STUDY PENGENDALI BANJIR WILAYAH DUKUH MENANGGAL DENGAN SISTEM SALURAN SUDETAN

Transkripsi

1 STUDY PENGENDALI BANJIR WILAYAH DUKUH MENANGGAL DENGAN SISTEM SALURAN SUDETAN Iwa Wahjudijato da Nyoma Dita P. Putra Jurusa Tekik Sipil - UPN VETERAN Jawa Timur ABSTRACT Flood is a problem which is ofte faced by the society. The fuctio of may farms have bee chaged to be settlemet. That cause decreasig of the water absorptio. Decreasig ad does t have the capability to surface the rai water because may people directly dig the lad as asurface stream. The reaso of the chael is at Meaggal Idah that ofte has flood is the chael that is ot able to take the high itesity rai water. Does the draiage system today eed a recycle with use years debit pla ad to make Sudeta chael that coect hamlet Meaggal ad Frotier chael ( Surabaya-Sidoarjo ) to coduct the flood? Deped o the aalysis data, it get followig calculatio: Pla debit ( Q) year = 15,33 m3 / dtk, ad plaed [by] Chael dimesio of Sudeta with Q = 7,1 m 3 / sec, b = 4,5 m of I = 0,003. From the result of calculatio, the makig to Sudeta chael ca accomodate floods debit from the chael of Meaggal Idah to the bourder chael (Surabaya-Sidoarjo) Keywords: floods, chael of Meaggal Idah, chael of sudeta, chael frotier ABSTRAK Bajir merupaka permasalaha yag serig dihadapi oleh masyarakat. Laha-laha yag telah bayak berubah fugsi meyebabka peyerapa air berkurag. Air huja yag turu sedikit sekali yag mampu diserap taah, lebih bayak yag megalir lagsug sebagai alira permukaa. Bajir yag serig terjadi di Salura Meagggal Idah, dikareaka kodisi salura tersebut sudah tidak memugkika meampug air huja dega itesitas yag tiggi. Dega demikia apakah kodisi sistem draiase pada saat ii perlu perecaaa ulag dega megguaka debit recaa tahu da membuat salura Sudeta yag meghubugka salura Meaggal Idah da salura perbatasa ( Surabaya- Sidoarjo) utuk megalirka kelebiha air. Berdasarka data yag telah diaalisa maka diperoleh hasil perhituga sebagai berikut : debit recaa (Q) tahu = 15,33 m 3 /dtk, da direcaaka dimesi Salura Sudeta dega Q = 7,1 m 3 /dtk, b = 4,5 m da I = 0,003. Dari hasil perhituga, maka pembuata Salura Sudeta dapat meampug debit bajir dari salura Meaggal Idah meuju ke Salura Perbatasa ( Surabaya-Sidoarjo ). Kata Kuci: bajir, salura Meaggal Idah, salura sudeta, salura perbatasa

2 STUDY PENGENDALI BANJIR PADA WILAYAH DUKUH MENANGGAL DENGAN SISTEM SALURAN SUDETAN Iwa wahjudijato & Nyoma Dita P.Putra PENDAHULUAN Saat ii masalah bajir mejadi masalah besar pada sebagia besar daerah di Idoesia. Peyebab bajir pada satu daerah dega daerah yag lai sagat bermacam-macam, tetapi beberapa masalah yag ada dapat dikelompokka mejadi peyebab umum terjadiya bajir atara lai, karea elevasi kotur yag ada (dimaa bajir selalu terjadi pada daerah yag mempuyai elevasi teredah). Dimesi salura air sugai tidak cukup utuk meampug debit alira sugai yag ada, juga tidak optimalya salura draiase yag ada. Utuk megatasi hal ii terdapat beberapa metode pegadalia atau peaggulaga bajir yag dapat diterapka. Pada study ii membahas masalah daerah Dukuh Meaggal. Karea pada daerah tersebut salura draiase yag ada sekarag, duluya merupaka salura irigasi sehigga fugsiya yag dulu sebagai pembagi air utuk megairi sawah sekarag telah berubah fugsi sebagai salura draiase. Kali Meaggal Idah megalir dari hulu sugai Salura Pagesaga Timur I meuju salura Meaggal Idah kemudia alira diteruska sampai Jala A.Yai meuju hilir sugai yaitu Salura Perbatasa Surabaya Sidoarjo. Sebelum megalir ke hilir pada salura Dukuh Meaggal megalami peyempita salura dijala A.Yai, sehiggga saat musim huja dega volume tiggi daerah Dukuh Meaggal mejadi bajir setiggi ± 1 m dari permukaa jala didaerah Dukuh Meaggal. Bajir meggeagi permukima warga selama 5-7 jam bajir aka surut. Permasalaha yag dapat ditulis berkeaa dega bajir yag terjadi di kali Dukuh Meaggal adalah sebagai berikut : Berapa kemampua alira kali Dukuh Meaggal pada ruas bagia hulu sampai hilir agar tidak terjadi bajir da bagua apa yag dapat diguaka utuk megalirka air, agar tidak terjadi bajir pada daerah Dukuh Meaggal. Maksud da tujua dari peulisa tugas akhir ii adalah sebagai berikut: Megetahui kemampua alira pada kali Dukuh Meaggal dari ruas bagia hulu sampai hilir agar tidak terjadi bajir. Da Memberika alteratif usula atau rekomedasi utuk pemecaha masalah. TINJAUAN PUSTAKA - Aalisa Hidrologi Aalisa hidrologi adalah salah satu bagia dalam perecaaa bagua bagua air. Aalisa hidrologi merupaka data awal yag sagat petig dalam aalisa selajutya.

3 JURNAL REKAYASA PERENCANAAN, Vol 4, N0. 1, Oktober Aalisa Huja. Huja merupaka kompoe masuka yag sagat petig dalam proses hidrologi. Karea tiggi huja aka meetuka limpasa alira di sugai atau salura, baik melaluii limpasa permukaa atau sebagai alira air taah. Utuk medapatka perkiraa debit bajir recaa disuatu peampag sugai atau pada titik kotrol tertetu, maka harus diketahui tiggi huja recaa dalam hal ii yag perlu diperhatika adalah aalisa data observasi huja recaa maksimum yag terjadi diseluruh daerah tagkapa air. Di dalam aalisa hidrologi umumya yag dipakai adalah data huja maksimum ratarata daerah tagkapa air. Utuk meghitug huja rata-rata daerah alira sugai (DAS) dega data tiggi titik,dapat dihitug dega salah satu dari beberapa metode yag serig diguaka. 1. Metode Rata-rata Aljabar. Metode perhituga dega rata-rata aljabar merupaka metode yag palig sederhaa. Metode ii dipakai pada DAS yag terdapat bayak stasiu hujaya, da dega aggapa bahwa daerah tersebut sifat distribusi tiggi hujaya sagat seragam. 1 R = ( R1 + R +... R ) (1 ) Dimaa : R = Curah Huja Daerah (mm). = Jumlah titik-titik (pos-pos pegamata). R 1, R, R = Curah huja ditiap titik pegamata.. Metode Polygo Thiesse. Perhituga dega metode Polygo Thiesse dilakuka dega cara memberika bobot utuk setiap stasiu huja dega pegertia bahwa setiap stasiu huja diaggap mewakili huja dalam suatu daerah dega luas tertetu, da luas tersebut merupaka faktor koreksi atau disebut koefisie Thiesse. Cara perhitugaya dapat megguaka rumus sebagai berikut : A1. R1 + A. R A. R R = A1 + A A A1. R1+ A. R A R = A = W 1.R 1 + W.R +.+W.R.() Dimaa: R = Curah huja rata-rata DAS. R 1, R,,R = Curah huja tiap titik pegamata. A1,A,,A = Luas daerah yag mewakili tiap titik pegamata. = Jumlah titik pegamata.

4 STUDY PENGENDALI BANJIR PADA WILAYAH DUKUH MENANGGAL DENGAN SISTEM SALURAN SUDETAN Iwa wahjudijato & Nyoma Dita P.Putra - Aalisa Frekwesi. Aalisa frekwesi dilakuka dega cara statistik berdasarka data yag diperoleh dari hasil pecatata secara berkala pada stasiu huja. Adapu distribusi yag dipakai dapat ditetuka setelah megetahui terlebih dahulu karakteristik data yag ada, dimaa dalam hal ii data yag dimaksud adalah data curah huja rata-rata maksimum pada system draiase kali Dukuh Meaggal. Ada dua jeis distribusi frekwesi yag palig bayak diguaka dalam aalisa Hidrologi : 1. Distribusi Gumbel. Distribusi Log-perso type III Dari jeis-jeis distribusi frekwesi tersebut dipilih setelah diuji kesesuaiaya dega ciri statistik masig-masig distribusi frekwesi. Tabel 1. Karakteristik Distribusi Frekwesi Jeis Distribusi Syarat Frekwesi Distribusi 1. Distribusi Gumbel Cs = 1,139 Ck = 5,40. Distribusi Log- Cs da Ck Pearso Type III bebas 1. Metode Distribusi Gumbel Distribusi tipe 1 Gumbel atau disebut juga dega distribusi ekstrim tipe 1, umumya juga dipakai utuk megaalisa frekwesi bajir dega persamaa : (Soewaro, 1995) ( Υ Υ) Χ = Χ +.S ( 3 ) S Keteraga : Χ = Nilai varia yag aka terjadi. Χ = Nilai rata-rata hitug varia. Υ = Nilai reduksi varia dari variable pada periode ulag tertetu. l Τ 1 Υ = l Τ.( 4 ) Utuk Τ 0, maka Υ = l. Τ Υ = Nilai rata-rata dari reduksi varia yag ilaiya tergatug dari jumlah data yag ada. S = Deviasi Stadart dari reduksii varia yag ilaiya juga tergatug dari jumlah data yag ada. 1. Mecari harga deviasi stadar ( Sx ) Σ ( X 1 X ) = 1 ( 5 ). Harga Koefisie variasi ( Cv ) = X Sx. ( 6 ) 3. Harga koefisie asimetri ( Cs ) 3 Σ( Xi X ) =.. ( 7 ) 1.. Sx ( ) ( ) 3

5 JURNAL REKAYASA PERENCANAAN, Vol 4, N0. 1, Oktober Harga kuortis ( Ck ) Σ( Xi X ) = ( 1).( ).( 3 ). Sx4 4 ( 8 ). Metode Distribusi Log Pearso Tipe III Perhituga dega megguaka metode Log Pearso Type III meurut buku Hidrologi Tekik, oleh Ir. C.D. Soemarto, B.I.E Dipl.H, hal.15 adalah: Log X T = log X + G. S 1.. ( 9 ) Dimaa : X T = Curah huja dega kala ulag T tahu. Log X = Harga rata rata. S 1 = Stadar deviasi. G = Koefisie, yag hargaya tergatug pada ilai asimetri (Cs) da retru periode (T). 1. Mecari harga log x log x = i =1 log x ( 10 ). Mecari harga stadar deviasi ( S 1 ) S 1 ( log x log x) i = 1 = ( 11 ) 1 3. mecari harga variasi ( C v ) C v S1 = ( 1 ) log x 4. Mecari harga asimetri ( Cs ) ( log x log x) Cs = i = 1 ( 13 ) ( 1 )( ) S 5. Mecari harga kurtosis ( Ck )...( 14 ) Ck = 1 ( log x log x) 4 i = 1 ( 1 )( ) ( 3)( S log ) 4 - Perumusa Debit Bajir Metode Nakayasu Hidrograf satua sitesis adalah suatu hidrograf satua sitesis yag dibuat haya berdasarka iformasi data karakteristik dari suatu DAS. Karea data yag tersedia haya data curah huja saja, yag diperoleh dari pegamata curah huja da memperkiraka debit bajir recaa dega metode hidrograf satua sitesis. Metode yag dipakai salah satuya adalah Nakayasu, perumusa adalah sebagai berikut : CARo Qp = 3,6(0,3Tp + T 0, 5 ) Tp = tg + 0, 8 tr (15 ) x

6 STUDY PENGENDALI BANJIR PADA WILAYAH DUKUH MENANGGAL DENGAN SISTEM SALURAN SUDETAN Iwa wahjudijato & Nyoma Dita P.Putra Bila pajag alur sugai : 0,7 L < 15 km, maka : tg = 0,1 L L > 15 km, maka : tg = 0,4 + 0,058 L tr = 0,5 tg sampai tg T 0,3 = α. tg,4 Qa = Qp (t / Tp ) Bagia legkug turuya (decreasig limb) : t Tp Qd 1 = Qp. 0,3 T0,3 t Tp + 0,5T 0,3 Qd = Qp. 0,3 1,5. T0,3 t Tp + 1,5T 0,3 Qd 3 = Qp. 0,3. (16),0. T0,3 Dimaa : Qp = debit pucak bajir (m 3 /det/mm). C = Koefisie pegalira. A = Luas DPS ( Km ). Ro = Huja satua ( 1 mm ). Tp = teggag waktu dari permulaa huja sampai pucak bajir (jam). T 0,3 = waktu yag diperluka oleh peurua debit dari debit pucak sampai 30% dari debit pucak (jam). - Dimesi Salura Draiase Dimesi salura draiase tergatug pada kapasitas air, yaitu jumlah air yag perlu dibuag (Q), karakteristik salura (,C,K), da topografi daerah (i). Dimesi salura hitug dega perumusa Maig. Hubuga dasar utuk alira seragam diyataka dega Maig dega rumus sebagai berikut : (Aggrahii,1997) 1 / 3 1/ V = R S (17 ) Dimaa : V = Kecepata rata-rata salura (m/dtk). = Koefisie kekasara Maig. R = Jari-jari hidrolis (m). S = Kemiriga Salura. Perumusa yag lai adalah : Q = A V 1 Q = R S A (18 ) Dimaa : Q = Debit air (m 3 /detik). V = Kecepata rata-rata salura (m/detik). A = Luas peampag (m ). - Aalisa Profil Alira Perhituga ii dilakuka pada kodisi setelah diadaka perbaika dimesi sugai. Sedagka perhituga profil alira setelah perbaika atau perecaaa dilakuka utuk megetahui apakah pasag surut air tersebut masih berpegaruh da meyebabka bajir pada kaa kiri sugai.

7 JURNAL REKAYASA PERENCANAAN, Vol 4, N0. 1, Oktober 007 Metode yag diguaka pada aalisa pasag surut adalah Metode Tahapa Lagsug (direct step). Adapu metode tahapa lagsug dapat diuraika sebagai berikut : A R = P Q V = A h + V. V E = If =. g 4 / 3 R E x = E = E 1 E ( Io If ) If 1+ If If = (19 ) Dimaa : E = Eergi Spesifik If = Kemiriga geser dasar salura. Io = Kemiriga asli salura x = Pajag bagia salura yag ditijau A = Luas peampag z = Kemiriga talud R = Jari-jari hidrolis b = Lebar mercu (m) g = Percepata gravitasi (m/det ) h = Kedalama air (m) α = Koefisie eergi V = Kecepata rata-rata (m/det) Q = Debit (m/det 3 ) P = Kelilig basah (m) = Agka kekasara Maig I = Kemiriga Sugai E = Kehilaga eergi METODOLOGI Tahapa-tahapa peelitia Mulai Pegumpula Data - Data existig salura - Data curah huja Perhituga curah huja Recaa - Metode Gumbel - Metode Log Pearso Type III Perhituga debit bajir - Metode Nakayasu Perbaika salura - Normalisasi - Sudeta Cek. kapasitas salura Ya Selesai Gambar 1. Flow Chart Peelitia Tdk

8 STUDY PENGENDALI BANJIR PADA WILAYAH DUKUH MENANGGAL DENGAN SISTEM SALURAN SUDETAN Iwa wahjudijato & Nyoma Dita P.Putra Tahap-tahap yag dilakuka dalam meyelesaika peelitia ii sesuai dega baga alur peelitia diatas adalah sebagai berikut : - megumpulka data, yag terdiri dari data eksistig salura da data curah huja - meghitug curah huja dega metode gumbel da metode log pearso type III - meghitug debit bajir dega metode Nakayasu - memperbaiki salura dega cara ormalisasi da sudeta berdasarka hasil aalisa perhituga curah huja da debit bajir. - Memeriksa ulag hasil perbaika sudah sesuai atau tidak. HASIL DAN PEMBAHASAN Dalam perecaaa Salura Sudeta pada Salura Meaggal Idah ii memakai metode rata rata aljabar dega meguaka data curah huja selama 15 tahu yaitu mulai tahu 1990 sampai 005 dari tiga stasiu pegamat : 1. Stasiu Guug Sari.. Stasiu Kebo Agug. 3. Stasiu Ketega. Tabel. Curah Huja Haria Maksimum Ratarata. No Taggal Kejadia Stasiu Ketega R 1 Stasiu Kebo Agug (mm) R (mm) R 3 (mm) Stasiu Guug Sari R = , , , , , , , , , , , , , , ,000 - Perhituga Distribusi Huja Dari hasil perhituga diperoleh : 1. Metode Gumbel Cs = 1,165, Ck = 5,867. Metode Log Pearso Type III Cs = 0,94, Ck = 3,983 Dalam perecaaa curah huja ii megguaka Metode Log Perso Type III, karea Cs da Ck memeuhi syarat pada distribusi frekuesi.

9 JURNAL REKAYASA PERENCANAAN, Vol 4, N0. 1, Oktober 007 Tabel 3. Besar curah huja dega metode Log Pearso Type III Kala Ulag Besar Curah T ( Tahu ) Huja ( X T ) mm 71, , , , , , , ,6 Tabel 5. Rata rata Huja pada Jam ke T. T Jam R T T. R T ( t 1 ). R ( t 1 ) 0,5503 0,3467 0,646 0,184 0,188 0,1667 0,5503 0,6934 0,7938 0,8736 0,9410 1,000 0,0000 0,5503 0,6934 0,7938 0,8736 0,9410 R t 0,5503 0,1431 0,1004 0,0798 0,0674 0,059 - Perhituga Debit Bajir Metode Sitetik Nakayasu Tabel 4. Debit Bajir Metode Sitetik Nakayasu NAMA DAS* T T P 0.3 QP Jam Jam m /dt I II III Salura Meaggal Q = 15,33 Q5 = 19,59 Salura Sdt Q = 66,8 Q5 = 84,71 Catata : DAS I = DAS meaggal Idah I dega pajag sugai = 6 km < 15 km DAS II= DAS meaggal Idah II dega pajag sugai = 3 km < 15 km DAS III = DAS salura perbatasa Suabaya- Sidoarjo pajag sugai =.5 km < 15 km - Distribusi Curah huja Efektif Jam - jama Q = 1,17 Q5 = 15,59 Salura Perbatasa Gambar. Debit Recaa pada Salura Meaggal I, II da Perbatasa

10 STUDY PENGENDALI BANJIR PADA WILAYAH DUKUH MENANGGAL DENGAN SISTEM SALURAN SUDETAN Iwa wahjudijato & Nyoma Dita P.Putra - Aalisa Hidrolika Kodisi Ekistig Kapasitas Sugai Kodisi peampag asli sugai tidak mampu meampug debit alira. Hal ii disebabka sedimetasi da peyempita DAS Salura Meaggal Idah oleh material-material yag terbawa bajir terhadap kapasitas peampag sugai. Debit Exitig pada Kali Meaggal Idah I mampu meampug air dega Q = 4,86 m 3 /dtk. Sedagka pada kali Meaggal Idah II aka direcaaka ormalisasi. Salura Meaggal Qre= 7,9 Salura Sudeta Qre= 7,1 Qre= 4,4 Salura Perbatasa Qre= 73 Gambar 3. Skema Debit pada Salura Draiase h = 1.59 m (dega coba-coba) Perbaika salura Perbatasa Direcaaka ormalisasi DAS Salura Perbatasa Surabaya-Sidoarjo megguaka : Q = 73,1 m 3 /dtk dega b = 15 m h =.57 m Perecaaa Salura Sudeta Dari hasil Aalisa Hidrolika atara Salura Meaggal Idah da Salura Perbatasa Surabaya-Sidoarjo direcaaka Salura Sudeta dega megguaka : Q = 7,1 m 3 /dtk, b = 3 m (direcaaka ), I = 0,003 h = 1.44 m (dega coba-coba) Perhituga Profil Alira Profil alira yag terjadi pada muara sudeta berbetuk M, da profil alira disalura Meaggal I da meaggal II berbetuk M1 (back Water), jarak back Water sejauh 8,79 m Perbaika salura Meaggal II Direcaaka pelebara pada Salura Meaggal Idah II megguaka: Q = 7,9 m 3 /dtk dega b = 4 m

11 JURNAL REKAYASA PERENCANAAN, Vol 4, N0. 1, Oktober ,580 H1= 0,93 M +7,650 X H =,03 MAP +7,790 Gambar 4. Profil Alira Salura Sudeta meuju Salura Perbatasa M1 Q = 5,63 m3/dtk X h = 1,1 h = 1,59 Gambar 5. Profil Alira Salura Meaggal Idah I da II SIMPULAN Setelah dilakuka perhituga da aalisa tetag perecaaa salura Sudeta, maka dapat diambil kesimpula sebagai berikut: 1. Kodisi existig salura Meaggal Idah tidak dapat meampug air, khususya pada musim peghuja, karea kapasitas yag ada sebesar 4,86 m 3 /dtk sedagka debit bajir recaa miimum sebesar 15,33 m 3 /dtk da debit maksimum sebesar 31, m 3 /dtk. Jadi kapasitas yag ada tidak mampu meampug air, sehigga megakibatka bajir pada tiap tahu.. Utuk meampug debit air, maka dibuat suatu dimesi baru da salura Sudeta yag sesuai dega kodisi yag ada, debit recaa megguaka Q tahu sebesar 15,33 m /dtk. Utuk pembuata dimesi baru pada salura Dukuh Meaggal, maka perlu adaya perbaika pada salura Dukuh Meaggal da Salura Perbatasa dega cara pegeruka da pelebara salura. Adapu dimesi salura utuk masig-masig daerah ialah : a. Salura Meaggal Idah II : Debit recaa (Q) = 7,9 m 3 /dtklebar dasar (b) = 4 m Kemiriga dasar (I) = 0,0009 b. Salura Sudeta : Debit recaa (Q) = 7,1 m 3 /dtk Lebar dasar (b) = 4,5 m Kemiriga dasar (I) = 0,003 c. Salura Perbatasa : Debit recaa (Q) = 73,1 m 3 3 /dtk Lebar dasar (b) = 16 m Kemiriga dasar (I) = 0,00 3. Pembuata Salura Sudeta merupaka alteratif yag tepat utuk semetara waktu. Karea utuk megalirka air dari salura Meaggal Idah ke salura Perbatasa.

12 STUDY PENGENDALI BANJIR PADA WILAYAH DUKUH MENANGGAL DENGAN SISTEM SALURAN SUDETAN Iwa wahjudijato & Nyoma Dita P.Putra DAFTAR PUSTAKA Aggraii, Hidrolika Salura Terbuka, Citra Media CD. Soemarto, Hidrologi Tekik, Usaha Nasioal, Surabaya, 1986 Chow, Ve Te, Hidrolika Salura Terbuka, Erlagga, Jakarta Harto,Sri, Hidrologi Terapa Uiversitas Gadjah mada, Yogyakarta, 1980 Soewaro, Hidrologi Operasioal PT. Citra Aditya Bakti, Badug, 000 Soemarto, CD, Hidrologi Tekik PT, Erlagga, Jakarta, 1995