EVALUASI WADUK PUSONG SEBAGAI UPAYA PENGENDALIAN BANJIR DI KOTA LHOKSEUMAWE KABUPATEN ACEH UTARA KHATAB

Transkripsi

1 EVALUASI WADUK PUSONG SEBAGAI UPAYA PENGENDALIAN BANJIR DI KOTA LHOKSEUMAWE KABUPATEN ACEH UTARA TUGAS AKHIR Diajukan untuk melengkapi syarat penyelesaian Pendidikan Sarjana Teknik Sipil KHATAB Dosen Pembimbing Ivan Indrawan,ST.MT NIP BIDANG STUDI TEKNIK SUMBER DAYA AIR DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013

2 ABSTRAK Permasalahan banjir bukanlah persoalan yang sederhana, banyak faktor yang harus dipertimbangkan. Misalnya faktor permasalahan drainase dalam perencanaan ini antara lain, pertambahan debit banjir akibat perubahan tata guna lahan, penyempitan dan pendangkalan saluran akibat desakan permukiman dan endapan sedimen, permasalahan sampah. Prioritas penanganan masalah bajir ditentukan juga berdasarkan perilaku tindakan cepat dan manfaat drainase. Hal ini merupakan prioritas utama dan diharapkan menjadi perhatian serius bagi Pemerintah daerah untuk mengatasi banjir. Dalam Evaluasi waduk pusong sebagai upaya pengendali banjir ini yang pertama dilakukan adalah pengumpulan data sekunder dari instansi terkait, seperti data curah hujan, data iklim, data tampungan waduk dan gambar-gambar teknik yang menunjang dalam penulisan. Data-data tersebut digunakan dalam analisa hidrologi dan menghitung kapasitas waduk. Data analias debit banjir rencana periode ulang tahunan menggunakan perhitungan data curah hujan yang diperoleh dari badan meteorology kota lhokseumawe dengan menggunakan metode distribusi Normal, distribusi Log Normal, distribusi Log Person III, distribusi Gumbel Berdasarkan hasil evaluasi waduk pusong sebagai upaya pengendali bajir, waduk masih bisa menampung air yang mesuk kewaduk tersebut baik dari aliran drainase maupun curah hujan yang lansung jatuh ke waduk tersebut dengan kapasitas tampungan waduk pusong sebesar m 3 sedangkan debit maksimal yang masuk kewaduk tersebut sebasar m 3. Sedangkan dari drainase daerah yang sering terjadi banjir juga masih sanggup menampung air yang masuk ke drainase dengan kapasitas rata-rata debit existing drainase 2,657 m 3 /det sedangkan debit rencana drainase maksimum 1,162 m 3 /det maka drainase daerah terjadinya banjir masih sanggup memenuhi debit yang ada. Kata kunci : Waduk, Kapasitas Drainase, Kapasitas Waduk

3 KATA PENGANTAR Assalamu alaikum.wr.wb. Alhamdulillah, segala puji syukur bagi Allah SWT yang telah memberi karunia kesehatan dan kesempatan kepada penulis untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini. Shalawat dan salam ke atas Baginda Rasullah Muhammad SAW yang telah memberi keteladanan tauhid, ikhtiar dan kerja keras sehingga menjadi panutan dalam menjalankan setiap aktifitas kami sehari-hari, karena sungguh suatu hal yang sangat sulit yang menguji ketekunan dan kesabaran untuk tidak pantang menyerah dalam menyelesaikan penulisan ini. Penulisan skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan studi pada Program Studi Stara Satu (S1) Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik. Adapun judul skripsi yang diambil adalah: Evaluasi Waduk Pusong Sebagai Upaya Pengendalaian Banjir Di Kota Lhokseumawe Kabupaten Aceh Utara Penulis menyadari bahwa dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini tidak terlepas dari dukungan, bantuan serta bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada beberapa pihak yang berperan penting yaitu : 1. Bapak Ivan Indrawan,ST.MT selaku Dosen Pembimbing, yang telah banyak memberikan bimbingan yang sangat bernilai dalam membantu penulis menyelesaikan Tugas Akhir ini. 2. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan selaku Ketua Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik.

4 3. Bapak Ir. Syahrizal, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik. 4. Bapak Ir.Alferido Malik, Emma Patricia Bangun,ST,M.Eng. selaku Dosen Pembanding, atas saran dan masukan yang diberikan kepada penulis terhadap Tugas Akhir ini. 5. Ayahanda Bukhari Rasyid dan Ibunda Nurbayan tercinta yang telah banyak berkorban, memberikan motivasi hidup, semangat dan nasehat, saudara-saudari tercinta: Elvira, Elvitri, Maryam, Mami Intan, Faisal, Bustamam dan Subar beserta keluarga besar yang selalu mendoakan dan mendukung penulis. 6. Husnul Mawaddah yang selalu memberikan dukungan, semangat dan doa kepada penulis dalam penyelesaian Tugas Akhir ini. 7. Bapak/Ibu seluruh staff pengajar Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik. 8. Seluruh pegawai administrasi Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik yang telah memberikan bantuan selama ini kepada penulis. 9. Kawan-kawan seperjuangan angkatan 2008, Muaz, T.Cut, Haris, Dedial, Khairi Fadlan, Alfrendi, Imam, Odik, Maulana, Ratih, Ade, Kiki, Cica, Eci, Gea serta teman-teman angkatan 2008 yang tidak dapat disebutkan seluruhnya terima kasih atas semangat dan bantuannya selama ini. 10.Dan segenap pihak yang belum penulis sebut di sini atas jasa-jasanya dalam mendukung dan membantu penulis dari segi apapun, sehingga Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dengan baik.

5 Mengingat adanya keterbatasan-keterbatasan yang penulis miliki, maka penulis menyadari bahwa laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, segala saran dan kritik yang bersifat membangun dari pembaca diharapkan untuk penyempurnaan laporan Tugas Akhir ini. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih dan semoga laporan Tugas Akhir ini bermanfaat bagi para pembaca. Medan, Maret 2013 Penulis, ( Khatab )

6 DAFTAR ISI ABSTRAK... i KATA PENGANTAR... ii DAFTAR ISI... iii DAFTAR GAMBAR... iv DAFTAR GRAFIK... v DAFTAR TABEL... vi DAFTAR NOTASI viii BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Perumusan Masalah Pembatasan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Sistematika Penulisan... 8 BAB II TINJAUAN PUSTAKA Umum Daerah Aliran Sungai Waduk Klasifikasi Penggunaan Waduk Karakteristik Waduk Pola Operasi Waduk Analisa Hidrologi Data Curah Hujan Analisa Frekuensi Curah Hujan Distribusi Normal Distribusi Log Normal Distribusi Log Person III Distribusi Gumbel Intensitas Curah Hujan Koefisien Limpasan Debit Rencana Waktu Konsentrasi Analisa Kapasitas Tampung Saluran Drainase Kriteria Hidrolika Saluran Terbuka Saluran Tertutup Neraca Air Waduk Simulasi Kapasitas Tampungan... 54

7 BAB III METODOLOGI PENELITIAN Deskripsi Daerah Studi Kondisi Umum Kondisi Topografi Kondisi Hidrogeologi Kondisi Administrasi Sedimentasi Reservoir dan Drainase Hidraulik Pantai Aceh Drainase Lingkungan Rencana Pengembangan Drainase Data Teknis Reservoir Waduk Pusong Tempat dan Waktu Metodologi Penelitian Uraian Tahapan Penelitian BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA Umum Operasional Pintu Waduk Pusong Jenis Pola Operasi pintu waduk Permasalahan Waduk Pusong Analisa Hidrologi Analisa Curah Hujan Harian Maksimum Analisa Curah Hujan Distribusi Normal Analisa Curah Hujan Distribusi Log Normal Analisa Curah Hujan Distribusi Log Person III Analisa Curah Hujan Distribusi Gumbel Analisa Frekuensi Curah Hujan Pemilihan Jenis Distribusi Pengujian Kecocokan Jenis Sebaran Analisa Cacthment Area dan Koefisien Run Off Analisa Waktu Konsentrasi dan Intensitas Analisa Debit Rencana Analisa Kapasitas Drainase Analisa Kapasitas Waduk Pusong BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran..107 DAFTAR PUSTAKA 108 LAMPIRAN...109

8 DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Peta Letak Reservoir Waduk Pusong Dan Wilayah Yang Tergenang Banjir... 6 Gambar 2.1 Pengendalian Banjir Metode Struktur Dan Non Struktur Gambar 2.2 Waduk Pengendali Banjir Gambar 2.3 Lintasan Aliran Waktu Inlet Time (To) Dan Conduit Time (Td) Gambar 2.4 Penampang Saluran Persegi Gambar 2.5 Penampang Saluran Trapesium Gambar 2.6 Skema Neraca Air Gambar 3.1 Waduk Pusong Hasil Pencitraan Google Eart (2013) Gambar 3.2 Peta Administrasi Kota Lhokseumawe Gambar 3.3 Kondisi Gelombang Di Pantai Aceh Gambar 3.4 Layout Waduk Pusong Gambar 3.5 Potongan Melintang Reservoir Waduk Pusong Gambar 3.6 Lokasi Reservoir Waduk Pusong Kabupaten Aceh Utara Gambar 3.7 Pintu Bukaan Air Waduk Pusong Gambar 3.8 Kondisi Di Dalam Area Waduk Pusong Gambar 3.9 Saluran Drainase Pengaliran Air Dari Kota Lhokseumawe Ke Waduk Pusong Gambar 3.10 Banjir Di Daerah Lhokseumawe Akibat Hujan Gambar 3.11 Bagan Alir Tahap Pengerjaan Tugas Akhir Gambar 4.1 Grafik Curah Hujan Maksimum Dan Periode Ulang Gambar 4.2 Grafik Intensitas Curah Hujan... 98

9 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Penyebab banjir dan prioritasnya...11 Tabel 2.2 Hubungan debit dan lebar penyangga...22 Tabel 2.3 Parameter statistik yang penting. 35 Tabel 2.4 Nilai variable reduksi gaus...37 Tabel 2.5 Nilai K untuk distribusi log person III...39 Tabel 2.6 Standar Deviasi (Yn) untuk distribusi Gumbel...41 Tabel 2.7 Reduksi variat (YTR) sebagai fungsi Periode ulang Gumbel...41 Tabel 2.8 Reduksi standard Deviasi (Sn) untuk distribusi Gumbel...41 Tabel 2.9 Koefisien limpasan berdasarkan tata guna lahan untuk metode rasiaonal...44 Tabel 2.10 Koefisien kekasarn manning...52 Tabel 2.11 Nilai kemiringan dinding saluran sesuai bahan...52 Tabel 3.1 Elevasi muka air...62 Tabel 4.1 Data Curah Hujan Harian Stasiun Meteorology Lhokseumawe Kabupaten Aceh Utara 10 Tahun Terakhir ( )...82 Tabel 4.2 Analisa Curah Hujan Distribusi Normal...83 Tabel 4.3 Analisa Curah Hujan Rencana Dengan Distribusi Normal...83 Tabel 4.4 Analisa Curah Hujan Dengan Distribusi Log Normal...84 Tabel 4.5 Analisa Curah Hujan Rencana Dengan Distribusi Log Normal...85 Tabel 4.6 Analisa Curah Hujan dengan Distribusi Log Person III...85 Tabel 4.7Analisa Curah Hujan Rencana Dengan Distribusi Log Person III...86 Tabel 4.8 Analisa Curah Hujan Dengan Distribusi Gumbel...88 Tabel 4.9 Analisa Curah Hujan Rencana Dengan Distribusi Gumbel...88

10 Tabel 4.10 Rekapitulasi Analisa Curah Hujan Rencana Maksimum...88 Tabel 4.11 Analisa frekuensi Curah hujan...89 Tabel 4.12 Perbandingan syarat distribusi dan hasil perhitungan...91 Tabel 4.13 Perhitungan uji Chi-kuadrat...93 Tabel 4.14 Analisa Intensitas Curah Hujan...96 Tabel 4.15 Kriteria desai hidrologis sistem drainase perkotaan..100 Tabel 4.16 Debit presipitasi yang langsung jatuh kewaduk 104 Tabel 4.17 Debit presipitasi yang jatuh ke daratan catchment area 104 Tabel 4.18 Hasil inflow waduk pusong...105

11 DAFTAR NOTASI P(X) μ X σ XT KT P(X) X μy σy YT Y S Yn Sn YTr I R24 T Qp C A Tc L : S to td n L Ls : fungsi densitas peluang normal (ordinat kurva normal) : rata rata nilai : simpangan baku dari nilai X : Perkiraan nilai yang diharapkan terjadi dalam periode ulang T Tahunan : faktor frekuensi (nilai variabel reduksi Gauss) : peluang log normal : nilai varian pengamatan : nilai rata-rata populasi Y : deviasi standar nilai variat Y : perkiraan nilai yang diharapkan terjadi dengan periode ulang T- tahunan : nilai rata-rata hitung variat : deviasi standar nilai variat : harga rata-rata sample : reduced mean yang tergantung jumlah sample/data ke-n : reduced standard deviation, yang juga tergantung pada jumlah sample/data ke-n : reduced variated : Intensitas Hujan (mm/jam) : Curah hujan maksimum harian (selama 24 jam) (mm) : lamanya hujan (jam) : Debit rencana (m3/dtk) : Koefisien aliran Permukaan : Luas daerah Pengaliran (Ha). : Waktu Konsentrasi (jam) Panjang saluran (km) : Kemiringan rata-rata saluran : inlet time ke saluran terdekat (menit) : conduit time sampai ke tempat pengukuran (menit) : angka kekasaran manning : panjang lintasan aliran diatas permukaan lahan (m) : panjang lintasan aliran didalam saluran/sungai (m)

12 V : kecepatan aliran didalam saluran (m/detik) R : Jari-jari hidrolis (m) I : Kemiringan atau gradient dari dasar saluran C : koefisien Chezy (m½/det) R : jari-jari hidraulis (m) S : kemiringan Dasar Saluran (m/m) n : koefisien kekasaran Manning (det/m⅓) m : koefisien kekasaran, harganya tergantung jenis bahan saluran As : luas penampang saluran (m2) P : Keliling basah saluran (m) I : masukan (inflow); O : keluaran (outflow); ΔS : perubahan tampungan /perubahan kuantitas air (m3/detik) Qketersediaan : Total ketersediaan debit (m3/detik) Qkebutuhan : Total kbutuhan debit (m3/detik)