“PERHITUNGAN SEDIMEN” - forda-mof. · PDF fileMONEV TATA AIR DAS “PERHITUNGAN ... • kualitas air • muka air tanah Permasalahan TATA AIR (Hidrologi) dalam DAS: ......

OlehOleh::

Agung B. Agung B. SupangatSupangat

BalaiBalai PenelitianPenelitian TeknologiTeknologi KehutananKehutanan PengelolaanPengelolaan DASDASJl. Jl. A.YaniA.Yani--PabelanPabelan PO Box 295 SurakartaPO Box 295 SurakartaTelpTelp./fax. (0271)716709, email: ./fax. (0271)716709, email: [email protected][email protected]

OlehOleh::

Agung B. Agung B. SupangatSupangat

BalaiBalai PenelitianPenelitian TeknologiTeknologi KehutananKehutanan PengelolaanPengelolaan DASDASJl. Jl. A.YaniA.Yani--PabelanPabelan PO Box 295 SurakartaPO Box 295 SurakartaTelpTelp./fax. (0271)716709, email: ./fax. (0271)716709, email: [email protected][email protected]

MONEV TATA AIR DAS

“PERHITUNGAN SEDIMEN”“PERHITUNGAN SEDIMEN”

MONEV TATA AIR DAS

“PERHITUNGAN SEDIMEN”“PERHITUNGAN SEDIMEN”

PertemuanPertemuan TeknisTeknis KinerjaKinerja DAS, DAS, Surakarta: Surakarta: 2727--29 29 AgustusAgustus 20142014PertemuanPertemuan TeknisTeknis KinerjaKinerja DAS, DAS, Surakarta: Surakarta: 2727--29 29 AgustusAgustus 20142014

ApaApa yang yang saudarasaudara pikirkanpikirkan jikajika melihatmelihat sungaisungai sepertiseperti iniini…?…?ApaApa yang yang saudarasaudara pikirkanpikirkan jikajika melihatmelihat sungaisungai sepertiseperti iniini…?…?

• banjir-kekeringan• sedimentasi• kualitas air• muka air tanah

Permasalahan TATA AIR (Hidrologi) dalam DAS:

PendangkalanPendangkalan didi SaluranSaluran AirAir

PendangkalanPendangkalan didi SaluranSaluran BadanBadan SungaiSungai

PENDANGKALAN DI WADUK SERBAGUNA GAJAH MUNGKURPENDANGKALAN DI WADUK SERBAGUNA GAJAH MUNGKUR

TujuanPeserta mengetahui metode perhitungan sedimentasi daridata debit dan data kandungan sedimen

Pengertian

Sedimen adalah endapan material di badan air (sungai/waduk) berupa partikel-partikel tanah darihasil erosi yang terangkut bersama aliran air

Sedimentasi adalah proses pengendapan partikel-partikel tanah hasil erosi yang tersuspensi didalamair dan diangkut oleh aliran air dimana kecepatanaliran telah menurun

Sedimen, Sedimentasi, Hasil Sedimen, Laju Sedimentasi

???

Laju sedimentasi adalah jumlah hasil sedimen per satuanluas daerah tangkapan air (DTA) atau daerah aliran sungai(DAS) per satuan waktu (dalam satuan ton/ha/th ataumm/th)

Hasil sedimen (sediment yield) adalah besarnyasedimen yang berasal dari erosi yang terjadi di daerahtangkapan air yang diukur pada periode waktu dantempat tertentu dalam bentuk muatan sedimen terlarutdalam sungai (suspended sediment load) maupunbentuk endapan di dalam saluran, sungai, atau waduk

Sedimentasi (muatan sedimen maupun penampakan dilapangan) dapat digunakan sbg salah satu indikator

kesehatan DAS dari aspek tata air

PertemuanPertemuan antaraantara K. K. WatujaliWatujali dandan K. K. TapakgajahTapakgajah, , didi GombongGombong

BAIK

PertemuanPertemuan antaraantara K. K. TajumTajum HuluHulu dandan K. K. KawungKawung, , didi PurwokertoPurwokerto

1) Jumlah dan intensitas hujan2) Tipe tanah dan formasi geologi3) Penutupan tanah4) Penggunaan lahan5) Topografi6) Kondisi drainasi alami yang meliputi: bentuk, jaringan,

kerapatan, gradien, ukuran, dan arah7) Runoff8) Karakteristik sedimen, seperti ukuran butir dan

mineralogi; dan9) Karakteristik hidrolika saluran (sungai)

Faktor yang menentukan laju sedimentasi DAS :

EROSI

TRANSPORT

DEPOSISI

SEDIMENTASI di sungai

PROSES EROSI - SEDIMENTASI

Sumber-SumberSedimentasi di Sungai

Erosi Tebing Sungai (stream bank erosion)Erosi Tebing Sungai (stream bank erosion)

Erosi Tebing Jalan(Road bank erosion; roadside erosion)

Erosi Tebing Jalan(Road bank erosion; roadside erosion)

Erosi di Lahan (erosi permukaan s.d erosi jurang)Erosi di Lahan (erosi permukaan s.d erosi jurang)

Menurut sumber asal angkutan sedimen :1) Muatan material dasar (bed material load), berupa

muatan suspended load dan bed load2) Muatan bilas (wash load)

Menurut mekanisme pengangkutan :1) Muatan sedimen melayang (suspended load)2) Muatan sedimen dasar (bed load).

Secara keseluruhan maka angkutan sedimen dibedakanmenjadi: wash load, suspended load dan bed load.

MEKANISME ANGKUTAN SEDIMEN

No KonsentrasiSedimenMelayang

(mg/l)

MaterialDasar

Sungai/Saluran

TeksturMaterial

Tersuspensi

% Bedloadterhadap

Suspended Load

1. < 1000 Pasir (sand) Pasir: 20-50 % 25 – 1502. 1000-7500 Pasir Pasir: 20-50 % 10 – 353. > 7500 Pasir Pasir: 20-50 % 54. Berapapun Padatan lempung

(clay), kerikil,dan batu

Pasir: sedikit-25 % 5 – 15

5. Berapapun Lempung (clay)dan debu (silt)

Pasir: 0 % < 2

Persentase bedload terhadap suspended load

CARA PENGUKURAN SEDIMEN

Sampel Air (suspensi)

Peralatan : botol sampler dengan ukuran + 500 mlyang dipasang pada suspended sampler tipe US DH48, US DH 49, USD-74, atau USP-61 yang dilengkapidengan nosel dan tutup botol.

Cara pengambilan : Metode integrasi titik, integrasikedalaman, atau cara langsung

Jumlah dan frekuensi pengambilan sample suspensiharus representatif, (sifat-sifat banjirnya, sifathidrograf (waktu naik/ climb dan waktuturun/resesi), musim (kemarau dan penghujan)

Suspended sampler

Bedload trap

Bedload sampler

Satuan

1) Konsentrasi sedimen terangkut aliran :mg/l, g/m3, kg/m3, ton/m3, %, ppm

2) Ukuran butir : mm atau %.

3) Hasil sedimen : m3, ton, mm

4) Laju sedimentasi : m3/th, ton/th, mm/th

Konsentrasi Sedimen (Cs) = Kandungan Sedimen = Kadar Sedimen Suspensi adalah banyaknya sedimen yang tersuspensi dalam satuan volume air tertentu

Data Cs diperoleh dengan cara mengambilsampel/contoh air dan membawa ke laboratoriun untukdapat diketahui konsentrasi sedimen dalam satuanmg/liter atau ppm (part per million)

Debit (Q) adalah volume air yang mengalir melalui suatu penampang melintang sungai per satuan waktu, dalam satuan (m³/detik)

Debit Sedimen (Qs) adalah perkalian antara debit (Q, m3/dt) dengan konsentrasi sedimen (CS, mg/l)

Perhitungan Hasil Sedimen (Sedimentasi)

a. Cara Penguapan :Konsentrasi sedimen (Cs) = (b-a) / vol. air …. mg/l

b. Cara Penyaringan :Konsentrasi sedimen (Cs) = (b-a) / vol. air …. mg/l

a = berat gelas ukur / kertas saring kosongb = berat gelas ukur / kertas saring isi

Perhitungan Konsentrasi Sedimen (Cs)

Perhitungan Debit Suspensi (Qs)

Kurva Lengkung Debit Suspensi adalah grafik yang menggambarkan hubungan antara debit sedimen setiapsaat (Qsi) dengan debit alirannya (Qi), dimana absis(sumbu X) yaitu Q dan ordinat (sumbu Y) yaitu Qs, dengan persamaan: Qs = a Q b

1) Perhitungan debit suspensi sesaat/harianQsi = Csi x Qi ….. kg/dt; ton/hari

2) Perhitungan Lengkung Debit Suspensi untuk beberapasample air yang diambil pada berbagai variasi TMA dandebit pada periode waktu tertentu (musim atautahunan).

Kurva Lengkung Debit Suspensi digunakan untukmenghitung besarnya data sedimentasi berdasarkan data debit rata-rata harian

CONTOH PERHITUNGAN LAJU SEDIMENTASI

Data debit dan debit suspensi DAS Samin tahun 1998

Berdasarkan data pengukuran banjir (Q) dan konsentrasi sedimen(Cs), dapat dihitung debit suspensi (Qs), dan dibuat Persamaanlengkung debit suspensi (grafik hubungan antara Q dan Qs)

No. Tgl. Pengukuran Q (m3/dt) CS (mg/l) QS (kg/dt)1 6 Juni 1998 12,8831 9,5680 123,26552 1 Mei 1998 14,8144 7,6880 113,89313 14 Oktober 1998 15,8314 7,9920 126,52454 19 Oktober 1998 16,6918 9,2160 153,83165 21 Oktober 1998 17,2600 9,2240 159,20626 12 Juni 1998 17,8241 10,0758 179,59217 7 Maret 1998 18,6631 10,5200 196,33588 29 Nopember 1998 19,7690 9,6422 198,95529 25 April 1998 24,0678 8,4358 190,617010 25 April 1998 25,7653 9,6055 203,030611 17 Oktober 1998 26,6691 10,2188 247,489212 17 Oktober 1998 29,1590 8,9200 272,525913 17 Oktober 1998 30,4709 9,8960 260,099614 28 April 1998 32,9479 9,1520 301,539215 14 April 1998 33,4383 10,6849 357,286316 6 April 1998 35,3646 10,3939 367,5752

Qs = 7.4595Q1.0667

r2 = 0.9137

050

100150200250300350400

0 10 20 30 40

Q (m3/det)

Qs

(kg/

det)

Kurva Lengkung Debit Suspensi

Jika diketahui debit harian DAS Samin, maka dapat dihitunghasil sedimen dan laju sedimentasinya bdsk pendekatankurva lengkung debit suspensi yang telah dibuat