BATIMETRI DAN ANALISIS BATIMETRI DAN ANALISIS WADUKWADUK

Oleh: Petrus

SPuslitbang

SDA

Disampaikan

pada

acara: Pelatihan

Inspeksi

Bendungan, Pengukuran

Batimetri

Jakarta, 18 Nopember

2009

LATAR BELAKANGLATAR BELAKANG

1.

Masalah

Sedimentasi di

Indonesia – klasik

–

belum

dapat

ditangani

dgn

tuntas2.

Penanggulangan

sedimen di

tubuh

perairan

secara

partial –

tidak

berlanjut3.

Ada

data sedimen menggambarkan

kondisi

DAS di

hulu

TUJUAN BATIMETRITUJUAN BATIMETRI

Tujuan: mengukur

titik

kedalaman

di

bawah

permukaan

air

Mengukur

penampang

melintang

(cross section) pada

bekas

sungai

dengan

mengacu

pada

pengukuran

sebelumnya.

Membuat

cross section baru

untuk

monitoring sedimen yang benar

dan

untuk

penggambaran

peta

kontur waduk.

Membuat

peta

kontur waduk, danau, sungai

dan

laut

Selain memenuhi

standar

pemeliharaan

waduk

dari

KKB, melalui

peta

kontur waduk

akan

diperoleh

volume waduk

yang akurat

guna

menunjang

pembuatan

Pola

Operasi

Waduk

Mengetahui

tingkat

laju

sedimentasi waduk, danau, sungai

RUANG LINGKUPRUANG LINGKUP

Survei

pendahuluan

Pengumpulan data dan orientasi lapangan

Pemeruman di

setiap

penampang

melintang

dan memanjang

Pembuatan

Peta

Kontur

Analisa

Kapasitas

Waduk/Danau

Analisa

Umur

Layan Waduk/Danau

METODEMETODE

Metode

batimetri

Analisis

sedimen di

waduk

Analisis

umur

layan waduk

Pengukuran

Crossec

dan

longsec

AdaAda 2 2 MetodeMetode

BatimetriBatimetri

1.

Metode

range line

2.

Metode

Kontur

BATIMETRI DIBAGI DALAM 3 TAHAPBATIMETRI DIBAGI DALAM 3 TAHAP

1. Pekerjaan

LapanganSurvei, Pasang

patok, Pengukuran

situasi, poligon, levelling, Kalibrasi, Batimetri

2.

Penggambaran

peta

kontur dan

analisis Menghitung

titik2 koordinat

Mengunduh

data dari

GPSAnalisis

data

3.

Pekerjaan

Analisis

Sedimentasi

CONTOH PATOK BMCONTOH PATOK BM

30

55

15

Besi beton 3 mmBesi beton 10 mm

Besi beton 8 mm

50

20

20 50

50

TTG 74 TTG 74 RajamandalaRajamandala

BM BM ––

L L CirataCirata

NO PATOK SED 89

KOORDINAT ABSIS (X) 75206.836

ORDINAT (Y) 9250577.151

ELEVASI :

LOKASI / DAERAH :Kp.Palalangon Ds.Kerta Jaya Kec.Ciranjang

WAKTU PEMASANGAN :Nopember 2007

KETERANGAN :Akses : Sebelah barat dari mesjid Al Amin

DESKRIPSI PATOK SEDIMENTASI

SKETS

± 15m dekat muka air. Kampung PalalangonDesa Kertajaya Kec.Ciranjang.

PT PEMBANGKITAN JAWA BALIUNIT PEMBANGKITAN CIRATA

U

SED 89

Calingcing Kerta jaya

TS 207Al AminMesjid

Ciranjang

Muara S. Citarum

W. Cirata

KALIBRASIKALIBRASI

Pengukuran kedalaman dengan: Beda Hasil

Perhitungan *)No. Tanggal Alat GPS (m) Observed (m) (%) (m)

Keterangan

1 10/1/2007 14:04 0,9 0,75 20 0,7 2 10/1/2007 14:16 3,2 2,9 10 2,9 3 10/1/2007 14:32 5,2 4,9 6 4,9 4 10/1/2007 14:49 6,6 6,3 5 6,3 5 10/1/2007 15:04 7,9 7,4 7 7,6 6 10/1/2007 15:14 8,9 8,5 5 8,6 7 10/1/2007 15:35 9,8 9,7 1 9,5 8 10/1/2007 15:57 10,3 9,9 4 10,0 9 10/1/2007 16:13 10,6 10,4 2 10,3 Rata-rata 7

HASIL KALIBRASIHASIL KALIBRASI

y = 0.9924x - 0.2406R2 = 0.9986

0

2

4

6

8

10

12

0 2 4 6 8 10 12Dalam, Pembacaan Alat (m)

Dal

am, P

engu

kuur

an (m

)

PROSEDUR BATIMETRIPROSEDUR BATIMETRI (CARA KONVENSIONAL)(CARA KONVENSIONAL)

1. Echo sounder terlebih

dahulu

harus

dikalibrasi 2. Tentukan

jalur

yang akan

diukur

kedalamannya

berdasarkan

patok-patok

tetap3. Dari posisi

lain, surveyor lainnya

membaca

posisi

perahu

motor dengan

sudut

berdasarkan aba-aba

fix yang disampaikan

oleh

operator

alat

echo sounder

yang berada

di

perahu motor.

4.

Operator alat

echo sounder

melaksanakan batimetri berdasarkan

waktu

SKETSA BATIMETRISKETSA BATIMETRI

A

B

C

Keterangan:

A = Posisi theodolit IB = Posisi theodolit IIBC = Jalur pemeruman

RUMUSRUMUS--RUMUS UKUR TANAHRUMUS UKUR TANAH

Cos2bcac.100D

21 HHtgDV .

JARAK :

BEDA TINGGI:

TB = TA+H ......................................... (2.6)

H = tA2

ba bTmsinbb10021

................. (2.7)

Untuk menghitung jarak datar (Dd) menggunakan rumus:

Dd = D Cos m .................................... (2.8)

Dd= 100 (ba - bb) sin2 m .......................... (2.9)

di mana :

TA = Tinggi titik A yang telah diketahui (X,Y,Z) TB = Tinggi titik B yang akan ditentukan H = Beda tinggi antara titik A dan titik B ba = Bacaan diafragma benang atas bb = Bacaan diafragma benang bawah bt = Bacaan diafragma benang tengah TA = Tinggi alat D = Jarak optis [100(ba-bb)] Dd = Jarak datar m = Sudut miring α = Azimut

The coordinate of depth points are

(X1.….n , Y1….n , Z1….n )those are recorded from the device but the coordinates are not accurate

DEVIATION OF SOUNDING LINEDEVIATION OF SOUNDING LINE

Actual sounding was done Actual sounding was done from BM to the opposite from BM to the opposite

BMBMThe coordinate of depth The coordinate of depth points must be on the points must be on the

sounding linesounding line

The coordinate of depth points are

(X’1.….n , Y’1….n , Z1….n )

SOUNDING LINE AFTER MOVING TO SOUNDING LINE AFTER MOVING TO ORIGINAL POSITIONORIGINAL POSITION

Move the sounding line to Move the sounding line to original position in order original position in order

to get a real depth to get a real depth coordinatecoordinate

PETA KONTUR WADUK CIRATAPETA KONTUR WADUK CIRATA

PETA KONTUR PETA KONTUR W. CIRATA 2007W. CIRATA 2007

PETA KONTUR PETA KONTUR W. CIRATA 2007W. CIRATA 2007

ANALISIS HIDROLOGIANALISIS HIDROLOGI

Meliputi

hal-hal

sebagai

berikut:

• Luas

dan

volume waduk

• Hubungan

Antara

Tinggi

MA Dengan

Volume dan

Luas

Permukaan

Waduk•

Tampungan Efektif

(Effective Storage) dan

Tampungan Mati

(Dead Storage)•

Komparatif

Dengan

Hasil

Pemeruman Sebelumnya

1. 1. LuasLuas dandan Volume Volume WadukWaduk

)A.AAA(3hV 2121A,A 21

di

manaVA1,A2

= Volume waduk

di

antara

dua

garis

kontur, dalam

m3

A1 = luas

permukaan

waduk

pada

kontur sebelah

atas, dalam

m2

A2

= luas

permukaan

waduk

pada

kontur sebelah

bawah, dalam

m2

h = interval kontur, dalam

meter.

i

nAAV Tot nn

V0 1,

Vtot

= volume total, dalam

m3

SUSPENDED LOADSUSPENDED LOAD

Pengukuran

debit di

sungai

utama

dan

anak-

anak

sungai

Pengambilan

contoh

sedimen di

setiap

lokasi

pengukuran

debit.

Berdasarkan

data Konsentrasi

sedimen (C) dan

debit aliran

(Qw) dapat

dicari

hubungan

antara

Qs dengan

Qw. Biasanya

dinyatakan

secara

umum

dengan

rumus:

bws Q a Q

a dan

b = konstanta

Qs = 0.282 Qw2.1978

R2 = 0.9612

1

10

100

1000

10000

100000

1 10 100 1000

Qw (m3/det)

Qs

(ton

/har

i)GrafikGrafik

Qs Qs --

QwQw

Sediment Rate (Sediment Rate (SrSr))

Untuk

menghitung

Sediment Rate di

Waduk, diperlukan data volume dan

luas

waduk

sebelumnya

atau

data

perencanaan

(awal).

Vs

= Vp

- Va

Vs

= volume sedimen yang diendapkan, dalam m3

Vp = volume waduk pada saat perencanaan, dalam m3

Va

= volume waduk saat ini (aktual), dalam m3

12 ttVS s

r

Sr

= Sediment rate, dalam

juta

m3/tahunVs = Volume sedimen rata-rata, dalam

juta

m3

t1

dan

t2

= waktu

batimetri sebelumnya

dan

mutakhir

(tahun)

Contoh:

Waduk

Saguling

pada

elevasi + 616 m

Vs = 73,1 juta

m3

t2

– t1

= 2004 –

1986 +1 = 19 tahun

Sr = 73,1/19 = 3,85 juta

m3/tahun

UmurUmur

Layan Layan WadukWaduk

Y ICT

ss . Pendekatan

Empiris

C = kapasitas

waduk, dalam

juta

m3

Is = inflow sedimen tahunan

rata-rata, dalam

m3/tahunY = trap effisiensi, dalam

%

r

at S

VL Pendekatan

Aktual

Trap Trap EfisiensiEfisiensi, Y, Y

n

aX111100Y

X = ratio antara

kapasitas

waduk

thd

inflow tahunan= C/I

a dan

n = konstantaDengan

kurva

trap efisiensi

rata-rata diketahui

nilai

a = 100 dan

n = 1,5

5,1

X100111100Y

% 66,7 0,23641)-100(1 x

1,5

5,1

0323,0100111100Y

Umur

Layan Waduk:

Y ITss

Pendekatan

Empiris

Ts = 94,1 /(3,58 x 0,667)= 39 th

r

at S

VL Pendekatan

Aktual

Waduk

Saguling

pada

elevasi +616 m

Va

= 94,1 juta

m3

Sr

= 3,85 juta

m3/tahun

Lt = 94,1 / 3,85

24 tahun

Tabel

1.

ELEVASI -

STORAGE WADUK CIRATAPada Tiap Interval Kontur (Jutaan m3)

TMA (m) 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75 0.80 0.85 0.90 0.95

220 1827 1830 1833 1836 1839 1842 1845 1848 1851 1854 1857 1860 1863 1866 1868 1871 1874 1877 1880 1883219 1770 1772 1775 1778 1781 1784 1787 1790 1793 1795 1798 1801 1804 1807 1810 1813 1816 1819 1822 1824218 1713 1715 1718 1721 1724 1727 1730 1732 1735 1738 1741 1744 1747 1750 1752 1755 1758 1761 1764 1767217 1657 1660 1662 1665 1668 1671 1673 1676 1679 1682 1685 1687 1690 1693 1696 1699 1701 1704 1707 1710216 1602 1604 1607 1610 1613 1615 1618 1621 1624 1626 1629 1632 1635 1637 1640 1643 1646 1648 1651 1654215 1548 1550 1553 1556 1558 1561 1564 1567 1569 1572 1575 1577 1580 1583 1585 1588 1591 1594 1596 1599214 1495 1497 1500 1503 1505 1508 1510 1513 1516 1518 1521 1524 1526 1529 1532 1534 1537 1540 1542 1545213 1442 1445 1448 1450 1453 1455 1458 1461 1463 1466 1468 1471 1474 1476 1479 1481 1484 1487 1489 1492212 1391 1394 1396 1399 1401 1404 1407 1409 1412 1414 1417 1419 1422 1424 1427 1430 1432 1435 1437 1440211 1341 1344 1346 1349 1351 1354 1356 1359 1361 1364 1366 1369 1371 1374 1376 1379 1381 1384 1386 1389210 1292 1294 1297 1299 1302 1304 1306 1309 1311 1314 1316 1319 1321 1324 1326 1329 1331 1334 1336 1339209 1243 1246 1248 1251 1253 1255 1258 1260 1263 1265 1267 1270 1272 1275 1277 1280 1282 1284 1287 1289208 1196 1198 1201 1203 1205 1208 1210 1212 1215 1217 1220 1222 1224 1227 1229 1231 1234 1236 1239 1241207 1150 1152 1154 1156 1159 1161 1163 1166 1168 1170 1173 1175 1177 1180 1182 1184 1187 1189 1191 1194206 1104 1106 1109 1111 1113 1115 1118 1120 1122 1124 1127 1129 1131 1134 1136 1138 1140 1143 1145 1147205 1060 1062 1064 1066 1068 1071 1073 1075 1077 1079 1082 1084 1086 1088 1091 1093 1095 1097 1100 1102204 1016 1018 1020 1022 1025 1027 1029 1031 1033 1035 1038 1040 1042 1044 1046 1049 1051 1053 1055 1057203 973 975 977 980 982 984 986 988 990 992 994 997 999 1001 1003 1005 1007 1009 1012 1014202 932 934 936 938 940 942 944 946 948 950 952 954 956 959 961 963 965 967 969 971201 891 893 895 897 899 901 903 905 907 909 911 913 915 917 919 921 923 925 927 929200 851 853 855 857 859 861 863 865 867 869 871 873 875 877 879 881 883 885 887 889199 812 814 816 818 820 822 824 826 828 830 831 833 835 837 839 841 843 845 847 849198 774 776 778 780 782 784 786 787 789 791 793 795 797 799 801 803 804 806 808 810197 737 739 741 743 745 746 748 750 752 754 756 757 759 761 763 765 767 769 770 772196 701 703 705 707 708 710 712 714 716 717 719 721 723 725 726 728 730 732 734 735195 666 668 670 671 673 675 677 678 680 682 684 685 687 689 691 692 694 696 698 699194 632 634 635 637 639 641 642 644 646 647 649 651 652 654 656 658 659 661 663 664193 599 601 602 604 605 607 609 610 612 614 615 617 619 620 622 624 625 627 629 630192 567 568 570 571 573 575 576 578 579 581 583 584 586 588 589 591 592 594 596 597191 535 537 539 540 542 543 545 546 548 549 551 553 554 556 557 559 560 562 564 565190 505 507 508 510 511 513 514 516 517 519 520 522 523 525 526 528 529 531 532 534189 476 477 479 480 482 483 484 486 487 489 490 492 493 495 496 498 499 501 502 504188 447 449 450 452 453 454 456 457 459 460 461 463 464 466 467 469 470 471 473 474187 420 421 423 424 425 427 428 429 431 432 434 435 436 438 439 440 442 443 445 446186 393 395 396 397 399 400 401 403 404 405 407 408 409 411 412 413 415 416 417 419185 368 369 370 372 373 374 375 377 378 379 380 382 383 384 386 387 388 389 391 392184 343 344 346 347 348 349 350 352 353 354 355 357 358 359 360 362 363 364 365 367183 320 321 322 323 324 325 327 328 329 330 331 332 334 335 336 337 338 340 341 342182 297 298 299 300 301 302 304 305 306 307 308 309 310 311 313 314 315 316 317 318181 275 276 277 278 279 280 281 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 295 296180 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 266 267 268 269 270 271 272 273 274

2. Hubungan

Antara

Tinggi

MA Dengan

Volume danLuas

Permukaan

Waduk

39,996H637,46H548,0V 2 m75H45

3,2339H862,80H7652,0V 2 m75H

983,32H6082,0H0043,0A 2 m112H45

V = volume waduk

(juta

m3)

A = luas

permukaan

waduk

(km2)

H = tinggi

MA (m)

100

125

150

175

200

225

250

0 500 1,000 1,500 2,000 2,500

Volume (Juta m3)

Elev

asi (

m)

100

125

150

175

200

225

250010203040506070

Luas (Km2)

Elev

asi (

m)

Volume 1987 Volume 2007 TMA MaksimumTMA Minimum Luas 1987 Luas 2007

TMA Maksimum

TMA Minimum

Volume Perencanaan 1987

Volume 2007

Luas Perencanaan 1987

Luas 2007

205

220

205

220

KURVA ELEVASI –

STORAGE WADUK CIRATA

605

610

615

620

625

630

635

640

645

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900

Volume (Juta m3)

TMA

(m)

605

610

615

620

625

630

635

640

64505101520253035404550

Luas (Km2)

TMA

(m)

Luas rencana

Minimum Operasional

Spillway level643 643

623 623

Volume rencana

Volume Th 2004 Luas Th. 2004

KURVA ELEVASI –

STORAGE WADUK SAGULING