DEBIT SUNGAI PROGO RUAS BANJARSARI KALIJOSO KABUPATEN MAGELANG

Transkripsi

1 DEBIT SUNGAI PROGO RUAS BANJARSARI KALIJOSO KABUPATEN MAGELANG DWI SAT AGUS YUWONO Staff Pengajar Fakultas Teknik Universitas Tidar Magelang ABSTRACT Hydrology data are very important to determine discharge of flood in period 2,5,10, 20, 30, 100,200,and 1000 year.it is such as the width of the river flow region [DAS], the length of river,the yearly maximum discharge and soon those data can be analyzed using statistical formulation and it can yield the planning of discharge flood.nakayasv way is the way to measure discharge using hydrograph.with the data of longitudinal section of the river cross section can be calculated passing capacity using HEC-RAS instrument. this paper explains the calculation discharge of hulu Progo river in Banjarsari Kalijoso kabupaten Magelang bridge. Keywords: Hydrology data,nakayasu,passing capacity. A. PENDAHULUAN Data debit banjir sungai dengan data ulang tertentu sangat diperlukan untuk merencanakan sebuah jembatan. Sehingga biasanya sebelum merencanakan jembatan perlu menghitung debit banjir, dengan cara bermacam- macam. Dalam perhitungan ini sangat membutuhkan data- data seperti luas daerah aliran sungai (DAS), catchment area, panjang sungai, curah hujan, dan lain-lain. Setelah data tersedia selanjutnya dihitung debit banjir rencana 28

2 misal dengan cara memperkenalkan laju aliran puncak. Seperti, hidrograf satuan sintetik Gama 1 dan Nakayasu. Dalam tulisan ini akan dibahas debit sungai dengan cara Nakayasu dan passing Capacity dengan studi kasus di Ruas Banjarsari- Kalijoso sungai progo kabupaten Magelang. B. PEMBAHASAN Vol. 39 No. 2, 15 Agustus 2013 : Pengumpulan data Data Daerah Aliran Sungai (DAS) Progo diperoleh dari penggambaran peta Daerah Aliran Sungai (DAS). Ditentukan daerah tangkapan hujan untuk wilayah yang muaranya ke lokasi sungai Progo yang berbatasan antara Kalijoso Banjarsari lebih jelasnya lihat gambar 1. Peta Daerah Aliran Sungai Progo. Gambar 1. Peta sebagian Daerah Aliran Sungai Progo- Jembatan Timur Data lain diperoleh gambar rencana pembangunan jembatan Trinil Banjarsari- Kalijoso potongan memanjang dan gambar situasi pada jembatan. Adapun gambar situasi kontur seperti pada 29

3 Debit Sungai Progo Ruas Banjarsari Kalijoso Kabupaten Magelang (Dwi Sat Agus Yuwono) gambar 2. Situasi kontur sungai dan pada gambar 3 potongan memanjang jembatan. Gambar 2. SITUASI KONTUR SUNGAI Gambar 3. Potongan memanjang jembatan Data tersedia yang didapat juga pemeriksaan gradasi butiran seperti pada table I. Data pemeriksaan saringan. Pemeriksaan Saringan Contoh dari : Jembatan Trinil Jenis : Sampel Galian Di Tes : 17 Juli 2011 Proyek : Data Penelitian 30

4 Vol. 39 No. 2, 15 Agustus 2013 : Saringan (inch) BeratTertahan (kg) % Tertahan % Komulatif 3 56,26 17,64 17, ,10 20,40 33,04 1,5 44,896 14,07 52, ,374 15,18 67,29 ¾ 26,69 8,36 75,65 ½ 24,14 7,56 83,21 3/8 7,20 2,25 85,46 No. 4 6,27 1,96 87,42 No. 8 4,40 1,38 88,80 No. 16 2,20 0,69 89,49 Panci 33,546 10,51 100,00 Jumlah 319, Perhitungan debit rencana dengan Nakayasu Lokasi Cross Section : Jembatan Trinil Nama Sungai : Progo Hulu Lokasi : Ruas Jalan Kalijoso Banjarsari Luas daerah Aliran Sungai : 575,170 km 2 Panjang Sungai : 37,950 km Tg = 0, ,058 L (untuk L > 15 km) = 0,21 L 0,70 (untuk L < 15 km) = 2,601 jam a = 1/Tg x 0,470 (A.L) 0,25 = 2,196 31

5 Debit Sungai Progo Ruas Banjarsari Kalijoso Kabupaten Magelang (Dwi Sat Agus Yuwono) Tr = (0,5 s/d 1) Tg = 1,301 jam Tp = Tg + 0,80 tr = 3,642 jam T0,3 = a Tg = 5,713 jam T1.5 = 8,56922 jam Qp = 1/3,6 x A.R0 x 1/(0,3 Tp + T0,3) = 23,477 Lebih lanjut hidrograf satuan hasil hitungan seperti pada tabel 2. Hidrograf satuan Nakayasu. Tabel 2 Hidrograf Satuan Nakayasu t Qt 0-Tp Tp-T03 T0.3-T1.5 Ket q 0 0,000 0,000 Qa 1 1,056 1, ,572 5,572 Q 3 14,745 14, ,853 20, ,983 Q2 14, ,765 10, ,734 7, ,557 5, ,992 3, ,080 3, ,471 2, ,982 1, ,590 1, ,275 1, ,023 Q3 1, ,821 0, , ,364 1, ,156 1, ,980 0, ,831 0, ,704 0, ,597 0, ,506 0,506 Selanjutnya hidrograf banjir rencana Kalang Ulang 2, 5, 10, 20, 50, 100, 200, 1000 dan PMP. 32

6 Vol. 39 No. 2, 15 Agustus 2013 : Tabel 2 Kala Ulang 2 Tahun Waktu (jam) UH 1 38, , , , , ,196 Q 0 0,000 0,000 0, ,056 40,609 0,00 40, , ,333 10,34 0,00 224, , ,164 54,56 7,38 0,00 629, , , ,37 38,97 5,91 0,00 991, , , ,17 103,12 31,18 5,17 0,00 919, , , ,69 145,84 82,50 27,28 4,43 820, , , ,40 104,78 116,67 72,18 23,38 719, , ,738 75,72 75,28 83,82 102,09 61,87 612, , ,566 54,41 54,09 60,23 73,35 87,50 483, , ,471 39,09 38,86 43,27 52,70 62,87 355, ,471 95,035 30,16 27,92 31,09 37,86 45,17 267, ,982 76,236 24,19 21,54 22,34 27,20 32,45 203, ,590 61,156 19,41 17,28 17,23 19,54 23,32 157, ,275 49,058 15,57 13,86 13,82 15,08 16,75 124, ,023 39,354 12,49 11,12 11,09 12,10 12,92 99, ,821 31,569 10,02 8,92 8,90 9,70 10,37 79, ,658 25,324 8,04 7,16 7,14 7,78 8,32 63, ,364 52,455 6,45 5,74 5,72 6,24 6,67 83, ,156 44,462 13,35 4,60 4,59 5,01 5,35 77, ,980 37,687 11,32 9,54 3,68 4,02 4,29 70, ,831 31,945 9,59 8,08 7,63 3,22 3,44 63, ,704 27,078 8,13 6,85 6,47 6,68 2,76 57, ,597 22,952 6,89 5,81 5,48 5,66 5,72 52, ,506 19,455 5,84 4,92 4,65 4,80 4,85 44,514 33

7 Debit Sungai Progo Ruas Banjarsari Kalijoso Kabupaten Magelang (Dwi Sat Agus Yuwono) Tabel 4 Tabel Kala Ulang 5 Tahun Waktu (jam) UH 1 47, , , , , , ,000 0, ,056 50,093 0,00 2 5, ,393 12,75 0, , ,631 67,30 9,11 0, , , ,09 48,07 7,29 0, , , ,86 127,21 38,46 6,38 0, , , ,95 179,90 101,76 33,65 5,46 7 7, , ,01 129,25 143,92 89,04 28,84 8 5, ,659 93,41 92,87 103,40 125,93 76,32 9 3, ,433 67,11 66,72 74,29 90,48 107, , ,141 48,22 47,94 53,38 65,01 77, , ,232 37,20 34,44 38,35 46,71 55, ,982 94,042 29,84 26,57 27,55 33,56 40, ,590 75,439 23,94 21,31 21,26 24,11 28, ,275 60,516 19,20 17,10 17,05 18,60 20, ,023 48,545 15,40 13,72 13,68 14,92 15, ,821 38,942 12,36 11,00 10,97 11,97 12, ,658 31,239 9,91 8,83 8,80 9,60 10, ,364 64,706 7,95 7,08 7,06 7,70 8, ,156 54,847 16,47 5,68 5,66 6,18 6, ,980 46,490 13,96 11,76 4,54 4,96 5, ,831 39,406 11,83 9,97 9,41 3,98 4, ,704 33,402 10,03 8,45 7,98 8,24 3, ,597 28,312 8,50 7,16 6,76 6,98 7, ,506 23,998 7,21 6,07 5,73 5,92 5,98 34

8 Vol. 39 No. 2, 15 Agustus 2013 : Tabel 5 Tabel 5 Kala Ulang 10 Tahun Waktu (jam) UH 1 52, ,38 3 9,55 4 7,64 5 6,69 6 5,73 0 0,000 0, ,056 55,477 0, , ,809 14,121 0, , ,824 74,533 10,087 0, , , ,228 53,238 8,069 0, , , , ,877 42,590 7,061 0, , , , , ,702 37,267 6, , , , , ,387 98,614 31, , , , , , ,464 84, , ,792 74,326 73,893 82, , , , ,847 53,402 53,090 59,114 71,992 85, , ,832 41,197 38,144 42,472 51,725 61, , ,149 33,048 29,427 30,515 37,163 44, ,590 83,547 26,511 23,606 23,541 26,701 31, ,275 67,020 21,266 18,936 18,885 20,599 22, ,023 53,763 17,060 15,190 15,149 16,524 17, ,821 43,128 13,685 12,185 12,152 13,255 14, ,658 34,596 10,978 9,775 9,748 10,633 11, ,364 71,660 8,806 7,841 7,820 8,530 9, ,156 60,741 18,241 6,290 6,273 6,843 7, ,980 51,486 15,461 13,029 5,032 5,489 5, ,831 43,641 13,106 11,044 10,423 4,403 4, ,704 36,992 11,109 9,361 8,835 9,120 3, ,597 31,355 9,416 7,935 7,489 7,731 7, ,506 26,578 7,981 6,726 6,348 6,553 6,626 35

9 Debit Sungai Progo Ruas Banjarsari Kalijoso Kabupaten Magelang (Dwi Sat Agus Yuwono) Tabel 6 Table 6. Kala Ulang 20 Tahun Waktu (jam) UH 1 56, , ,25 4 8,20 5 7,17 6 6,15 0 0,000 0, ,056 59, , ,078 15,15 0, , ,107 79,95 10,82 0, , , ,55 57,11 8,66 0, , , ,19 151,11 45,68 7,57 0, , , ,96 213,71 120,89 39,97 6,49 7 7, , ,44 153,54 170,96 105,78 34,26 8 5, , ,96 110,32 122,83 149,59 90,67 9 3, ,032 79,73 79,26 88,25 107,48 128, , ,604 57,28 56,95 63,41 77,22 92, , ,262 44,19 40,91 45,56 55,48 66, , ,714 35,45 31,56 32,73 39,86 47, ,590 89,616 28,44 25,32 25,25 28,64 34, ,275 71,888 22,81 20,31 20,26 22,10 24, ,023 57,668 18,30 16,29 16,25 17,72 18, ,821 46,260 14,68 13,07 13,04 14,22 15, ,658 37,109 11,78 10,49 10,46 11,41 12, ,364 76,866 9,45 8,41 8,39 9,15 9, ,156 65,154 19,57 6,75 6,73 7,34 7, ,980 55,226 16,58 13,98 5,40 5,89 6, ,831 46,811 14,06 11,85 11,18 4,72 5, ,704 39,679 11,92 10,04 9,48 9,78 4, ,597 33,633 10,10 8,51 8,03 8,29 8, ,506 28,508 8,56 7,21 6,81 7,03 7,11 36

10 Vol. 39 No. 2, 15 Agustus 2013 : Tabel 7 Table 7. Kala Ulang 50 Tahun Waktu (jam) UH 1 62, , ,30 4 9,04 5 7,91 6 6,78 0 0,000 0, ,056 65, , ,351 16,70 0, , ,507 88,16 11,93 0, , , ,29 62,97 9,54 0, , , ,93 166,64 50,38 8,35 0, , , ,05 235,67 133,31 44,08 7,16 7 7, , ,31 169,32 188,53 116,65 37,78 8 5, , ,37 121,65 135,46 164,97 99,98 9 3, ,155 87,92 87,40 97,32 118,52 141, , ,442 63,17 62,80 69,92 85,16 101, , ,572 48,73 45,12 50,24 61,18 72, , ,193 39,09 34,81 36,10 43,96 52, ,590 98,824 31,36 27,92 27,85 31,58 37, ,275 79,275 25,16 22,40 22,34 24,37 27, ,023 63,594 20,18 17,97 17,92 19,55 20, ,821 51,014 16,19 14,41 14,37 15,68 16, ,658 40,923 12,99 11,56 11,53 12,58 13, ,364 84,764 10,42 9,28 9,25 10,09 10, ,156 71,848 21,58 7,44 7,42 8,09 8, ,980 60,901 18,29 15,41 5,95 6,49 6, ,831 51,621 15,50 13,06 12,33 5,21 5, ,704 43,756 13,14 11,07 10,45 10,79 4, ,597 37,089 11,14 9,39 8,86 9,14 9, ,506 31,438 9,44 7,96 7,51 7,75 7,84 37

11 Debit Sungai Progo Ruas Banjarsari Kalijoso Kabupaten Magelang (Dwi Sat Agus Yuwono) Tabel 8 Table 8. Kala Ulang 100 Tahun Waktu (jam) UH 1 65, , ,96 4 9,56 5 8,37 6 7,17 0 0,000 0, ,056 69,425 0,00 2 5, ,429 17,67 0, , ,637 93,27 12,62 0, , , ,82 66,62 10,10 0, , , ,06 176,30 53,30 8,84 0, , , ,79 249,33 141,04 46,64 7,57 7 7, , ,19 179,14 199,46 123,41 39,97 8 5, , ,46 128,70 143,31 174,53 105,78 9 3, ,540 93,01 92,47 102,96 125,40 149, , ,540 66,83 66,44 73,98 90,09 107, , ,475 51,56 47,73 53,15 64,73 77, , ,335 41,36 36,83 38,19 46,51 55, , ,553 33,18 29,54 29,46 33,41 39, ,275 83,871 26,61 23,70 23,63 25,78 28, ,023 67,280 21,35 19,01 18,96 20,68 22, ,821 53,971 17,13 15,25 15,21 16,59 17, ,658 43,295 13,74 12,23 12,20 13,31 14, ,364 89,678 11,02 9,81 9,79 10,67 11, ,156 76,014 22,83 7,87 7,85 8,56 9, ,980 64,431 19,35 16,31 6,30 6,87 7, ,831 54,614 16,40 13,82 13,04 5,51 5, ,704 46,292 13,90 11,71 11,06 11,41 4, ,597 39,239 11,78 9,93 9,37 9,67 9, ,506 33,260 9,99 8,42 7,94 8,20 8,29 38

12 Vol. 39 No. 2, 15 Agustus 2013 : Tabel 9 Table 9. Kala Ulang 200 Tahun Waktu (jam) UH 1 69, , , ,06 5 8,80 6 7,54 Q 0 0,000 0,000 0, ,056 73,015 0,00 73, , ,373 18,59 0,00 403, , ,767 98,10 13,28 0, , , , ,58 70,07 10,62 0, , , , ,10 185,41 56,05 9,29 0, , , , ,76 262,22 148,33 49,05 7, , , , ,50 188,40 209,77 129,79 42, , , , ,15 135,36 150,72 183,55 111, , , ,113 97,82 97,25 108,29 131,88 157,33 868, , ,011 70,28 69,87 77,80 94,75 113,04 638, , ,875 54,22 50,20 55,90 68,08 81,22 480, , ,073 43,50 38,73 40,16 48,91 58,35 366, , ,958 34,89 31,07 30,98 35,14 41,92 283, ,275 88,207 27,99 24,92 24,85 27,11 30,12 223, ,023 70,758 22,45 19,99 19,94 21,75 23,24 178, ,821 56,761 18,01 16,04 15,99 17,45 18,64 142, ,658 45,533 14,45 12,87 12,83 13,99 14,95 114, ,364 94,314 11,59 10,32 10,29 11,23 12,00 149, ,156 79,943 24,01 8,28 8,26 9,01 9,62 139, ,980 67,762 20,35 17,15 6,62 7,22 7,72 126, ,831 57,437 17,25 14,54 13,72 5,80 6,19 114, ,704 48,686 14,62 12,32 11,63 12,00 4,97 104, ,597 41,267 12,39 10,44 9,86 10,17 10,29 94, ,506 34,980 10,50 8,85 8,35 8,62 8,72 80,036 39

13 Debit Sungai Progo Ruas Banjarsari Kalijoso Kabupaten Magelang (Dwi Sat Agus Yuwono) Tabel 10 Table 10. Kala Ulang 1000 Tahun Waktu (jam) UH 1 76, , , ,13 5 9,74 6 8,35 Q 0 0,000 0,000 0, ,056 80,763 0,00 80, , ,267 20,56 0,00 446, , , ,50 14,68 0, , , , ,12 77,50 11,75 0, , , , ,06 205,09 62,00 10,28 0, , , , ,74 290,04 164,07 54,25 8, , , , ,61 208,39 232,03 143,56 46, , , , ,60 149,72 166,71 203,03 123, , , , ,20 107,57 119,78 145,87 174,03 960, , ,615 77,74 77,29 86,06 104,81 125,03 706, , ,007 59,97 55,53 61,83 75,30 89,83 531, , ,619 48,11 42,84 44,42 54,10 64,54 405, , ,627 38,59 34,36 34,27 38,87 46,37 314, ,275 97,567 30,96 27,57 27,49 29,99 33,32 246, ,023 78,267 24,84 22,11 22,05 24,06 25,70 197, ,821 62,785 19,92 17,74 17,69 19,30 20,62 158, ,658 50,365 15,98 14,23 14,19 15,48 16,54 126, , ,322 12,82 11,42 11,38 12,42 13,27 165, ,156 88,427 26,55 9,16 9,13 9,96 10,64 153, ,980 74,953 22,51 18,97 7,33 7,99 8,54 140, ,831 63,532 19,08 16,08 15,17 6,41 6,85 127, ,704 53,852 16,17 13,63 12,86 13,28 5,49 115, ,597 45,647 13,71 11,55 10,90 11,25 11,38 104, ,506 38,691 11,62 9,79 9,24 9,54 9,65 88,529 40

14 Vol. 39 No. 2, 15 Agustus 2013 : Tabel 11 PMP Waktu (jam) UH 1 148, , , , , ,24 Q 0 0,000 0,000 0, , ,197 0,00 157, , ,692 40,01 0,00 869, , , ,19 28,58 0, , , , ,86 150,85 22,87 0, , , , ,36 399,18 120,68 20,01 0, , , , ,85 564,54 319,35 105,60 17, , , , ,99 405,61 451,63 279,43 90, , , , ,13 291,42 324,49 395,18 239, , , , ,61 209,38 233,14 283,93 338, , , , ,32 150,43 167,50 204,00 243, , , , ,74 108,08 120,35 146,57 174, , , ,113 93,64 83,38 86,47 105,30 125,63 789, , ,735 75,12 66,89 66,71 75,66 90,26 611, , ,906 60,26 53,66 53,51 58,37 64,85 480, , ,340 48,34 43,04 42,93 46,82 50,03 383, , ,205 38,78 34,53 34,43 37,56 40,13 307, ,658 98,031 31,11 27,70 27,62 30,13 32,19 246, , ,054 24,95 22,22 22,16 24,17 25,83 322, , ,115 51,69 17,82 17,78 19,39 20,72 299, , ,890 43,81 36,92 14,26 15,55 16,62 273, , ,660 37,14 31,29 29,54 12,48 13,33 247, , ,818 31,48 26,53 25,03 25,84 10,69 224, ,597 88,847 26,68 22,48 21,22 21,91 22,15 203, ,506 75,310 22,62 19,06 17,99 18,57 18,78 172,314 41

15 Debit Sungai Progo Ruas Banjarsari Kalijoso Kabupaten Magelang (Dwi Sat Agus Yuwono) Sedangkan berapa besar hasil hitungan ditampilkan pada gambar 4 hidrograf banjir rencana cara Nakayasu. Hidrograf banjir Rencana Cara Nakayasu Perhitungan Debit Banjir Sungai Progo Hulu Waktu (Jam) Gambar. 4. Hidrop Banjir Rencana Cara Nakayasu 1. Passing Capacity Cross Section Data penampung sungai pada lokasi Banjarsari Kalijoso pada gambar 2 dan gambar 3 digunakan untuk menentukan cross section sungai. Dalam hal ini ditentukan 16 cross section yakni dari RS 1- RS 16. Pada posisi jembatan section dengan kode RS 12, 04 BRU 42

16 Vol. 39 No. 2, 15 Agustus 2013 : Perhitungan kecepatan aliran dan debit sungai dapat dilakukan dengan bantuan software HEC-RAS 3.1 pada kondisi steady flow. Data yang perlu diinput untuk perhitungan ini adalah data cross section sungai pada ruas potongan Sungai Progo. Dalam penelitian ini digunakan 16 data cross section sungai yang diperoleh dari gambar situasi. Dan ditentukan dimensi penampang sungai, meliputi koordinat lebar sungai dan elevasi dasar sungai pada potongan tertentu (cross section river station) dari 1 s.d 16. Data debit aliran dicoba dari debit 100 m3/detik (WS PF1) sampai dengan 1600 m3/detik (WS PF 16). Setelah input data debit dilaksanakan, maka dapat diketahui berapa elevasi muka air di setiap penampang dapat diketahui dan berapa kapasitas debit untuk penampang sungai yang sesuai dengan dimensi sungai. Adapun hasil perhitungan software HEC-RAS seperti ditunjukkan pada Gambar 5 Cross Siction RS Cross Section RS16. Gambar Cross Section RS1 s.d RS15 tidak ditampilkan. Gambar 5. Cross Section RS16 43

17 Debit Sungai Progo Ruas Banjarsari Kalijoso Kabupaten Magelang (Dwi Sat Agus Yuwono) Dapat dilihat bahwa pada lokasi jembatan dengan elevasi lantai jembatan + 3,40 bila air banjir melimpas pada kisaran debit di atas Sehingga estimasi debit banjir pada saat melimpas di atas lantai jembatan lebih besar daripada Lebih jelasnya lihat Gambar 4.3. Cross Section Data Editor. Gambar 6. Cross Section Data Editor Berdasarkan Gambar 4.3. di atas menunjukkan bahwa penampang jembatan Trinil pada RS12,04BRU, terlihat posisi tepi sungai berada pada pangkal abutmen dan dapat dilihat posisi tiga buah pilar, elevasi dasar sungai lebar sungai dan tebal pilar. Untuk mencoba berapa kedalaman air dengan debit 100 (PF 1) dapat dilihat pada gambar. Selanjutnya untuk debit 200, 300 s.d 1600 dapat dilihat sesuai dengan legenda grafik. Untuk lebih jelasnya tentang passing capacity debit yang mampu melewati penampang sungai pada posisi jem batan dapat dilihat pada Gambar 7 Rating Curve di bawah ini. 44

18 Vol. 39 No. 2, 15 Agustus 2013 : Gambar 7. Rating Curve DAFTAR PUSTAKA Sri Harto, Analysis Hidrologi of Bridge Maintenance Gramedia Pustaka Utama Jakarta. Susipin, Pelestarian Sumber Daya Tanah Dan Air, Andi Yogyakarta Suyono,S.,1993, Hodrologi Untuk Penyairan Pradnya Paramita, 2002, Pentujuk Penggunaan Program HEL RAS, US Army Corps of Engineers 45