2 BAB II PENDEKATAN TEORI

Transkripsi

1 Bab Pedekata Teori -1.1 URAIAN UMUM BAB II PENDEKATAN TEORI Dalam perecaaa pegelolaa sumber daya air di suatu alira sugai diperluka bidag-bidag ilmu pegetahua yag salig medukug demi kesempuraa hasil perecaaa. Bidag ilmu pegetahua itu atara lai geologi, hidrologi, hidrolika, mekaika taah, da ilmu laiya yag medukug. Setiap daerah pegalira sugai mempuyai sifat-sifat khusus yag berbeda, hal ii memerluka kecermata dalam meerapka suatu teori yag cocok pada daerah pegalira. Oleh karea itu, sebelum memulai perecaaa kostruksi embug, perlu adaya pedekata teori utuk meetuka spesifikasi-spesifikasi yag aka mejadi acua dalam perecaaa pekerjaa kostruksi tersebut.. ANALISA DEBIT BANJIR RENCANA Aalisa debit bajir diguaka utuk meetuka besarya debit bajir recaa pada suatu DAS. Debit bajir recaa merupaka debit maksimum recaa di sugai atau salura alamiah dega periode ulag tertetu yag dapat dialirka tapa membahayaka ligkuga sekitar da stabilitas sugai. Data utuk peetua debit bajir recaa adalah data curah huja, dimaa curah huja merupaka salah satu dari beberapa data yag dapat diguaka utuk memperkiraka besarya debit bajir recaa baik secara rasioal, empiris maupu statistik. Adapu lagkah-lagkah dalam aalisis debit bajir adalah sebagai berikut : 1. Meetuka DAS beserta luasya. Meetuka curah huja maksimum tiap tahuya dari data curah huja yag ada 3. Megaalisis curah huja recaa dega periode ulag T tahu 4. Meghitug debit bajir recaa berdasarka curah huja recaa pada periode ulag T tahu...1 Perhituga Curah Huja Rata-rata Daerah Alira Sugai Hal yag petig dalam pembuata racaga da recaa adalah distribusi curah huja. Distribusi curah huja adalah berbeda-beda sesuai dega jagka waktu yag ditijau yaki curah huja tahua (jumlah curah huja dalam setahu), curah huja bulaa (jumlah curah huja sebula), curah huja haria (jumlah curah huja 4 jam), curah huja per jam. Aalisis frekuesi diperluka seri data huja yag diperoleh dari pos peakar huja, baik yag maual maupu yag otomatis. Aalisis frekuesi ii didasarka pada sifat statistik data kejadia yag telah lalu utuk memperoleh probabilitas besara huja yag aka datag. Dega agggapa bahwa sifat statistik kejadia huja yag aka datag masih sama dega sifat statistik kejadia huja masa lalu (Suripi, 004). Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

2 Bab Pedekata Teori - Ada tiga metode yag biasa diguaka utuk megetahui besarya curah huja rata-rata pada suatu DAS, yaitu sebagai berikut :..1.1 Cara Rata-rata Aljabar Cara ii adalah cara yag palig sederhaa. Metode rata-rata hitug dega mejumlahka curah huja dari semua tempat pegukura selama satu periode tertetu da membagiya dega bayakya tempat pegukura. Jika dirumuska dalam suatu persamaa adalah sebagai berikut (Sri Harto, 1993) : dimaa R R 1,...,R R R R3... R 1 = curah huja rata-rata (mm) = besarya curah huja pada masig-masig stasiu (mm) = bayakya stasiu huja R 1 3 Batas DAS 4 Sta. Pegamata Gambar.1 Sketsa Stasiu Curah Huja Cara Rata-rata Aljabar..1. Cara Poligo Thiese Cara ii memperhitugka luas daerah yag mewakili dari stasiu stasiu huja yag bersagkuta, utuk diguaka sebagai faktor bobot dalam perhituga curah huja rata-rata. Jika dirumuska dalam suatu persamaa adalah sebagai berikut (Sri Harto, 1993) : A1 R1 A R... A R R A1 A... A A1 R1 AR... A R A R R R1W 1 RW = curah huja rata-rata (mm) R 1, R,...,R = curah huja masig-masig stasiu (mm) RW W 1, W,...,W = faktor bobot masig-masig stasiu yaitu % daerah pegaruh terhadap luas keseluruha. Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur...

3 Bab Pedekata Teori -3 Batas DAS Sta. Pegamata Gambar. Pembagia Daerah dega Cara Poligo Thiese..1.3 Cara Isohyet Isohyet adalah garis legkug yag merupaka harga curah huja yag sama. Umumya sebuah garis legkug meujukka agka yag bulat. Isohyet ii diperoleh dega cara iterpolasi harga-harga curah huja yag tercatat pada peakar huja lokal (Rt). Jika dirumuska dalam suatu persamaa adalah sebagai berikut (Sri Harto, 1993): Ai xri R = A R = curah huja rata-rata (mm) Ri = curah huja stasiu i ( mm ) Ai = luas DAS stasiu i ( km ) i R1A 4 1 R R3 3 R4 R Batas DAS Gambar.3 Pembagia Daerah dega Cara Isohyet Dari beberapa metode di atas, kami memilih megguaka metode Thiesse... Perhituga Curah Huja Recaa...1 Pegukura Dispersi Setelah medapatka curah huja rata-rata dari beberapa stasiu yag berpegaruh di daerah alira sugai, selajutya diaalisis secara statistik utuk medapatka pola sebara yag sesuai dega sebara curah huja rata-rata yag ada. Pada keyataaya bahwa tidak semua varia dari suatu variabel hidrologi Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

4 Bab Pedekata Teori -4 terletak atau sama dega ilai rata-rataya. Variasi atau dispersi adalah besarya derajat atau besara varia di sekitar ilai rata-rataya. Cara megukur besarya dispersi disebut pegukura dispersi (Soewaro, 1995). Adapu cara pegukura dispersi atara lai : a. Deviasi Stadar (S) b. Koefisie Skewess (Cs) c. Pegukura Kurtosis (Ck) d. Koefisie Variasi (Cv) a. Stadar Deviasi ( S ) Ukura sebara yag palig bayak diguaka adalah deviasi stadar. Apabila peyebara sagat besar terhadap ilai rata-rata maka ilai Sx aka besar, aka tetapi apabila peyebara data sagat kecil terhadap ilai rata-rata maka ilai Sx aka kecil. Jika dirumuska dalam suatu persamaa adalah sebagai berikut (Soewaro, 1995) : S = Stadar Deviasi S = Xi = curah huja miimum (mm/hari) X = curah huja rata-rata (mm/hari) = lamaya pegamata b. Koefisie Skewess ( Cs ) i1 ( Xi X 1 Kemecega ( skewess ) adalah ukura asimetri atau peyimpaga kesimetria suatu distribusi. Jika dirumuska dalam suatu persamaa adalah sebagai berikut (Soewaro, 1995) : Cs CS = koefisie kemecega X i S = ilai variat X = ilai rata-rata = jumlah data = stadar deviasi ( 1)( ) Sx ) 3 ( Xi X ) 3 i 1 Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

5 Bab Pedekata Teori -5 c. Koefisie Kurtosis ( Ck ) Kurtosis merupaka kepucaka ( peakedess ) distribusi. Biasaya hal ii dibadigka dega distribusi ormal yag mempuyai Ck = 3 diamaka mesokurtik, Ck < 3 berpucak tajam diamaka leptokurtik, sedagka Ck > 3 berpucak datar diamaka platikurtik. Gambar.4 Koefisie Kurtosis Rumus koefisie kurtosis adalah (Soewaro, 1995): Ck = ( 1)( )( 3) Sx 4 i1 ( Xi X ) 4 Ck = koefisie kurtosis X i = ilai variat X = ilai rata-rata = jumlah data S = stadar deviasi d. Koefisie Variasi ( Cv ) Koefisie variasi adalah ilai perbadiga atara deviasi stadar dega ilai rata-rata hitug dari suatu distribusi. Koefisie variasi dapat dihitug dega rumus sebagai berikut (Soewaro, 1995): Cv = koefisie variasi S = stadar deviasi X = ilai rata-rata Cv = X S Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

6 Bab Pedekata Teori Pemiliha Jeis Sebara Dalam statistik dikeal beberapa jeis distribusi, diataraya yag bayak diguaka dalam hidrologi adalah : a. Distribusi ormal b. Distribusi log ormal c. Distribusi Gumbel d. Distribusi log Pearso III Dega megikuti pola sebara yag sesuai selajutya dihitug curah huja recaa dalam beberapa metode ulag yag aka diguaka utuk medapatka debit bajir recaa. a. Metode Distribusi Normal Dalam aalisis hidrologi distribusi ormal bayak diguaka utuk megaalisis frekuesi curah huja, aalisis statistik dari distribusi curah huja tahua, debit rata-rata tahua. Distribusi ormal atau kurva ormal disebut pula distribusi Gauss. Xt = X + z Sx Xt = curah huja recaa (mm/hari) X = curah huja maksimum rata-rata (mm/hari) 1 Sx = stadar deviasi = ( X 1 X ) 1 z = faktor frekuesi ( Tabel.1 ) (Ir C.D Soemarto, 1999) Tabel.1 Nilai Koefisie Utuk Distribusi Normal Periode Ulag (tahu) b. Metode Distribusi Log Normal Distribusi Log Normal, merupaka hasil trasformasi dari distribusi Normal, yaitu dega megubah varia X mejadi ilai logaritmik varia X. Rumus yag diguaka dalam perhituga metode ii adalah sebagai berikut : Xt = X + Kt. Sx Xt = besarya curah huja yag mugki terjadi pada periode ulag T tahu (mm/hari) Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

7 Bab Pedekata Teori -7 Sx = Stadar deviasi = 1 ( X 1 X ) 1 X = curah huja rata-rata (mm/hari) Kt = Stadar variabel utuk periode ulag tahu ( Tabel. ) (Ir C.D Soemarto,1999) Tabel. Nilai Koefisie Utuk Distribusi Log Normal Periode Ulag (tahu) c. Metode Distribusi Gumble (Yt - Y ) Xt = X + Sx S Xt = curah huja recaa dalam periode ulag T tahu (mm/hari) X = curah huja rata-rata hasil pegamata (mm/hari) Yt = reduced variabel, parameter Gumbel utuk periode T tahu ( Tabel.5 ) (Ir C.D Soemarto, 1999) Y = reduced mea, merupaka fugsi dari bayakya data () ( Tabel.3 ) (Ir C.D Soemarto,1999) S = reduced stadar deviasi, merupaka fugsi dari bayakya data () ( Tabel.4 ) (Ir C.D Soemarto,1999) Sx = stadar deviasi = (Xi - X) -1 Xi = curah huja maksimum (mm) = lamaya pegamata Tabel.3 Reduced Mea (Y) Tabel.4 Reduced Stadard Deviasi (S) Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

8 Bab Pedekata Teori Tabel.5 Reduced Variate (Yt) Periode Ulag Reduced Variate d. Metode Distrobusi Log Perso III Betuk distribusi log-pearso tipe III merupaka hasil trasformasi dari distribusi Pearso tipe III dega meggatika variat mejadi ilai logaritmik. Log x Nilai rata-rata : LogX = (Log x LogX) Stadar deviasi : S = 1 Koefisie kemecega : Cs = i1 LogXi LogX ( 1)( ) S Logaritma debit dega waktu balik yag dikehedaki dega rumus : Log Q = LogX + G.S Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

9 Bab Pedekata Teori -9 G = LogXi LogX ( 1)( ) Si LogXt = logaritma curah huja dalam periode ulag T tahu (mm/hari) LogX = jumlah pegamata = jumlah pegamata Cs = koefisie Kemecega ( Tabel.6 ) (Ir C.D Soemarto, 1999) 3 3 Tabel.6 Distribusi Log Pearso III utuk Koefisie Kemecega Cs Kemecega Periode Ulag (tahu) Peluag (%) (CS) Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

10 Bab Pedekata Teori -10 Kemecega Periode Ulag (tahu) Peluag (%) (CS) Uji Keselarasa Uji keselarasa dimaksudka utuk meetapka apakah persamaa distribusi peluag yag telah dipilih dapat mewakili dari distribusi statistic sample data yag diaalisa. Ada dua jeis keselarasa (Goodess of Fit Test), yaitu uji keselarasa Chi Kuadrat da Smirov Kolmogorof. Pada test ii biasaya yag diamati adalah ilai hasil perhituga yag diharapka. a. Uji Keselarasa Chi Kuadrat f = harga chi kuadrat. f Ef Of Ef Of = jumlah ilai pegamata pada sub kelompok ke i. Ef = jumlah ilai teoritis pada sub kelompok ke i. Dari hasil pegamata yag didapat, dicari pegamataya dega chi kuadrat kritis (didapat dari Tabel.7) (Ir C.D Soemarto, 1999) palig kecil. Utuk suatu ilai yata tertetu (level of sigificat) yag serig diambil adalah 5 %. Derajat kebebasa ii secara umum dihitug dega rumus sebagai berikut : Dk = derajat kebebasa. = bayakya data. Dk 3 Tabel.7 Nilai Kritis utuk Distribusi Chi Kuadrat Derajat Kepercayaa Dk Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

11 Bab Pedekata Teori -11 Derajat Kepercayaa Dk b. Uji Keselarasa Smirov Kolmogorof Dega membadigka probabilitas utuk tiap variable dari distribusi empiris da teoritis didapat perbedaa (Δ) tertetu ( Ir C.D Soemarto, 1999). P P ( x) P Tabel.8 Nilai Delta Kritis utuk Uji Keselarasa Smirov Kolmogorof max α xi cr Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

12 Bab Pedekata Teori -1 α > / 1./ 1.36/ 1.693/ Dari kedua metode di atas yag diguaka adalah uji keselarasa chi kuadrat....4 Itesitas Curah Huja Itesitas curah huja adalah ketiggia curah huja yag terjadi pada suatu kuru waktu di maa air tersebut berkosetrasi. Aalisis itesitas curah huja ii dapat diproses dari data curah huja yag telah terjadi pada masa lampau. a. Meurut Dr. Mooobe Rumus yag dipakai : / 3 R4 4 I * 4 t (Perbaika da Pegatura Sugai, Dr.Ir.Suyoo Sosrodarsoo da Dr.Masateru Tomiaga,hal : 3) I = itesitas curah huja (mm/jam) R 4 = curah huja maksimum dalam 4 jam (mm) t = lamaya curah huja (jam) b. Meurut Sherma Rumus yag diguaka : a b t I = (Hidrologi Tekik, Ir.CD.Soemarto,B.I.E.Dipl.H, hal : 15) log a i1 log b (log i) i1 i1 (log t) i1 (log i) i1 (log t) i1 (log t) I = itesitas curah huja (mm/jam) i1 (log t log i) i1 (logt) i1 (log t) i1 (logt) i1 (log t log i) (logt) Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

13 Bab Pedekata Teori -13 t = lamaya curah huja (meit) a,b = kostata yag tergatug pada lama curah huja yag terjadi di daerah alira. = bayakya pasaga data i da t c. Meurut Talbot Rumus yag dipakai : a I = ( t b) (Hidrologi Tekik, Ir.CD.Soemarto,B.I.E.Dipl.H, hal : 15) I = itesitas curah huja (mm/jam) t = lamaya curah huja (meit) a,b = kostata yag tergatug pada lama curah huja yag terjadi di daerah alira. = bayakya pasaga data i da t..3 Debit Bajir Recaa a j1 b ( i. t) j1 i i. t i j1 i i j1 ( i) j1 j1 i1 i. t i. t i i j1 j1 Metode utuk medapatka debit bajir recaa dapat megguaka metode sebagai berikut :..3.1 Metode Aalisis Hidrograf Satua Sitetik Gamma I Cara ii dipakai sebagai upaya utuk memperoleh hidrograf satua suatu DAS yag belum perah terukur, dega pegertia lai tidak tersedia data pegukura debit maupu data AWLR (Automatic Water Level Recorder) pada suatu tempat tertetu dalam sebuah DAS (tidak ada stasiu hidrometer). Hidrograf satua sitetik secara sederhaa dapat disajika empat sifat dasarya yag masig-masig disampaika sebagai berikut : 1. Waktu aik (Time of Rise, TR), yaitu waktu yag diukur dari saat hidrograf mulai aik sampai terjadiya debit pucak.. Debit pucak (Peak Discharge, Qp). 3. Waktu dasar (Base Time, TB), yaitu waktu yag diukur dari saat hidrogaf mulai aik sampai berakhirya limpasa lagsug atau debit sama dega ol. j1 j1 Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

14 Bab Pedekata Teori Koefisie tampuga (Storage Coefficiet), yag meujukka kemampua DAS dalam fugsi sebagai tampuga air. Qt = Qp.e -t/k Qp Tr Tb Gambar.5 Sketsa Hidrograf Satua Sitetis Sisi aik hidrograf satua diperhitugka sebagai garis lurus sedag sisi resesi (resesio climb) hidrograf satua disajika dalam persamaa expoesial berikut : Q t Q. e Qt = debit yag diukur dalam jam ke-t sesudah debit pucak (m 3 /dt) Qp = debit pucak (m 3 /dt) t = waktu yag diukur pada saat terjadiya debit pucak (jam) k = koefisie tampuga dalam jam a. Waktu mecapai pucak TR L SF T R = waktu aik (jam) = pajag sugai (km) L 0, SF 3 p t k 1, SIM 1,775 = faktor sumber yaitu perbadiga atara jumlah semua pajag sugai tigkat 1 dega jumlah semua pajag sugai semua tigkat Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

15 Bab Pedekata Teori -15 L1 L1 L Gambar.6 Sketsa Peetapa Pajag da Tigkat Sugai SF = (L1+L1)/(L1+L1+L) 1 Wl Wu 1 Gambar.7 Sketsa Peetapa WF, RUA, da Tigkat Sugai Wu Wl = lebar DTA pada 0,75 L (km) = lebar DTA pada 0,5 L (km) Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

16 Bab Pedekata Teori -16 WF Wu = WL SIM = faktor simetri ditetapka sebagai hasil kali atara faktor lebar (WF) dega luas relatif DTA sebelah hulu (RUA) = WF * RUA Peetapa tigkat-tigkat sugai dilakuka sesuai dega cara Strahler sebagai berikut: 1. Sugai-sugai palig ujug adalah sugai tigkat 1.. Apabila kedua buah sugai sama tigkatya bertemu aka terbetuk sugai satu tigkat lebih tiggi. 3. Apabila sugai dega suatu tigkat bertemu sugai dega tigkat yag lebih redah, maka tigkat sugai pertama tidak berubah. b. Debit pucak Qp JN Qp = debit pucak (m³/det) = jumlah pertemua sugai A = luas DTA (km ) TR = waktu aik (jam) c. Waktu dasar TB S SN RUA T = waktu dasar (jam) B 7,413.T = ladai sugai rata-rata 0,5886 0,4008 0,381 0,1836. A. TR. JN 0,1457 R.S 0,0986.SN 0,7344 RUA 0,574 elev. hulu ( m) elev. hilir ( m) = L( m) = frekuesi sumber yaitu perbadiga atara jumlah segme sugai-sugai tigkat 1 dega jumlah segme sugai semua tigkat = (5/10) = 0,5 = perbadiga atara luas DTA yag diukur di hulu garis yag ditarik tegak lurus garis hubug atara stasiu pegukura dega titik yag palig dekat dega titik berat DTA melewati titik tersebut dega luas DTA total = AU A Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

17 Bab Pedekata Teori -17 Au L Gambar.8 Sketsa Peetapa RUA d. ideks e. Alira dasar 10,4903 3,859x 10 Qb 6. A 1,6985 x10 0,6444 0,9430 0,4751 A D 13 A SN 4 Qb A D = alira dasar (m³/det) = luas DTA (km²) = kerapata jariga kuras (draiage desity)/ ideks kerapata sugai yaitu perbadiga jumlah pajag sugai semua tigkat dibagi dega luas DTA. f. Faktor tampuga k g. Ifiltrasi f Ф t = koefisie tampuga = ifiltrasi (mm) = ideks ifiltrasi = waktu (jam) k 0,5617.A 0,1798.S 0,1446.SF 1,0897.D f ( rumus : phi ideks) 0,15 t 0,045 Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

18 Bab Pedekata Teori -18 h. Uit Hidrograf Satua Sitetik (HSS) Gama-I Qt Qp e t / k. Qt = debit (mm/jam) Qp = debit pucak (mm/jam) e = ekspoesial t = waktu (jam) k = factor tampuga i. Waktu Kosetrasi (tc) tc L = pajag sugai (km) S = keladaia sugai 0.87* L 1000* S Metode Passig Capasity Cara ii dipakai dega jala mecari iformasi yag dipercaya tetag tiggi muka air bajir maksimum yag perah terjadi. Selajutya dihitug besarya debit bajir recaa dega rumus : Q AxV V c. R. I (Rumus Chezy) 87 c m 1 R R A P Q = volume bajir yag melalui tampag (m 3 /dtk) A = luas peampag basah (m ) V = kecepata alira (m/dtk) R = jari jari hidrolis (m) I = kemiriga sugai P = kelilig peampag basah sugai (m) c = koefisie Chezy B = lebar sugai (m) Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

19 Bab Pedekata Teori -19 m H A = ( B+mH )H P = B+H(1+m ) 0,5 R = A/P B H A = BxH P = B+H R = A/P B Gambar.9 Jeis-jeis Peampag..3.3 Metode HEC-HMS Terdapat bermacam-macam program komputer yag diguaka utuk memprediksi besarya debit bajir suatu DAS. Pegguaa program komputer tersebut berdasarka pada pemodela-pemodela hidrologi yag ada. Dalam hal ii megguaka pemodela program HEC-HMS. HEC-HMS adalah sebuah program yag dikembagka oleh US Army Corps of Egieer. Program ii diguaka utuk aalisa hidrologi dega mesimulasika proses curah huja da limpasa lagsug (ru off) dari sebuah DAS (watershed). (U.S Army Corps of Egieer, 001) HEC-HMS megagkat teori klasik hidrograf satua utuk diguaka dalam pemodelaya, atara lai hidrograf satua sitetik Syder, Clark, SCS, ataupu dapat megembagka hidrograf satua lai dega megguaka fasilitas user defie hydrograph. (U.S Army Corps of Egieer, 001). Teori klasik uit hidrograf di atas berasal dari hubuga atara huja efektif dega limpasa. Hubuga tersebut merupaka salah salah satu kompoe model watershed yag umum. (Ir C.D Soemarto, 1999) Pemodela ii memerluka data curah huja yag pajag. Usur lai adalah teggag waktu (Time Lag) atara titik berat bidag efektif dega titik berat hidrograf, atau atara titik berat huja efektif dega pucak hidrograf. (Ir C.D Soemarto,1999). a. Iput HEC-HMS Lagkah lagkah dalam perhituga debit bajir recaa dega HEC-HMS : 1) Membuat basi model, utuk meggambarka DAS da eleme-elemeya. ) Membuat meteorologic model sebagai iput data bagi basi model. 3) Membuat cotrol spesificatio yag diguaka sebagai cotrol terhadap data pada meteorologic model. Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

20 Bab Pedekata Teori -0 4) Mejalaka program dega ru maager utuk medapatka hasil simulasi. b. Basi Model (Model Daerah Tagkapa Air) Pada basi model tersusu atas gambara fisik daerah tagkapa air da sugai. Eleme-eleme hidrologi berhubuga dega jariga yag mesimulasika proses limpasa permukaa (ru off). Permodela hidrograf satua memiliki kelemaha pada luas area yag besar, maka perlu dilakuka pemisaha area basi mejadi beberapa sub basi berdasaka percabaga sugai, da perlu diperhatika batasbatas luas daerah yag berpegaruh pada DAS tersebut. Pada basi model ii dibutuhka peta backgroud yag dapat diimport dari Autodesk Lad Desktop Developmet maupu GIS (Geografic Iformatio System). Elemeeleme yag diguaka utuk mesimulasika limpasa adalah subbasi, reach, da juctio. c. Sub Basi Loss Rate Method (Proses Kehilaga Air) Loss rate method adalah pemodela utuk meghitug kehilaga air yag terjadi karea proses itersepsi da peguraga tampuga. Metode yag diguaka pemodela ii adalah SCS Curve Number. Metode ii terdiri dari parameter Curve Number da Impervious, yag meggambarka keadaa fisik DAS seperti taah, da tatagua laha. d. Sub Basi Trasform (Trasformasi Hidrologi Satua Limpasa) Air huja yag tidak terifiltrasi atau jatuh secara lagsug ke permukaa taah aka mejadi limpasa. Ketika limpasa terjadi pada cekuga suatu DAS, aka megalir sesuai dega gradie kemiriga taah mejadi alira permukaa (direct ruoff). Trasform method (metode trasformasi) diguaka utuk meghitug alira lagsug dari limpasa air huja. Pada pemodela ii parameter yag dibutuhka adalah Lag, yaitu teggag waktu (time lag) atara titik berat huja efektif dega titik berat hidrograf. Parameter ii didasarka pada data dari beberapa daerah tagkapa air pertaia. Parameter tersebut dibutuhka utuk meghitug pucak da waktu hidrograf, secara otomatis model HEC-HMS aka membetuk ordiat-ordiat utuk pucak hidrograf da fugsi waktu. Lag (Tp) dapat dicari dega rumus : L S tc = Pajag litasa maksimum = Kemiriga rata-rata = Waktu kosetrasi Tp = 0,6 x tc tc = 0,87 * L 1000 * S 0,385 Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

21 Bab Pedekata Teori -1 e. Reach (Peghubug Atar Simpul) Reach merupaka pemodela yag meggambarka metode peelusura bajir (flood rutig). f. Meteorologic Model (Model Data Curah Huja) Meteorologic Model merupaka data curah huja (presipitatio) efektif dapat berupa 5 meita atau jam-jama. Perlu diperhatika bahwa curah huja kawasa diperoleh dari huja rerata metode Thiesse dega memperhatika pegaruh stasiu curah huja pada kawasa tersebut. Bila 1 kawasa medapat pegaruh dua dari tiga stasiu huja yag diguaka, maka huja rerata kawasa tersebut dihitug dari huja recaa dua stasiu huja tersebut. g. Ru Cofiguratio (Kofihurasi Eksekusi Data) Setelah semua variabel masuka di atas dimasukka, utuk megeksekusi pemodela agar dapat berjala, maka basi model da meteorologic model harus disatuka. Pemodela dega megguaka HEC-HMS dapat dilakuka kalibrasi dega megguaka data observasi sehigga dapat disimulasika debit bajir yag medekati sebearya..3 ANALISA DEBIT ANDALAN Data alira sugai hasil pegamata masih sagat jarag da kurag legkap serta waktu pecacataya relatif pedek. Bayak sugai belum mempuyai stasiu duga muka air baik yag maual maupu automatik, sehigga diperluka upaya utuk meyiapka/membagkitka data alira sugai utuk setiap water district berdasar data curah huja dari water districtya. Pembagkita data alira ii megguaka model raifall-ruoff-sacrameto model yag tersedia pada peragkat luak HYMOS. HYMOS merupaka sigkata dari Hydrologycal Modellig System. Model ii meghitug hidrologi suatu DAS dega SubDAS-ya secara simulta..3.1 Iput Utuk HYMOS Data masuka yag diperluka utuk megoperasika HYMOS adalah sebagai berikut: 1) Huja haria masig masig stasiu di dalam DAS da/atau di sekitarya (miimum stasiu). ) Data klimatologi, meliputi evaporasi, lamaya peyiara matahari, kelembaba udara, suhu udara, da kecepata agi. 3) Data debit rata rata haria hasil pegukura (utuk kalibrasi)..3. Hasil Hymos.3..1 Huja Rata-rata Huja rata-rata kawasa dihitug dega cara poligo thiesse. Data huja hasil pegamata adalah data huja haria. Utuk kepetiga aalisa kebutuha air irigasi da debit sugai bagkita diguaka data huja total dua miggua. Setelah data huja haria dimasukka pada sistem database hymos4, data huja dievaluasi terlebih dahulu keakurata data. Kemudia data dua miggua dihitug da Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

22 Bab Pedekata Teori - kemudia data huja rata-rata kawasa ditetuka. Perhituga kebutuha air irigasi da debit keadala alira sugai diaalisa dega megguaka huja yag mempuyai periode ulag lima tahua. Berarti dimugkika gagal satu kali selama masa pegoperasia/pegelolaa lima tahu. Utuk itu perlu ditetuka distribusi statistik dari data, yag aalisaya dapat dilakuka dega peragkat luak hymos4. aalisa statistik dilakuka pada huja tahua dega demikia dapat ditetuka tahu recaa yag mempuyai periode ulagya lima tahua. Tahu ii diguaka sebagai tahu acua aalisa eraca air..3.. Debit Alira (Pembagkita) Sub Das Data alira sugai hasil pegamata masih sagat jarag da kurag legkap serta waktu pecacataya relatif pedek. Bayak sugai belum mempuyai stasiu duga muka air baik yag maual maupu automatik, sehigga diperluka upaya utuk meyiapka/ membagkitka data alira sugai utuk setiap water district berdasar data curah huja dari water district ya. Pembagkita data alira ii megguaka model raifall-ruoff-sacrameto model yag tersedia pada peragkat luak HYMOS. Utuk meetuka alira permukaa, iterflow da groud waterflow diperluka parameter model yag besarya ditetuka dega proses kalibrasi..4 ANALISA KEBUTUHAN AIR BAKU Kebutuha air baku diguaka utuk meetuka besarya air baku yag diperluka utuk melayai suatu DAS. Data utuk peetua kebutuha air adalah data curah huja, dimaa curah huja merupaka salah satu dari beberapa data yag dapat diguaka utuk memperkiraka besarya kebutuha air, baik kebutuha air utuk irigasi, rumah tagga, perkotaa da idustri..4.1 Kebutuha Air Irigasi Acua yag diguaka utuk meghitug kebutuha air irigasi berdasarka Stadard Kriteria Perecaaa Irigasi KP-01 yag diterbitka oleh BPSDA. Kebutuha air irigasi adalah sejumlah air irigasi yag diperluka utuk mecukupi keperlua bercocok taam pada petak sawah ditambah dega kehilaga air pada jariga irigasi. Utuk meghitug kebutuha air irigasi meurut recaa pola tata taam, ada beberapa faktor yag perlu diperhatika adalah sebagai berikut: 1. Pola taam yag direcaaka. Luas areal yag aka ditaami 3. Kebutuha air pada petak sawah 4. Efisiesi irigasi Pola taam yag direcaaka padi-padi-palawija dega variasi awal pegolaha laha, sebayak 8 variasi yaitu 1 Nopember, 16 Nopember, 1 Desember, 16 Desember, 1 Jauari, 16 Jauari, 1 Februari da 16 Februari Kebutuha Air di Sawah Kebutuha air di sawah (crop water requiremet) ialah kebutuha air yag diperluka pada petaka sawah yag terdiri dari : Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

23 Bab Pedekata Teori Kebutuha air utuk pegolaha laha. Kebutuha air utuk pertumbuha taama (cosumptive use) 3. Kebutuha air utuk meggati kehilaga air pada petaka-petaka sawah. Bayakya air yag diperluka oleh taama pada suatu petak sawah diyataka dalam persamaa berikut (KP-01, 1986) : NFR = ET c + P + WLR Re NFR = kebutuha air di sawah (mm/hari) ET c = kebutuha air taama (cosumptive use) (mm/hari) WLR = peggatia lapisa air (mm/hari) P = perkolasi (mm/hari) Re = curah huja efektif (mm/hari).4.1. Kebutuha Air Utuk Peyiapa Laha Air yag dibutuhka selama masa peyiapa laha utuk meggeagi sawah higga megalami kejeuha sebelum trasplatasi da pembibita. Kebutuha air utuk peyiapa laha termasuk pembibita adalah 50mm, 00mm diguaka utuk pejeuha da pada awal trasplatasi aka ditambah 50 mm utuk padi, utuk taama ladag disaraka 50 sampai 100 mm (KP-01, 1986). Waktu yag diperluka pada masa peyiapa laha dipegaruhi oleh jumlah teaga kerja, hewa peghela da peralata yag diguaka serta faktor sosial setempat. Kebutuha air selama jagka waktu peyiapa laha dihitug berdasarka rumus V.D Goor-Ziljstra (1968). Metode tersebut didasarka pada air kosta dalam lt/det selama periode peyiapa laha yag dihitug dega rumus sbb (KP-01, 1986) : k Me IR = IR = kebutuha air irigasi di sawah (mm/hari) M = kebutuha air utuk meggati kehilaga akibat evaporasi da perkolasi di sawah yag sudah dijeuhka. = Eo + P (mm/hari) Eo = Evaporasi air terbuka diambil 1,1 ETo selama masa peyiapa laha (mm/hari) P = perkolasi (mm/hari) MT k = S T = lamaya peyiapa laha (hari) S = air yag dibutuhka utuk pejeuha ditambah dega 50 mm (mm) Dari rumus diatas didapatka kebutuha air irigasi selama masa peyiapa laha seperti pada Tabel.9 (KP-01, 1986) e k 1 Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

24 Bab Pedekata Teori -4 Tabel.9 Kebutuha Air Irigasi Selama Masa Peyiapa Laha Eo + P T = 30 hari T = 45 hari mm/hari S=50 mm S=300 mm S=50 mm S=300 mm Kebutuha Air Taama (ETc) Kebutuha air taama adalah sejumlah air yag dibutuhka utuk meggati air yag hilag akibat peguapa. Besarya kebutuha air taama (cosumptive use) dihitug berdasarka rumus sebagai berikut (KP-01, 1986): ET c = k c x ET o ET c = evapotraspirasi taama (mm/hari) ET o = evapotraspirasi taama acua (mm/hari) = koefisie taama k c Harga koefisie taama padi dapat dilihat pada Tabel.10 (KP-01, 1986) da utuk taama o padi dapat dilihat pada Tabel.11 (KP-01, 1986) Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

25 Bab Pedekata Teori -5 Tabel.10 Harga-harga Koefisie Taama Padi Nedeco/Prosida F A O Bula Varietas ) Varietas 3) Varietas Varietas Biasa Uggul Biasa Uggul Taama Tabel.11 Harga-Harga Koefisie utuk Diterapka dega Metode Perhituga Evapotraspirasi FAO Jagka 1/ Tumbuh bula (hari) No Kedelai * Jagug * Kacag Taah * Bawag * Bucis Kapas * utuk sisaya kurag dari ½ bula a. Pergatia Lapisa Air Pergatia lapisa air dilakuka sebayak dua kali masig-masig 50 mm (atau 3,3 mm/hari selama ½ bula) selama sebula da dua bula setelah trasplatasi (KP-01, 1986). b. Perkolasi Perkolasi adalah geraka air ke bawah dari daerah tidak jeuh ke dalam daerah jeuh. Laju perkolasi laha dipegaruhi oleh beberapa faktor atara lai: Tekstur taah a. Berat (lempug) = 1 mm/hari b. Sedag (lempug kepasira) = 3 mm/hari c. Riga = 3 6 mm/hari Kemiriga taah a. Laha datar = 1 mm/hari b. Laha mirig > 5% = 5 mm/hari Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

26 Bab Pedekata Teori -6 Laju perkolasi ormal sesudah dilakuka peggeaga berkisar atara 1 sampai 3 mm/hari (KP-01, 1986). Utuk perhituga kebutuha air laju perkolasi diambil harga stadar mm/hari. c. Curah Huja Efektif Tiggi huja yag diyataka dalam mm meetuka saat mulai taam pertama da meetuka pula kebutuha air irigasi. Utuk perecaaa kebutuha air irigasi, curah huja efektif. Perhituga curah huja efektif didasarka pada curah huja tegah bulaa (15 haria), berdasarka persamaa sbb (KP-01, 1986): R5 R e = 0.7 x 15 R e = curah huja efektif (mm/hari) R 5 = curah huja miimum tegah bulaa dega periode ulag 5 tahu/mm (mm/hari) Curah huja efektif haria utuk palawija diambil dari Tabel A.7 (KP-01, 1986) berdasarka curah huja bulaa, kebutuha air taama bulaa da evapotraspirasi bulaa d. Efisiesi Irigasi Efisiesi adalah perbadiga debit air irigasi yag sampai dilaha pertaia dega debit air irigasi yag keluar dari pitu pegambila yag diyataka dalam perse. Kehilaga ii disebabka karea adaya peguapa, kegiata eksploitasi, kebocora da rembesa. Utuk perecaaa diaggap sepertiga dari jumlah air yag diambil aka hilag sebelum air itu sampai di sawah. Total efisiesi irigasi utuk padi diambil sebesar 65% (Buku Petujuk Perecaaa Irigasi, halama 10), dega asumsi 90 % efisiesi pada salura primer, 87 % efisiesi pada salura sekuder da 80 % efisiesi pada jariga tersier. Pada taama padi efiesi pada laha pertaia tidak diperhitugka tapi aalisa keseimbaga air diperhitugka sebagai kebutuha utuk laha. Efisiesi irigasi keseluruha utuk palawija diambil sebesar 50 % (KP-01, 1986) e. Evapotraspirasi Evapotraspirasi merupaka gabuga atara proses peguapa dari permukaa taah bebas (evaporasi) da peguapa yag berasal dari taama (traspirasi). Besarya ilai evaporasi dipegaruhi oleh iklim, sedagka utuk traspirasi dipegaruhi oleh iklim, varietas, jeis taama serta umur taama. Evapotraspirasi Potesial dihitug dega megguaka metode Pema yag telah modifikasi sebagai berikut : Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

27 Bab Pedekata Teori -7 E = /(+c) *[1/58 (1-r) R] - /( +c) [1/58*117*10-9 [t(a)+73] 4 [ (e) 0.5 )]*[ */N]+c/(+c)*[0.35*[ u][e(s) - e(a)]] E = evaporasi (mm/hari) = slope vapour pressure ( o C) c = physical coefficiet (c = 0,485) r = reflectio coefficiet R = radiasi matahari t(a) = Temperatur rata-rata ( o C) e(s) = tekaa uap air (mmhg) e(a) = tekaa uap air jeuh pada titik embu (mmhg).4. Kebutuha Air Bersih Rumah Tagga Acua yag diguaka utuk meghitug kebutuha air Rumah Tagga Perkotaa da Idustri (RKI) berdasarka Pedoma Perecaaa Sumber Daya Air Buku 3, tetag Proyeksi Peduduk da Kebutuha Air RKI (DPU,004). Air bersih adalah air yag diperluka utuk rumah tagga, biasaya diperoleh secara idividu dari sumber air yag dibuat oleh masig-masig rumah tagga berupa sumur dagkal, atau dapat diperoleh dari layaa Sistem Peyediaa Air Mium (SPAM) PDAM. Kebutuha air bersih rumah tagga, diyataka dalam satua Liter/Orag/Hari (L/O/H), besar kebutuha tergatug dari jumlah peduduk yag ada di setiap Sub DAS yag dikorelasika dega Kriteria dari Dirje Cipta Karya, DPU, 006 (Tabel.1), yaitu: Tabel.1 Kriteria Kebutuha Air Bersih Rumah Tagga per Orag Per Hari Berdasarka Jumlah Peduduk No. Kategori Kota Jumlah Peduduk Kebutuha Air Bersih (Jiwa) (L/O/H) 1 Semi Urba (Ibu Kota Kecamata / Desa) Kota Kecil Kota Sedag Kota Besar Metropolita > Kebutuha Air Perkotaa Kebutuha Air Perkotaa yaitu utuk memeuhi kebutuha air komersial da sosial. Pada umumya hampir semua pelayaa PDAM atara 15% sampai dega 35% dari total air perpipaa utuk kebutuha air komersial da sosial seperti : toko, gudag, begkel, sekolah, rumah sakit, hotel dsb. Teryata maki besar da padat Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

28 Bab Pedekata Teori -8 pedudukya cederug lebih bayak daerah komersial da sosial, sehigga kebutuha utuk air komersial da sosial aka lebih tiggi jika peduduk maki bayak. Dalam meghitug proyeksi kebutuha air sebagaimaa ditargetka dalam MDGs sampai dega tahu 015, beberapa kriteria yag ditetuka sebagai berikut : Skala perkotaa adalah utuk kota dega status ibukota kabupate/kota da ibu kota kecamata dega jumlah peduduk tahu 004 sebesar jiwa Tigkat pertumbuha peduduk perkotaa ditetapka dari setiap kabupate/kota yag bersagkuta Tigkat kosumsi kebutuha air melalui sambuga lagsug = 10 liter/orag/hari Tigkat kosumsi kebutuha air melalui hidra umum = 45 liter/orag/hari Rasio pelayaa melalui SR = HU dari 90% : 10% mejadi 95% : 5% Pelayaa o domestik ditetapka 10% dari kebutuha domestik Tigkat peurua kehilaga air 8% mejadi 0% Faktor koefisie hari maksimum = 1,5 Faktor koefisie jam pucak = 1,75 Faktor koefisie kebutuha air baku = 1,1 Skala IKK adalah kota dega status ibukota kecamata dega jumlah peduduk tahu jiwa Rasio pelayaa melalui SR : HU dari 8% : 18% mejadi 94% : 6% Kriteria laiya sama dega skala perkotaa Skala perdesaa Tigkat pertumbuha peduduk perdesaa ditetapka sesuai dega pertumbuha peduduk di setiap Kabupate/Kota Tigkat kosumsi kebutuha air melalui sambuga lagsug = 90 liter/orag/hari Tigkat kosumsi kebutuha air melalui hidra umum = 30 liter/orag/hari Rasio pelayaa melalui SR : HU dari 49% : 51% mejadi 50% : 50% Kriteria lai utuk program dega sistem perpipaa diambil sama dega skala perkotaa.4.4 Kebutuha Air Idustri Kebutuha air utuk idustri sagat kompleks, biasaya sesuai dega klasifikasi jeis da ukura idustriya, amu korelasi atara jeis da ukura idustri dega kebutuha air tersebut kurag yata. Air yag diguaka setiap pabrik berbeda utuk masig-masig jeisya (pabrik tekstil berbeda dega pabrik elektroik), selai itu tergatug pula pada ukura pabrik, tekologi yag diperguaka (umumya yag lebih moder aka lebih efisie dalam pegguaa air), bahka utuk setiap produk yag dikerjaka pada setiap saat. Sehigga, aka sulit meetuka perkiraka kebutuha air utuk idustri secara lebih akurat. Bayak pabrik megambil air taah dari sumur dalamya sediri da utuk tambaha diperoleh dari PDAM walaupu masih dalam jumlah yag sedikit. Besar kebutuha air bersih idustri diperhitugka berdasarka jumlah peduduk terhadap kebutuha per pekerja da rata rata pelayaa, yaitu : Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

29 Bab Pedekata Teori -9 KAI = %Px AP x RL KAI = kebutuha Air Idustri (L/O/H) % P = persetase asumsi peduduk (%) AP = kebutuha air idustri per teaga kerja (L/O/H) RL = rerata Layaa, diperhitugka kosta sebesar 70 %. Selai itu kebutuha air idustri diperhitugka pula utuk kehilaga air yag terdiri dari : 1.Kehilaga dalam proses sebesar 6 %.Kehilaga air tidak terhitug yaitu sebesar 5 %..5 NERACA AIR Saat ii utuk memperoleh ilai eraca air da aalisa waduk (reservoir) terdapat bayak program komputer yag dapat diguaka utuk mempermudahya. Salah satu program yag dipakai pada aalisa eraca air dalam lapora Tugas Akhir ii adalah RIBASIM. RIBASIM (RIver BAsi SIMulatio) adalah sebuah program yag dikembagka oleh Delft Hydraulics. Program ii diguaka utuk mempermudah da efektif sebagai pedukug proses aalisis perecaaa da sumberdaya suatu daerah atau DAS (watershed) yag aka diaalisa dega mesimulasika model DAS termasuk pola alira air dari hulu higga laut sehigga memperoleh ilai eraca air yag diigika. Dalam lapora ii diberika uraia sigkat tetag eraca air Wilayah Sugai Dolok-Peggaro. Neraca air merupaka alat utama utuk meyusu prakiraa sumberdaya air yag tersedia, da kemudia ketersediaa sumber daya air tersebut aka dipakai oleh para pemafaat maupu pegembaga daya gua sumber daya air pada pegelolaa wilayah sugai. Neraca air disusu dega megguaka Sistem Pegambila Keputusa Decisio Support System (DSS)- dimaa sistem tersebut memberi kemudaha secara utuh terhadap hal-hal yag berhubuga dega uraia peragkat database beserta fugsi-fugsiya dalam wilayah sugai, da kemudia kemampuaya utuk melakuka simulasi secara efektif semua akibat variasi-variasi upaya perecaaa (perubaha-perubaha prasaraa), maupu perubaha fisik-alamiah pada sistem tersebut (misalya : karakteristik alira air/ruoff). Simulasi eraca air merupaka fugsi pokok dari DSS, hal ii melibatka dua peragkat dasar eraca yaitu ketersediaa da kebutuha air water supply- ad demad. Simulasi ii disediaka utuk pola-pola khusus kebutuha air masa medatag maupu kofigurasi khas wilayah sugai (strategi pegelolaa wilayah sugai) utuk memeuhi sasara kebutuha air. Strategi Pegelolaa Wilayah Sugai itu sediri didalamya termasuk pekerjaa rekayasa kostruksi (waduk, bedug, salura da sebagaiya) maupu sistem operasi pegatura utuk pegelolaa kebutuha air. Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

30 Bab Pedekata Teori -30 Utuk memeuhi hal tersebut, maka simulasi megguaka masuka data deret waktu time series hidrologi yag memugkika seorag aalis utuk megevaluasi tampila karakter sistem wilayah sugai terutama utuk masa medatag. Keseluruha hasil simulasi aka meyataka bagaimaa usur hidrologi wilayah sugai berubah berdasarka pegaruh pertumbuha kebutuha da pelaksaaa rekayasa kostruksi. Beberapa hasil simulasi, yag dapat dilihat atara lai adalah : Besara yag meyataka hubuga atara kebutuha air bersih da irigasi. Besara yag meyataka apakah kebutuha eergi dapat dipeuhi seperti yag diadalka. Besara kebutuha alira sugai miimum yag mecukupi. Berdasarka hasil fisik simulasi, maka harga peubah variable keutuga da kerugia dari berbagai peggua air dapat diprakiraka. Bersamaa dega biaya ivestasi, operasi da pemeliharaa prasaraa wilayah sugai, aalis aka dapat meyusu keseluruha evaluasi ekoomi dega mempertimbagka strategi pegelolaa sumber daya air. Dalam koteks ii eraca air aka mempuyai ligkup atara hidrologi wilayah sugai da evaluasi terhadap piliha-piliha pegembaga. Format DSS kemudia mejadi suatu alat yag petig dalam memperbaiki da merasioalisasi perecaaa. Hal ii aka bayak meragsag pekerjaa-pekerjaa perecaaa database, aalisis beberapa piliha da uji terhadap kepekaa-kepekaaya..5.1 Jejarig Ifrastructure Prasaraa Sumber Daya Air Wilayah Sugai Jejarig Ifrastructure sumber daya air wilayah sugai merupaka bagia dari perhituga eraca air. Jejarig ii harus meggambarka secara detail, sumber air, lik (peghubug/salura) maupu kotrol da pegguaa air didalam wilayah sugai dega semua piliha-pilihaya. Kosep-kosep da uraia digambarka dalam skematisasi jejarig sebagai jariga titik-titik da percabaga odes ad braches yag mewakili semua kegiata air di wilayah sugai (pemakaia air, arah alira, sistem peyimpaa da pembagia air). Skematisasi harus cukup memberika iformasi kegiata-kegiata air tersebut dalam hubuga dega keguaaya di wilayah sugai. Pada skematisasi, adalah tidak praktis atau bahka tidak mugki utuk meyertaka semua detail iformasi skala kecil, baik yag ada maupu yag potesial utuk seluruh wilayah sugai yag luas. Dalam model kemudia dipakai perbedaa atara jariga yag bersifat regioal da yag bersifat keseluruha regioal ad basi wide, dimaa jariga secara keseluruha dibagi dalam wilayah-wilayah yag disebut water district. Semua kegiata didalam water district kemudia secara keseluruha mejadi kegiata di wilayah sugai, sehigga eraca air dapat dihitug secara total. Water district tersebut juga dipakai dalam uraia tetag proses alira air da berfugsi juga sebagai luasa terkecil dimaa pada bagia ii disusu perhituga huja-laria raifall ruoff. Didalam prakiraa ketersediaa air, secara khusus harus dibuat pembedaa atara air permukaa da air taah oleh karea ada perbedaa proses fisik. Utuk kodisi wilayah sugai di Idoesia, alira air permukaa jauh lebih besar dibadig dega air taah. Sebagia besar dari pemakai air seperti irigasi maupu sistem Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

31 Bab Pedekata Teori -31 perpipaa di perkotaa lebih bayak dipasok dari air permukaa, amu, air taah bagaimaapu juga petig utuk alokasi skala kecil..5. Kompoe Kebutuha Rumah Tagga, Kota, Idustri (DMI-Domestik, Muicipal, Idustri) Ketersediaa air bersih sagat petig utuk kebutuha peduduk da dalam meujag aktivitas perkotaa, dega kata lai bahwa perkembaga perkotaa/pedesaa aka sagat ditetuka oleh ketersediaa air. Secara umum kebutuha air utuk memeuhi kebutuha aktivitas Perkotaa/Pedesaa diklasifikasika mejadi : Kebutuha Air Domestik (Rumah tagga) Kebutuha Air Muicipal (Kota) Kebutuha Air Idustri (Idustri).5.3 Public Water Supply (PWS) Public water supply (PWS) merupaka sistem pelayaa kebutuha air bersih secara komual dega megguaka sistem perpipaa baik sistem trasmisi maupu distribusi, Pada umumya sistem PWS dikelola oleh bada usaha daerah dibawah pemeritaha kabupate/kota atau dikeal dega ama PDAM (Perusahaa daerah air mium). Sistem pelayaa distribusi air terhadap masyarakat megguaka sistem sambuga rumah /House Coectio (HC) da sistem Kra Umum/Public Tap (PT)..5.4 Pegembaga SDA WS dolok-peggaro Pegembaga Sumber Daya Air dilakuka utuk megoptimalka pedayaguaa Sumber Daya Air, dega megguaka model simulasi. Hal ii diperluka karea sifat dari ketersediaa da pegguaa Sumber Daya Air sagat dipegaruhi oleh waktu (WA), ruag (RUNG), da jumlah (JA) Model Simulasi Wilayah Sugai Model simulasi umumya dibuat utuk megaalisis suatu kodisi medatag pada saat musim huja da kemarau. Simulasi pegelolaa Wilayah Sugai Dolok- Peggaro megguaka tekik eraca air yag ada pada model Ribasim utuk megoptimalka Pedayaguaa Sumber Daya Air. Aalisis ii bertujua utuk membetuk hubuga atara hidrologi, prasaraa da kebutuha air. Model simulasi RIBASIM utuk Wilayah Sugai Dolok-Peggaro megguaka Grafical User Iterface utuk meyusu skematisasi sistem tata air da pemasuka data. Iti dari model simulasi meliputi meyeimbagka suatu keadaa permitaa persediaa air yag megguaka reteta waktu data hidrologi. Data persediaa air yag diguaka utuk megaalisis setiap kofigurasi adalah data ketersediaa air yag probability kerigya sekitar 0 %. Dega demikia keputusa yag ditetuka selalu didasarka pada pegaruh ragkaia periode kerig 5 tahua Skematisasi Sistem Tata Air Prasaraa Sumber Daya Air yag ada saat ii da potesi pegembagaya di masa datag, pada model RIBASIM dapat digambarka sebagai suatu jejarig. Sistem jejarig ii dapat meggambarka iteraksi da distribusi air yag ada di dalam Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

32 Bab Pedekata Teori -3 Wilayah Sugai Dolok-Peggaro. Waduk da embug yag berfugsi sebagai pesuplai peyimpa air gua keperlua irigasi, RKI, pegedalia bajir da beberapa difugsika sebagai PLTA. Bedug atau bagua bagi utama yag di masuka pada jejarig adalah bedug atau bagua bagi utama yag airya dialirka ke water district lai. Ada empat macam eleme dari jejarig yag ada didalam model RIBASIM : Prasaraa Sumber Daya Air, baik yag buata maupu yag alamiah seperti : Waduk, Daau, Sugai, Salura, Stasiu pompa da jariga pipa. Peggua air (Water Users) dalam arti yag luas seperti; Air bersih utuk Rumah Tagga, Kota da Idustri, Air pertaia/irigasi, PLTA, Perikaa, Rekreasi da laiya. Sistem pegelolaa dari Sumber Daya Air, yaitu sistem operasi waduk atau irigasi, prioritas pembagia air, alira miimum di sugai utuk mejaga kelestaria ligkuga. Hidrologi yag berupa iflow, alira atar daerah alira sugai, huja da evaporasi da hidrolika yag berupa sifat-sifat pegalira. Titik simpul dari jejarig adalah berupa bagua, peggua air, iflow yag dihubugka dega Lik yag artiya adalah trasportasi/alira airya yag beriteraksi //Water District Satua spasial terkecil dalam simulasi perecaaa WS megguaka RIBASIM didasarka pada wilayah yag disebut sebagai water district (WD). WD yag merupaka sub DAS tidak selalu idetik dega satua wilayah admiistrasi. Mudah dimegerti bahwa satu WD bisa dicakup keseluruha atau sebagia beberapa wilayah admiistrasi. WD merupaka salah satu ode dalam skema jejarig sumber daya air dalam simulasi RIBASIM, disusu da dibuat berdasarka peta dasar, stasiu pegamata curah huja da peta tema dasar. Simulasi da Aalisis keruaga tematik dalam peyusua data dasar RIBASIM selalu megacu ke WD. Luas WD ditetuka berdasarka proses aalisis yag megguaka paket Lad Dekstop Developmet. Tabel.13 meujukka luas Water District di Wilayah Sugai Dolok-Peggaro. Tabel.13 Luas Water District di WS Dolok-Peggaro No. Water Distrik Ideks Luas (Ha) 1 Water Distrik Water Distrik Water Distrik Water Distrik Water Distrik Water Distrik Water Distrik Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

33 Bab Pedekata Teori -33 No. Water Distrik Ideks Luas 8 Water Distrik 8 9 (Ha) Water Distrik Sumber : BWRMP, 000 Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

34 Bab II Pedekata Teori N 9000 W E S Keteraga : Luas Subdas Gambar : Peta Water Distric Wilayah Sugai Dolok-Peggaro Skala : 0 1 Kilometers Gambar.10 Peta Water District di Wilayah Sugai Dolok-Peggaro Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

35 Bab II Pedekata Teori -35 Gambar.11 Skematisasi Sistem Tata Air WS Dolok-Peggaro Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

36 Bab II Pedekata Teori Alteratif Pegelolaa Sumber Daya Air Tujua pegelolaa WS Dolok-Peggaro megacu pada sasara pegembaga dari Propisi Jawa Tegah yag digambarka pada recaa tata ruag yag ditekaka pada pertumbuha da pemerataa. Pegembaga Sumber Daya Air di WS Dolok-Peggaro harus dapat medukug sasara pegembaga Propisi Jawa Tegah maupu Idoesia secara utuh. Alteratif perbaika da pembagua ifrastruktur Sumber Daya Air harus efektif da efisie karea membutuhka biaya yag besar. Utuk meetuka alteratif Pegembaga Sumber Daya Air agar terjadi keseimbaga atara kebutuha da ketersediaa dalam hal kuatitas da kualitas pasoka air da ligkuga. Kebutuha kuatitas Sumber Daya Air diperkiraka berdasarka proyeksi kebutuha peduduk da kegiata-kegiataya, seperti idustri, kegiata komersial, irigasi da kosumsi air bersih. Kebutuha air yag diguaka utuk aalisis adalah kebutuha yag telah memperhatika efisiesi dalam pegalira da sampai tigkat pemahama akhir. Pemeuha kebutuha air aka sagat tergatug dega kapasitas prasaraa Sumber Daya Air yag ada di wilayah sugai kapasitas prasaraa yag diusulka. Utuk dapat megevaluasi hasil alteratif pegembaga, maka palig tidak harus dilakuka dua buah simulasi yaitu : 1) Simulasi Pertama, utuk kodisi tapa upaya, yag diamaka dega Kasus Dasar (Base Case) da terdiri atas Kasus Dasar Masa Kii (utuk kalibrasi sistem). ) Simulasi Kedua, kasus dasar masa medatag (utuk perbadiga alteratif-alteratif) dega berbagai alteratif pegembaga yaitu berjalaya waduk da/atau embug recaa. Perbedaa hasil dari kedua buah simulasi tersebut merupaka dampak dari alteratif pegembaga yag dikaji. Perbedaa ii misalya dapat berupa: debit air, pasoka air terhadap suatu kebutuha air, produksi hasil pertaia, perikaa, da produksi eergi listrik. Kasus-kasus simulasi tersebut diatas disimulasika meurut skeario yag diguaka. Skeario adalah parameter sistem yag tidak dapat diubah da bersifat probabilistik, misalya skeario laju pertumbuha peduduk, skeario tigkat suku-buga, da skeario kodisi hidrologi. Simulasi Wilayah Sugai serta tahu hidrologi da kebutuha dapat dilihat pada Gambar.1 da Gambar.13. Berdasarka iformasi da data yag diperoleh, berikut ii adalah upaya pegembaga Sumber Daya Air. A. Upaya Orietasi Pemberia Upaya ii termasuk upaya tradisioal utuk pegembaga secara efektif da memafaatka ifrastruktur/prasaraa yag ada da yag direcaaka. Upaya ii dapat dibagi mejadi dua macam: Upaya pegembaga prasaraa Sumber Daya Air seperti sistem tampuga da distribusi. Upaya pegembaga sistem operasi yaitu dega perbaika atau peigkata supply melalui pegguaa fasilitas yag ada dega lebih efisie, sebagai tambaha perlu pula ditigkatka sistem moitorig da pelapora. Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

37 1 Bab II Pedekata Teori -37 B. Upaya Orietasi Kebutuha Upaya ii dimaksudka utuk megoptimalka tigkat serta pola kebutuha yag lebih efisie. Upaya ii termasuk perubaha perilaku, upaya peghemata air dari peataa sistem distribusi tata ruag. Jeis da tigkat kegiata perlu disesuaika dega ketersediaa Sumber Daya Air. demad level hydrologic iput: series represetig the characteristics of water availability River basi system Output: performace of the basi e.g. shortage patter, eergy output, m3/s m3/s Time measures which ifluece/chage the basi system Time Gambar.1 Simulasi Wilayah Sugai Gambar.13 Tahu Hidrologi da Tahu Kebutuha Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

38 Bab II Pedekata Teori KAPASITAS ALUR SUNGAI Utuk megetahui kapasitas alur sugai pada kodisi sekarag terhadap bajir recaa diguaka program HEC-RAS (Hydrologic Egieerig Ceter-River Aalysis System). HEC-RAS adalah sebuah sistem yag didesai utuk pegguaa yag iteraktif dalam ligkuga yag bermacam-macam. Ruag ligkup HEC-RAS adalah meghitug profil muka air dega pemodela alira steady da usteady, serta peghituga pegagkuta sedime. Eleme yag palig petig dalam HEC-RAS adalah tersediaya geometri salura, baik memajag maupu melitag..6.1 Profil Muka Air Pada alira Steady Dalam bagia ii HEC-RAS memodelka suatu salura dega alira steady berubah lambat lau. Sistem ii dapat mesimulasika alira pada seluruh jariga salura ataupu pada salura tuggal tapa percabaga, baik itu alira kritis, subkritis, superkritis ataupu campura sehigga didapat profil muka air yag diigika. Kosep dasar dari perhituga adalah megguaka persamaa eergi da persamaa mometum. Kehilaga eergi juga di perhitugka dalam simulasi ii dega megguaka prisip geseka pada salura, beloka serta perubaha peampag, baik akibat adaya jembata, gorog-gorog ataupu bedug pada salura atau sugai yag ditijau..6. Profil Muka Air Pada Alira Usteady Pada sistem pemodela ii, HEC-RAS mesimulasika alira usteady pada jariga salura terbuka. Kosep dasarya adalah persamaa alira usteady yag dikembagka oleh Dr. Robert L. Barkau s UNET model (Barkau, 199 da HEC, 1999). Pada awalya alira usteady haya di disai utuk memodelka alira subkritis, tetapi versi tebaru dari HEC-RAS yaitu versi 3.1 dapat juga utuk memodelka alira superkritis, kritis, subkritis ataupu campura serta locata hidrolik. Selai itu peghituga kehilaga eergi pada geseka salura, beloka serta perubaha peampag juga diperhitugka..6.3 Kosep Perhituga Profil Muka Air dalam HEC-RAS Dalam HEC-RAS paampag sugai atau salura ditetuka terlebih dahulu, kemudia luas peampag aka dihitug. Utuk medukug fugsi salura sebagai peghatar alira maka peampag salura di bagi atas beberapa bagia. Pedekata yag dilakuka HEC-RAS adalah membagi area peampag berdasarka dari ilai (koefisie kekasara maig) sebagai dasar bagi pembagia peampag. setiap alira yag terjadi pada bagia dihitug dega megguaka persamaa Maig : 1 1,486 3 Q KS f da K AR K A R = ilai pegatar alira pada uit = koefisie kekasara maig = luas bagia peampag = jari-jari hidrolik Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

39 Bab II Pedekata Teori -39 Perhituga ilai K dapat dihitug berdasarka kekasara maig yag dimiliki oleh bagia peampag tersebut seperti terlihat pada Gambar -14. Gambar.14 Cotoh Peampag Salura dalam HEC-RAS Setelah peampag ditetuka maka HEC-RAS aka meghitug profil muka air. Kosep dasar peghituga profil permukaa air berdasarka persamaa eergi yaitu: Y α V α V 1 1 Z Y1 Z1 h e Dimaa : Z Y V α he g g = fugsi titik diatas garis referesi = fugsi tekaa di suatu titik = kecepata alira = koefisie kecepata = eergi head loss Gambar.15 Peggambara Persamaa Eergi Pada Salura Terbuka Nilai he didapat dega persamaa : h e LS f αv C g α1v g 1 Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

40 Bab II Pedekata Teori -40 L Sf C = jarak atara dua peampag = kemiriga alira = koefisie kehilaga eergi (peyempita, pelebara atau beloka) Lagkah berikutya dalam perhituga HEC-RAS adalah dega megasumsika ilai muka air (water surface) pada peampag awal salura (dalam hal ii peampag di hilir). Kemudia dega megguaka persamaa eergi diatas maka profil muka air utuk semua peampag di salura dapat di ketahui..6.4 Pasag Surut Sugai atau Bajir Kaal yag membuag airya ke laut dipegaruhi fluktuasi tiggi muka air di laut akibat pasag surut. Dalam perecaaa kapasitas sugai/salura utuk pegedalia bajir diperguaka muka air pasag tiggi. Pada perecaaa Sistem Dolok-Peggaro diperguaka data pasag surut yag diamati di Pelabuha Tajug Mas Semarag. Berdasarka hasil aalsis data pasag surut di Pelabuha Tajug Mas Semarag diperoleh berbagai elevasi muka air laut sbb.: Pasag surut air laut di Kota Semarag, yag direkam di Pelabuha Tajug Emas, bertipe campura domia tuggal. Simpaga (amplitudo) tertiggi sebesar 1,5 m, yag terjadi pada pasag purama..7 ANALISA KONSERVASI Koservasi laha diartika sebagai upaya melidugi da mempertahaka kelestaria laha sesuai dega fugsiya. Koservasi laha dimaksudka utuk melidugi taah dari bahaya degradasi baik secara fisik, kimia da biotik. Taah harus dilidugi dari kerusaka karea erosi, logsor maupu peurua kesubura taah. Erosi adalah peyebab utama kerusaka taah sehigga memuculka laha kritis dega kesubura taah yag merosot. Jumlah erosi di daerah tropis cukup besar karea bayakya taah yag terbuka dega tiggiya curah huja. Pegagkuta kompoe taah akibat erosi di daerah tagkapa huja hulu sugai aka meyebabka sedimetasi sugai, daau atau waduk sehigga terjadi pedagkala. Koservasi laha terhadap bahaya erosi merupaka fugsi curah huja, kelerega, jeis taah da pegguaa laha. Prisip upaya koservasi taah adalah megupayaka peutupa taah sebaik mugki dega vegetasi sepajag tahu sehigga dapat melidugi taah terhadap despersi fraksi taah akibat pukula curah huja sekaligus memperlambat laju alira permukaa. Dega memperlambat laju alira permukaa maka daya agkut terhadap fraksi taah diperkecil da kesempata ifiltrasi air ke dalam taah dapat diperbesar. Upaya koservasi taah umumya juga sebagai upaya koservasi air sehigga ketersediaa air dapat terjami kotiyuitasya sepajag tahu baik pada musim huja maupu kemarau. Pada musim huja tidak terjadi bajir da pada musim kemarau tetap tersedia air. Koservasi kawasa tagkapa huja daerah hulu aka tercermi dari fluktuasi sugai, daau da waduk yag terjaga sepajag tahu. Variabel fisik yag diperluka utuk keperlua aalisis pegembaga koservasi taah adalah : a. Peta Topografi Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

41 Bab II Pedekata Teori -41 b. Peta Jeis Taah c. Peta Kelerega d. Peta Pegguaa Taah e. Data Itesitas Curah Huja (iklim) Tekik aalisis terhadap pegembaga koservasi taah dilakuka melalui idetifikasi terhadap potesi erosi, ideks bahaya erosi, peetapa fugsi kawasa da recaa rehabilitasi da koservasi taah..7.1 Aalisa Logsora Peta zoa keretaa geraka taah dibuat dega megaalisis secara terpadu kodisi faktor-faktor pegotrol geraka taah yaitu kodisi lereg, geologi, geohidrologi da tata gua laha yag salig beriteraksi dalam megkodisika suatu lereg mejadi cederug utuk bergerak (Karawati, 00). Tigkat keretaa geraka taah diperhitugka berdasarka pada hasil aalisis terpadu yag megitegrasika pegaruh parameter-parameter prisip, parameter pedukug utama yag merupaka pegotrol geraka taah. Aalisis terpadu dilakuka dega cara meumpagtidihka peta parameter prisip da peta dari parameter pedukug utama. Parameter prisip terdiri atas: a. Peta Geologi b. Kelerega Sedagka peta parameter pedukug utama terdiri atas : a. Tata Gua Laha b. Peyebara sesar c. Curah Huja Setiap parameter aka diberika ilai bobot da score. Mekais Peetapa bobot da score tiap parameter peetu keretaa geraka taah (Karawati, 00) Parameter Prisip : 1. Kodisi Geologi (Bobot 3) Tabel.14 Parameter Kodisi Geologi Kodisi Geologi Itesitas (Score) Aluvium, Aluvium fasies guugapi, Adesit, Grait, Gabro 1 Miose fasies batugampig, Liparit, Batua Pratersier, Sekis Kristali Pliose fasies sedimet (F. Waturada, F. Peiro) 3 Hasil guugapi kwarter muda da tua, Hasil guugapi tak teruraika 4 Miose fasies sedimet (F.Rambata), batua eosi (F. Totoga) 5 Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

42 Bab II Pedekata Teori -4. Kelerega (Bobot ) Tabel.15 Parameter Kelerega Kelerega (%) Itesitas (Score) > 45 5 Parameter Pedukug Utama : 1. Tata Gua Laha Tabel.16 Parameter Tata Gua Laha Pegguaa laha Itesitas (Score) Semua jeis pegguaa laha pada datara (lereg 8 %) 1 Pegguaa laha (pegguaa laha pada lereg 8 %) - Huta rakyat, Huta berdasarka peta TGH, huta lidug 1 Perkebua Tegala, Belukar, Sawah 3 Pemukima, Kawasa perkotaa 4. Peyebara Sesar (Bobot 1) Tabel.17 Parameter Peyebara Sesar Peyebara sesar Itesitas (Score) Sesar itesif 3 Tidak ada sesar 1 3. Curah Huja (Bobot 1) Tabel.18 Parameter Curah Huja Curah huja (mm/hari) Itesitas (Score) > Setelah dibuat peta keretaa geraka taah, dilakuka kalibrasi dega datadata geraka taah berdasarka peijaua lapaga. (Hasil peyelidika Dias Pertambaga da Eergi Propisi Jawa Tegah). Kalibrasi ii dilakuka utuk medapatka Aalisis yag tepat. Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

43 Bab II Pedekata Teori -43 Tabel.19 Kriteria Tigkat Keretaa Geraka Taah Tigkat Keretaa Tiggi Meegah Redah Sagat redah Kriteria Parameter-parameter kuci pegotrol geraka taah megkodisika suatu zoa sedemikia rupa sehigga lereg-lereg pada zoa tersebut hampir selalu megalami geraka apabila terjadi pemicu Parameter-parameter kuci pegotrol geraka taah megkodisika suatu zoa sedemikia rupa sehigga lereg-lereg pada zoa tersebut kadag-kadag megalami geraka apabila terjadi pemicu Parameter-parameter kuci pegotrol geraka taah megkodisika suatu zoa sedemikia rupa sehigga lereg-lereg pada zoa tersebut jarag megalami geraka apabila terjadi pemicu Parameter-parameter kuci pegotrol geraka taah megkodisika suatu zoa sedemikia rupa sehigga lereg-lereg pada zoa tersebut hamper tidak perah megalami geraka apabila terjadi pemicu Kodisi Serig terjadi geraka pada salah satu lereg apabila terjadi pemicu Kadag-kadag terjadi geraka pada salah satu lereg apabila terjadi pemicu Jarag terjadi geraka pada salah satu lereg apabila terjadi pemicu Tidak perah terjadi geraka pada salah satu lereg apabila terjadi pemicu a. Keretaa Erosi Tigkat Bahaya Erosi adalah perkiraa jumlah taah yag hilag maksimum yag terjadi pada suatu laha bila pegelolaa taama da koservasi taah tidak megalami perubaha. Perkiraa jumlah taah hilag maksimum diperhitugka dega megguaka formula USLE (Arsyad, 1979), yaitu : A = R x K x L x S x C x P A = jumlah taah hilag rata-rata per tahu (t/ha/tahu) R = ideks daya erosi huja (erosivitas huja) K = ideks kepekaa taah terhadap erosi (erodibilitas taah) L = faktor pajag lereg S = faktor kecurama lereg C = faktor taama (vegetasi) P = faktor usaha-usaha pecegaha erosi b. Erosivitas Huja Berdasarka data curah huja bulaa, faktor erosivitas huja (R) dapat dihitug dega memperguaka persamaa : R =,1 (Rai) m 1,36 Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

44 Bab II Pedekata Teori -44 R (Rai) m = erosivitas huja bulaa (cm) = curah huja bulaa (cm) c. Erodibilitas taah Ideks kepekaa taah terhadap erosi atau erodibilitas taah (K) merupaka jumlah taah yag hilag rata rata setiap tahu per satua ideks daya erosi curah huja pada sebidag taah tapa taama (gudul), tapa usaha pecegaha erosi, lereg 9% (=5 o ), A da pajag m (petak baku). Utuk petak baku K. Ukura baku ii dipilih karea R sebagia besar percobaa erosi di Amerika dilakuka pada keadaa tersebut. Kepekaa taah terhadap erosi dipegaruhi oleh tekstur taah (terutama kadar debu + pasir halus), baha orgaik, struktur, da permeabilitas taah. Maki tiggi ilai K, taah maki peka terhadap erosi. (Tabel.0) (Arsyad, 1979). meyajika ilai K utuk beberapa jeis taah di Idoesia. Tabel.0 Nilai K utuk Beberapa Jeis Taah di Idoesia No. Jeis Taah Nilai K 1. Latosol (Iceptisol, Oxic subgroup) Darmaga, baha iduk volkaik 0,0. Meditera Merah Kuig (Alfisol) Cicalegka, baha iduk volkaik 0,05 3. Meditera (Alfisol) Woosari, baha iduk breksi da batua liat 0,1 4. Podsolik Merah Kuig (Ultisol) Joggol, baha iduk batua liat 0,15 5. Regosol (Iceptisol) Setolo, baha iduk batua liat 0,11 6. Grumusol (Vertisol) Blitar, baha iduk serpih (shale) 0,4 Secara umum ilai K dapat di tetuka dega persamaa Hammer, 1970, sebagai berikut:,5c 3 1,14 4,731M 10 1 a 3,5 b K 100 K = faktor erodibilitas taah M = parameter ukura butir a = prosetase baha orgaik (% C x 1,74) b = kode strukur taah c = kode permeabilitas taah d. Kemiriga da Pajag Lereg Kelas kelerega laha dibuat dari data dasar DEM (Digital Elevatio Model) yag dikembagka dari peta kotur yag diambil dari Peta Rupabumi Idoesia. DEM adalah suatu citra yag secara akurat memetaka ketiggia dari permukaa bumi. Peta DEM yag telah diubah mejadi peta lereg, selajutya diklasifikasika berdasarka ilai pajag lereg (L) da curamya lereg (S). Baik pajag lereg (L) maupu curamya lereg (S) mempegaruhi bayakya taah yag hilag karea erosi. Faktor LS merupaka rasio atara taah yag hilag dari suatu petak dega pajag da curam lereg tertetu dega petak baku. Taah dalam petak baku Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

45 Bab II Pedekata Teori -45 tersebut (taah gudul, curamya lereg 9%, pajag m, tapa usaha pecegaha erosi) mempuyai ilai LS = 1. Nilai LS dapat dihitug dega rumus: LS L 0,136 0,097S 0,0139S 100 dimaa L dalam meter da S dalam perse. Faktor LS dapat pula ditetuka dega megguaka omograf. Tabel.1 Peilaia Ideks Kemiriga Lereg (LS) No. Kelas Besara Jumlah kotur tiap cm Peilaia LS 1 Datar < 8% < 0,4 Ladai 8-15% -3 1,4 3 Agak curam 15-5% 3-5 3,1 4 Curam 5-40% 5-8 6,8 5 Sagat Curam > 40% > 8 9,5 Berdasarka zoasi tersebut di atas, daerah peyelidika dapat dibuat Peta Zoa. e. Peutupa Laha Merupaka rasio dari taah pada taama tertetu dega taah gudul. Pada taah gudul (petak baku) ilai C = 1.0. Utuk medapatka ilai C tahua perlu diperhatika perubaha perubaha pegguaa taah dalam setiap tahu. Pada Tabel. disajika ilai C utuk beberapa jeis taama yag terdapat di Idoesia. Tabel. Nilai C dari beberapa Jeis Pertaama di Idoesia No. Jeis Pertaama Nilai C 1. Taah yag diberaka tapi diolah secara periodik 1,0. Sawah beririgasi 0,01 3. Sawah tadah huja 0,05 4. Taama tegala (tidak dispesifikasi) 0,7 5. Taama rumput Brachiaria; - Tahu permulaa 0,3 + - Tahu berikutya 0, Ubi kayu 0,8 7. Jagug 0,7 8. Kekacaga 0,6 9. Ketag 0,4 10. Kacag taah 0, 11. Padi 0,5 1. Tebu 0, 13. Pisag 0,6 Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

46 Bab II Pedekata Teori -46 No. Jeis Pertaama Nilai C 14. Sereh wagi 0, Kopi dega taama peutup taah 0, 16. Yam 0, Cabe, jahe, da lai lai (rempah-rempah) 0,9 18. Kebu campura; - Kerapata tiggi 0,1 - Ubi kayu kedele 0, - Kerapata sedag 0,3 - Kerapata redah (kacag taah) 0,5 19. Perladaga berpidah pidah (shiftig cultivatio) 0,4 0. Perkebua (peutup taah buruk); - Karet 0,8 - Teh 0,5 - Kelapa Sawit 0,5 - Kelapa 0,8 1. Huta alam; - Peuh dega serasah 0,001 - Serasah sedikit 0,005. Huta produksi; - Tebag habis (clear cuttig) 0,5 - Tebag pilih ( selective cuttig) 0, 3. Belukar/rumput 0,3 4. Ubi kayu + kedele 0,3 5. Ubi Kayu + kacag taah 0,6 6. Ubi Kayu + jagug kacag taah 0,45 7. Padi gogo + jagug 0,5 8. Padi gogo + sorgum 0,5 9. Padi gogo + kedelai 0,3 30. Padi gogo + Kacag gede 0, Padi gogo + kacag tuggak 0,45 3. Kacag taah + kacag hijau 0, Kacag taah + kacag hijau 0, Jagug + kacaga/kacag taah 0, Jagug + ubi jalar 0, Alag alag dibakar sekali setiap tahu 0,1 37. Taah kosog, tidak diolah 0,95 Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

47 Bab II Pedekata Teori -47 No. Jeis Pertaama Nilai C 38. Taah kosog diolah 1,0 39. Ladag berpidah 0,4 40. Poho reboisasi, tahu 1 0,3 41. Poho reboisas, tahu 0,1 4. Taama perkebua, taah ditutup dega bagus 0,1 43. Taama perkebua, taah berpeutupa jelek 0,5 44. Semak tak tergaggu 0, Huta tak tergaggu, sedikit seresah 0, Huta tak tergaggu, bayak seresah 0, Koservasi Praktis Merupaka rasio taah yag hilag bila usaha koservasi taah dilakuka (teras, taama dalam kotur da sebagaiya) dega tapa usaha koservasi taah. Tapa koservasi taah ilai P = 1 (petak baku). Bila diteraska, ilai P diaggap sama dega P utuk strip croppig, sedag ilai LS didapat dega megaggap pajag lereg sebagai jarak horizotal dari masig masig teras. Pada Tabel.3 disajika pada beberapa tekik koservasi taah. No. 1. Teras bagku : Tabel.3 Nilai P pada Beberapa Tekik Koservasi Taah Jeis Tekik Koservasi Nilai P - Stadard disai da bagua baik 0,04 - Stadard disai da bagua sedag 0,15 - Stadard disai da bagua redah 0,35. Teras tradisioal 0,04 3. Peaama/pegolaha meurut kotur pada lereg : - 0 8% 0,5-9 0% 0,75 > 0% 0,90 4. Peaama rumput (Bahlia) dalam strip : - Stadard disai da keadaa pertumbuha baik 0,04 - Stadard disai da keadaa pertumbuha tidak baik 0,40 5. Peaama Crotaliria dalam rotasi 0,60 6. Pegguaa mulsa (jerami 6 to/ha/tahu) 0,30 7. (jerami 3 to/ha/tahu) 0,50 (jerami 1 to/ha/tahu) 0,80 Peaama taama peutup taah redah pada taama perkebua : Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

48 Bab II Pedekata Teori -48 No. Jeis Tekik Koservasi Nilai P - kerapata tiggi 0,1 - kerapata sedag 0,5 Peta keretaa erosi di peroleh dari tumpag tidih (overlay) peta faktor faktor USLE, yaitu : peta erosivitas huja, R; peta erodibilitas taah, K; peta kemiriga pajag lereg, LS; da peta CP..7.3 Peetapa Peta Fugsi Kawasa Peetapa Peta Fugsi Kawasa memperlihatka yag seharusya pemafataa laha yag sesuai fugsi kawasa lidug, kawasa peyagga da kawasa budidaya. Peta Fugsi Kawasa diperoleh dega meumpag tidihka peta kelas kelerega, jeis taah da itesitas curah huja haria rata-rata. Tabel.4 Kriteria Peetapa Kawasa Lidug da Budidaya No. FUNGSI KAWASAN TOTAL SKOR (Lereg, Jeis taah, Ch) 1 Kawasa lidug > 175 Kawasa peyagga Kawasa Budidaya Taama Tahua < 15 4 Kawasa Budidaya Taama Semusim < 15 5 Kawasa Pemukima < 15 Tabel.5 Nilai Skor Kelas Lereg NO KELAS LERENG (%) DISKRIPSI SKOR 1. I 0 8 Datar 0. II 8 15 Ladai III 15 5 Agak Curam IV 5 45 Curam V > 45 Sagat Curam 100 Tabel.6 Nilai Skor Kelas Curah Huja NO KELAS INTERVAL (mm/hari) DISKRIPSI SKOR 1. I 0 13,6 Sagat Redah 10. II 13,6 0,7 Redah 0 3. III 0,7 7,7 Sedag IV 7,7 34,8 Tiggi V > 34,8 Sagat Tiggi 50 Tabel.7 Nilai Skor Kelas Jeis Taah Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

49 Bab II Pedekata Teori -49 NO KELAS JENIS TANAH DISKRIPSI SKOR 1. I Aluvial, Tabah Gley, Plaosol, Hidromorf Tidak Peka 15. II Latosol Kurag Peka III Brow Forest Soil, No Caltic Brow, Meditera Agak Peka IV Adosol, Lateric, Grumosol, Podsol, Podsolic Peka V Regosol, Litosol, Orgaosol, Rezia Sagat Peka Peetapa Peta Araha Koservasi Taah Peta Araha Koservasi Taah memperlihatka idikasi kawasa yag perlu medapatka perhatia utuk dilakuka tidaka koservasi taah. Peta Araha Koservasi Taah dilakuka dega meumpag tidihka peta fugsi kawasa, peta ideks bahaya erosi da peta jeis pegguaa taah eksistig. Araha Recaa Peagaa Laha didasarka kepada beba laha dega karakteristikya dipioritaska pada laha di daerah hulu yaitu di kawasa fugsi lidug da peyagga. Berdasarka hasil meumpag tidihka peta fugsi kawasa, peta ideks bahaya erosi da peta jeis pegguaa taah eksistig, maka secara khusus dipetaka 1) kegiata budidaya di kawasa fugsi lidug da ) kegiata budidaya di kawasa fugsi peyagga berikut tigkat bahaya erosi di masig-masig kawasa. Matrik berikut memperlihatka araha peataa fugsi laha kritis secara umum yag didasarka kepada matrik atara perutuka laha di laha kritis dega pegguaa llaha. NO PENGGUNAAN LAHAN 1 Huta Perkebua 3 Kebu Campur 4 Tegala 5 Sawah Tabel.8 Matrik Araha Peataa Fugsi Laha Lidug Kembali ke Fugsi Lidug Kembali ke Fugsi Lidug Kembali ke Fugsi Lidug Kembali ke Fugsi Lidug Kembali ke Fugsi Lidug 6 Pemukima Perbaiki Peresapa PERUNTUKAN LAHAN UNTUK KAWASAN Peyagga Kembali Ke Huta Produksi Kembali Ke Huta Produksi Kembali Ke Huta Produksi Kembali Ke Huta Produksi Kembali Ke Huta Produksi Perbaiki Peresapa Taama Tahua Kembali ke Taama Tahua Kembali ke Taama Tahua Kembali ke Taama Tahua Kembali ke Taama Tahua Direhab sesuai eksistig Perbaiki Peresapa Sawah Direhab sesuai eksistig Direhab sesuai eksistig Direhab sesuai eksistig Direhab sesuai eksistig Direhab sesuai eksistig Tidak Perlu Rehab Taama Semusim Direhab Sesuai Eksistig Direhab Sesuai Eksistig Direhab Sesuai Eksistig Tidak Perlu Rehab Direhab Sesuai Eksistig Tidak Perlu Rehab Pemukima Tidak Perlu Rehab Tidak Perlu Rehab Tidak Perlu Rehab Tidak Perlu Rehab Tidak Perlu Rehab Sudah sesuai Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

50 Bab II Pedekata Teori -50 Matrik memperlihatka bahwa semua pegguaa laha dalam kawasa araha fugsi lidug harus dikembalika ke fugsi lidug, kecuali pemukima perlu perbaika sistem peresapa air. Demikia juga semua pegguaa laha kecuali pemukima pada kawasa araha peyagga da taama tahua harus dikembalika ke huta produksi atau taama tahua. Sedagka semua pegguaa laha di kawasa araha fugsi sawah, taama semusim atau pemukima, haya perlu rehabilitasi sesuai eksistig atau tidak perlu ada rehabilitasi. Alteratif Kegiata Rehabilitasi da Koservasi Laha meliputi : a. Kegiata Tekik Sipil (T) Simbol Tabel.9 Kegiata Tekik Sipil Tekis Koservasi Taah Kisara Lereg (%) T1 Teras guluda, teras kredit 5-30 T Teras datar 5-15 T3 Teras bagku T4 Salura Pembuaga Air, Bagua Terjua > 8 T5 T6 T7 T8 T9 T10 Bagua Pegedali Jurag/tebig Dam Peaha (Check Dam) Dam Pegedali Katog Air/rorak/salura butu Rip Rap (keloka sugai, patai), taggul peaha air Pavig blok Gambar.16 Teras Guluda Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

51 Bab II Pedekata Teori -51 D/ D=DEPTH SHOULDER BUND CUT SOIL W=WIDTH FILLED SOIL SHOULDER BUND W=WIDTH D CUT SOIL SHOULDER BUND W=WIDTH CHANNEL Gambar.17 Teras Bagku Cut soil Filled soil Lad surface Gradded terrace Cut soil Filled soil Level terrace b. Kegiata Vegetatif (V) Gambar.18 Teras Datar Tabel.30 Kegiata Vegetatif Simbol Tekis Koservasi Taah Kisara Lereg (%) V1 Taama peutup taah (Groud cover) semua V Pergilira taama, Multiple cropig, < 60 V3 Cotur cropig, Strip cropig ta ama semusim < 60 V4 Kebu campur, Agroforestry, Farmig System < 40 V5 Vegetasi tetap fugsi produksi, huta < 60 Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

52 Bab II Pedekata Teori -5 Simbol V6 V7 Tekis Koservasi Taah produksi tetap huta rakyat, huta kemasyarakata, perkebua Vegetasi tetap fugsi produksi terbatas (huta pro duksi terbatas, perkebua) Vegetasi tetap fugsi lidug/permae (huta lidug) Kisara Lereg (%) < 60 < 80 c. Lai-lai (L) Tabel.31 Kegiata Lai-Lai Simbol Tekis Koservasi Taah Kisara Lereg (%) L1 Pegelolaa Taah tidak itesif < 60 L Perliduga mata air, jurag, alur sugai dega vagetasi tetap semua L3 Perliduga daerah patai dega vegetasi tetap semua L4 Perliduga tepi jala (gebala rumput, turus jala, seloka) semua L5 Peaama/reboisasi secara sukses alami semua L6 Peaaaa/reboisasi sistem cemploga 60 L7 Peaama/reboisasi sistem tumpagsari 60 L8 Pegatura draiase air Limbah/buaga (sawah, pemukima, seloka, jala) semua L9 Pegatura kemiriga (sloppig) talud tepi sugai, tepi jala.8 PERENCANAAN BENDUNG Bagua bedug merupaka bagua yag dipakai utuk megatur elevasi air di sugai atau dega memperlebar pegambila di dasar sugai. Acua yag diguaka utuk perecaaa bedug berdasarka Stadard Kriteria Perecaaa Bagua Utama KP-0 yag diterbitka oleh BPSDA..8.1 Tipe-tipe Bedug Tipe bedug yag diguaka utuk megatur elevasi air di sugai adalah : 1. Bedug tetap. Bedug gerak Disampig kedua jeis bedug tersebut, ada satu jeis bedug yag disebut Bedug Sariga (Bedug Tyroller). Semetara bedug pegambila air di dasar sugai disebut juga bedug sariga bawah atau bedug Tyroller Bedug Tetap Bedug tetap adalah bagua melitag sugai yag memberika tiggi muka air miimum kepada bagua tetap utuk keperlua irigasi. Bedug ii mejadi peghalag Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

53 Bab II Pedekata Teori -53 selama terjadi bajir da dapat meyebabka geaga luas di daerah hulu. Tipe ii palig umum di Idoesia. Keutugaya : 1. Operasi da pemeliharaaya lebih murah da mudah.. Stabilitasya besar karea memafaatka berat sediri dari bagua bedug tersebut. 3. Taha terhadap kodisi alam. Kerugiaya : 1. Pembuataya mahal.. Diperluka bagua taggul peaha bajir yag tiggi akibat backwater. 3. Taah dasar yag baik utuk keduduka podasi agar tidak terjadi peurua taah dasar Bedug Gerak Bedug Gerak adalah bagua air yag melitag sugai dega pitu yag dapat dibuka da ditutup berfugsi sebagai pelimpah air pada waktu terjadi bajir besar serta utuk meiggika muka air tertetu pada bagua pegambila. Gambar.19 Deah Bedug Gerak dega Pitu Radial Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

54 Bab II Pedekata Teori -54 Gambar.0 Potoga A-A Bedug gerak harus memiliki miimum bukaa agar bagua itu tetap berfugsi jika pitu yag lai rusak. Ada beberapa tipe pitu : a. Pitu sorog, diguaka utuk bukaa kecil dega tiggi maksimum 3 m da lebar 3m. Jika dimesi lebih besar maka bisa diguaka pitu sorog rol yaitu pitu Stoey dega roda yag tidak dipasag di pitu tetapi pada keragka terpisah da pitu rol biasa yag dipasag lagsug pada pitu, hal ii dimaksudka agar alat-alat agkurya tidak terlalu berat utuk meaggulagi gaya gesek pada Spoey. Pitu Sorog Pitu Spoey Pitu Rol b. Pitu ragkak yaitu pitu sorog / rol yag terdiri dari pitu yag tidak salig berhubuga yag dapat dituruka atau diagkat, keutuga alat agkat lebih riga. Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

55 Bab II Pedekata Teori -55 Pitu Ragkak (Dua Pitu) c. Pitu segme atau radial memiliki keutuga yaitu tidak ada gaya geseka yag harus diperhitugka. Pitu Segme atau Radial Pitu Segme atau Radial dega Batu Gambar.1 Jeis-jeis Pitu utuk Bedug Gerak Keutugaya : 1. Pegguaa Bedug Gerak yaitu debit bajir bisa melalui bedug tapa memberika tambaha keaika tiggi muka air ke hulu (backwater) yag besar.. Dapat megotrol muka air utuk pemasuka kebutuha irigasi. 3. Kapasitas lolosya lebih besar daripada bedug tetap. Kerugiaya : 1. Biaya operasioal lebih mahal da lebih sulit karea harus ada pegotrola secara ruti, selai itu durabilitas da ketahaa meghadapi kodisi meda yag ada belum perah teruji. Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

56 Bab II Pedekata Teori Bedug Sariga Bawah Bedug Sariga adalah bedug yag direcaaka utuk meyadap air bagia bawah (bottom itake) melalui lubag sadap yag teggelam dalam air dega dilegakapi sariga utuk mecegah masukya material yag tidak dikehedaki ke salura pembawa. (Bedug Sariga pada sugai Beralira Deras, 001). Bedug sariga bawah merupaka tipe bagua yag dapat meyadap air dari sugai tapa terpegaruh oleh tiggi muka air. Tipe ii terdiri dari sebuah parit terbuka ( Flume ) yag terletak tegak lurus terhadap alira sugai. Flume tersebut dipasagi sariga dega jeruji baja utuk meghalagi masukya sedime-sedime kasar. Tipe ii cocok diguaka di daerah peguuga karea hampir tidak mempuyai bagia yag memerluka eksploitasi da dapat bekerja tapa pegawasa, disampig itu bedug ii tidak mempuyai bagia yag meghalagi alira sugai da baha dasar kasar maka bedug ii tidak mudah rusak akibat hempasa batu-batu bogkah yag diagkut alira tetapi dalam perecaaa hedakya dipertimbagka hal hal sebagai berikut : 1. Bedug ii tidak cocok utuk sugai yag fluktuasi bahaya mempuyai agredasi da degradasi yag besar dalam jagka waktu sigkat.. Dasar sugai yag rawa gerusa memerluka podasi yag cukup dalam. 3. Bedug harus direcaaka dega seksama agar taha rembesa. 4. Kostruksi soroga dibuat sederhaa, taha betura batu da mudah dibersihka jika tersumbat. 5. Bagua harus dilegkapi dega katog Lumpur dega kapasitas tampug memadai da kecepata alira cukup, yag satu utuk membilas partikel di depa pitu pegambila da yag satu lagi diawal salura primer. 6. Harus dibuat pelimpah yag cocok disalura primer utuk mejaga jika terjadi kelebiha air. Letak bedug sariga bawah dapat dilihat pada Gambar.. Gambar. Tata Letak Bedug Sariga Bawah Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

57 Bab II Pedekata Teori Perecaaa Bedug.8..1 Tipe-tipe Mercu Terdapat beberapa tipe mercu, yaitu : a. Mercu bulat Bedug dega mercu bulat memiliki harga koefisie debit yag jauh lebih tiggi dibadigka dega koefisie bedug ambag lebar. Pada sugai ii aka bayak memberika keutuga karea bagua ii aka meguragi tiggi muka air hulu selama bajir. Harga koefisie debit mejadi lebih tiggi karea legkug streamlie da tekaa egatif ada mercu (KP-0, 1986). Gambar.3 Bedug dega Mercu Bulat Tekaa pada mercu adalah fugsi perbadiga atara H 1 da r (H 1 / r). Utuk bedug dega dua jari jari ( R ), jari jari hilir aka diguaka utuk meemuka harga koefisie debit. Utuk meghidari bahaya kavitasi local, tekaa miimum pada mercu bedug harus dibatasi sampai 4 m tekaa air jika mercu tersebut dari beto. Utuk pasaga batu tekaa subatmosfer sebaikya dibatasi sampai 1 m tekaa air. Persamaa eergi da debit utuk bedug ambag pedek dega pegotrol segi empat adalah sebagai berikut : Q C / 3 / 3g bh Q = debit ( m 3 / dt ) C d = koefisie debit ( C d = C 0. C 1. C ) g = percepata gravitasi ( 9,8 m / dt ) b = pajag mercu ( m ) H 1 = tiggi di atas mercu ( m ) C 0 = fugsi H 1 /r ( Gambar.8 ) C 1 = fugsi p/h 1 ( Gambar.9 ) C = fugsi p/h 1 da kemiriga muka hulu bedug ( Gambar.30 ) d 1,5 1 C o mempuyai harga maksimum 1,49 jika H 1 /r lebih dari 5,0 ( Gambar.7 ) Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

58 Bab II Pedekata Teori -58 Gambar.4 Tekaa pada Mercu Bedug Bulat Sebagai Fugsi Perbadiga H 1 /r Gambar.5 Harga harga Koefisie C o utuk Bedug Ambag Bulat Sebagai Fugsi Perbadiga H 1 /r Gambar.6 Koefisie C 1 sebagai fugsi perbadiga p/h 1 Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

59 Bab II Pedekata Teori -59 Gambar.7 Harga harga Koefisie C utuk Bedug Mercu Ogee dega Muka Hulu Melegkug ( USBR,1960 ) Gambar.8 Faktor Peguraga Alira Teggelam Sebagai Fugsi H /H 1 b. Mercu Ogee Mercu Ogee berbetuk tirai luapa bawah dari bedug ambag tajam aerasi. Oleh karea itu mercu tidak aka memberika tekaa subatmosfer pada permukaa mercu sewaktu bedug megalirka air pada debit recaa. Utuk debit yag lebih redah, air aka memberika tekaa ke bawah pada mercu. Utuk merecaaka permukaa mercu Ogee bagia hilir U.S Army Corps of Egieers megembagka persamaa : Y X 1 hd k h d X da Y = koordiator-koordiator permukaa hilir h d = tiggi recaa di atas mercu ( m ) K da = parameter ( Tabel.3 ) Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

60 Bab II Pedekata Teori -60 Tabel.3 Harga harga K da Kemiriga permukaa hilir K Vertikal,000 1,850 3 : 1 1,936 1,836 3 : 1,939 1,810 3 : 1 1,873 1,776 Betuk - betuk mercu Ogee dapat dilihat pada Gambar.9 adalah sebagai berikut : Gambar.9 Type Mercu Ogee Bagua hulu mercu bervariasi disesuaika dega kemiriga permukaa hilir. Persamaa atara tiggi eergi da debit utuk bedug Ogee adalah : C d = koefisie debit ( C 0. C 1. C ) g = gravitasi (m / dt ) b = lebar mercu ( m ) H 1 = tiggi eergi di atas ambag ( m ) C 0 = kostata = 1,30 C 1 = fugsi p/h d da H 1 / h d C = faktor koreksi utuk permukaa hulu Q Cd. / 3 /3. g b. H Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

61 Bab II Pedekata Teori -61 Faktor koreksi C 1 disajika dalam Gambar.30 da sebaikya dipakai utuk berbagai tiggi bedug di atas dasar sugai. Gambar.30 Faktor Koreksi utuk Selai Tiggi Eergi Recaa Pada Bedug Mercu Ogee ( meurut Ve Te Chow, 1959, berdasarka data USBR da WES ).8.. Lebar Efektif Mercu Lebar efektif mercu (B e ) dihubugka dega lebar mercu yag sebearya (B), yaki jarak atara pagkal-pagkal bedug da/atau tiag pacag, dega persamaa berikut : B e = B - (K p + K a ) H 1 dimaa : = jumlah pilar K p = koefisie kotraksi pilar K a = koefisie kotraksi pagkal bedug H 1 = tiggi eergi (m) Harga-harga koefisie K p da K a dapat dilihat pada Tabel -33 Tabel -33. Harga-harga koefisie kotraksi Kp Utuk pilar berujug segi empat dega sudut-sudut 0,0 dibulatka pada jari-jari yag hampir sama dega 0,1 dari tebal pilar Utuk pilar berujug bulat 0,01 Utuk pilar berujug rucig 0 Utuk pagkal tembok segi empat dega tembok hulu pada ,0 ke arah alira Utuk pagkal tembok bulat dega tembok hulu pada ,10 ke arah alira alira dega 0,5 H1 > r > 0,15 H1 Utuk pagkal tembok bulat dimaa r > 0,5 H1 da tembok hulu tidak 0 lebih dari 45 0 ke arah alira Ka Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

62 Bab II Pedekata Teori -6 Gambar -31. Lebar Efektif Mercu.8..3 Peredam Eergi Peredam eergi berfugsi utuk meredam eergi alira dari salura pelucur. Pemiliha tipe peredam eergi dipertimbagka terhadap faktor berikut: (Bedug Tipe Uruga,14) Karakteristik hidrolis pada tipe peredam eergi yag direcaaka. Hubuga atara peredam eergi dega tubuh bedug. Karakteristik hidrolis da karakteristik kostruktif dari bagua pelimpah, locata hidrolik (locata air) yag terjadi. Kodisi topografi, geologi. Karakteristik dari sugai. a. Locata Air Utuk meetuka awal dari locata air yaitu dega persamaa : 1 v1. g H1 Z v 1 = kecepata awal locata ( m / dt ) g = percepata gravitasi ( m / dt ) H 1 = tiggi eergi di atas ambag ( m ) Z = tiggi jatuh ( m ) Dega q = v 1. y u da utuk kedalama kojugsi dalam locata air adalah : y 1/ 1 8Fr 1 y u v1 Fr g. y u Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

63 Bab II Pedekata Teori -63 y = kedalama air di atas ambag ujug ( m ) y u = kedalama air di awal locat air ( m ) Fr = bilaga Froude v 1 = kecepata awal locata ( m / dt ) g = percepata gravitasi ( 9,8 m / dt ) Kedalama kojugsi utuk setiap q dapat ditemuka da diplot. Utuk mejaga agar locata tetap dekat dega muka mirig bedug da diatas latai, maka latai harus dituruka higga kedalama air hilir sama dega kedalama kojugsi. Utuk alira teggelam, jika muka air hilir lebih tiggi dari /3 H 1 di atas mercu tidak diperluka peredam eergi. b. Pajag Kolam Locata Air Pajag kolam locata air di belakag Potoga U ( Gambar.35 ) biasaya kurag dari pajag bebas locata tersebut karea ada ambag ujug ( ed sill ). Ambag berfugsi utuk mematapka alira ii umumya ditempatka pada jarak, da persamaaya : L j = 5 ( + y z ) L j = pajag kolam ( m ) = tiggi ambag ujug ( m ) y z = kedalama air di atas ambag ( m ) di belakag Potoga U. Tiggi yag diperluka ambag ujug ii sebagai fugsi bilaga Froude ( F ru ), kedalama air yag masuk y u, da tiggi muka air hilir, dapat ditetuka dari Gambar.3. Gambar.3 Parameter-parameter Locat Air Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

64 Bab II Pedekata Teori -64 Gambar.33 Hubuga Percobaa atara Fru, y/yu, da /yu utuk Ambag Ujug Pedek ( Forster da Skride,1950 ) c. Tipe Kolam Olak 1) Kolam Olak Tipe Bak Teggelam Jika kedalama kojugsi hilir dari locat air terlalu tiggi dibadig kedalama air ormal hilir, atau kalau diperkiraka aka terjadi kerusaka pada latai kolam yag pajag akibat batu batu besar yag teragkut lewat atas bedug, maka dapat dipakai peredam eergi yag relatif pedek tetapi dalam. Kolam olak tipe bak teggelam telah diguaka pada bedug bedug redah da utuk bilaga bilaga Froude redah. Baha ii diolah oleh Istitut Tekik Hidrolika di Badug utuk meghasilka seragkaia perecaaa utuk kolam dega tiggi eergi redah ii. h c = kedalama air kritis ( m ) q = debit per lebar satua ( m 3 / dt. m ) g = percepata gravitasi ( 9,8 m / dt ) hc 3 q g Gambar.34 Tipe Bak Teggelam Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

65 Bab II Pedekata Teori -65 ) Kolam Olak Tipe Vlughter Kolam ii tidak biasa diguaka pada tiggi air hilir di atas da di bawah tiggi muka air yag telah diuji di laboratorium. Peyelidika meujukka bahwa tipe bak teggelam yag perecaaaya hampir sama dega kolam vlughter lebih baik. Gambar.35 Tipe Vlughter q Hc = 3 g Jika 0,5 < Jika,0 < z,0 h c z 15,0 h c t =,4 h c + 0,4 z t = 3,0 h c + 0,1 z h a = 0,8 h c c z D = R = L ( m ) 3) Kolam Olak Tipe Schoklitsch Armi Schoklitsch meemuka kolam olaka yag ukura-ukuraya tidak tergatug pada tiggi muka air hulu maupu hilir, melaika tergatug pada debit per satua lebar. Gambar.36 Tipe Schoklitsch Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

66 Bab II Pedekata Teori -66 Pajag kolam olaka L = ( 0,5-1 ) w 1 1 w Tiggi ambag hilir dari latai S = β q ( ) 4 g dega harga miimum 0,1 w. Utuk faktor β dapat diambil dari Gambar.40, da faktor ξ diambil atara 0,003 da 0,08. Harga ρ pada umumya diambil 0, Pitu Pegatur Gambar.37 Grafik Faktor β Dalam merecaaka pitu, faktor-faktor berikut harus dipertimbagka : Berbagai beba yag bekerja pada pitu Alat pegagkat : teaga mesi, teaga mausia Kedap air da sekat Baha bagua 1) Pembebaa Pitu Pada pitu sorog tekaa air diteruska ke spoeg, da pada pitu radial ke batala pusat. Pitu sorog kayu direcaaka sedemikia rupa sehigga masig-masig balok kayu mampu meaha beba da meeruskaya ke spoeg, utuk pitu sorog baja, gaya tersebut harus dibawa oleh balok. Gambar -38. Gaya-gaya Yag Bekerja Pada Pitu Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

67 Bab II Pedekata Teori -67 ) Alat Pegagkat Alat pegagkat dega stag biasaya dipakai utuk pitu-pitu lebih kecil. Utuk pitupitu yag dapat meutup sediri, karea diguaka ratai berat sediri atau kabel baja tegaga tiggi. Pemiliha teaga mausia atau mesi bergatug pada ukura da berat pitu, tersediaya teaga listrik, waktu eksploitasi, mudah/tidakya eksploitasi pertimbagapertimbaga ekoomis. 3) Kedap Air Umumya pitu sorog memperoleh kekedapaya dari pelat peruggu yag dipasag di pitu. Pelat-pelat ii juga dipasag utuk meguragi geseka. Jika pitu sorog harus dibuat kedap sama sekali, maka sekat atasya juga dapat dibuat dari peruggu. Sekat dasarya bisa dibuat dari kayu atau karet. Pitu sorog da radial dari baja megguaka sekat karet tipe moder. Gambar -39. Sekat Air dari Karet utuk Bagia Sampig (A), Dasar (B) da Atas (C) Pada Pitu Baja 4) Baha Bagua Pitu yag dipakai utuk pegambila da pembilas dibuat dari kayu dega keragka (moutig) baja, atau dibuat dari pelat baja yag diperkuat dega gelagar baja. Pelatpelat peruggu dipasag pada pitu utuk meguragi geseka di atara pitu dega spoegya. Pitu berukura kecil jarag memerluka rol. Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

68 Bab II Pedekata Teori -68 Gambar -40. Tipe-tipe Pitu Pegatur.8.3 Stabilitas Bagua Stabilitas Terhadap Daya Dukug Taah Perhituga daya dukug ii dipakai rumus teori daya dukug Terzaghi : q = c. Nc. +. D. Nq + ½.. B. N q = daya dukug keseimbaga (t/m ) B = lebar podasi (m) D = kedalama podasi (m) c = kohesi = berat isi taah (t/m 3 ) Nc, Nq, N = faktor daya dukug yag tergatug dari besarya sudut geser dalam ().8.3. Stabilitas Terhadap Gulig SF = M M v h 1,5...(utuk kodisi ormal) > 1,...(utuk kodisi gempa) SF = faktor keamaa Mv = besarya mome vertikal (KNm) Mh = besarya mome horisotal (KNm) Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur

69 Bab II Pedekata Teori Stabilitas Terhadap Geser SF = V H SF = faktor keamaa V = besarya gaya vertikal (KN) H = besarya gaya horisotal (KN) 1,5...(utuk kodisi ormal) > 1,...(utuk kodisi gempa) Stabilitas Terhadap Eksetrisitas Mt Mg e = ½. L - V L = lebar dasar bedug yag ditijau ( m ) e < 1/6. B...(utuk kodisi ormal) e < 1/3. B...(utuk kodisi gempa) Keamaa Terhadap Tekaa Taah V max = < iji taah Lx3.( L / e) Pgelolaa Sumber Daya Air Daerah Alira Sugai Dolok Peggaro Wilayah Sugai Jratuselua Di Semarag Timur