PERENCANAAN DIMENSI BATANG MOMONG UNTUK MENGURANGI TERJADINYA BANJIR DI JORONG DURIAN SIMPAI KECAMATAN SEMBILAN KOTO KABUPATEN DHARMASRAYA

Transkripsi

1 PERENCANAAN DIMENSI BATANG MOMONG UNTUK MENGURANGI TERJADINYA BANJIR DI JORONG DURIAN SIMPAI KECAMATAN SEMBILAN KOTO KABUPATEN DHARMASRAYA PENDAHULUAN Latar Belakang Bencana alam adalah bencana yang diakibatkan oleh peristiwa atau serangkaian peristiwa yang disebabkan oleh alam antara lain berupa gempa bumi, tsunami, gunung meletus, banjir, kekeringan, angin topan dan tanah longsor, Salah satu bencana yang sering terjadi Kabupaten Dharmasraya adalah Banjir.Banjir baik yang berupa genangan atau banjir bandang pada dasarnya bersifat merusak. Aliran air yang membawa material tanah yang halus mampu menyeret material berupa batuan yang lebih berat sehingga daya rusaknya semakin tinggi. Banjir dapat merusakkan pondasi bangunan yang dilewatinya terutama pondasi jembatan sehingga menyebabkan kerusakan parah pada bangunan tersebut, bahkan mampu menghanyutkan bangunan tersebut. Bencana Banjir sering terjadi Kabupaten Dharmasraya, tepatnya Kecamatan Sembilan Koto dari tahun yang diakibatkan oleh curah hujan yang tinggi dibagian hulu Daerah Aliran Sungai (DAS) Batang Momong. Peresapan air hujan dibagian hulu yang kurang baik karena adanya penebangan liar. Batang Momong ini juga merupakan muara limpasan air dari beberapa sungai seperti (sungai takasin tengah, sungai takasin gadang, sungai siung, batang silago, dan sungai lainya yang ada dalam wilayah Kecamatan Sembilan Koto khusus nya Jorong Durin Simpai. Secara topografi Jorong Durian Simpai merupakan daerah rendah. Bila terjadi banjir cendrung terjadi penumpukkan matrial di tengah aliran sungai, sehingga aliran sungai menjadi dua bagian yang mengakibatkan Aliran air dari sungai batang momong tidak mengalir dengan baik ke muara, yaitu yang bermuara ke sungai batang hari maka bencana banjir sering terjadi dari tahun ketahun dan semakin besar. Luapan banjir sungai didaerah tersebut menggenangi daerah pemukiman, persawahan, serta jalan desa yang ada dipinggir sungai akan terancam runtuh serta mesjid yang berada disamping nya. Saat terjadi banjir akses jalan terputus karena genangan air yang cukup tinggi berkisar dari cm, daerah yang digenangi ± 2/3 dari luas daerah Jorong Durian Simpai. Semua informasi yang penulis dapat adalah berdasarkan hasil wawan cara penulis dengan penduduk/masyarakat Jorong Durian Simpai pada hari 20 juli 2015.

2 Berdasarkan latar belakang dan informasi yang didapat perlu dilakukan normalisasi batang momong agar bisa mengurangi bencana banjir,dengan judul Perencanaan Dimensi Batang Momong Untuk Mengurangi Terjadinya Banjir Di Jorong Durian Simpai Kecamatan Sembilan Koto Kabupaten Dharmasraya. Batasan masalah Sehubung dengan latar belakang di atas, maka penulis perlu membatasi pembahasan pada penulisan tugas akhir ini yaitu a. Perhitungan curah hujan b. Perhitungan debit banjir rencana (Q) c. Perhitungan dimensi sungai yang dapat menampung debit banjir. Maksud Dan Tujuan Maksud penulisan ini adalah menentukan dimensi penampang sungai yang dapat menampung debit yang terjadi, dengan tujuan untuk mengurangi banjir yang terjadi di Sungai Batang Momong Kecamatan Kecamatan Sembilan Koto, Kabupaten Dharmasraya. METODELOGI PENULISAN Dalam setiap penulisan karya tulis, datadata merupakan suatu hal yang sangat penting sebagai penunjang dalam penulisan. Data-data dan informasi yang penulis sajikan dalam penulisan tugas akhir ini diperoleh melalui beberapa metode, diantaranya : a. Tinjauan Pustaka Yaitu mengumpulkan referensi guna mendapatkan teori-teori untuk analisa hidrologi yang berhubungan dengan penulisan tugas akhir ini. b. Pengumpulan data Data yang dibutuhkan adalah peta topografi, data curah hujan dan data sungai. Data dan informasi diperoleh dari Bappeda Kabupaten Dharmasraya, Dinas Pekerjaan Umum Kabupaten Dharmasraya, Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika (BMKG) Kabupaten Dharmasraya. c. Analisa dan perhitungan. Berdasarkan data yang diperoleh nantinya akan dilakukan perhitungan antara lain: analisa curah hujan, curah hujan rencana, analisa debit banjir rencana, dan perencanaan dimensi penampang sungai. TINJAUAN PUSTAKA Analisa Hidrologi Gambar Siklus Hidrologi Data hidrologi adalah kumpulan keterangan atau fakta mengenai fenomena hidrologi, seperti besarnya : curah hujan, debit sungai,

3 tinggi muka air sungai, kecepatan aliran, konsentrasi sedimen sungai dan lain - lain akan selalu berubah terhadap waktu. Air merupakan sumber daya alam yang jumlahnya tetap dari waktu ke waktu di bumi ini. Hanya saja wujudnya yang berubah-ubah, ada yang berbentuk gas, cair dan padat. Perubahan wujud ini mengalami suatu siklus melalui serangkaian peristiwa yang berlangsung secara terus-menerus, sesuai dengan kesetimbangan alam yang disebut dengan siklus hidrologi. Siklus hidrologi merupakan rangkaian peristiwa yang terjadi mulai dari air saat jatuh ke bumi hingga menguap keudara hingga kemudian jatuh kembali kebumi. Proses siklus hidrologi adalah sebagai berikut : air permukaan dan tanaman mengalami penguapan (evaporasi dan transpirasi) akibat penyinaran matahari dan menjadi awan. Awan membentuk butiranbutiran air dan menjadi hujan (presipitasi). Air hujan mengalir dipermukaan (run off) dan limpasan permukaan langsung kesungai atau danau. Sebagian hujan jatuh ketanaman (intersepsi). Hujan sebagian masuk kedalam tanah (infiltrasi) dan membentuk aliran (perkolasi) yang menuju sungai dan laut. Curah Hujan Rata-Rata Curah hujan rata - rata ini harus diperkirakan dari beberapa titik pengamatan curah hujan. Pada daerah Batang Momong, data curah hujan yang diambil adalah 9 tahun yaitu dari tahun 2006 sampai dengan tahun 2014, dengan mengambil dari 2 stasiun curah hujan : a. Stasiun Durian Simpai Silago b. Stasiun Pulau Punjung Adapun metoda yang penulis gunakan dalam perhitungan curah hujan daerah dari pengamatan curah hujan di beberapa stasiun pengamatan yaitu : a. Metoda Aritmatik b. Metoda Polygon Thiessen c. Metoda Isohyet Curah Hujan Rencana Curah hujan rencana adalah perkiraan besarnya curah hujan yang akan terjadi pada periode tertentu seperti curah hujan 2,5,10,25,50, dan 100 tahunan. Data curah hujan rencana ini nantinya akan dipergunakan untuk mencari debit rencana. Metode yang digunakan antara lain : a. Metode gumbel Data - data untuk metoda ini yang harus tersedia adalah debit tahunan dengan pengamatan minimum 10 tahunan, rumus : Metode Gumbel ini disebut juga dengan metode distribusi ekstrim. Umumnya digunakan untuk analisa data maksimum. Adapun persamaan yan digunakan adalah : Xt = X+S.K Dimana : Xt = Curah hujan kala ulang T tahun (mm) T = Periode ulang (tahun) X = Curah hujan maksimum rata-rata (mm)

4 S = Standar Deviasi K adalah faktor frekuensi yang merupakan fungsi dari periode ulang T-tahun. Dapat dihitung dengan : Dimana : K = Y t = Reduced Variated Y n = Reduced Mean S n = Reduced Standart Deviation Standart Deviasi dihitung dengan menggunakan rumus : Dimana : X = Curah hujan maksimum harian rata-rata X i = Curah Hujan ke- i n = Banyak data tahun pengamatan b. Metoda distribusi normal Distribusi normal atau kurva normal disebut juga distribusi Gauss. Rumus yang di pakai pada distribusi normal adalah : Dimana : X T = curah hujan kala ulang T-tahun (mm) X = nilai rata-rata hitung variat S = Standar Deviasi K T merupakan variable reduksi Gauss yang didapat dari : S = Xi X n 1 X = X + K K = X X S Standart Deviasi dihitung dengan menggunakan rumus : Dimana : X = Curah hujan maksimum harian rata-rata X i = Curah Hujan ke- i N = Banyak data tahun pengamatan c. Metode log person III Metode distribusi log Pearson tipe III banyak digunakan dalam analisa hidrologi terutama dalam analisa data maksimum dan minimum dengan nilai extrim. Persamaan yang digunakan : Dimana : X TR = Curah hujan maksimum (mm/jam) K TR = Skew curve faktor, dihitung dengan menggunakan Bentuk kumulatif dari distribusi log- Pearson tipe III dengan nilai variatnya X apabila digambarkan pada kertas peluang logaritmik (logarithmic probality paper) akan merupakan model matematik persamaan garis lurus. Persamaan garis lurusnya adalah: Dimana : Y = nilai logaritma dari X (nilai curah hujan harian) S = Xi X n 1 log X = log X + K (S) log X Y = Y K. S

5 Y = nilai rata-rata dari Y S = Standar Deviasi dari Y K = karakteristik dari distribusi log Person tipe III Persamaan-persamaan yang digunakan : S logx = Dimana : (LogX LogX ) n 1 Cs = n LogX LogX (n 1)(n 2)(S logx) X i = Logaritma hujan harian maksimum (mm/jam) log X = X = Rata-rata X i n = Banyaknya data S logx = Standar Deviasi dari log X i Cs = Koefisien kemencengan (Skewnes) X I Analisa Debit Banjir Analisa debit banjir yang dilakukan dengan periode ulang 2, 5, 10, 20, 25, 50, dan 100 tahun. Proses perhitungan debit banjir dimulai dengan pengumpulan data hujan dan topografi. Setelah data curah hujan rata-rata dan curah hujan rencana didapat, maka perhitungan debit banjir rencana dapat dilakukan. Ada beberapa metode empiris yang dipakai untuk menhitung debit banjir, antara lain : a. Metode Hasper log X n Pada perhitungan debit banjir rencana metode Hasper, tinggi hujan yang diperhitungkan adalah tinggi curah hujan pada titik pengamatan. Metode ini digunakan untuk luas DAS > 50 km 2, dengan persamaan dasarnya adalah : dengan : Q = α. β. f. q Q = debit banjir rencana untuk periode ulang T-tahun (m 3 /dtk) = Koefisien aliran = Koefisien reduksi q = Hujan maksimum per satuan luas (m 3 /dtk/km 2 ) f = Luas daerah pengaliran (km 2 ) Besarnya koefisien aliran A A Nilai koefisien reduksi t 4 1 t t 15 Waktu hujan maksimum t = 0.1 L 0.8 I -0.3 Hujan maksimum Rt q 3.6t Kondisi batas : Untuk t < 2 jam Rt t 1 Untuk t = 2-19 jam t. RT Rt t Untuk t = 19 jam - 30 hari t. R t Rt 0.707RT A 12 T R 2 t T

6 dengan : t = lama hujan (jam) q = hujan maksimum ( m 3 / dtk / km 2 ) Rt = curah hujan maksimum (mm) R T = curah hujan kala ulang T tahun b. Metode Melchior Metode Melchior metode perhitungan banjir rancangan untuk luas tangkapan hujan (catchment area) > 100 km 2. Persamaannya adalah : r Q = α. I. A. 200 Dimana : Q maks = Debit maksimum (m 3 /dt) α = Koefisien pengaliran (Table 2.1.) β = Koefisien reduksi, I = Intensitas Hujan (m 3 /dt/km 2 ) A = Luas daerah aliran sungai (km 2 ) Koefisien reduksi adalah perbandingan antara hujan rata-rata dan hujan maksimum pada suatu daerah pada waktu yang sama. Waktu konsentrasi dihitung dengan menggunakan rumus : t = 10L 36 V V = 1.31(Q. S ). H= Beda elevasi antara titik yang dimaksud dan titik pada 0.9 L dari jalan air (m) Koefisien reduksi ( β ) dihitung dengan menggunakan rumus : F = 1 π. a. b 4 β = β 1 x β 2 F = 1970 β β Dengan : F = Luas elips (km 2 ) β = Koefisien reduksi a, b = Sumbu elips c. Metode Weduwen Metode perhitungan banjir Weduwen cocok untuk catchment area 100 km2. Persamaannya adalah : dengan : Q = α.β.q n.a α = koefisien limpasan air hujan weduwen (run off) β = koefisien reduksi weduwen q n = debit persatuan luas (m 3 /dt/km 2 ) Rumus-rumus yang digunakan : q n 7 Dengan : S = H 0.9L t c = waktu konsentrasi (jam) V = kecepatan aliran (m/s) L = panjang sungai (m) t A t A q n Rn t 1.45

7 dengan : Rn = Curah hujan harian maksimum (mm/hari) menampun dan mengalirkan debit banjir yang terjadi. d. Metode Rasional Metode Rasional banyak digunakan untuk memperkirakan debit puncak yang ditimbulkan oleh hujan dengan luas DAS kecil. Pemakaian metode Rasional sangat sederhana. Beberapa parameter hidrologi yang diperhitungkan adalah intensitas hujan, durasi hujan, frekuensi hujan, luas catchment area, absraksi (kehilangan air akibat evaporasi, intersepsi, infiltrasi, tampungan permukaan) dan konsentrasi aliran. Metode Rasional didasarkan pada persamaan berikut: Q = C.I.A dengan : I = intensitas hujan (mm/jam) C = Koefisien aliran yang tergantung pada jenis permukaan lahan yang ditunjukkan pada Tabel 2.9 A = Luas Daerah Aliran (km 2 ) Q = Debit Maksimum (m 3 /detik) METODELOGI PERENCANAAN Untuk mempermudah pemahaman terhadap langkah langkah (prosedur) perencanaan, berikut disajikan diagram alir pengolahan data (Gambar 1.) hasil akhir yang diharapkan dari perencanaan adalah berupa dimensi penampang sungai yang bisa Gambar 1. Lokasi Study Mulai Pendahuluan Tinjauan Pustaka Pengumpulan Data Data Stasiun Data Curah Hujan Peta Topografi Data Teknis Sungai Analisa dan pembahasan Analisa Curah Hujan Rata-rata Analisa Curah Hujan Rencana Analisa Debit Banjr Rencana Dimensi penampang Rencana Dimensi Existing Analisa back water Kesimpulan dan Saran Selesai Gambar 2. Diagram alir perencanaan

8 DATA DAN PENGOLAHAN DATA Pada perencanaan dimensi penampang sungai ini ada beberapa data yang dibutuhkan untuk pengolahan diantaranya, data stasiun pencatatan curah hujan untuk menentukan tempat stasiun yang ada, data curah hujan untuk menentukan curah hujan yang terjadi, peta topografi untuk Gambar 3. Lokasi Stasiun Curah hujan menentukan elevasi lokasi dan daerah aliran sungai (DAS), serta data teknis sungai untuk mengetahui kondisi existing Adapun metoda yang penulis gunakan dalam perhitungan curah hujan rata - rata daerah dari pengamatan curah hujan di sungai (data morpologi sungai). beberapa stasiun pengamatan yaitu metoda aljabar sebagai berikut: Tabel 1 Data Curah Hujan Rata -Rata Gambar 3. Catchment Area Batang Momong Analisa Curah Hujan Rata-rata Curah hujan diperkirakan rata dari - rata ini harus beberapa titik pengamatan curah hujan. Pada daerah Batang Momong, data curah hujan yang diambil adalah 9 tahun yaitu dari tahun 2005 sampai dengan tahun 2014, dengan mengambil dari 2 stasiun curah hujan : a. Stasiun Durian Simpai Silago b. Stasiun Pulau Punjung NO Th STASIUN D. Simpai Pulau P S. (mm) (mm) Σ= X , , , (Sumber : Hasil Perhitungan Data Tugas Akhir) Analisa Curah Hujan Rencana Metode Gumbel Adapun metoda yang penulis gunakan dalam perhitungan curah hujan rencana yaitu metoda gumbel sebagai berikut:

9 (sumber : data perhitungan) Curah hujan rata-rata: X = Standar deviasi: =, () Sx = =., = 34,93 = 128,65 mm Dengan harga n = 10 maka didapat untuk nilai Sn dan Yn ditentukan dengan menggunakan Tabel hubungan Reduced Mean Yn dan Tabel Reduced Standart Deviation Sn. Sn = 0,9496 Yn = 0,4952 Untuk periode ulang 2 tahun: Hitung nilai Yt : Yt = ln ln T 1 T Yt = ln ln =0,3665 Hitung nilai k : k = k = Yt Yn Sn 0,3665 0,4952 0,9496 = 0,1355 Hitung Hujan Rencana (XT) periode ulang 2 tahun: Xt = X + S. Kt Xt = 128, ,93 x( 0,1355) = 123,916 mm/hari Untuk periode ulang 5 tahun: Hitung nilai Yt : No R (Xi-X) (Xi-X)² (Xi-X)³ , , ,5 28, , , , , , , , , , ,5-5, , , , , , ,5-47, , Jml 1286,5 0, rata 2 128,65 Yt = ln ln T 1 T Yt = ln ln 5 1 = 1, Hitung nilai k : k = k = Yt Yn Sn 1,4999 0,4952 0,9496 = 1,0580 Hitung Hujan Rencana (XT) periode ulang 5 tahun: Xt = X + S. Kt Xt = 128, ,93 x 1,0580 = 165,606 mm /hari Untuk periode ulang 10 tahun: Hitung nilai Yt : Yt = ln ln T 1 T Yt = ln ln 10 1 = 2, Hitung nilai k : k = k = Yt Yn Sn 2,2504 0,4952 0,9496 = 1,8483

10 Hitung Hujan Rencana (XT) periode ulang 10 tahun: Xt = X + S. Kt Xt = 128, ,93 x 1,8483 = 193,211 mm /hari Untuk periode ulang 25 tahun: Hitung nilai Yt : Yt = ln ln T 1 T Yt = ln ln 25 1 = 3, Hitung Hujan Rencana (XT) periode ulang 50 tahun: Xt = X + S. Kt Xt = 128, ,93 x 3,588 = 253,978 mm /hari Untuk periode ulang 100 tahun: Hitung nilai Yt : Yt = ln ln T 1 T Yt = ln ln = 4,600 Hitung nilai k : Hitung nilai k : k = k = Yt Yn Sn 3,198 0,4952 0,9496 = 2,846 Hitung Hujan Rencana (XT) periode ulang 25 tahun: Xt = X + S. Kt Xt = 128, ,93 x 2,846 k = k = Yt Yn Sn 4,600 0,4952 0,9496 = 4,323 Hitung Hujan Rencana (XT) periode ulang 100 tahun: Xt = X + S. Kt Xt = 128, ,93 x 4,32 = 279,652 mm/hari = 228,689 mm /hari Untuk periode ulang 50 tahun: Hitung nilai Yt : Yt = ln ln T 1 T Yt = ln ln 50 1 = 3, Hitung nilai k : k = k = Yt Yn Sn 3,902 0,4952 0,9496 = 3,588 Perhitungan Curah Hujan Rencana Dengan Metoda Distribusi Normal Adapun metoda yang penulis gunakan dalam perhitungan curah hujan rencana yaitu metoda distribusi normal sebagai berikut: Tabel 3 Perhitungan Curah Hujan Rencana Metode distribusi normal

11 (sumber : data perhitungan) Curah hujan rata-rata: X = Standar deviasi: =, = 128,65 mm () Sx = =., 34,93 Curah hujan rencana: R 2 R 5 R 10 R 25 R 50 R 100 = X + K T x S = 128,65 + (0 x 34,93) = 128,65 mm = X + K T x S = = 128,65 + (0,84 x 34,93) = 157,991 mm = X + K T x S = 128,65 + (1.28 x 34,93) = 173,360 mm = X + K T x S = 128,65 + (1,708 x 34,93) = 188,310 mm = X + K T x S = 128,65 + (2,05 x 34,93) = 200,256 mm = X + K T x S = 128,65 + (2,33 x 34,93) = 210,036 mm No. R (Xi-X) (Xi-X)² (Xi-X)³ Perhitungan Curah Hujan Rencana Dengan Metoda Distribusi Log Person Type III Adapun metoda yang penulis gunakan dalam perhitungan curah hujan rencana yaitu metoda distribusi log person type III sebagai berikut: Tabel 4 Perhitungan Curah Hujan Rencana Metode distribusi log person type III No , , ,5 28, , , , , , , , ,65 135, ,5-25,15 632, ,65 820, , , ,5-47, , ,5 0, Mean 128,65 R log Xi (logxi -logx) (logxilogx)² (logxilogx)³ ,28 0,184 0,034 0, ,5 2,19 0,103 0,011 0, ,19 0,096 0,009 0, ,16 0,070 0,005 0, ,15 0,064 0,004 0, ,06-0,027 0,001 0, ,5 2,01-0,080 0,006-0, ,00-0,095 0,009-0, ,96-0,131 0,017-0, ,5 1,91-0,184 0,034-0,006 Jml ,9 0,000 0,129-0,001 X 128,6 2,09 (sumber : hasil perhitungan)

12 Menentukan log X rata-rata Log X = =, Menentukan standar deviasi (log xi log x) S log x n 1 S log x 0, S log x = 2,095 Menghitung koefisien kemencengan: n (log xi log x) CS ( n 1)( n 2) slog x 10x( 0.001) CS (10 1)(10 2) x0.119 CS -0,082 Nilai Cs yang telah didapat digunakan untuk menentukan nilai K dengan menggunakan table. Karena nilai Cs = -0,082 tidak dapat ditentukan langsung dengan menggunakan tabel, maka perlu dilakukan dengan cara Interpolasi Linier antara Nilai Cs 0,0 ~ -0,1 Tabel 5 Nilai K TR untuk Log Pearson Type III Koefis ien Cs PERIODE ULANG (TAHUN) PELUANG (%) , Sumber : Hidrologi Terapan oleh Bambang Triatmodjo a. Interpolasi Linier Nilai K untuk Periode Ulang : ( 0,082) (0.0) K = ( 0.1) (0.0) x (0.017 K = ) = 0,014 ( 0,082) (0.0) ( 0.1) (0.0) x ( ) = 0,845 ( 0,082) (0.0) K = ( 0.1) (0.0) x ( ) = 1,272 ( 0,082) (0.0) K = ( 0.1) (0.0) x ( ) = 1,722 ( 0,082) (0.0) K = ( 0.1) (0.0) x (2.000 K = ) = 2,009 ( 0,082) (0.0) x ( ) ( 0.1) (0.0) = 2,265 Curah hujan dengan periode ulang 2,5,10,25,50,100 tahun : Log X 2 tahun = log Xi + k x sd = ,014 x 0.119

13 = 2,096 X 2 tahun = 124,738 mm/hari Log X 5 tahun = log Xi + k x sd = ,845 x = 2,195 X 5 tahun = 156,675 mm/hari Log X 10 tahun = log Xi + k x sd = ,272 x = 2,246 X 10 tahun = 176,197 mm/hari Log X 25 tahun = log Xi + k x sd = ,722 x = 2,299 X 25 tahun = 199,067 mm/hari Normal Log Person type III Rata-rata (sumber: data perhitungan) Analisa Debit Banjir Rencana Untuk menghitung debit banjir digunakan data curah hujan rata-rata dari tiga metode yang dipakai. Tabel 7 Curah Hujan Rencana Untuk Perhitungan Debit Banjir R 2 R 5 R 10 R 25 R 50 R 100 (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) 125,7 160,0 180,9 205,3 223,3 240,2 (sumber: data perhitungan) Analisa Debit Rencana Metode Melchior a. Panjang sungai : L 1 = 30,15 km L 2 = 2/3 L 1 Log X 50 tahun = log Xi + k x sd = ,009 x = 2,334 X 50 tahun = 215,774 mm/hari Log X 100 tahun = log Xi + k x sd = ,265 x = 2, 364 X 100 tahun = 231,206 mm/hari = 2/3 x 30,15 = 20,10 km b. Luas Ellips Melchior (F) F = ¼ x x L 1 x L 2 = ¼ x 3,14 x 30,15 x 20,10 = 475,722km 2 c. Koefisien Run Off (α) = 0,65 (hutan dengan kelebatan sedang) d. F = 475,722 km 2 Tabel 6 Rata - rata curah hujan rencana Metoda R 2 R 5 R 10 R 25 R 50 R 100 mm mm mm mm mm mm Gambel Distribusi

14 Tabel 8 Interpolasi Nilai q Terhadap Luas (F) Luas elips q Luas elips q Luas elips Maka : q = 3,05 +,, (475, ,00) = 3,17 m 3 /dtk/km a. Kemiringan Sungai L = 0,9 L 1 = 0,9 x 33,50 = 30,15 km = m H = H 1 -H 2 = ,9 = 33,1 m S = S = 20 % x S =, = 0,00545 = 20 % x 0,00545 = 0,00109 b. Waktu Konsentrasi V = 1,31f x q x s q Tc = = = 22,69 jam, a) T = 22,69 jam F = 475,722 km 2 q = 2,3 m 3 /dtk/km 2 (grafik melchior) V = 1,31f x q x s =1,31475,722 x 2,3x (0,00109) = 0,346 m/dtk = 3600 x 0,346 m/jam = 1245,6 m/jam Tc = b) T = 24,20 jam F = 475,722 km 2 = = 24,20 jam, q = 1,9 m 3 /dtk/km 2 (grafik Melchior) V = 1,31f x q x s =1,31475,722 x1,9 x (0,00109) = 0,333 m/dtk = 3600 x 0,333 m/jam = 1198,8 m/jam Tc = c) T = 25,15 jam = = 25,15 jam, F = 475,722 km 2 q = 1,83 m 3 /dtk/km 2 (grafik Melchior) V = 1,31f x q x s =1,31 475,722x 3,17 x (0,00109) = 0,369 m/dtk = 3600 x 0,369 = 1328,4 m/jam = 1,31475,722 x1,83 x (0,00109) = 0,330 m/dtk = 3600 x 0,330 m/jam

15 = 1188 m/jam Jadi: Tc = = d) T = 25,37 jam F = 475,722 km 2 = 25,37 jam q = 1,82 m 3 /dtk/km 2 (grafik Melchior) V = 1,31f x q x s = 1,31475,722 x1,82 x (0,00109) = 0,331 m/dtk = 3600 x 0,331 m/jam = 1191 m/jam Tc = = = 25,31 jam t = 25,.31 jam = 1518,6 menit Dari daftar II Melchior didapat 20 % q = 1,82 + (20% x 1,82) = 2,184 m 3 /dtk/km 2 Menghitung Debit Rencana Q 2 = α x A x q x (RT/200) /200) = 0,65 x 198 x 2,184 x (125,768 = 141,050 m 3 /det Untuk perhitungan selanjutnya disajikan dalam tabel 9 Tabel 9 Hasil Perhitungan Debit Banjir Metode Melchior T R T Α A Q Q T 2 125,768 0, , , ,090 0, , , ,922 0, , , ,355 0, , , ,336 0, , , ,289 0, , ,489 Sumber :Hasil Perhitungan Dimensi Penampang Rencana Batang Momong Data Desain : Q normal desain = 141,05 m 3 /dtk Q banjir desain = 179,54 m 3 /dtk I dasar sungai = 0,00109 Penampang desain berbentuk trapesium majemuk dengan talud 1 : 1 Direncanakan : Lebar B = 28 m Koef. Manning (n) = 0,035 H h B Gambar 2 Penampang Sungai Untuk Perhitungan Dimensi Mencari tinggi h Tinggi h didapat dengan menggunakan cara coba-coba : Didapat tinggi h = 3,170 m 3,30 m A = (b + m. h) h = ( x 3,3) x 3,3 = 103,290 m² P = b + 2 m + 1. h = x 3,3 = 37,333 m R = A/P = 103,290/37,333 = 2,766 m

16 V = 1/n. R 2/3. I 1/2 = 1/0,035 x 2,766 2/3 x 0, /2 = 1,858 m/detik Q desain = A. V = 103,290 x 1,858 = 191,912 m 3 /detik Jadi, 191,912 m 3 /detik > Q normal = 179,544 m 3 /detik... ok! Tinggi Penampang untuk Q desain 179,544 m 3 /detik adalah (h) = 3,30 m Tinggi tanggul jagaan (freeboard) menurut tabel 2.8 adalah 0.8 m (200 - < 500) Tinggi keseluruhan tanggul (H) = h + f = 3,30 + 0,80 = 4,10 m 4,1 3,3 28 m Gambar 3 Penampang Sungai Hasil Pehitungan Dimensi Dimensi Penampang Kondisi Existing 2,5 1,7 28 m Data Salurang Existing: A = (( ) x 2,5 ) / 2 = 76,25 m 2 P = b + 2 m + 1. h = x 1,7 = 31,4 m R = A/P = 76,65/31,4 = 2,4 m n = 0,035 (Koeff manning saluran alam) I = 0,00109 Menghitung Debit Dan Kecepatan Yang Terjadi Pada Saluran Kondisi Existing Q = A x V Q = 76,25 x (1/0,035 x 2,4 2/3 x 0, /2 ) = 128,931 m 3 /dtk Debit yang dapat ditampung oleh saluran dalam kondisi existing adalah 128,931 m 3 /dtk, sedangkan debit banjir yang terjadi sesuai perhitungan yaitu 179,544 m 3 /dtk. Berarti debit yang meluap adalah sebesar 51,603 m 3 /dtk. Analisa Air Balik/Back Water Analisa pengaruh aliran balik (Back Water) dari saluran Sungai Tingkarang dilakukan perhitungan profil muka air dengan metode tahapan langsung (direct step method). Data yang digunakan untuk perhitungan : Debit (Q) = 179,544 m 3 /detik Lebar saluran (b) = 28 m Tinggi air normal banjir (h) = 4,10 m Kemiringan saluran (S) = 0,00109 Kekasaran saluran (n) = 0,035

17 Dari data di atas dibuat perhitungan tabel dengan tahapan rumus-rumus seperti berikut : Kedalaman kritis (y c ) Dari tabel 2A.2 Interpolasi Ψ = m1,5.q g.b 2,5 =,.,,., = 0,01381 ς c = 0,055 + ( (0, ,013267) = 0,05497,,,, )x ς c =. = 0,05497 y c = ς c. B/m = 0,05497 x 28 / 1 = 1,539 m Luas penampang basah (A) A = (b + m. h) h = ( x 1,539) x 1,539 = 45,461 m² Keliling basah saluran (P) P = b + 2 m + 1. h = x 1,539 = 32,353 m Jari-jari hidrolis (R) R = =,, 1,405 m Kecepatan aliran (V) V = =,, = 3,949 m/dtk Tinggi energi kecepatan aliran (V²/2g) V 2. g = 3,949 2 x 9,81 = 0,794 m Tinggi energi (E) E = h +. = 2,333 m Beda tinggi energi (ΔE) = 1, ,794 ΔE = E2 E1 Kemiringan gesek aliran (Sf) Sf = n V R / = 0,035 x 3,949 1,405 / = 0,0152 Kemiringan gesek merata (Sf rata-rata) Sf rata-rata = So - Sf rata-rata ΔX = Sf 1 Sf 2 2 E 2 E 1 So - Sf rata - rata Panjang aliran balik (X) X = ΔX1 + ΔX2 Selanjutnya, menghitung profil muka air, dimulai dari kedalaman yang sudah diketahui di hilir titik control, y c = 1,539 m. bergerak ke arah hulu. Pada titik control ini diberi notasi x = 0. Perhitungan profil muka air dihentikan jika kedalaman air pada kisaran 1 persen dari kedalaman normal. Hasil analisa didapat tinggi muka air normal banjir 4,10 m terjadi Air Balik

18 (back water) sejauh 928,623 m kearah hulu sungai dari muara Batang momong. 4,10 m y 1,539 m 928,632 m Gambar 4 Arus Balik (Back Water) KESIMPULAN Perbaikan kapasitas tampung Batang Momong yaitu dengan melakukan analisa debit dan merencanakan dimensi penampang sungai. Berdasarkan tinggi penampang sungai yang ada di tempat study yaitu (H) sebesar 2,50 meter serta lebar sungai 28 meter, sesuai dengan analisa debit banjir yang dihitung maka terjadi banjir setinggi ± 80 cm. Untuk itu penulis merencanakan dimensi saluran berbentuk penampang trapesium dengan tinggi (H) sebesar 4,1 meter, lebar(b) 28 meter dan tinggi jagaan (f) 0,8 meter sehingga mampu melewatkan debit banjir rencana periode ulang 5 tahun (Q 5 ) sebesar 179,544 m 3 /detik. Dari analisa tinggi muka air banjir yaitu 4,1 meter terjadi air balik (back water) sejauh 928,632 meter dari muara sungai ke arah hulu. UCAPAN TERIMAKASIH Puji syukur penulis utarakan kepada Allah SWT atas segala nikmat dan kemudahan yang telah diberikan. Terimakasih kepada Ayah serta keluarga besar penulis atas kasih sayang dan dukungan selama ini. Terimakasih kepada bapak Ir. Mawardi Samah, Dipl. HE dan Ibu Ir. Lusi Utama, MT selaku pembimbing. Serta kepada teman-teman yang telah memberi dukungan dalam penyusunan tugas akhir ini semoga amal baiknya dibalas oleh Allah SWT. Amiin. DAFTAR PUSTAKA Departemen Pekerjaan Umum(2013), Standar Perencanaan Irigasi Bagian Perencanaan Jaringan Irigasi KP 01, CV. Galang Persada. Utama, Lusi(2013), Hidrologi teknik, Bung Hatta University Press, Padang. Subramanya, K.(2006), Flow Open Chanel, second edition, Tata McGraw-Hill Publishing Company Limited, New Delhi. Suripin, M.Eng, Dr. Ir.(2004), Sistem Drainase Perkotaan Yang Berkelanjutan, ANDI Suryono Sosrodarsono, Ir.(2003), Hidrologi Untuk Pengairan, PT. Pradnya Paramita. Ven Te Chow, Ph.D(1997), Hidrolika Saluran Terbuka. Erlangga.

19 69