EVALUASI KONDISI TINGGI JAGAAN (FREEBOARD) JEMBATAN KERETA API PADA SUNGAI BATANG SERANGAN. Oleh: Muhamamd Jefrizal Pasaribu e_mail:

Transkripsi

1 EVALUASI KONDISI TINGGI JAGAAN (FREEBOARD) JEMBATAN KERETA API PADA SUNGAI BATANG SERANGAN Oleh: Muhamamd Jefrizal Pasaribu e_mail: Pembimbing: Alferido Malik ABSTRAK Jembatan merupakan penghubung antara dua jalur yang terpisah akibat adanya halangan berupa lembah, sungai, danau, atau laut. Baik itu jembatan untuk jalan raya, maupun jembatan kereta api. Untuk itu selain struktur jambatan, perlu dilakukan analisis tentang hidrologi terhadap jembatan, yaitu dengan memperhatikan tinggi jagaan (freeboard) antara tinggi muka air dan gelagar terbawah jembatan. Dalam penelitian ini, penulis melakukan evaluasi kondisi eksisting jembatan kereta api yang berada di sungai Batang Serangan, kabupaten Langkat, Sumatera Utara. Hal ini bertujuan agar jembatan tetap dapat digunakan meskipun tinggi muka air aliran yang ada di bawahnya bertambah. Analisis hidrologi yang dilakukan ialah analisis frekuensi curah hujan dan analisis debit banjir. Hal ini dilakukan untuk selanjutnya menentukan tinggi muka air pada aliran sungai. Periode ulang yang digunakan untuk perhitungan curah hujan rencana 25 tahun, R 25. Metode yang digunakan dalam menganalisis frekuensi curah hujan ialah metode Normal, Log Normal, Log Pearson-III, dan Gumbel. Selanjutnya untuk menganalisis debit banjir rencana 25 tahun, Q 25 digunakan metode hidrograf satuan sintetik Nakayasu (HSS-Nakayasu), dan kemudian untuk menentukan tinggi muka air rencana digunakan aplikasi Hec-RAS 4.0. Dari hasil analisis frekuensi curah hujan digunakan metode Gumbel untuk menghitung curah hujan rencana 25 tahun, R 25 yaitu sebesar 236,6982 mm. Selanjutnya dilakukan perhitungan debit banjir rencana 25 tahun, Q 25 dengan menggunakan metode HSS-Nakayasu. Hasil perhitungan diperoleh sebesar 2300,96 m3 s. Kemudian data-data hasil perhitungan yang ada diinput ke dalam aplikasi Hec-RAS 4.0 untuk memvisualisasikan kondisi tinggi muka air terhadap jembatan. Hasilnya ialah tinggi air untuk periode 25 tahun naik menjadi 6,08 m dari kondisi saat ini. Dari sini penulis menyimpulkan bahwa kondisi eksisting jembatan kereta api tersebut tidak memenuhi persyaratan minimum tinggi jagaan jembatan kereta api. Penulis menyarankan agar elevasi jembatan dinaikkan 3,15 m atau dilakukan normalisasi sungai 300 m di hulu jembatan dan 300 m di hilir jembatan agar kereta api yang melintasi jembatan tersebut tetap dapat beroperasi dengan baik. Kata kunci: Jembatan, freeboard, banjir. ABSTRACT The bridge is a link between the two lanes separated by an obstacle in the form of valleys, rivers, lakes, or the sea. Whether it's the bridge to the highway, and the railway bridge. Therefore in addition to the structure of the bridge, there should be an analysis of the hydrology of the bridge, with a high attention to surveillance (freeboard) between the water level and the bottom girder bridge. In this study, the authors evaluate the existing condition of the railway bridge that was in the river Batang Serangan, Langkat district, North Sumatra. It is intended that the bridge can still be used even though the water level underneath the existing flow increases. Hydrological analysis was conducted of frequency analysis of rainfall and flood discharge analysis. This is done to further determine the water level in the river flow. The period used for the calculation of precipitation 25-year plan, R 25. The method used in analyzing the frequency of precipitation is method Normal, Log Normal, Log Pearson III and Gumbel. Furthermore, to analyze the flood discharge 25-year plan, Q 25 used synthetic unit hydrograph method Nakayasu (HSS-Nakayasu), and then to determine the water level plan use Hec-RAS 4.0 applications.

2 From the analysis of the frequency of rainfall Gumbel method is used to calculate precipitation 25-year plan, R 25 is equal to mm. Furthermore, the calculation of flood discharge 25-year plan, Q 25 using the HSS-Nakayasu. The calculations of m m3 s. Then the data on the calculation that there is inputted into Hec-RAS 4.0 applications to visualize the condition of water level of the bridge. The result is high water for a period of 25 years rose to 6.08 m from the current state. From here the authors conclude that the condition of the existing railway bridge does not meet the minimum requirements of high surveillance railway bridge. The authors suggest that the elevation of the bridge was raised 3.15 m or normalization river bridge 300 m upstream and 300 m downstream of the bridge for the train crossing the bridge can still operate properly. Keywords: Bridges, freeboard, flooding. I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Peraturan Mentri Perhubungan (PM No. 60 Tahun 2012) tentang persyaratan teknis jalur kereta api, menetapkan bahawa batas tinggi jagaan (freeboard) untuk perencanaan jembatan kereta api tidak kurang dari 1 (satu) meter dari gelagar terbawah jembatan terhadap tinggi muka air debit rencana. Sehingga dalam perencanaan jembatan kereta api, analisis hidrologi memiliki peran penting untuk menentukan tinggi jagaan jembatan kereta api. 1.2 Perumusan Masalah Permasalahan yang akan dibahas dalam penelitian tugas akhir ini adalah mengenai kelayakan kondisi eksisting tinggi jagaan (freeboard) jembatan kereta api terhadap kondisi hidrologi, topografi, dan profil sungai pada saat debit rencana. 1.3 Batasan Masalah Agar permasalahan dalam penelitian tugas akhir ini tepat sasaran dan tidak terlalu luas membahas permasalahan yang mungkin tidak perlu dibahas, maka penulis memaparkan bagianbagian yang akan dikaji dalam penelitian ini, yaitu: profil sungai, topografi sungai, perhitungan debit rencana, dan perhitungan tinggi jagaan (freeboard). Dalam penelitian ini, penulis tidak akan melakukan perhitungan terhadap konstruksi jembatan dan daya dukung tanah terhadap konstruksi jembatan. 1.4 Tujuan Penelitian Adapun tujuan dari penelitian tugas akhir ini adalah memperoleh hasil dari evaluasi tinggi jagaan (freeboard), yaitu untuk mengetahui kelayakan tinggi jagaan (freeboard) saat ini, eksisting dan pada saat debit rancana, Q T sesuaikan terhadap PM No. 60 Tahun Manfaat Penelitian Penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat bagi semua pihak dalam pengaplikasiannya. Untuk akademis, penelitian ini bermanfaat sebagai bahan referensi untuk kegiatan penelitian sejenis. Untuk instansi terkait, penelitian ini bermanfaat sebagai bahan referensi dalam pengambilan kebijakan untuk melakukan tindakan terhadap objek penelitian. II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tinjauan Umum Jembatan merupakan struktur yang sengaja dibuat untuk menyebrangi halangan sperti lembah, sungai, danau, atau laut. Jembatan dibuat berfungsi untuk penyebrangan manusia dan kendaraan. Jembatan untuk penyebrangan kereta api disebut jembatan kereta api. Tinggi jagaan (freeboard) merupakan ketinggian yang diukur dari permukaan tinggi air maksimum sampai tinggi gelagarjembatan terendah. Dalam hal ini, tinggi jagaan akan disesuaikan terhadap kondisi debit rencana, Q T di lokasi penelitian, sesuai dengan ketinggian gelagar jembatan terendah.

3 2.2 Daerah Aliran Sungai (DAS) Daerah aliran sungai (DAS) adalah daerah tempat presipitasi terkonsentrasi ke sungai. Batasan daerah aliran yang bersinggungan dengan DAS disebut dengan daerah batas aliran. Luas dari sebuah DAS dihitung berdasarkan peta topografi daerah tersebut. DAS, topografi, komuditas, dan geologi mempunyai pengaruh terhadap debit banjir, pola banjir, dan lainnya yang mempengaruhi karakteristik sebuah sungai. 2.3 Analisis Frekuensi Curah Hujan Distribusi Gumbel Persamaan curah hujan rencana menurut Gumbel adalah sebagai berikut: X = X + K. S (2.1) Dimana, X = Harga rata-rata sampel S = Standar deviasi (simpangan baku) sampel Nilai faktor probabilitas, K untuk harga ekstrim Gumbel dinyatakan dengaan persamaan berikut: K = Y Tr Y n S n (2.2) Dimana, Y n = Reduced mean yang tergantung dengan jumlah data (Tabel 2.1) S n = Reduced standard deviation yang juga tergantung pada jumlah data (Tabel 2.4) = Reduced variate, dapat dihitung dengan persamaan berikut: Y Tr Y Tr = -ln { ln T r 1 T r } (2.3) Berikut ini merupakan tabel nilai koefisien Yn dan Sn untuk distribusi Gumbel serta hubungan antara reduced variate dengan periode ulang. Tabel 2.1 Nilai Koefisien Yn dan Sn N Yn Sn N Yn Sn N Yn Sn 10 0,4952 0, ,5252 1, ,5380 1, ,4996 0, ,5268 1, ,5388 1, ,5035 0, ,5283 1, ,5396 1, ,5070 0, ,5296 1, ,5402 1, ,5100 1, ,5309 1, ,5410 1, ,5128 1, ,5320 1, ,5418 1, ,5157 1, ,5332 1, ,5424 1, ,5181 1, ,5343 1, ,5430 1, ,5202 1, ,5353 1, ,5436 1, ,5220 1, ,5362 1, ,5442 1, ,5236 1, ,5371 1, ,5448 1,1458 (Suripin, 2004, Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan)

4 Tabel 2.2 Reduced Variate, Y Tr Sebagai Fungsi Periode Ulang Periode Ulang Reduced Variate Periode Ulang, Tr Reduced Variate (Tahun) YTr (Tahun) YTr 2 0, , , , , , , , , , , , , (Suripin, 2004, Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan) 2.3 Pengujian Hasil Analisis Frekuensi 1. Metode Chi-Kuadrat Pengujian denga metode Chi-Kuadrat akan mengkoreksi penyimpangan data rata-rata yang dianalisis terhadap pemilihan metode distribusi. Penyimpangan tersebut diukur berdasarkan perbedaan antara nilai probabilitas setiap varian X menurut perhitungan teoriti dan menurut perhitungan dengan pendekatan empiris. Rumus dalam perhitungan pengujian metode Chi Kuadrat adalah sebagai berikut: X 2 n = (O f E f ) 2 i=0 (2.4) E f Dimana, X 2 = Parameter Chi-Kuadrat terhitung E f = Frekuensi yang diharapkan sesuai dengan pembagian kelasnya O f = Frekuensi yang diamati pada kelas yang sama n = Jumlah sub kelompok Derajat nyata atau derajat kepercayaan (α) tertentu yang biasa digunakan adalah 5%. Derajat kebebasan (Dk) dapat diperoleh dengan rumus sebagai berikut: Dk = K (p+1) (2.5) K = 1 + 3,3 log n (2.6) Dimana, Dk = Derajat kebebasan p = Banyaknya parameter, untik uji Chi-Kuadrat adalah 2 K = Jumlah kelas distribusi n = Jumlah data Selanjutnya distribusi curah hujan yang digunakan dalam menentukan curah hujan rencana adalah distribusi probabilitas yang memiliki sipangan maksimum terecil dan lebih kecil dai simpangan kritis, dengan rumus sebagai berikut: X 2 < X 2 cr Dimana, X 2 = Parameter Chi-Kuadrat terhitung = Parameter Chi-Kuadrat Kritis X 2 cr

5 Tabel 2.3 Nilai Parameter Chi-Kuadrat Kritis, χ 2 cr Dk (α) Derajat Kepercayaan 0,995 0,99 0,975 0,95 0,05 0,025 0,01 0, , , , , ,8410 5,0240 6,6350 7, ,0100 0,0201 0,0506 0,1030 5,9910 7,3780 9, , ,0717 0,1150 0,2160 0,3520 7,8150 9, , , ,2070 0,2970 0,4840 0,7110 9, , , , ,4120 0,5540 0,8310 1, , , , , ,6760 0,8720 1,2370 1, , , , , ,9890 1,2390 1,6900 2, , , , , ,3440 1,6460 2,1800 2, , , , , ,7350 2,0880 2,7000 3, , , , , ,1560 2,5580 3,2470 3, , , , , ,6030 3,0530 3,8160 4, , , , , ,0740 3,5710 4,4040 5, , , , , ,5650 4,1070 5,0090 5, , , , , ,0750 4,6600 5,6290 6, , , , , ,6010 5,2290 6,1610 7, , , , , ,1420 5,8120 6,9080 7, , , , , ,6970 6,4080 7,5640 8, , , , , ,2650 7,0150 8,2310 9, , , , , ,8440 7,6330 8, , , , , , ,4340 8,2600 9, , , , , , ,0340 8, , , , , , , ,6430 9, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,6720 Soewarno 2. Metode Smirnov-Kolmogorov Uji Smirnov-Kolmogorov digunakan untuk membedakan dua buah sebaran data, yaitu membedakan sebaran berdasarkan hasil pengamatan sebenarnya dan sampel yang diarapkan, dengan kata lain metode Smirnov-Kolmogorov menguji apakah kedua sampel tersebut berasal dari populasi yang sama dan memiliki distribusi yang sama pula. Adapun cara melakukan uji Smirnov -Kolmogorov adalah sebagai berikut: Tentukan nilai probabilitas teoritis (biasanya sudah dilakukan ketika melakukan analisa frekuensi). Nilai probabilitas diplotkan pada sumbu X dan nilai besaran hujan pada sumbu Y, pada kertas /grafik berskala logaritmik.

6 Tarik garis lurus yang menyatakan perwakilan/tendensi dari data-data tersebut. Ambil persamaan yang dibentuk oleh garis tersebut (Y = ax+b). Masukkan kembali nilai probabilitas teoritis ke dalam persamaan (Y=aX+b) sebagai X untuk mendapatkan nilai probabilitas grafik Y. Hitung deviasi (Δ) antara probabilitas teoritis dengan probabilitas grafis. Ambil nilai deviasi (Δ) yang paling besar dalam perhitungan tersebut. Hitung nilai deviasi maksimum (Δmax) dengan rumus: Δmax = Nilai Δ paling besar / 100 Tentukan derajat kepercayaan (α), biasanya diambil 5%, tapi bisa diambil selurunya, yaitu: 20%; 10%; 5%; dan 1%. Bandingkan dengan nilai deviasi maksimum (Δmax). Jika Δkritik < Δmax; berarti lulus uji kecocokan. Jika Δkritik > Δmax; berarti tidak lulus uji kecocokan. Jika tidak lulus uji kecocokan maka perhitungan harus diulang dengan menggunakan metode yang lain atau mungkin terjadi kesalahan pengolahan data awal. Apabila lulus kedua uji tersebut maka selanjutnya kita dapat menghitung debit rencana sesuai dengan ketentuan yang terlampir pada tabel berikut: Tabel 2.4 Nilai Uji Smirnov-Kolmogorov n α (Derajat Kepercayaan) 0,20 0,10 0,05 0,01 5 0,45 0,51 0,56 0, ,32 0,37 0,41 0, ,27 0,30 0,34 0, ,23 0,26 0,29 0, ,21 0,24 0,27 0, ,19 0,22 0,24 0, ,18 0,20 0,23 0, ,17 0,19 0,21 0, ,16 0,18 0,20 0, ,15 0,17 0,19 0,23 >50 n n n n Soewarno (1995) 2.4 Debit Banjir HSS-Nakayasu Waktu kelambatan (time lag, t g): t g = 0,4 + 0,058 L untuk L > 15 km (2.7) t g = 0,21 L 0,7 untuk L < 15 km (2.8) Waktu puncak dan debit puncak hidrograf satuan sintesis: t p = t g + 0,8 Tr (2.9) Waktu saat debit sama dengan 0,3 kali debit puncak: t 0,3 = α.t g (2.10) Waktu puncak: t p = t g + 0,8 Tr (2.11)

7 Debit puncak hidrograf satuan sintesis: Q p = A. R0. 1 (0 3. t p + t 0 3 ). C (2.12) Bagian lengkung naik (0 < t < t p): Q = Q p( t 2 4 ) t p (2.13) 0.8 Tr Tg t Q Lengkung Naik Lengkung Turun Qp 0.3 Qp 0.3 t Tp T T 0.3 Bagian lengkung turun: Gambar 2.1 HSS Nakayasu Jika t p, t < t 0,3 Q = Q p. t tp t0 3 (2.14) Jika t 0,3< t < 1,5 t 0,3 Q = Q p. t t p +1 5 t t0 3 (2.15) Jika t, t > 1,5 t 0,3 Q = Q p. t t p +1 5 t t0 3 (2.16) Di mana, t p = Waktu keterlambatan (jam) L = Panjang sungai (m) t 0,3 = Waktu saat debit sama dengan 0,3 kali debit puncak (jam) 1,5 t 0,3 = Waktu saat debit sama dengan 0,3 2 kali debit puncak (jam) α = Koefisen (1,5 s/d 3,0) t p = Waktu puncak (jam) Q p = Debit puncak (m 3 /det) A = Luas DPS (km 2 ) T r = Lama hujan (jam) = (0,5. t g) s/d (1. t g) R 0 = Satuan kedalaman hujan (mm) C = Koefisien pengaliran 2.4 Pemodelan Tinggi Muk Air Pemodelan tinggi muka air dalam penelitian ini akan digambarkan dengan menggunakan aplikasi Hec-Ras 4.0. Hec-Ras 4.0 adalah aplikasi untuk pemodelan aliran sungai. Hec-Ras 4.0 dapat

8 digunakan untuk memodelkan aliran tetap ataupun aliran tak tetap. Hec-Ras 4.0 memiliki 4 komponen model 1 dimensi, yaitu: 1. Hitung profil muka air aliran tetap 2. Simulasi aliran tak tetap 3. Hitung angkutan endapan (sediment transport) 4. Hitung kualitas dan temperatur air Keempat komponen tersebut menggunakan data geometri yang sama, hitungan hidrolika yang sama, serta beberapa fitur desain hidrolik yang dapat diakses setelah menghitung profil muka air. Hec-Ras 4.0 merupakan aplikasi yang dapat menyajikan fitur penampakan grafik, analisis hidrolik, manajemen dan penyimpanan data, serta grafik dan pelaporan. Aplikasi ini dapat memberikan prediksi banjir yang akan terjadi pada aliran yang menjadi objek penelitian dalam bentuk visual. III. METODE PENELITIAN Dalam tugas akhir ini metode penelitian yang di gunakan ialah metode kuantitatif deskriptif, yaitu perhitungan data yang kemudian dijabarkan. Dimulai dari pengumpulan data, pengolahan data, dan analisis data. Data yang akan dipakai adalah data primer melalui peninjauan lokasi dan data sekunder yang diperoleh dari instansi terkait. Instansi Nasional yang terkait dalam hal ini, yaitu BMKG (Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika), serta instansi terkait lainnya yang akan disesuaikan dengan kebutuhan seiring dengan terlaksananya penelitian tugas akhir ini. Tahapan studi penelitian dilakukan sesuai urutan di bawah ini: 1. Studi Literatur Mempelajari rumusan-rumusan teoritis maupun pengaplikasian mengenai penelitian tugas akhir ini. Rumusan-rumusan tersebut dipelajari dari literatur atau referensi yang memenuhi landasan teori untuk memngembangkan konsep evaluasi freeboard di sungai tersebut. Hal ini akan memudahkan indentifikasi faktor-faktor yang mempengaruhi kelayakan freeboard. 2. Peninjauan Lokasi Peninjauan lokasi langsung ke lapangan sangat penting untuk penelitian ini karena sebagai penulis harus memahami kondisi lapangan loksai penelitian untuk mengetahui kondisi eksisting dan mengumpulkan data-data primer yang dibutuhkan untuk penelitian ini. Dalam hal ini hasil dari tinjauan lokasi yang diperoleh adalah data tentang kecepatan aliran, topografi sungai, dan topografi jembatan. 3. Pengumpulan Data Dalam pengumpulan data, ada dua data penting yang harus didapatkan yaitu: Data primer, yaitu data mengenai kondisi sungai dan jembatan, dan keadaan eksisting di sekitar sungai dan jembatan, yaitu kecepatan aliran, topografi sungai, dan topografi jembatan. Selanjutnya diperoleh debit aliran eksisting. Data sekunder, yaitu data mengenai keadaan topografi dan juga data hidrologi. Data sekunder yang digunakan adlaah data curah hujan untuk kawasan DAS Batang serangan, yaitu data curah hujan pada stasiun Batang Serangan, stasiun Bahorok, dan stasiun Cempa. 4. Analisis Data Analisis data pada penelitian ini dilakukan berdasarkan perumusan dan pembatasan masalah yang telah dijelaskan pada BAB I penelitian tugas akhir ini, yaitu: Analisis data curah hujan Analisis intensitas curah hujan Analisis debit rencana, Q T Analisis tinggi jagaan, freeboard pada saat Q T

9 5. Gambar Gambar akan disajikan berupa gambar teknik serta gambar perspektif dari hasil penelitian. Gambar teknik akan menjelaskan detail dari item di lokasi penelitian seperti gambar topografi sungai dan gambar perspektif menampilkan gambar hasil penelitian secara perspektif. IV. ANALISIS DAN PEMBAHASAN 4.1 Analisis Curah Hujan Berikut ini merupakan hasil perhitungan curah hujan rata-rata dengan menggunaka metode Polygon Thiessen. Tabel 4.1 Ranking Curah Hujan Maksimum DAS Batang Serangan No. Tahun Rmax (mm) Perhitungan Frekuensi Curah Hujan Dalam perhitungann curah hujan dilakukan uji probabilitas, analisis perhitungan curah hujan yang cocok untuk digunakan dalam penelitian ini adalah Distribusi Gumbel. Berikut ini merupakan tabel hasil perhitungan analisis frekuensi curah hujan dengan metode Distribusi Gumbel. Tabel 4.2 Analisis Frekuensi Curah Hujan Distribusi Gumbel No. Curah Hujan, Xi (mm) X ( Xi - X ) (mm) ( Xi - X )² S Data tersebut diperoleh dengan rumus sebagai berikut: Curah hujan rata-rata, X = X i n = = 144,5361 mm 10 Standar deviasi, S = (X i X n 1 )² = = 32, Berdasarkan tabel 2.5 untuk jumlah sampel, n = 10, maka:

10 Yn = 0,4952 Sn = 0,9497 Selanjutnya akan dihitung nilai curah hujan rencana berdasarkan periode ulang yang direncanakan. Dalam menghitung curah hujan rencana dengan metode Distribusi Gumbel, nilai faktor koreksi, K T akan mempengaruhi hasil perhitungan. Nilai faktor frekuensi, K T pada metode Distribusi Gumbel dapat dihitung dengan cara persamaan 2.2. Tabel 4.3 Analisis Curah Hujan Rencana Distribusi Gumbel Periode Ulang, T X YTr Yn Sn KT S XT (mm) Contoh perhitungan: Menghitung nilai faktor koreksi, K T, K T K 2 = = Y Tr Y n S n = -0,1352 Menghitung nilai curah hujan rencana, X T = X + K T. S = 144, (2,84732 x 32,368) = 236,6982 mm X 25 Contoh diatas menyatakan bahwa curah hujan untuk periode ulang 25 tahun sebesar 236,6982 mm. 4.4 Analisis Intensitas Hujan Tabel 4.4 Analisis Curah Hujan Rencana Distribusi Gumbel Periode Ulang, T X YTr Yn Sn KT S XT (mm) Dalam perhitungan analisis intensitas hujan, digunakan rumus Mononobe. Perhitungan untuk interval 25 tahun dengan t = 10 menit, maka diperoleh intensitas hujan sebesar: I = R (24) 3 t I = ( ) 3 60 = 270,952 mm/jam Berikut ini merupakan hasil perhitungan intensitas hujan yang disusun dalam tabel. Tabel 4.5 Analisis Intensitas Hujan (mm/jam)

11 R2 R5 R10 R25 R50 R100 t menit mm Analisis Intensitas Hujan Dalam perhitungan debit banjir yang dilakukan dalam penelitian ini, penulis menggunakan metode Hidrograf Satuan Sintesis Nakayasu (HSS-Nakayasu). Untuk itu, berikut merupakan datadata DAS Batang Serangan: Panjang sungai, L = 54 km Luas DAS, A DAS = 1192,649 km 2 C = 0.27 Time tag, t g = 0,4 + 0,058L (L > 15 km) = 0,4 + 0,058 (54) = 3,532 jam Satuan waktu hujan, t r = 0,75. t g = 0,75. 3,532 = 2,472 jam Peak time, t p = t g + 0,8 (T r) = 3, ,8 (2,472) = 5,56 jam Parameter hidrograf Alfa, α = 2 t 0.3 = 2. t g = 2 x = jam 0.5 t 0.3 = jam 1.5 t 0.3 = jam 2 t 0.3 = jam Curah hujan spesifik (R 0) = 1mm Debit puncak (Q p) = R0. 1 (0 3. t p + t 0 3 ) = ( ) = 10,212 m 3 /s Base flow = 0,5. Q p = 0.5 x 10,212 = 5,106 m 3 /s Dari data-data di atas diperoleh unit hidrograf sebagai berikut:

12 Tabel 4.6 Unit Hidrograf Waktu Lengkung Naik Lengkung Turun 0 < t Tp Tp < t T 0,3 T 0,3 < t 1,5T 0,3 1,5T 0,3 < t 24 Unit t (t/tp) 2.4 (t-tp) (t-tp+0.5t 0,3 ) (t-tp+1.5t 0,3 ) Hidrograf jam T 0,3 (1.5T 0,3 ) (2T 0,3 ) = Tabel 4.7 Hidrograf Nakayasu T = 25 tahun Waktu Unit Hidrograf Design Rainfall (mm) Limpasan Base Total Volume Volume Qt Langsung Flow Debit Kumulatif (jam) (m 3 /dt) (m 3 /dt) (m 3 /dt) (m 3 /dt) (m 3 ) (m 3 ) , , , , ,040, ,404, ,326, ,730, ,409, ,140, ,561, ,701, ,877, ,578, ,573, ,152, ,388, ,541, ,390, ,931, ,547, ,479, ,338, ,817, ,425, ,243, ,018, ,262, ,696, ,958, ,408, ,366, , ,637, ,879, ,517, ,754, ,271, ,418, ,689, ,303, ,993, ,198, ,191, ,102, ,294, ,013, ,307, , ,239, , ,097, , ,886,186.32

13 Gambar 4.1 Grafik Hidrograf Nakyasu, T = 25 tahun Gambar 4.2 Hasil analisis debit rencana, Q 25 dengan menggunakan aplikasi HEC-RAS 4.0 V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan 1. Nilai kala ulang yang diperhitungkan dalam penelitian ini adalah 25 tahun. 2. Metode yang digunakan untuk menghitung curah hujan rencana adalah distribusi Gumbel, karena distribusi Gumbel lolos dalam uji probabilitas dengan parameter yang lebih baik, diperoleh curah hujan sebesar 236,6982 mm. Untuk menentukan debit rencana, Q 25 digunakan metode HSS-Nakayasu, diperoleh debit banjir maksimum sebesar 2300,96 m 3 /s. 3. Dengan menggunakan aplikasi Hec-RAS 4.0, diperoleh tinggi muka air untuk kala ulang tersebut mangalami kenaikan sebesar 6,08 m. 4. Dengan kenaikan tinggi muka air tersebut, kondisi tinggi jagaan eksisting tidak relevan untuk debit banjir kala ulang 25 tahun. 5.2 Saran 1. Perlu dilakukan rekonstruksi jembatan kereta api dengan elevasi + 3,15 m dari yang ada saat ini. 2. Melakukan normalisasi sungai untuk kala ulang 25 tahun pada areal jembatan, yaitu 300 m ke hulu dan 300 m ke hilir, dengan skema sebagai berikut:

14 a. Melakukan pengerukan sungai dengan kedalaman hingga 2 m. b. Cara pada point a ditambah dengan pelebaran sungai 40 m, yaitu 20 m pada sisi kanan dan 20 m pada sisi kiri. Hal ini dilakukan untuk mengantisipasi apabila terjadi pendangkalan sungai setelah dilakukan pengerukan akibat sedimentasi yang terkonsentrasi. Gambar 5.1 Kondisi Eksisting Gambar 5.2 Kondisi Pada Saat Q 25 Gambar 5.3 Kondisi Untuk Saran 2.a Gambar 5.4 Kondisi Untuk Saran 2.b