ANALISA PERHITUNGAN TINGGI MUKA AIR TERHADAP PENGARUH PEMENDEKAN SUNGAI BATANG ANTOKAN AGAM

Transkripsi

1 ANALISA PERHITUNGAN TINGGI MUKA AIR TERHADAP PENGARUH PEMENDEKAN SUNGAI BATANG ANTOKAN AGAM Dedeh Setiawan, Zahrul Umar, Afrizal Naumar Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Bung Hatta, Padang Dedeh_setiawan@ymail.com, zahrul_umar@yahoo.co.id, zalnaumar@yahoo.com Abstrak Jalan Raya Padang Lubuk Basung yang berlokasi di kenagarian Manggopoh Kecamatan Tanjung Mutiara Kabupaten Agam sering mengalami banjir akibat meluapnya Batang Antokan. Akibat banjir ini lalu lintas Padang-Lubuk Basung dan Padang-Pasaman Barat terganggu serta menggenangi kawasan permukiman dan persawahan yang berada dikiri-kanan sungai. Banjir ini disebabkan tidak mampunya penampang sungai mengalirkan debit banjir, berbelok-beloknya alur sungai, jauhnya jarak muara sungai serta terjadinya pendangkalan di muara Batang Antokan. Dalam upaya mengurangi dampak banjir ini maka di laksanakan pemendekan jarak muara sungai Batang Antokan, yang bertujuan untuk menurunkan muka air banjir. Tinjauan ini dimaksudkan untuk mengetahui pengaruh dari pemendekan jarak muara yang sedang dibangun pada Muara Sungai Batang Antokan di Kabupaten Agam, terhadap tinggi banjir di bagian hulunya dengan cara perhitungan profil permukaan aliran berubah lambat laun metode tahapan standar. Dari hasil perhitungan tinggi penurunan muka air diperoleh 1,11 m. Kata Kunci : Banjir,normalisasi sungai,aliran berubah lambat laun,metode tahap standar Pembimbing I Pembimbing II Ir. Zahrul Umar, Dipl, HE Ir. Afrizal Naumar, MT

2 CALCULATION ANALYSIS OF EFFECT OF HIGH WATER RIVER ROD SHORTENING ANTOKAN AGAM Dedeh Setiawan, Zahrul Umar, Afrizal Naumar Department of Civil Engineering, Faculty of Civil Engineering and Planning, Bung Hatta University, Padang Dedeh_setiawan@ymail.com, zahrul_umar@yahoo.co.id, zalnaumar@yahoo.com Abstract Road Course - Lubuk Basung located in Tanjung Sub Manggopoh Pearl Regency Agam often flooded due to overflowing Batang Antokan. This flood of traffic Lubuk Basung to Padang and padang to West Pasaman and flood affected areas of settlement and rice fields are the left-right-river. Flooding is Flooding is caused not able to cross-section of river flood discharge stream, winding river basins, estuaries distances and silting at the mouth of the Batang Antokan In an effort to reduce the impact of the planned flood water level calculations on the effect of shortening the stem of the river estuary antokan, which aims to stem the flood control antoakan by performing normalization on the lower reaches of the river and move upstream towards the estuary within ± 2 km from the mouth of the original.this survey is intended to determine the effect of shortening being built at the mouth of the estuary of the River Stem Antokan in Agam regency, the high flood in the upstream of the flow surface profile calculation method changed sooner or later stages of the standard method. From the calculation of the reduction in water level 1.11 m was obtained. Keywords: Flood, normalization of the river, the flow changed gradually, standard step method.

3 PENDAHULUAN Kenagarian Mangopoh Kecamatan Tanjung Mutiara, Kabupaten Agam sering mengalami banjir akibat meluapnya Batang Antokan. Akibat banjir ini lalu lintas Padang Lubuk Basung dan Padang Pasaman Barat terganggu serta menggenangi kawasan pemukiman dan persawahan yang berada di kiri kanan sungai. Banjir ini disebabkan tidak mampunya penampang sungai mengalirkan debit banjir, berbelok-beloknya alur sungai, jauhnya jarak muara sungai serta terjadinya pendangkalan di muara Batang Antokan. Banjir merupakan salah satu fenomena alam yang selalu terjadi. Banjir adalah penggenangan akibat limpasan keluar alur sungai karena debit sungai yang membesar tiba melampaui daya tampungnya, terjadi dengan cepat melanda daerah-daerah yang kerendahan, di lembah sungai-sungai dan cekungan-cekungan dan membawa kayu-kayu, batu, dan tanah dalam alirannya. Dengan pertambahan jumlah penduduk di daerah ini yang semakin pesat membawa dampak kepada peningkatan kebutuhan lahan dan permintaan akan pemenuhan kebutuhan pelayanan dan prasarana kota yang dapat berdampak menurunnya kualitas lingkungan seperti degradasi lingkungan dan bencana alam. Salah satu permasalahan yang sering terjadi setiap tahunnya adalah bencana banjir. Secara umum ada beberapa faktor yang menyebabkan terjadinya banjir. Faktor-faktor tersebut adalah kondisi alam (letak geografis wilayah, kondisi toporafi, geometri sungai dan sedimentasi), peristiwa alam (curah hujan dan lamanya hujan, pasang, arus balik dari sungai utama, pembendungan aliran sungai akibat longsor, sedimentasi dan aliran lahar dingin), dan aktifitas manusia (pembudidayaan daerah dataran banjir, peruntukan tata ruang di dataran banjir yang tidak sesuai, belum adanya pola pengelolaan dan pengembangan dataran banjir, permukiman di bantaran sungai, system drainase yang tidak memadai, terbatasnya tindakan mitigasi banjir, kurangnya kesadaran masyarakat di sepanjang alur sungai, penggundulan hutan di daerah hulu, terbatasnya upaya salah satu upaya pemerintah dalam rangka penaganan kerusakan infrastuktur dalam aspek persugaian adalah melalui kegiatan yang bersifat represif, yakni perbaikan secara langsung terhadap kerusakan sungai yang terjadi serta

4 pembangunan bangunan.untuk kegiatan pembangunan bangunan pengendalian banjir Dinas Pekerjaan Umum telah membentuk dan mentugaskan kepada konsultan perencanaan untuk melakukan kegiatan pengendalian banjir Batang antokan dengan melakukan Normalisasi Sungai bagian hilir dan memindahkan muaro yang berjarak ±2 km dari muaro semulanya. Mengingat begitu penting nya mempelajari dan mendalami dampak banjir di batang antokan ini. Dan memberi informasi kepada pihak-pihak terkait dan dapat di jadikan pedoman dalam pelaksanaan kegiatan fisik konstruksi nantinya. Maka studi yang saya ambil adalah Analisa Perhitungan Tinggi Muka Air Pengaruh Pemendekan Muara Sungai Batang Antokan Agam METODE Penulis melakukan studi literatur dan pegumpulan data. Kegiatan yang akan dilakukan secara garis besar dibedakan atas: a. Studi literatur Dalam studi literatur didapatkan teori-teori yang diperoleh melalui buku buku untuk analisa hidrologi yang berhubungan dengan penulisan tugas akhir. b. Pengumpulan data Data yang dibutuhkan adalah peta DAS, data curah hujan 10 tahun (tahun 2003 sampai tahun 2012) yang berasal dari 3 Stasiun yaitu Stasiun Manggopo, Stasiun Gumarang dan Stasiun Paraman Talang. c. Analisa dan perhitungan. 1) Curah hujan maksimum Pada analisa ini, data curah hujan yang akan digunakan adalah data curah hujan rata rata maksimum yang diperoleh dengan menghitung data curah hujan 10 tahun dari 3 stasiun dengan menggunakan Metode Aljabar dan Metode Thiessen. 2) Curah hujan rencana Untuk menghitung curah hujan rencana penulis menggunakan 3 metode yaitu, metode Gumbel, Hasper dan Log Person III 3) Analisa Debit Banjir Rencana Untuk perhitungan Debit Banjir Rencana dilakukan dengan metode Rasional dan Metode Hasper. Data untuk metode tersebut di ambil dari nilai curah hujan rencana. Perhitungan debit rencana dengan metode ini, tinggi hujan yang

5 diperhitungkan adalah tinggi hujan pada titik pengamatan. 4) Perhitungan profil permukaan aliran perubahan lambat laun Perhitungan lengkung permukaan aliran lambat laun pada dasarnya merupakan penyelesaian persamaan dinamis dari aliran berubah lambat laun.tujuan utama dari perhitungan profil permukaan aliran adalah untuk menetukan bentuk lengkung permukaan aliran berubah lambat laun dengan cara menghitung besarnya aliran menurut jaraknya dari satu penampang kontrol.cara perhitungan profil permukaan aliran lambat laun ada beberapa cara yaitu,cara perhitungan integrafisgrafis,cara integrasi langsung,cara tahapan langsung,cara tahapan standar dan sebagainya.adapun untuk studi ini dengan cara tahapan standar (standar step method). ANALISA DAN PEMBAHASAN 1. Perhitungan Curah Hujan Ratarata dengan Metoda Aljabar Untuk perhitungan curah hujan rata-rata dengan metode Aljabar,diambil STASIUN Rata-rata Tahun P. Gumarang Manggopoh (mm) Talang ,5 86, ,8 1, ,5 51, , ,6 56, ,2 81, , , , ,9 76, ,4 70,80 data perhitungan curah hujan maksimum rata-rata dari stasiun curah hujan yang terdapat pada Rumus berikut X : Rumus : X Perhitungan : X X ,5 X = 86, Perhitungan Curah Hujan Ratarata dengan Metoda Aljabar Metode ini memberikan cara proporsi luasan daerah pengaruh pos penakar hujan untuk mengakomodasi ketidak seragaman jarak. Daerah pengaruh dibentuk dengan menggambarkan garis-

6 garis sumbu tegak lurus terhadap garis penghubung antara 3 pos terdekat. R A. L R rata = A L + R A B L. L B Dimana : B L R C C. L α = koefisien aliran Luas Daerah Pengaliran Satu Stasiun = Luasdaerahpengaliransungai Daerah Perhitungan : a. DAS Batang Antokan b. Sub DAS Batang Antokan a. Koefisien Luasan Daerah = 196, ,9139 C = 0,4113 a. Perhitungan Curah Hujan Didalam perhitungan data curah hujan rencana dengan periode ulang, metoda yang digunakan adalah : Perhitungan dengan Metode Hasper Perhitungan dengan Metode Gumbel Perhitungan dengan Metode Log person III Tabel 1. Perhitungan curah hujan maxsimum rata-rata Tahun Curah Hujan Merata (mm) Stasiun Luas Daerah Koefisein Luas Manggapoh 196,962 0,4113 Gumarang 253,09 0,5285 paraman Talang 28,8619 0, ,9139 b. Curah hujan rencana Untuk curah hujan rencana penulis menggunakan 3 metode yaitu metode Gumbel, Hasper, dan Log person III.

7 Metode Gumbel Table 2. Perhitungan Curah Hujan No Rangking (Xi) X Xi n X Xi 2 Xi X Metode hasper Tabel 3. Perhitungan Curah Hujan Metode Hasper (Sumber Data : Hasil Perhitungan) Rumus : R T = R + Sd * U T Dimana: R T = Curah hujan rencana peride ulang Sd = Standar deviasi = 1 R1 R R2 R 2! R = Curah hujan ratarata Ju ml ah R 1 = Hujan maksimum pertama Tabel 2. Perhitungan Curah Hujan Rencana Metode Gumbel No (Sumber Data: Hasil Perhitungan) Periode Ulang Yn Sn Sd Yt Xn 1 2 0,495 0, , ,495 0, , R 2 = Hujan maksimum kedua U = Variabel standar U T = Konstanta hasper sehubungan dengan periode ulang yang di kehendaki ,495 0, , ,495 0, , ,495 0, , ,495 0, ,

8 Tabel 3. Perhitungan Curah Hujan Rencana Metode Hasper Tabel 3. Perhitungan Curah Hujan Rencana Metode Hasper No T R1 R2 U1 U2 Sd UT RT No Periode Ulang Sx K Log Xt Curah Hujan Maksimum Maksimum (MM/Hr) ,3903-0, , , ,3903 0, , , ,3903 1, , ,754 (Sumber data: hasil perhitungan) Tabel 4. Perhitungan Curah Hujan Metode Log person III ,3903 2, , , ,3903 2, , , ,3903 3, , ,877 (Sumber data: hasil perhitungan) No xi Log Xi Log Xi ( Ratarata) 1 83,714 1,923 1,557 0,134 0,390 0, ,699 1,730 1,557 0,030 0,390 0, ,311 1,452 1,557 0,011 0,390-0, ,0 1,451 1,557 0,011 0,390-0, ,059 1,399 1,557 0,025 0,390-0,004 6,874 1,396 1,557 0,026 0,390-0, ,008 1,322 1,557 0,055 0,390-0, ,292 1,238 1,557 0,102 0,390-0, ,385 1,187 1,557 0,137 0,390-0, ,582 2,474 1,557 0,840 0,390 0,770 15,5712 1,3709 0,7172 (Sumber data: hasil perhitungan) cs sx Dari perhitungan curah hujan rencana dengan 3 metode di atas, maka akan didapat curah hujan rencana ratarata adalah : Tabel 5. Rekapitulasi Curah Hujan Rencana Rata Rata Metode Gumbel, Hasper, Log person III Metode/ Thn Curah Hujan Rencana Periode Ulang (mm) Gumbel Hasper Log Person III 28,372 72, , , , ,877 Rata-rata (Sumber data: hasil perhitungan )

9 c. Perhitungan Debit Banjir Rencana Tabel 6. Resume Debit Banjir I 2 = R t mm/jam = mm/jam 8.350mm = jam A = Luas catchment area = km2 f = L 1 = Panjang sungai = km H = Perbedaan elevasi Jadi: = elevasi tertinggi elevasi terendah = 530 m m = 280 m H S = 1 L L 1 = 0.9 x L 1 = 0.9 x km = km S = 280m x10 3 = S 1 = 20% x S = 20% x = Kecepatan (V) = 72 x S 1 (0.6) = 72 x (0.6) = m/dtk Waktu kosentrasi (t)= V L 1 = Curah hujan rata-rata : ( R ) = R 2 = R [ ] 2/3 t = 17.28jam [ ] 2/3 = mm Q 2 = f. β. I. A = 0,278. 1,5. 0, ,70 = m 3 /dtk R 5 = [ ] 2/3 = mm R mm I 5 = mm/jam= =0.723 t jam mm/jam Q 5 = f. β. I. A = 0,278. 1,5. 0,723. R 10 = mm 202,70 = m 3 /dtk R mm I 10 = mm/jam= t jam =0.901mm/jam [ ] 2/3 = Q 10 = f. β. I. A= 0,278. 1,5. 0, ,70 R 25 = I 25 = = m 3 /dtk mm [ ] 2/3 = R mm mm/jam = = t jam mm/jam Q 25 = f. β. I. A = 0,278. 1,5. 1, ,70 = m 3 /dtk

10 R 50 = I 50 = mm [ ] 2/3 = R mm mm/jam = = t jam mm/jam Q 50 = f. β. I. A = 0,278. 1,5. 1, ,70 = m 3 /dtk R 100 = I 100 = mm [ ] 2/3 = R mm mm/jam = = t jam mm/jam Q 100 = f. β. I. A = 0,278. 1,5. 1, ,70 = m 3 /dtk Tabel Debit Banjir Rencana Metode Rasional (Sumber data: hasil perhitungan) T (tahun) R I Q (m 3 /dtk) H = 280 m Maka: α = x x xA xA tc = Waktu Kosentrasi tc = 0.1 x L 0.8 x S = 0.37 = 0.1 x x = 0.1 x x = 6.5 jam = Koefisien Reduksi 0.4t t 3.7x10 = 1+ 2 x t 15 = 1+ A 12 3 / β = x x x6.5 = 1.5 Karena t > 2, maka besar distribusi = Rumus: Q = α x β x qn x A Diketahui: A = km 2 L = km hujan (rn) adalah: rn = txr t 1

11 Tabel Distribusi Hujan (r 2 ) maka akan didapat debit banjir rencana T R tc rn rata-rata adalah : (tahun) (mm) (jam) (mm) (Sumber data: hasil perhitungan) T Rasional Hasper Rata-rata Maka debit per satuan luas daerah adalah: qn = r n * t 3.6 m 3 /dtk Tabel Debit Banjir Rencana Metode Hasper T (tahun) R (mm) Tc (jam) (Sumber data: hasil perhitungan) rn (mm) β α qn Q (m 3 /dtk) Dari perhitungan debit banjir rencana dengan dua metode di atas, Dari ketiga metode tersebut diambil Q 10 yang mendekati Q 10 rata-rata yaitu hasil perhitungan Metode Rasional Hasper. Jadi besarnya debit rencana (design flood) diambil harga Q 10 hasil perhitungan (Q 10 ) = 632,68 m 3 /dt d. Perhitungan tingginya muka air sungai dengan metode Tahapan Standar (Standar step method) e. Lokasi muara sungai baru berada kurang lebih 2 km kearah hulu dari muara sungai lama (Gambar 1).Perhitungan profil muka air dimulai dari kedalaman yang sudah diketahui yaitu pada muara yang disebut titik kontrol,baik pada muara sungai lama maupun

12 muara sungai baru yang dalamnya sama dengan kedalaman kritis (hc) ( ) 1. Titik Kontrol sungai lama Lebar rata-rata sungai (b) 40 m,kemiringan dinding sungai ( m) = 0,5,kemiringan sungai (i) = 0,00041, kekasaran dinding (n) = 0,02 dan Debit ( Q ) 10 tahun = 632,68 /detik dengan menggunakan rumus Manning dan dengan coba-coba di peroleh kedalaman air pada saat debit banjir 10 tahun diperoleh dalam air (h)=9,86 m Penyelesaian : 2. Titik kontrol sungai baru Lebar rata-rata sungai (b) 46 m,kemiringan dinding sungai ( m) = 0,5,kemiringan sungai (i) = 0,0096, kekasaran dinding (n) = 0,02 dan Debit ( Q ) 10 tahun = 632,68 /detik dengan menggunakan rumus Manning dan dengan coba-coba di peroleh ( ) ( ( ) ) kedalaman air pada saat debit banjir 10 tahun diperoleh dalam air (h)= 8,25 Hasil Perhitungan Penurunan Hasil dari perhitungan dengan menggunakan titik kontrol muaro sungai lama dan muara sungai baru,pada lokasi m dari

13 muara sungai lama dari muara sungai baru di dapat penurunan muka air setinggi 1,11 m Kesimpulan hasil perhitungan Dengan pemendekan jarak muara sejauh 2 km kearah hulu dengan perhitungan cara Tahapan Standar di dapatkan penurunan muka air banjir dua puluh lima tahun ( ) setinggi 1,1 m SARAN Dengan adanya Pemendekan muara ini penulis dapat mempelajari permasalahan yang ada di muara batang antokan agam..dimana daerah ini terdapat banjir,adapun permasalahan di sungai batang antokan Dinas Pengelolaan Sumber Daya Air telah dapat mengumpaya mengurangi dampak banjir. Sebaiknya pemerintah dan masyarakat dapat memperhatikan dan menjaga lingkungan sekitar area sungai,sehingga sungai tetap terjaga dengan baik dan tidak adanya lagi pendangkalan di muara sungai yang mengakibatkan tinggi muka air. DAFTAR PUSTAKA Anggraini, 2005, Hidrolika terbuka, halaman Penerbit Srikandi Surabaya Bambang Triatmodjo, Hidrologi Terapan, Halaman Penerbit Beta Offset Yogyakarta. Kementrian Pekerjaan Umum, Peraturan Pemerintah Repoblik Indonesia nomor 38 Tahun 2011 tentang Sungai. Kodoatie, Robert J dan Sugianto Banjir- Beberapa penyebab dan metode pengendalian nya dalam perpektif lingkungan. Cetakan 1, Penerbit Pustaka Pelajar, Yogyakarta. Kamjana. I Made, Teknik perhitungan Debit rencana bangunan air, halaman Penerbit Graha Ilmu Yogyakarta Ven Te Chow, Hidrolika Satuan Terbuka (openv Channel Hydraulics), Diterjemahkan oleh Sayatman et al. Halaman Penerbit Erlangga Jakarta.