## PERHITUNGAN KAPASITAS WADUK NGANCAR BATUWARNO, WONOGIRI, JAWA TENGAH
Azura Ulfa, Slamet Suprayogi, Evi Mivtahul Khoirullah
Masuk: 24 11 2017 / Diterima: 30 12 2017 / Dipublikasi: 31 12 2017 © 2017  Fakultas Hukum dan Ilmu Sosial UNDIKSHA dan IGI
Abstract Evaluation  of  reservoir  capacity  is  needed  to  find  out  how  big  the  effective  volume change  of  Ngancar  Reservoir  from  the  beginning  of  measurement  until  2016.  The  purpose  of this  research  is  measuring  volume  of  Ngancar  Reservoir  using  bathymetry  method  with echosounder  and  calculating  the  remaining  relative  age  of  Ngancar  Reservoir.  Measurement topography of Ngancar Reservoir is done by bathymetry method of aquatic systematic random sampling method through certain path using echosounder. Analysis of reservoir capacity is done by calculating the volumes of Ngancar Reservoir and calculating the residual life of the reservoir relative. Fluctuation analysis of volume change was done by calculating the effective volume of reservoirs 1946-2016 and graphs. The calculation of the volume of the Ngancar Reservoir from the  topographic  map  produces  an  effective  volume  value  of  2016  is  1269905  m3  and  the effective  puddle  area  is  1393416  m2.  An  increase  in  sedimentation  volume  from  2011-2016 amounted to 296119.75 m3 with sedimentation rate was 59223.95 / year. With the assumption that  the  same  landuse  and  sedimentation  rate  tend  to  be  stable  then  the  remaining  age  of Ngancar Reservoir is 21 years and 95 years old.
Key words: Reservoir, Volume, Sedimentation, Reservoir Capapcity
Abstrak Evaluasi  kapasitas  waduk  diperlukan  untuk  mengetahui  seberapa  besar  perubahan volume efektif Waduk Ngancar dari awal pengukuran hingga tahun 2016. Tujuan penelitian ini mengukur volume Waduk Ngancar menggunakan metode bathimetri dengan alat echosounder dan  menghitung  sisa  umur  relatif  Waduk  Ngancar.  Pengukuran  topografi  Waduk  Ngancar dilakukan  dengan  metode  bathimetri  metode  akuatik  sistematik  random  sampling  melalui  jalur tertentu  menggunakan  alat  echosounder.  Analisis  kapasitas  waduk  dilakukan  dengan perhitungan volum Waduk Ngancar dan perhitungan sisa umur relatif waduk. Analisis fluktuasi perubahan  volume  dilakukan  dengan  perhitungan  volume  efektif  waduk  tahun  1946-2016  dan grafik.  Perhitungan  volume  Waduk  Ngancar  dari  peta  topografi  menghasilkan  nilai  volume efektif tahun 2016 adalah 1269905 m3 dan luas genangan efektif adalah 1393416 m2. Terjadi kenaikan  volume  sedimentasi  dari  tahun  2011-2016  sebesar  296119.75  m3  dengan  laju sedimentasi  adalah  59223.95/  tahun.  Dengan  asumsi  penggunaan  lahan  yang  sama  dan  laju sedimentasi  cenderung  stabil  maka  sisa  umur  Waduk  Ngancar  yaitu  21  tahun  dan  berumur relatif 95 tahun.
Kata kunci: Waduk, Volume, Sedimentasi, Kapasitas Waduk

## 1. Pendahuluan
Waduk Ngancar terletak di Desa Selopuro, Kecamatan Batuwarno, Kabupaten  Wonogiri,  Provinsi  Jawa Tengah.  Waduk  ini  memberi  manfaat irigasi untuk 637 ha pertanian di sekitar Kecamatan Batuwarno. Waduk Ngancar  membendung  Sungai  Beling dan  Sungai  Teleng  yang  merupakan anak  Sungai  Jarak  serta  beberapa
ISSN 0216-8138 MKG Vol. 18, No.2, Desember 2017 (156 – 165) © 2017 FHIS UNDIKSHA dan IGI
Azura Ulfa, Slamet Suprayogi, Evi Mivtahul Khoirullah Fakultas Geografi, UGM Yogyakarta azura_ulfa29@yahoo.com
Perhitungan Kapasitas Waduk Ngancar ...                 Azura Ulfa, Slamet Suprayogi, Evi Mivtahul Khoirullah
anak sungai disekitarnya. Daerah tangkapan  air  (DTA)  Waduk  Ngancar yaitu  Sub-DAS  Temon  memiliki  luas 6,889  km2,  terletak  di  hulu  DAS Bengawan  Solo  dan  memiliki  topografi yang  secara  umum  berbukit  hingga bergunung dengan ketinggian
maksimum  626  mdpl  dan  elevasi waduk setinggi 218 mdpl.
Waduk  Ngancar mengalami  penurunan fungsi  dan  kinerjanya  yang  meliputi penurunan  kapasitas  serta  efektifitas kinerjanya yang diakibatkan oleh
penurunan  debit  inflow  dari  Sub-DAS Temon dan pendangkalan dasar waduk akibat  tingginya  sedimentasi  yang masuk  ke  waduk.  Sedimentasi  yang besar  terjadi  di  Waduk  Ngancar menyebabkan  pendangakalan    pada waduk  sehingga  mengurangi  kapasitas
dan fungsi waduk, hal ini mengakibatkan operasi dan pemeliharaan waduk menjadi lebih sulit dan mahal. Berdasarkan hasil
penelitian  studi  pengukuran  waduk  di WA  Bengawan  Solo  tahun  2011,  pada awal  pengoperasian  waduk,  volume efektif waduk sebesar 2,05 juta m3 dan pada tahun 2011 mengalami sedimentasi sebesar 483.975 m3. Berbagai  masalah  ini  menjadi  dasar dilakukannya penelitian di Waduk Ngancar. Pemeliharaan waduk khususnya  dalam  upaya  pemeliharaan
sumberdaya  air  dilakukan  dengan menganalisis aspek
sedimentasi meliputi  analisis  (volume  sedimen,  laju sedimentasi),  dan  aspek  kinerja  waduk meliputi  (analisis  volume  tampungan waduk,  kapasitas  waduk,  dan  data teknis Waduk Ngancar terbaru).
Tujuan  penelitian  ini  adalah  sebagai berikut:
1.  Mengukur  volume  Waduk  Ngancar menggunakan  metode  batimetri dengan alat echosounder.
2.  Menghitung sisa umur relatif waduk. Waduk  (Reservoir)  adalah  wadah  air yang terbentuk sebagai akibat dibangunnya  bangunan  sungai  dalam hal  ini  bangunan  bendungan  dan berbentuk pelebaran alur/ badan/ palung  sungai  (Standard  Nasional Indonesia).  Waduk  memiliki  2  kategori yaitu  waduk  penyimpanan  yang  secara umum  berfungsi  sebagai  konservasi sumberdaya  air  dan  waduk  distribusi yang  berfungsi  untuk  mengalirkan  air (Nursa’ban,  2008).  Karakteristik  fsik dari  waduk  meliputi  fungsi  utama waduk  sebagai  penyimpan  air  dan karakteristik  yang  lebih  penting  adalah kapasitas  waduk  (Kinsley  dan  Franzini, 1979). Bagian tampungan waduk disajikan pada Gambar 1.
Gambar 1. Bagian-Bagian Tampungan Di Dalam Waduk (Kinsley dan Franzini, 1979)
Perhitungan Kapasitas Waduk Ngancar ...                 Azura Ulfa, Slamet Suprayogi, Evi Mivtahul Khoirullah
Batimetri  adalah  ilmu  yang mempelajari  kedalaman  di  bawah  air dan  studi  tentang  tiga  dimensi  waduk/ danau.
Sebuah peta batimetri
umumnya  menampilkan  relief  lantai atau  dataran  dengan  kontur-kontur yang  disebut  kontur  kedalaman  atau isobath,  dan  dapat  memiliki  informasi tambahan  berupa  informasi  navigasi permukaan. Pemeruman adalah proses dan  aktivitas  yang  ditujukan  utuk memperoleh  gambaran  (model)  benuk permukaan  (topografi)  dasar  perairan. Proses  penggambaran  dasar  perairan tersebut  sejak  pengukuran  hingga pengolahan  serta  visualisasi  disebut
dengan survey batimetri. Model batimetri  (kontur  kedalaman)  diperoleh dengan  menginterpolasikan  titik-titik pengukuran kedalaman bergantung pada skala model yang ingin dibuat.
Kapasitas  total  waduk  data direncanakan berdasar perhitungan volume  tampungan  air  tanpa  adanya sedimentasi  (subarkah,  1980).    Seiring berjalannya waktu pengoperasian waduk,  terjadi  sedimentasi  di  areal genangan sehingga menyebabkan berkurangnya  kapasitas  tampungan. Deskripsi tentang berkurangnya kapasitas  waduk  ini  ditunjukkan  pada Gambar 2.
Gambar 2. Deskripsi Berkurangnya Kapasitas Waduk Akibat Sedimentasi
(Mays et.al., 1992)
2. Metode Penelitian ini menggunakan data  perimer  yang  meliputi  data  titik kedalaman berdasarkan hasil
echosounding  tahun  2016,  data  tekstur tanah  berdasarkan  hasil  uji  lab  tanah, dan survey kondisi daerah kajian serrta penggunaan  lahan,  dan  citra  satelit Landsat 8 tahun 2015 untuk identifikasi
kondisi  geomorfologi.  Data  sekunder meliputi  data  volume  Waduk  Ngancar tahun 2008-2015. Pengukuran bathimetri
Waduk  Ngancar  dilakukan  dengan  alat echosounder  dengan  metode  akuatik sistematik  random  sampling  melalui jalur  tertentu.  Hasilnya  diperoleh  data kedalaman waduk dari muka air waduk, jarak, dan titik koordinat.
Perhitungan Kapasitas Waduk Ngancar ...                 Azura Ulfa, Slamet Suprayogi, Evi Mivtahul Khoirullah
Pengumpulan data citra satelit dilakukan dengan menggunakan software  ArcGIS,  global  mapper,  dan google  earth.  Hasil  citra  di  analsis menjadi  peta  satuan  lahan.  Data sekunder diperoleh dari berbagai instansi meliputi Perum Jasa Tirta I WS Bengawan Solo, BPSDA WS Bengawan Solo, dan BBWS Bengawan Solo.
Hasinya sounding diolah menggunakan Ms.  Excel  dan  ArcGIS,  diperoleh  peta topografi waduk. Dilakukan perhitungan luas  dan  volume  waduk  menggunakan rumus (1), dihasilkan nilai pengurangan volume  waduk  dan  lengkung  kapasitas Waduk Ngancar tahun 2016.

## ∑

## √
Keterangan: V = Volume D = Jarak  antara  dua  potongan melintang (m) An = Luas potongan melintang An (m2) An+1 = Luas potongan melintang An+1 (m2)
(Soewarno, 2015)
Umur  relatif  waduk  dihitung  dengan jangka  waktu  penuhnya  kapasitas tampungan  dengan  sedimen  setiap tahunnya.  Sesuai  asumsi  sebelumnya, prediksi  umur  waduk  didapat  dengan penggunaan  lahan  sama.  Perhitungan prediksi  sisa  umur  waduk  dapat menggunakan persamaan sebagi berikut. Kapasitas dead storage Tw = ------------------------------- ….((2) Volume sedimen tahunan 3.   Hasil Dan Pembahasan
3.1  Kapasitas  Waduk  Ngancar  Hasil Echosounder
Berdasarkan  hasil  pemetaan bathimetri  dihasilkan  peta  topografi
Waduk  Ngancar  tahun  2016,  terjadi pengurangan  luas  genangan  waduk yang  ditunjukkna  oleh  peta  topografi Waduk  Ngancar  pada  Gambar  3. Penurunan luas  genangan waduk disebabkan  oleh  bertambah  tingginya volume Waduk Ngancar akibat sedimentasi.  Saat  musim  kemarau, debit  inflow  yang  masuk  ke  waduk sangat kecil dan mengakibatkan sedimen  terendapkan  di  sekitar  hulu waduk  sehingga  dapat  dilihat  daerah yang  paling  dangkal  terdapat  di  hulu waduk bagian timur.
Saat  musim  hujan,  debit inflow yang  masuk  ke  waduk  besar  dan mengakibatkan air akan memiliki energi tinggi  untuk  mengangkut  sedimen dengan  jumlah  yang  banyak.  Sedimen yang  lebih  halus  akan  mengendap  di dasar waduk dan jika berlangsung lama mengakibatkan  pendangkalan  waduk. Peta  2D  Waduk  Ngancar  disajikan pada Gambar 4.
Berdasarkan  hasil  pengukuran volume  waduk  menggunakan  data hidrologi, maka dihasilkan grafik
perubahan  volume  Waduk  Ngancar tahun 2008-2015 pada Gambar 5.
Dari  hasil  perhitungan  volume waduk  rata-rata  bulanan  dari  tahun 2009  hingga  2014,  diketahui  volume paling  kecil  sepanjang  bulan  dalam satu  tahun  yaitu  pada  tahun  2009 dengan  lama  waktu  kekosongan  waktu selama  6  bulan  yaitu  bulan  juli- desember.  Sedangkan  volume  waduk paling besar terdapat pada tahun 2010, dimana  terjadi  2  kali  kenaikan  volume dan saat  terjadinya  penurunan volume, waduk tetap dalam kondisi terisi air.
Pola  diagram  volume  Waduk Ngancar menunjukan adanya kesamaan  kenaikan  volume  waduk, dimana  waduk  terisi  pada  saat  awal tahun.  Hal  ini  dipengaruhi  oleh  musim hujan  dan  curah  hujan  wilayah  yang terjadi.
Perhitungan Kapasitas Waduk Ngancar ...                 Azura Ulfa, Slamet Suprayogi, Evi Mivtahul Khoirullah
Gambar 4. Peta 2D Waduk Ngancar (Hasil Analisis, 2016)
Perhitungan Kapasitas Waduk Ngancar ...                 Azura Ulfa, Slamet Suprayogi, Evi Mivtahul Khoirullah
Gambar 5. Volume Rerata Bulanan Waduk Ngancar Tahun 2009-2014
(Hasil Analisis, 2016)

## 3.2 Kinerja Waduk Ngancar
Salah  satu  faktor  yang  mempengaruhi perubahan  kapasitas  waduk  adalah besarnya  sedimen  yang  masuk  dan mengendap  di  dasar  waduk.  Sedimen tersebut  masuk  ke  dalam  waduk, sebagian besar melalui alur sungai dan
hanya sebagian kecil  yang berasal dari intake waduk. Berikut adalah tabel yang menjelaskan  hasil  perhitungan  volume sedimen  Waduk  Ngancar  berdasarkan hasil  echosounding  tahun  2016  pada Tabel 1.
Tabel 1. Hasil Echosounding Sumber: Hasil Analisis, 2016 Berdasarkan pengukuran batimetri waduk,  diketahui  elevasi  dasar  waduk 2016 mengalami peningkatan yaitu dari 236  m  menjadi  238  m.  Pada  tahun 2016  elevasi  dasar  waduk  mengalami peningkatan  menjadi  240  m.  Elevasi dasar  waduk  pada  tahun  2011  dan
2016
ditetapkan berdasarkan ketinggian terendah dari hasil pengukuran menggunakan echosounder.  Sedangkan  muka  air normal waduk adalah 248.7 m.
Luas  genangan  Waduk  mengalami penurunan  yaitu  sebesar  349000  m2 tahun  1946,  menjadi  309126  m2  pada tahun  2011,  dan  201751  m2  pada
Perhitungan Kapasitas Waduk Ngancar ...                 Azura Ulfa, Slamet Suprayogi, Evi Mivtahul Khoirullah
tahun 2016. Penuruanan luas genangan waduk diikuti oleh penuruanan kapasitas Waduk Ngancar.
Apabila  tahun  1946  kapasitas  waduk belum  terisi  oleh  sedimen,  kapasitas waduk  sebesar  2050000  m3.  Tahun 2011, kapasitas waduk menjadi 1566024  m3  sehingga  selama  kurun waktu  65  tahun  yaitu  dari  tahun  1946- 2011 sedimen menumpuk pada Waduk Ngancar  sebesar  483975.6  m3.  Hasil pengukuran  echosounding  pada  tahun 2016 menunjukan volume Waduk Ngancar mengalami penurunan sebesar  1269905  m3.  Sehingga  dalam kurun  waktu  5  tahun  yaitu  2011-2016, terjadi  penumpukan  sedimen  pada waduk sebesar 296119.7 m3. Laju  sedimentasi  tahun  1946-2011 sebesar  7445.78  m3/th.  Sementara perbandingan  volume  sedimen  tahun 2011-2016,
menunjukan laju
sedimentasi  sebesar  59223.95  m3/th. Laju  sedimentasi  yang  tinggi  pada Waduk  Ngancar  disebabkan  oleh  erosi yang cukup tinggi pada daerah pegunungan  di  bagian  selatan  waduk dan  masuk  ke  waduk  melalui  lembah- lembah  antar  pegunungan  dan  sungai. Sedimen  melayang  akan  berada  di permukaan  waduk  lebih  lama  dan akhirnya  akan  mengendap  di  dasar, sedimen  yang  sangat  halus  di  dasar waduk  akan  menuju  ke  bagian  hilir waduk dan akan mengendap di daerah dead  storage,  sedimen  dengan  ukuran yang besar akan tinggal di daerah hulu dan  menendap.  Berdasarkan  hasil perhitungan  laju  sedimentasi  waduk, maka dapat dihitung penurunan volume efektif  Waduk  Ngancar  dari  awal pengoperasian  hingga  tahun  2016 seperti pada Gambar 6.
Gambar 6. Volume Efektif Waduk Ngancar Tahun 1946-2016 Sumber: Hasil Analisis, 2016
Perhitungan Kapasitas Waduk Ngancar ...                 Azura Ulfa, Slamet Suprayogi, Evi Mivtahul Khoirullah

## 3.3 Prediksi Umur Waduk
Prediksi  umur  waduk  dihitung  dengan menghitung  laju  sdimentasi  dalam mengisi  kapasitas  tampungan  mati sehingga diketahui waktu yang dibutuhkan  sedimen  untuk  mengisi kapasitas  mati  (dead  storage).  Seiring bertambahnya  umur  waduk,  maka kapasitas mati juga semakin berkurang sehingga akan mengganggu pelaksanaan operasional waduk. Berikut  merupakan  hasil  perhitungan sisa  umur  Waduk  Ngancar  pada  Tabel 2 Tabel 2. Perhitungan Umur Waduk Ngancar 2016 volume 2016 1269904.65 volume 2011 1566024.40 volume sedimen 296119.75 laju sedimen/tahun 59223.949 sisa umur waduk 21.442417 Sumber: Hasil Olahan Data, 2016 Berdasarkan  Tabel  2  prediksi  umur Waduk Ngancar diketahui bahwa prediksi  umur  Waduk  Ngancar  tahun 2016 yaitu 21.44 tahun. Waduk Ngancar masih dapat berfungsi sampai tahun 2037 apabila tidak terjadi penambahan  sedimen  yang  berlebihan di dalam waduk. Umur rancangan awal saat operasional pertama di tahun 1942 adalah  100  tahun  yang  seharusnya pada tahun 2016 umur Waduk Ngancar masih  tersisa  26  tahun.  Berdasarkan hasil  prediksi  umur  layanan  Waduk Ngancar  terbaru,  menunjukkan  umur waduk mengalami percepatan selama 5 tahun.

## 4. Penutup
Kesimpulan  dari  hasil  penelitian  ini adalah:
1.  Pengukuran  batimetri  tahun  2016 menghasilkan  nilai  volume  Waduk
Ngancar  sebesar  1.269.904,65  m3 dengan  ketinggian  normal  waduk sebesar  246  m,  luas  permukaan waduk pada ambang spillway
sebesar  796.957  m3,  dan  volume tampung waduk pada ambang spillway sebesar 690.494,90 m3.
2.  Volume  Waduk  Ngancar  dari  tahun 1946,  2011,  dan  2016  berturut-turut sebesar  2.050.000  m3,  1.566.024 m3,  dan  1.269.905  m3  dengan perubahan  luas  genangan  sebesar 1.982.420  m3  di  tahun  1946,
1.814.101,4  m3  di  tahun  2011,  dan 1.393.416  m3  di  tahun  2016.
Penurunan volume dan luas genangan diasumsikan terjadi akibat pengendapan sedimen. 3.  Hasil  prediksi  umur  Waduk  Ngancar terhitung dari tahun 2016 yaitu 21.44 tahun, dimanamengalami percepatan selama 5 tahun. Saran dari hasil penelitian ini adalah 1.  Perlu  dilakukan  teknik  konservasi yang  tepat  untuk  daerah  DTA Waduk Ngancar agar laju sedimentasi  yang  masuk  ke  waduk berkurang. Upaya yang bisa dilakukan adalah dengan melakukan
Perhitungan Kapasitas Waduk Ngancar ...                 Azura Ulfa, Slamet Suprayogi, Evi Mivtahul Khoirullah
pengolahan  tanah  yang  baik  dan disarankan.
2.  Perlu dilakukannya pengaturan pemberian  air  untuk  kebutuhan irigasi  dan  pemeliharaan  waduk terhadap  sedimentasi  agar  waduk dapat  tetap  memberikan  manfaat irigasi  ketika  musim  kemarau  dan dapat  menampung  air  pada  musim hujan.
3.  Perlu dilakukan kegiatan pengukuran  topografi  waduk  secara berkala untuk
mengetahui perubahan  waduk  dari  waktu  ke waktu  dan  sebagai  bahan  untuk merencanakan pemeliharaan waduk.

## Daftar Pustaka
Kinsley, R. d. (1979). Water Resources
Engineering . New York:
McGraw-Hill. Mays,  L.  W.  (1992).
Hydrosystem Engineering  and  Management .
New York: Mc Graw Hill.
Nursa'ban, M. (2008). Evaluasi Sediment Yield di Daerah Aliran Sunga  Cisanggarung  Bagian Hulu dalam Memperkirakan Sisa
Umur  Waduk  Darma. Jurnal
Pnelitian  Saintek ,  Vol  13  No  1,
47-64. Ripple. (1883). Operasi Waduk . Yogyakarta: Keluarga Mahasiswa Teknik Sipil Universitas Gadjah Mada. Subarkah,  I.  (1980). Hidrologi  Untuk Perencanaan Bangunan Air . Bandung: Idea Dharma Bandung.