## Analisa Sebaran Sedimentasi di Waduk Selorejo dengan menggunakan Data Single Beam Echosounder
Analysis of Sedimentation Distribution in the Selorejo Reservoir using Single Beam Echosounder Data
Khomsin * , Danar Guruh Pratomo, Teguh Hariyanto, Cheri Bekti Pribadi, Aditya Nugraha Departemen Teknik Geomatika, FTSLK-ITS, Kampus ITS Sukolilo, Surabaya, 60111, Indonesia *Korespondensi penulis: khomsin@geodesy.its.ac.id
Diterima: 03022023; Diperbaiki: 07022023; Disetujui: 09022023; Dipublikasi: 28022023
Abstrak: Waduk Selorejo sebagai salah satu waduk destinasi wisata dari Perum Jasa Tirta I serta salah satu sumber air bagi masyarakat Desa Pandansari, Kecamatan Ngantang, Kabupaten Malang. Dari waktu ke waktu, sungai-sungai yang berada di sekitar waduk membawa material sedimen (lumpur, pasir, kerikil, dan lainnya) yang menyebabkan pendangkalan (sedimentasi). Maka dari itu perlu dilakukan penelitian berupa pemetaan batimetri Waduk Selorejo yang diharapkan  dapat  menjadi  acuan  dan  pertimbangan  bagi  pihak  Perum  Jasa  Tirta  I  terkait  untuk  perlindungan  dan pemeliharaan area sekitar Waduk Selorejo. Metode penelitian yang digunakan adalah metode kuantitatif. Data yang digunakan  diambil  secara  langsung  menggunakan SBES ( Singlebeam  Echosounder ) HD-370  yang  dihubungkan dengan GNSS  Hi-Target V60.  Setelah  dilakukan koreksi  kedalaman,  diketahui  bahwa Waduk  Selorejo  saat  proses pemeruman memiliki kedalaman minimum -9 m dan kedalaman maksimum -29 m dengan luas 86,40 ha. Fitur bawah air  yang  ada  pada  Waduk  Selorejo  adalah  gundukan  pertama  yang  terletak  pada  koordinat Easting dan Northing berturut-turut  649798,65  m;9129962,53  mdengan  ketinggian  6  m  kemiringan  10,96º,  serta  gundukan  kedua  yang terletak pada koordinat Easting dan Northing berturut-turut   649915,00 m;9129792,61 m serta memiliki ketinggian 18,51  m,  kemiringan  19,13º  pada  bagian  atas  dan  kemiringan  8,28º  pada  bagian  bawah.  Selain  itu  juga  dilakukan pengambilan  sedimen  menggunakan grab  sampler .  Berdasarkan  uji  lab  terhadap  20  sampel  sedimen  yang  telah diambil, diketahui Waduk Selorejo didominasi oleh tipe sedimen silt (lanau, sebuah sedimen yang diendapkan oleh air) dengan nilai rata-rata 72,90%. Jenis sedimen lain yang terdeteksi yakni sand (pasir) dengan nilai rata-rata 18,05% dan clay (tanah liat) dengan nilai rata-rata 9,04%. Diketahui juga Waduk Selorejo mampu menampung air dengan volume maksimum 13.731.709,38 m3 pada kedalaman maksimum 50 m.
Copyright © 2023 Geoid. All rights reserved.
Abstract: The Selorejo Reservoir is one of the tourist destination reservoirs of Perum Jasa Tirta I and a source of water for the people of Pandansari Village, Ngantang District, Malang Regency. From time to time, the rivers around the reservoir carry sedimentary material (mud, sand, gravel, etc.) which causes siltation (sedimentation). Therefore it is necessary to carry out research in the form of bathymetric mapping of the Selorejo Reservoir which is expected to be a reference and consideration  for Perum Jasa Tirta I regarding the protection and maintenance of the area around the Selorejo Reservoir. The research method used is a quantitative method. The data used was taken directly using the SBES (Singlebeam Echosounder) HD-370 connected to the V60 Hi-Target GPS. After depth correction, it is known that the Selorejo Reservoir during the sounding process had a minimum depth of -9 m and a maximum depth of -29 m with an area of 86.40 ha. The underwater features in the Selorejo Reservoir are the first mound which is located at the coordinates Easting and Northing respectively 649798.65 m; 9129962.53 m with a height of 6 m with a slope of 10.96º, and the second mound which is located at the coordinates Easting and Northing respectively also 649915.00  m; 9129792.61 m and has a height of 18.51 m, a slope of 19.13º at the top and a slope of 8.28º at the bottom. In addition, sediment collection was also carried out using a grab sampler. Based on lab tests on 20 sediment samples  that  have  been  taken,  it  is  known  that  the  Selorejo  Reservoir  is  dominated  by  silt  sediment  types  (silt,  a sediment deposited by water) with an average value of 72.90%. Other types of sediment detected were sand with an average value of 18.05% and clay with an average value of 9.04%. It is also known that the Selorejo Reservoir can hold water with a maximum volume of 13,731,709.38 m3 at a maximum depth of 50 m.
Kata kunci: Batimetri, Singlebeam Echosounder , Sedimentasi
Cara  untuk  sitasi:  Khomsin,  Pratomo,  D.G.,  Hariyanto,  T.,  Pribadi,  C.B.,  Nugraha,  A.  (2023).  Analisa  Sebaran Sedimentasi di Waduk Selorejo dengan menggunakan Data Single Beam Echosounder. Geoid, 18(2) , 302-310.

## Pendahuluan
Berdiri sejak tahun 1978, Waduk Selorejo yang dikelola oleh Perum Jasatirta I ini merupakan daerah aliran sungai besar dari Kali konto, Lahar Kletak, Kali Kwayangan, dan beberapa sungai kecil yang terletak di kaki Gunung Kelud dengan ketinggian 600 mdpl (meter di atas permukaan laut) (Adhistana, 2017). Waduk yang beroperasi selama 44 tahun ini menurut laporan World Bank mengenai penilaian terhadap kapasitas eksisting volume  tampungan    bendungan,    ketinggian    bendungan,    persyaratan    evakuasi  terhadap    kerusakan bendungan,    potensi  kerusakan  daerah  hulu,  catatan  historis  terhadap  jadwal  pemeliharaan    bendungan, kapasitas    jagaan  banjir,  dan  stabilitas  struktur  bendungan  terhadap  potensi  gempa  bumi  yang  terjadi dihasilkan, prosentase penurunan skor penilaian resiko Waduk Selorejo dari kondisi awal pra-proyek menjadi pasca-kondisi  pelaksanaan  proyek  yakni  40%.  Dalam  analisa  yang  dilakukan,  laju  kegagalan  waduk diasumsikan menjadi 1,3% per tahun (Herawati, 2017).

## Gambar 1. Rangkuman Skor Kajian Risiko Bendungan (Herawati, 2017)
Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Yudiarso et al. (2014) diketahui bahwa Waduk Selorejo memiliki intensitas erosi 0,0004766 m/tahun dan volume sedimen rata-rata yang masuk ke waduk adalah 112219,39 m 3 /tahun. Dengan banyaknya material sedimen yang masuk ke waduk dari waktu ke waktu akan menyebabkan waduk  menjadi  dangkal,  sehingga  daya  tampung  air  waduk  dari  waktu  ke  waktu  juga  akan  berkurang. Berdasarkan  permasalahan  ini,  maka  dibutuhkan  kajian  khusus  guna  mengetahui  kondisi  terkini  mengenai kondisi topografi dasar perairan Waduk Selorejo sehingga nantinya bisa dilakukan upaya penanggulangan.
Data kedalaman melalui survei hidrografi menjadi salah satu data acuan dalam mengetahui kondisi topografi dasar  perairan.  Hasil  dari  survei  hidrografi  yakni  peta  batimetri  sangatlah  penting  karena  memberikan informasi karakteristik dasar perairan dan penentuan posisi di perairan. Echosounder merupakan salah satu alat dari teknologi hidroakustik. Teknologi ini memanfaatkan perambatan gelombang suara untuk mendeteksi objek  yang  berada  di  kolom  dan  dasar  perairan.  Amplitudo  dari  sinyal  pantul  ( echo )  dapat  memberikan beberapa informasi yakni mengenai dasar suatu perairan maupun target dasar perairan lainnya yang kemudian diterima oleh transceiver (Simmonds dan Maclennan, 2005). Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan nilai
batimetri yang lebih detail serta sebaran jenis sedimen di Waduk Selorejo.

## Data dan Metode
Penelitian ini terletak di Waduk Selorejo yang berada sekitar 43 km dari arah barat kota Malang pada koordinat 7°52'43.17"  LS  s.d.  7°51'57.26"  LS  dan  112°21'22.18"  BT  s.d.  112°22'6.30"  BT.  Gambar  2  menunjukkan lokasi penelitian ini.

## Gambar 2. Lokasi Penelitian (Penulis, 2022)
Data  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah  data  hasil  pemeruman  menggunakan  instrumen SBES ( Singlebeam Echosounder ) HD370 dengan frekuensi 200 kHz yang dipasang 50 cm dari permukaan perairan dan GNSS  Hi-Target V60  sebagai  penentuan  posisi  horizontal.  Poerbondono  dan  Djunarsjah  (2005) menjelaskan  bahwa  pemeruman  adalah  proses  dan  aktivitas  yang  ditujukan  untuk  memperoleh  gambaran (model) bentuk permukaan (topografi) dasar perairan ( seabed surface ). Lintasan survei atau tracking kapal untuk  pengambilan  data  akustik  di  lapangan,   perlu   dilakukan   perhitungan   panjang  lintasan  survei. Panjang lintasan  didefinisikan menurut Johannesson dan Mitson (1983).
𝑉 × 𝑡𝑒 × 𝑑 = (𝑁𝑝 × 𝐿𝑝) + (𝑁𝑝 − 1) = 𝑘
(1)
diasumsikan bahwa:
𝑁𝑝 − 1 = 𝑁𝑝 , maka (𝑁𝑝 + 𝐿𝑝) × (𝑁𝑝 × 𝑆) = 𝐾 × (𝑁𝑝 × 𝑆) = 𝐿 , atau 𝑁𝑝 = 𝐿𝑆 , maka 𝐾 = 𝐿 × (𝑙 + 𝐿𝑝𝑠)
keterangan: V = kecepatan kapal
te = waktu layer actual kapal pada kecepatan v
d = lama hari survei
Np = jumlah parallel track L = Panjang empat persegi area survei ( nautical miles ) S = jarak spasi track ( nautical miles )
Lp = panjang track parallel ( nautical miles ) K = panjang dari titik awal hingga titik akhir
Pengukuran atau pengambilan data sounding mengikuti lintasan yang sudah diperhitungkan terlebih dahulu, berupa lintasan utama dengan spasi 10 m serta lintasan silang dengan spasi 40 m, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.
Gambar 3. Rencana Jalur Perum Utama (Kuning) dan Jalur Perum Silang (Hijau) (Penulis, 2022)
Pemeruman  dilakukan  pada  tanggal  13-17  Juni  2022.  Sebelum  pemeruman  dilakukan,  terlebih    dahulu dilakukan  kalibrasi alat echosounder menggunakan barcheck ,  yaitu membandingkan  suatu  nilai  kedalaman yang diukur dengan manual dengan nilai kedalaman yang diukur dengan echosounder (Dewi et al , 2015). Pengamatan  pasang surut dilaksanakan bersamaan dengan  pemeruman  dengan interval pengamatan  pasang surut adalah 10 menit menggunakan alat rambu ukur. . Dalam survei batimetri juga dilakukan pengambilan sampel sedimen dasar Waduk Selorejo menggunakan alat grab sampler. Dalam proses pengambilan sampel sedimen akan dilakukan sesuai gambar di bawah ini.

## Gambar 4. Sebaran Titik Sedimen di Dekat Dermaga (Kiri) dan di Tengah Waduk (Kanan)
Selain pemeruman, juga dilakukan pengukuran topografi. Pengukuran topografi terdiri dari 2 pekerjaan. Yang pertama adalah pengukuran beda tinggi menggunakan alat waterpass dari BM acuan terhadap rambu pasang surut.  Hal  ini  dilakukan  untuk  mendapatkan  nilai  ketinggian/vertikal  yang  sudah  tereferensi.  Yang  kedua
adalah  pengukuran  statik  menggunakan  alat  GPS  Geodetik.  Hal  ini  dilakukan  untuk  mendapatkan  nilai horizontal yang sudah tereferensi dengan sistem koordinat WGS84 UTM Zona 49S.
Hasil dari pengukuran beda tinggi menggunakan waterpass pada saat proses pembacaan benang tidak boleh melebihi toleransi 2 mm menggunakan rumus berikut (Ghilani dan Wolf, 2010)
2𝐵𝑇 = 𝐵𝐴 − 𝐵𝐵,   𝐵𝑇 < 2 𝑚𝑚
(2)
dimana:
BT = Benang Tengah (m) BA = Benang Atas (m) BB = Benang Bawah (m)
Apabila  toleransi  tersebut  sudah  memenuhi,  maka  nilai  elevasi  dapat  diketahui  menggunakan  rumus  beda tinggi berikut ini (Ghilani dan Wolf, 2010).
ℎ = 𝐵𝑇 𝐵 − 𝐵𝑇 𝑀 (3)
dimana: h = beda tinggi antara 2 titik (m) BT B = Benang Tengah Belakang (m) BT M = Benang Tengah Muka (m)
Lalu  untuk  hasil  pengukuran  GPS  Geodetik  dengan  metode  statik file  raw  data dimasukkan  ke  web  BIG (nrtk.big.go.id).  Di web ini  akan  secara  otomatis  mengolah  hasil  pengamatan  menggunakan  5  titik CORS terdekat. Dari kelima hasil tersebut akan dipilih 1 koordinat dengan nilai RMSE terkecil.
Kedalaman yang disajikan oleh echosounder merupakan kedalaman tidak langsung, yang merupakan fungsi dari waktu tempuh gelombang suara dari dan ke transducers dan cepat rambat gelombang suara dalam air. Oleh karena itu perlu dilakukan koreksi kedalaman dengan rumus sebagai berikut.
𝐷 𝑆 = 𝑦 + ℎ 𝑡 − ℎ 𝑝 ± 𝐶𝐷 (4)
dimana:
D S = kedalaman sebenarnya y
= kedalaman terkoreksi barcheck h t = draft transducer h p = bacaan pasang surut CD = nilai chart datum /referensi titik acuan
Dimana  nilai  kedalaman  ukuran  juga  perlu  dikoreksi  dengan  hasil  regresi  linear  koreksi barcheck dengan rumus sebagai berikut.
𝑦 = 𝑎𝐷 𝑈 + 𝑏 (5)
dimana:
y
= kedalaman terkoreksi barcheck
a
= koefisien regresi
D U = kedalaman ukuran b = random error
Hasil  dari  pengambilan  sedimen  dasar Waduk  Selorejo menggunakan grab sampler akan  dilakukan  uji lab untuk  menentukan  jenis  sedimen  dari  masing-masing  titik  pengambilan.  Lalu  juga  akan  dilakukan  analisa
volume  air  yang  dapat  ditampung  oleh  Waduk  Selorejo  menggunakan  metode surface-to-surface menggunakan perangkat lunak AutoCAD Civil 3D .

## Hasil dan Pembahasan
Sebagai titik referensi, pada penelitian ini menggunakan titik BM ( Benchmark ) dari Jasa Tirta yang dianggap memiliki  ketinggian  0 m, BM  ini  diberi  nama  BM0. Dilakukan  pengukuran  beda  tinggi  menggunakan alat waterpass dari BM0 ke titik peletakan rambu pasang surut. Didapatkan nilai beda tingginya yaitu  -8,314 m seperti yang digambarkan pada gambar di bawah ini.
Gambar 5. Beda Tinggi BM0 ke Rambu Pasut
Pasang surut dilakukan pengamatan selamat 5 hari dari tanggal 13 sampai 17 Juni 2022 dengan interval 10 menit selama pengukuran SBES berlangsung. Selain itu, dilakukan juga pengukuran barcheck yang berguna untuk  mengkoreksi  kedalaman  bacaan  alat  SBES.  Dari  hasil  pengukuran barcheck tersebut  kemudian dilakukan  perhitungan  menggunakan  metode  regresi  linear  untuk  membentuk  model  atau  hubungan  antara variabel  bebas  kedalaman  dengan  variabel  respon  bacaan  naik  dan  turun.  Berikut  merupakan  hasil  dari pengamatan pasang surut dan koreksi barcheck.
Gambar 6. Hasil Pengamatan Pasang Surut (Kiri) dan Hasil Koreksi Barcheck (Kanan)
Setelah dilakukan koreksi kedalaman terhadap pasang surut dan barcheck , hasil survei batimetri pada Waduk Selorejo didapatkan area yang dapat disurvei memiliki luas 86,40 ha, kedalaman minimum -9 m, kedalaman maksimum -29 m, dan kedalaman rata-rata -15,90 m. Acuan referensi yang digunakan yakni BM0.
Melalui  Gambar  7,  dapat  terlihat  bahwa  pada  Waduk  Selorejo  memiliki  dasar  yang  rata  dan  dangkal  pada bagian  Timur  dan  dasar  yang  kemudian  dalam  pada  bagian  Barat.  Hal  ini  dikarenakan  pada  bagian  Barat Waduk Selorejo terdapat bendungan air dan pada saat survei batimetri terdapat aktivitas pengerukan oleh pihak PT  Jasa  Tirta.  Selain  itu  terdapat  2  gundukan  bawah  air  yang  terdapat  pada  Waduk  Selorejo.  Gundukan pertama  terletak  pada  koordinat Easting dan Northing berturut-turut  649798,65  m;9129962,53  m  serta memiliki  ketinggian  6  m  dan  kemiringan  10,96º.  Gundukan  kedua  terletak  pada  koordinat Easting dan Northing berturut-turut  649915,00 m;9129792,61  m serta  memiliki  ketinggian  18,51  m,  kemiringan  19,13º
pada bagian atas dan kemiringan 8,28º pada bagian bawah. Ilustrasi dari kedua gundukan ditunjukkan pada Gambar 8.
Gambar 7. Hasil 2D (Kiri) dan 3D (Kanan) Waduk Selorejo
(a)
(b)
Gambar 8. Penampang Melintang Gundukan Pertama (Atas) dan Gundukan Kedua (Bawah) pada Waduk Selorejo
Kandungan  sedimen  yang  ada  pada  Waduk  Selorejo  yakni  dominan silt (lanau),  sebuah  sedimen  yang diendapkan  oleh  air,  dengan  nilai  rata-rata  72,90%.  Jenis  sedimen  lain  yang  terdeteksi  yakni sand (pasir) dengan nilai rata-rata 18,05% dan clay (tanah liat) dengan nilai rata-rata 9,04%. Selain itu, Waduk Selorejo sendiri bisa menampung kedalaman air hingga 50 m di bawah BM0. Sehingga dapat dilakukan perhitungan sedimentasi pada area Dermaga dan Tengah yang direferensikan terhadap kedalaman 50 m, yang ditunjukkan pada tabel di bawah ini.
Tabel 1. Volume Sedimentasi pada Area Dermaga dan Tengah
Area Luas (ha) Volume Sedimentasi (m 3 ) Dermaga 0,20 74.680,68 Tengah 5,28 1.206.803,31
Dari kedalaman maksimum 50 m terhadap BM0, dapat dihitung volume air yang dapat ditampung oleh Waduk Selorejo. Dalam perhitungan volume air ini menggunakan interval kedalaman 5 m, hasil perhitungan dapat dilihat pada tabel di bawah ini.
Tabel 2. Hasil Perhitungan Referensi Kedalaman (m) Luas (ha) Volume Air (m 3 ) 0 86,40 13.731.709,38 -5 86,40 9.411.713,35 -10 85,75 5.092.133,67 -15 29,12 2.180.617,26 -20 18,88 1.027.951,05

## Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, melalui peta batimetri berdasarkan acuan BM0 Waduk Selorejo dengan luas 86,40 ha memiliki kedalaman minimum -9 m dan kedalaman maksimum -29 m, kedalaman rata- ratanya  -15,90  m.  Fitur  dasar  air  Waduk  Selorejo  yang  menonjol  yakni  terdapat  dua  gundukan.  Gundukan pertama  terletak  pada  koordinat  Easting  dan  Northing  berturut-turut  649798,65  m;9129962,53  m  serta memiliki  ketinggian  6  m  dan  kemiringan  10,96º.  Gundukan  kedua  terletak  pada  koordinat  Easting  dan Northing  berturut-turut  649915,00 m;9129792,61  m serta  memiliki  ketinggian  18,51  m,  kemiringan  19,13º pada bagian atas dan kemiringan 8,28º pada bagian bawah.
Hasil  uji lab  sedimentasi  yang  ada  pada Waduk  Selorejo  yakni  dominan silt (lanau), sebuah  sedimen  yang diendapkan  oleh  air,  dengan  nilai  rata-rata  72,90%.  Jenis  sedimen  lain  yang  terdeteksi  yakni sand (pasir) dengan  nilai  rata-rata  18,05%  dan clay (tanah  liat)  dengan  nilai  rata-rata  9,04%.  Diketahui  juga  Waduk Selorejo mampu menampung air dengan volume maksimum 13.731.709,38 m3 pada kedalaman maksimum 50 m.

## Ucapan Terimakasih
Penulis mengucapkan terima kasih kepada pihak Perum Jasa Tirta I yang telah memberikan kesempatan bagi mahasiswa dan dosen dari Departemen Teknik Geomatika ITS dalam penyelenggaraan kegiatan Kemah Kerja dan Survei Hidrografi di Waduk Selorejo pada tahun 2022.

## Daftar Pustaka
Adhistana, D. D. (2017). Rencana Pengoperasian yang Optimum pada Potensi Air Waduk Selorejo untuk Pembangkit Listrik dan Irigasi (Doctoral dissertation, Institut Teknologi Sepuluh Nopember).
Dewi, L. S., Ismanto, A., & Indrayanti, E. (2015). Pemetaan batimetri menggunakan singlebeam echosounder di perairan Lembar, Lombok Barat, Nusa Tenggara Barat. Journal of Oceanography, 4(1), 10-17.
Ghilani, C. D., & Wolf, P. R. (2010). Elementary surveying. Prentice hall.
Herawati, N. (2017). Indonesia-Second Phase of the Dam Operational Improvement And Safety Project: environmental assessment: Environmental and social management framework.
Johannesson, K. A. (1983). Fisheries acoustics-a practical manual for aquatic biomass estimation. FAO Fish. Tech. Pap.,
240, 1-249.
Poerbandono, D. E., & Djunarsjah, E. (2005). Survei hidrografi. Refika Aditama. Bandung, 166. Simmonds, J., & MacLennan, D. N. (2008). Fisheries acoustics: theory and practice. John Wiley & Sons. Yudiarso, R. A., Suhartanto, E., & Soetopo, W. (2014). Upaya konservasi waduk Selorejo berdasarkan perkembangan peta  penggunaan  lahan  dalam  kurun  waktu  tahun  2000–2011.  Jurnal  Teknik  Pengairan:  Journal  of  Water Resources Engineering, 5(1), 1-8.
This article is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License .