itu saran dan kritikan yang dapat memberikan perbaikan sangat diharapkan untuk menjadikannya lebih baik dan berkualitas. Semoga tulisan ini dapat bermanfaat bagi kita semua terutama bagi yang membutuhkannya.

Bogor, Agustus 2012

Ahmad Rifqi Asrib P062070101

RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Yogyakarta pada tanggal 19 September 1963 sebagai anak ke-2 dari pasangan H. A. Bakry Asrib dan Almh. Hj. Siti Rahmah. Mendapat gelar sarjana Teknik Sipil dari Universitas Hasanuddin (UNHAS) Makassar pada tahun 1990. Pada tahun 1995 mendapatkan kesempatan melanjutkan pendidikan pada Program Pascasarjana Universitas Gadjah Mada (UGM) Yogyakarta pada Program Studi Teknik Sipil dan mendapatkan gelar Magister Teknik (MT) pada tahun 1998. Tahun 2007, penulis mendapatkan beasiswa BPPS untuk melanjutkan pendidikan ke program Doktor (S3) di Institut Pertanian Bogor (IPB) Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan (PSL). Penulis bekerja sebagai staf pengajar pada Jurusan Teknik Sipil dan Perencanaan Universitas Negeri Makassar (UNM) sejak tahun 1991 hingga sekarang. Mata kuliah yang diasuh terutama berada dalam lingkup Teknik Sipil Keairan Fakultas Teknik Universitas Negeri Makassar. Beberapa mata kuliah yang diasuh adalah Hidrolika, Mekanika Fluida, Metode Numerik dan Drainase. Artikel ilmiah penulis sebagai bagian dari Disertasi saat ini telah diterima dan dalam proses penerbitan pada Jurnal Biosainstifika Vol. 3 No.1 dengan ISSN 1979-6900 yang berjudul “Analisis Tingkat Erosi Lahan Menggunakan MWAGNPS pada sub DAS Jeneberang Propinsi Sulawesi Selatan”. Artikel lain yang juga telah diterima dan masih dalam proses penerbitan pada

Jurnal

Hidrolitan (Jurnal Hidrologi Lingkungan dan Tanah) dengan ISSN 2086-4825 yang berjudul “Analisis Longsoran Kaldera Terhadap Tingkat Sedimentasi Waduk Bili-Bili Propinsi Sulawesi Selatan”.

DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL ................................................................................................. xv DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xvii DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... xix I. PENDAHULUAN .............................................................................................. 1 1.1. Latar Belakang ...............