Tinjauan Ulang Normalisasi dan Perkuatan Tebing Sungai Batang Bangko Kabupaten Solok Selatan

Transkripsi

1 Tinjauan Ulang Normalisasi dan Perkuatan Tebing Sungai Batang Bangko Kabupaten Solok Selatan Jepi Raiman, Afrizal Naumar, Khadavi Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Bung Hatta Padang Jepyraiman@gmail.com, zalnaumar@yahoo.com, qhad_17@yahoo.com Abstrak Batang Bangko merupakan Sungai yang berada di Kecamatan Sungai Pagu Kabupaten Solok selatan, terjadinya banjir pada tahun 016 di Kecamatan Sungai Pagu akibat intensitas curah hujan yang tinggi sehingga Sungai tidak mampu mengalirkan debit ke Sungai Batang Hari.Sehingga Luapan banjir yang terjadi menggenangi pemukiman penduduk, lahan produktif lainnya. Dalam perencanaan ini digunakan data curah hujan 10 tahun dari tahun di peroleh dari dua Stasiun yaitu Stasiun Padang Aro dan Stasiun Muara Labuh. Dari data curah yang diperoleh, dihitung curah hujan rencana dengan menggunakan Metoda Gumbel, Metoda Normal, dan Metoda Log Normal. Berdasarkan hasil dari uji distribusi probalitas dengan menggunakan Metoda Smirnov-kolmogorof (analitis) diperoleh Metoda distribusi Gumbel, selanjutnya dihitung debit bancir rencana kala ulang 5 tahun metoda Hasper dan didapat Q 5 = 534,641 m 3 /dtk. Analisa Hidraulika untuk perencanaan penampang sungai berbentuk Trapesium ganda dengan lebar (B) = 35 m dan tinggi (h 1 ) =,78 m, (h ) = 1, m, sehingga sungai mampu menampung debit banjir rencana. Untuk perkuatan tebing sungai digunakan pasangan batu kali. Kata kunci : Normalisasi, Sungai, Perkuatan Tebing Pembimbing I Pembimbing II Ir. Afrizal Numar, MS Khadavi, ST. MT

2 REVIEW RE NORMALITATION AND STRENGTHENING THE CLIFF RIVER STEM BANGKO DISTRICT SOUTH SOLOK Jepi Raiman, Afrizal Naumar, Khadavi Departement of Civil Engineering, Faculty of CivilEngineering and Planning, University of Bung Hatta Padang Jepyraiman@gmail.com, Zalnaumar@yahoo.com, qhad_17@yahoo.com Abstract Bangko stem is a river located in the District of Sungai Pagu Solok regency south, the flood in 016 in Sungai Pagu District due to the high intensity of rainfall so that the river is not able to flow the flow to the River Batang Hari. So that the flood waters that flooded the settlements, other productive land. In this planning used 10-year rainfall data from obtained from two stations namely Padang Aro Station and Muara Labuh Station.From the bulk data obtained, the calculated rainfall plan using Gumbel Method, Normal Method, and Normal Log Method. Based on the result of probability test by using Smirnov-kolmogorof (analytical) method, Gumbel distribution method was obtained, then calculated the discharge of plan plan for the 5th return period of Hasper method and obtained Q5 = 534,641 m3 / sec. Hydraulic analysis for cross-sectional trapezoidal river planning with width (B) = 35 m and height (h1) =.78 m, (h) = 1. m, so that the river is able to accommodate flood discharge plan. For the reinforcement of river cliffs used stone pairs of times. Keywords: Normalization, River, Strengthening Cliff 1. Pendahuluan Batang bangko merupakan sungai yang berada di Kecamatan Sungai Pagu Kabupaten Solok Selatan. kawasan di sekitar sungai mayoritas ditutupi oleh lahan pertanian produktif. Aliran sungai berdampingan dengan Jalan Padang- Kerinci dimana juga terdapat kawasan pemukiman serta kawasan cagar budaya (Nagari 1000 Rumah Gadang). Permasaahan utama pada sungai Batang Bangko adalah Banjir. Kondisi Batang Bangko telah mengalami kerusakan sungai dari hulu hingga hilir, dan banjir yang terjadi mengakibatkan kerusakan pada infrastruktur, pemukiman penduduk, lahan produktif, dan prasarana lainnya serta mengganggu

3 perekonomian masyarakat dan mengancam keselamatan jiwa. Banjir besar yang terjadi pada tahun 016 di wilayah Solok Selatan terutama di Kecamatan Sungai Pagu memperparah kondisi Sungai Batang Bangko. Akibat kerusakan tersebut mengakibatkan sering terjadinya banjir pada daerah Sungai Batang Bangko Maksud dan Tujuan Penulisan Penulisan tugas akhir ini bermaksud untuk mempelajari dan memahami perencanaan normalisasi dan perkuatan tebing yang terjadi pada sungai batang Bangko. Tujuan penulisan tugas akhir ini adalah untuk mempelajari dan memahami cara analisis kapasitas untuk menyalurkan air terutama air yang berlebih saat intensitas curah hujan tinggi. Dan hasil perhitungan penulis ini dibandingkan dengan hasil perencanaan yang telah dilakukan oleh konsultan perencana sebelumnya. 1.. Metodologi Penulisan Dalam setiap penulisan karya tulis, data-data 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 : 1. Tinjauan Pustaka Yaitu mengumpulkan referensi guna mendapatkan teori-teori untuk analisa hidrologi yang berhubungan dengan penulisan tugas akhir ini.. Pengumpulan data Data yang dibutuhkan adalah peta topografi, data curah hujan dan data sungai. Data dan informasi diperoleh dari Dinas Pengelolaan Sumber daya Air (PSDA), Balai Wilayah Sungai Sumatera V, Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika (BMKG) Kota Padang Batasan Masalah Sehubung dengan latar belakang di atas, maka penulis perlu membatasi pembahasan pada penulisan tugas akhir ini yaitu 1. Menganalisa debit banjir. Menganalisa data hidrologi 3. Merencanakan dimensi penampang sungai. 4. Merencanakan dinding penahan tanah. Tinjauan Umum Banjir terjadi diakibatkan oleh meningkatnya volume air di sungai atau danau sehingga air keluar dari batas alaminya. Seringnya terjadi banjir sebagian besar disebabkan oleh tidak cukupnya kapasitas sungai untuk menampung debit. Besarnya debit sungai pada saat terjadinya banjir disebabkan oleh meningkatnya jumlah limpasan permukaan dari hujan yang terjadi pada daerah tangkapan air. Secara umum penyebab terjadinya banjir dapat dikategorikan menjadi dua hal, yaitu karena faktor alam dan faktor manusia.yang termasuk faktor alam diantaranya : 1. Intensitas hujan yang tinggi. Pengaruh fisiologi

4 3. Kapasitas sungai yang tidak memadai 4. Adanya erosi dan sendimentasi seperti hambatan aliran oleh faktor geometri alur sungai berupa belokan-belokan sungai dan endapan material di alur sungai. 3. Normalisasi Sungai Normalisasi sungai merupakan usaha untuk memperbaiki atau menambah kapasitas dari pengaliran sungai yang bertujuan untuk melewatkan debit banjir rencana (Qdesain) secara aman dengan jalan mengecek kapasitas sungai dan melakukan pelurusan alur sungai, sehingga tidak terjadi limpasan/ luapan. Debit banjir rencana merupakan debit rencana di sungai atau di saluran alamiah dengan periode ulang tertentu yang dapat dialirkan tanpa membahayakan lingkungan sekitar dan diperoleh dari analisis data hidrologi. 4. Curah Hujan Rata-Rata Untuk perhitungan curah hujan rata-rata dalam tinauan ulang ini menggunakan metoda rata-rata aljabar. a. Metoda Rata-rata Aljabar Untuk perhitungan curah hujan rata-rata dengan metoda Aljabar, diambil data perhitungan curah hujan maksimum rata-rata dari stasiun curah hujan yang terdapat pada Rumus berikut : R= R + R n Rn Dimana : R = Tinggi curah hujan rata-rata (mm) R + R... Rn = Curah 1 + hujan di tiap-tiap pengamatan (mm) n = Banyaknya stasiun curah hujan. 5. Analisa Curah Hujan (return peried) Curah hujan return period atau curah hujan rencana adalah perkiraan besarnya curah hujan yang akan terjadi pada periode tertentu seperti curah hujan 5 tahunan, 10 tahunan, 0 tahunan, 5 tahunan, 50 tahunan, 100 tahunan dan 00 tahunan. Data curah hujan return period ini nantinya yang akan dipergunakan untuk mencari debit banjir rencana. Untuk perhitungan curah hujan rencana ini dapat dipakai beberapa metode seperti metode gumbel, metode normal, metode log person normal. 5.1 Metode Gumbel Data-data metode ini yang harus tersedia adalah curah hujan tahunan dengan pengamatan minimum 10 tahunan. Rumus : Yt Yn R = R+ Sx Sn ( R R) Sx = n 1 Dimana : R = Hujan dengan return periode T (mm) = Curah hujan maksimum rata-rata (mm)

5 N = Banyak data tahun pengamatan Sx =Standart deviasi Yn = Reduced mean (hubungan dengan banyak data, n) Y T = Reduced variate (hubungan dengan return Period, t) Sn = Reduced standar deviation (hubungan dengan banyaknya data, n). NilaiY T, Yn dan Sn telah ditetapkan dalam tabel (lampiran) 5. Metode Distribusi Normal Distribusi normal atau kurva normal disebut juga distribusi Gauss. Rumus yang dipakai pada distribusi normal adalah : XT = X + KT. S Dimana : X T = curah hujan kala ulang T-tahun (mm) X = nilai rata-rata hitung variat S = Standar Deviasi Standart Deviasi dihitung dengan menggunakan rumus : n ( X X) i= 1 S = n 1 Dimana : X = Curah hujan maksimum harian rata-rata X i = Curah Hujan ke- i n = Banyak data tahun pengamatan. 5.3 Metode Distribusi Log Normal Perhitungan hujan rencana berdasarkan Distribusi Probabilitas Log Normal, jika data yang i digunakan adalah berupa sampel, dilakukan dengan rumus-rumus berikut. Log X T = + S Log X di mana: Log X T = nilai logaritmis hujan rencana dengan periode ulang T = nilai rata-rata dari log X S Log X= devisiasi standar dari log X K T = factor frekuensi. 6. Uji Keselarasan Smirnov - Kolmogorof Uji keselarasan Smirnov- Kolmogrof, sering juga disebut uji keselarasan non parametrik (non parametrik test), karena pengujiannya tidak menggunakan fungsi distribusi tertentu. Prosedurnya adalah sebagai berikut : Rumus yang dipakai (Soewarno, 1995) : α = () () Urutkan dari besar ke kecil atau sebaliknya dan tentukan besarnya nilai masing-masing peluang dari hasil penggambaran grafis data (persamaan distribusinya) : X 1 P (X 1 ) X m P (X m ) X P (X ) X n P (X n ) 7. Metoda Analisa Debit Banjir Rencana

6 Analisa debit banjir yang dilakukan dengan periode ulang, 5, 10, 0, 5, 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 b. Metode Melchior c. Metode Rasional 7.1 Metoda Hasper 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, dengan persamaan dasarnya adalah : Q = α. β. f. q dengan : Q = debit banjir rencana untuk periode ulang T-tahun (m 3 /dtk) α = Koefisien aliran β = Koefisien reduksi q = Hujan maksimum per satuan luas ( m 3 /dtk/km ) f = Luas daerah pengaliran (km ) Besarnya koefisien aliran A α = A Nilai koefisien reduksi = 1+ β 0.14t ( 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 < jam t. RT Rt= t A 1 [ ( R )( + t )] Untuk t = - 19 jam t. RT Rt = t + 1 Untuk t = 19 jam - 30 hari T ( 1) 0. 5 Rt = 0.707RT t+ dengan : t = lama hujan (jam) q = hujan maksimum ( m 3 / dtk / km ) Rt = curah hujan maksimum (mm) R T = curah hujan kala ulang T tahun Prosedur perhitungan : a. Hitung besarnya koefisien aliran b. Hitung nilai koefisien reduksi c. Hitung waktu hujan maksimum d. Hitung hujan maksimum persatuan luas e. Hitung debit banjir kala ulang T-tahun 7. Metoda Melchior Metode Melchior metode perhitungan banjir rancangan untuk luas tangkapan hujan (catchment area) > 100 km.

7 Persamaannya adalah : r Q CDEF = G.I.A. 00 Dimana : Q maks = Debit maksimum (m 3 /dt) α = Koefisien pengaliran β = Koefisien reduksi, I = Intensitas Hujan (m 3 /dt/km ) A = Luas daerah aliran sungai (km ) 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 A ),.A S = H 0.9L Dengan : t c = waktu konsentrasi (jam) V = kecepatan aliran (m/s) L = panjang sungai (m) H = Beda elevasi antara titik yang dimaksud dan titik pada 0.9 L dari jalan air (m) S = Kemiringan rata - rata sungai Koefisien reduksi ( β ) dihitung dengan menggunakan rumus : Dengan : F= 1 4 π.a.b = 1 x F= 1970 β ( F = Luas elips (km ) = Koefisien reduksi a, b = Sumbu elips Prosedur perhitungan : 1. Lukis elips yang mengelilingi daerah aliran dengan sumbu panjang 1.5 x sumbu pendek. F = 1 π.a.b 4. Hitung luas daerah aliran (A) 3. Hitung kemiringan rata-rata sungai S = H 0.9L 4. Dari F maka akan didapat β1 F = 1970 β ( β ( 5. Nilai β ditentukan berdasarkan hubungan antara F dan lama hujan, (Tabel.6) 6. Menentukan Intensitas hujan ( I ) I = (,-.-/ : t < = 10L 36 V > = 1.31(?.@ A ),.A keterangan : R 4 = Hujan harian (mm) Q = β 1 x I coba x F (m 3 /detik)

8 Untuk keperluan perhitungan coba-coba nilai I digunakan (Tabel.7), namun perlu ditambah dengan persentase tertentu tergantung pada nilai t c (Tabel.8 ). 7. Hitung Qmaks r? 345 = G.I.A 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, abraksi (kehilangan air akibat evaporasi, intersepsi, infiltrasi, tampungan permukaan) dan konsentrasi aliran.metode ini dipakai untuk daerah perkotaan dengan luas DAS kurang dari 00 acres atau ± 81 ha. Metode Rasional didasarkan pada persamaan berikut: Q = 0.78 C.I.A dengan : I = intensitas hujan (mm/jam) C = Koefisien aliran yang tergantung pada jenis permuka an lahan. A = Luas Daerah Aliran (km ) Q =Debit Maksimum(m 3 /detik) 8. Perencanaan Dimensi Saluran Untuk merencang dimensi saluran Sungai dipengaruhi oleh besarnya debit yang dialirkan, kemiringan dasar saluran dan kekasaran saluran, dan lain lain. Semua ini dilakukan agar diperoleh saluran sungai yang efektif dan efesien. 8.1 Analisa Hidrolika Dalam perencanaan saluran sungai kita harus memperhatikan faktor-faktor kapasitas pengaliran, kapasitas saluran, kecepatan aliran, bahan konstruksi saluran, kemiringan dasar saluran untuk penampang.jenis saluran yang digunakan adalah saluran terbuka berdasarkan aliran seragam. Aliran seragam (uniform flow) dianggap memiliki ciri-ciri pokok sebagai berikut : a. Kedalaman, luas basah, kecepatan dan debit setiap penampang pada saluran yang lurus adalah konstan. b. Garis energi, muka air dasar dan dasar saluran sejajar, besar kemiringannya sama. 8. Kemiringan Saluran Kemiringan memanjang dasar saluran biasanya diatur dengan keadaan tinggi topografi dan tinggi energi yang diperlukan untuk mengalirkan air.dalam berbagai hal, kemiringan ini dapat pula bergantung pada kegunaan saluran. Faktor-faktor yang perlu dipertimbangkan dalam penentuan kemiringan ialah cara pembangunan, kehilangan akibat rembesan, perubahan iklim dan ukuran saluran.

9 8.3 Kapasitas Pengaliran Dalam perencanaan saluran, periode ulang yang digunakan tergantung fungsi saluran serta daerah tangkap hujan yang dikeringkan.penentuan periode ulang juga didasarkan dengan pertimbangan-pertimbangan ekonomis. Perhitungan analisa debit banjir Batang Antokan ini direncanakan dengan periode ulang tahunan, 5 tahunan, 10 tahunan, 5 tahunan, 50 tahunan, 100 tahunan. 8.4 Kapasitas Saluran Perhitungan kecepatan ratarata dengan menggunakan rumus Manning adalah sebagai berikut: Rumus : Penampang Saluran Trapesium Q = A. V A = ( b + m. h ) h P R = b + h 1+N A = O V = ( P. R/3. I 1/ Dimana : Q = Debit ( m 3 /dt ) V = Kecepatan aliran rata-rata (m/dt ) n = Koefisien kekasaran manning P = Keliling basah ( m ) m = Talud = H : V A = Luas keliling basah ( m ) R = Jari-jari hidrolis ( m ) I = Kemiringan saluran Rumus Dimensi saluran: 1. Luas A = ( b+ mh)h. Luas keliling basah ( h 1 m ) P = b Jari-jari Hidrolik A R= P 4. Besarnya Debit Q = V A 9. Metode Analisa Back Water (Air Balik) Pada pengendalian banjir perlu memperhatikan muka air pada waktu banjir disepanjang sungai dan muka air banjir akibat back water. Hal ini atas pertimbangan bahwa dengan adanya limpasan pada sebagian tanggul akan mengakibatkan bobolnya tanggul dan ini merupakan gagalnya sistem pengendali banjir. Cara yang biasa digunakan dalam menghitung pengaruh back water adalah cara analisa hidrolik steady non uniform flow, terutama untuk sungai yang mempunyai bentuk penampang yang tidak beraturan maupun kemiringan dasar sungai yang bervariasi. Gambar : Steady Non Uniform Flow Tinggi tenaga total setiap titik dalam aliran : Q = RS RT +Rh RT + R RT V>A W Di integrasikan terhadap jarak (ds) RQ RT = RS RT +Rh RT + R RT V>A W

10 XY = X+ Rh Rh RT +?A Z 8 RT Rh RT = X XY 1?A Z 8 Rh RT = X XY 1 [\ A Back water dapat terjadi karena adanya perbedaan tinggi tekanan aliran pada suatu titik (saluran) yang ditinjau. a. Terjadi back water (H hulu < H hilir 1. Metode Tahapan Langsung (Direct Step Method) Metode tahapan langsung adalah cara yang mudah dan simpel untuk menghitung profil muka air pada aliran tidak permanen. Energi spesifik : Kedalaman kritis (Yc) Psi = (m 1,5. Q)/( g 0,5 ). (b,5 ) Ep,si =..]^ _ m. jadi Yc = Ep,si. B Luas penampang basah (A) A = A1 + A = m² Keliling basah saluran (P) P = P1 + P = m Jari-jari hidrolis (R) R = A/P = m Kecepatan aliran (V) = V = A Q = m/dt Gambar : Syarat Terjadinya Back Water Upstream < Downstream b. Tidak terjadi back water (H hulu > H hilir) Gambar :Syarat Terjadinya Back Water Upstream > Downstream Dalam perhitungan panjang back water dapat digunakan dengan cara, yaitu : Tinggi energi kecepatan aliran (V²/g) (V²/g) = m Tinggi energi (E) E = V h + = m. g Beda tinggi energi ( E) E = E E1 Kemiringan gesek aliran (Sf) n. V Sf = / 3 R Kemiringan gesek merata (Sf rata-rata) Sf rata-rata = So - Sf rata-rata X = So - Sf E + Sf 1 + Sf E 1 rata - rata Panjang aliran balik (X) X = X1 + X

11 .11 Perhitungan Perkuatan Tebing Perhitungan stabilitas bertujuan untuk memeriksa stabilitas perkuatan tebing terhadap guling dan geser yang ditimbulkan oleh beban konstruksi. Gaya-gaya yang bekerja antara lain : - Akibat berat sendiri - Akibat gaya gempa - Akibat tekanan tanah - Akibat tekanan hidrostatis 1. Akibat berat sendiri Akibat berat sendiri perkuatan tebing adalah berat yang diakibatkan oleh bangunannya.berat sendiri perkuatan tebing tergantung kepada bahan yang digunakan untuk membuat bangunan perkuatan tebing tersebut. Dalam tinjauan ini bahan yg digunakan adalah beton bertulang dengan berat jenis ɣ =,4 t/m 3 dan pasangan batu kali dengan berat jenis ɣ =, t/m 3.. Akibat gaya gempa Gaya yang diakibatkan oleh gempa harus diperhitungkan terhadap kekuatan bangunan. Gaya gempa ini bekerja ke arah yang berbahaya dengan garis kerja melewati titik bangunan dalam mendatar. Pada Peta Zona Gempa Indonesia dapat dilihat pembagian wilayah gempa yang berbeda. Koefisien gempa dapat dihitung dengan menggunakan rumus : K = fg h ad = Z. ac. V Dimana : K = Koefisein gempa ad = Percepatan gempa desain (m/dt ) ac = Percepatan gempa dasar (m/dt ) n = Faktor koreksi pengaruh jenis tanah setempat Z = Koefisien zona gempa ( gambar peta zonasi gempa ) q = Percepatan Gravitasi (980cm/dt ) m = koefisien untuk jenis tanah Diketahui : Z = 1,0 ( gambar zone gempa Sumatra ) ac = 1,13 cm/dt n =,76 3. Akibat tekanan tanah Gaya-gaya yang timbul akibat tekanan tanah dapat dihitung dengan menggunakan rumus : P = ½. ɣˈ. L². Ka Dimana : P = Gaya akibat tekanan tanah (t) ɣˈ = Berat jenis tanah efektif (t/m 3 ) Ka = Tekanan tanah aktif ɣˈ = ɣ s - ɣ w Dimana : ɣˈ = Berat jenis efektif tanah (t/m 3 ) ɣ s = Berat jenis tanah (t/m 3 ) ɣ w = Berat jenis air (t/m 3 ) ɣˈ = ɣ s - ɣ w Tekanan tanah aktif : Ka = tan² (45 Ø/) = tan² (45 0,756/) = 0,48 Tekanan tanah pasif : Kp = tan² (45 + Ø/) = tan² (45 + 0,756/) =,09 3. Akibat tekanan Hidrostatis

12 Gaya-gaya yang bekerja akibat tekanan hidrostatis ditinjau saat kondisi air banjir. Besar gaya yang timbul akibat tekanan air dapat dihitung dengan : F = ½. ɣ w. h² Dimana : F = Gaya akibat tekanan air (t) ɣ w = berat jenis air (1 t/m³) h² = tinggi air (m) 10. Kondisi Kawasan 10.1 Data Geografis Secara geografis Sungai Batang Bangko terletak pada Kabupaten Solok Selatan. Daerah aliran sungau (DAS) Batang Bangko mempunyai luas 49,8 km². Sungai Batang Bangko mempunyai hulu dari Gunung kerinci dan mengalir ke arah timur laut bermuara di sungai Batang Hari. Kabupaten Solok Selatan terletak antara Lintang Selatan dan Bujur Timur dengan luas wilayah km², berada dibagian Selatan Provinsi Sumatera Barat. Dengan kondisi wilayah tersebut, Kabupaten Solok Selatan terletak pada ketinggian meter diatas permukaan laut, dengan topografi bervariasi antara dataran lembah bergelombang, berbukit dan bergunung-gunung yang merupakan rangkaian dari bukit barisa membujur dari utara ke selatan. Konfigurasi topografi wilayah pada umumnya (60%) oleh kemiringan diatas 40% yang tergolong sangat curam dan rawan terhadap bahaya lonsor, bahaya banjir. 10. Topografis Wilayah kabupaten Solok Selatan terletak pada ketinggian meter diatas permukaan laut, dengan topografi yang bervariasi. Sesuai dengan kondisi topografi, maka wilayah Kabupaten Solok Selatan dikelompokkan sebagai berikut Kawasan dataran tinggi bergelombang yang menempati wilayah bagian timur, mulai dari Lubuk Malako di kecamatan Sangir Jujuan ke arah Utara sampai ke wilayah kecamatan Sangir Batang Hari. Kawasan perbukitan, lebih dominan menutupi wilayah Kabupa Solok Selatan, mulai dari bagian Utara sampai bagian tengahnya. Kawasan lembah kaki pegunungan yang menempati wilayah bagian Barat perbatasan dengan Kabupaten Pesisir Selatan dan bagian Selatan, yang merupakan kaki Gunung Kerinci. Gambar : Topografi Kabupaten Solok Selatan

13 10.3 Administratif Luas Kabupaten Solok Selatan adalah km². BatasBatas batas wilayah Kabupaten Solok Selatan adalah : Sebelah Utara : bebatasan dengan Kabupaten Solok. Sebelah Timur : berbatasan dengan Kabupaten Dharmasraya. Sebelah Selatan : berbatasan dengan Kabupaten Kerinci (Provinsi Jambi) Sebelah Barat : berbatasan dengan Kabupaten Pesisir Selatan Solok Selatan dilalui oleh 18 sungai, lima diantaranya ntaranya terdapat di Kecamatan Sangir,tiga di Sungai Pagu, dan sepuluh sungai di Kecamatan lainnya,masing-masing lainnya,masing di antaranya terdapat dua sungai, sungai-sungai sungai besar yang mengalir pada umumnya mempunyai kedalaman yang cukup bersifat permanen, dan memiliki arus yang cukup deras. Dengan bentangamn alam yang berbukit-bukit bukit dan di lalui oleh banyak sungai menjadikan Kabupaten Solok Selatan rawan terhadap bahaya banjir dan longsor. Penataan Daerah Aliran Sungai (DAS) di upayakan untuk menjaga tata air sehingga sehingg dapat terjaga. Peta Aliran Sungai (DAS) Kabupaten Solok Selatan dapat dilihat pada (gambar) LOKASI STUDI Gambar : Peta batas wilayah administrasi Kabupaten Solok Selatan 10.4 Hidrologi Kabupaten Solok Selatan secara umum beriklim tropis dengan temperatur bervariasi antara 0 C 0 hingga 33 C. C. Curah hujannya yang cukup tinggi yaitu mm/tahun dengan kelembaban udara berkisar 80%. Sepanjang tahun terdapat dua musim yaitu musim penghujan yang umumnya terjadi selama periode januari-mei januari dan september- desember, dan musim kemarau selama periode junijuni agustus. Gambar : Peta Daerah Aliran Sungai Kabupaten Solok Selatan 10.5 Perhitungan Curah Hujan Untuk perhitungan curah hujan rata-rata menggunakan metode Aljabar. Dengan menggunakan data dari stasiun (Padang Aro dan Muara Labuh). Curah hujan selama 10 tahun yaitu dari tahun 006 sampai tahun 015, seperti terlampir dalam tabel.

14 Tahun Tabel : Data Curah Hujan Maksimum Padang Aro (mm) Sumber data : Dinas PSDA Sumbar tahun Analisa Hidrologi 11.1 Perhitungan Curah Hujan Rata- Rata dengan Metode Aljabar Untuk perhitungan curah hujan rata-rata dengan metoda Aljabar, diambil data perhitungan curah hujan maksimum rata-rata dari stasiun curah hujan yang terdapat pada Rumus berikut : Rumus : X = X 1 + X +...X 4 Perhitungan : X = = 68 mm Untuk selanjutnya disajikan dalam tabel berikut : STASIUN Muara Labuh (mm) Tabel : Curah Hujan Maksimum Rata-rata Tahun Padang aro Stasiun Sumber: Hasil Perhitungan 11. Perhitungan Curah Hujan Rencana (Return Period) Untuk perhitunga curah hujan rencana dilakukan dengan tiga metode,yaitu a. Metode Gumbel b. Metode Normal c. Mtode Log Normal Dari ktiga metode tersebut diambi niai curah hujan rata. Hal ini dilakukan untuk mencari angka curah hujan yang mngkin terjadi daam periode tertentu Metode Gumbel Data curah hujan yang digunakan untuk perhitungan curah hujan rencana dengan metode gumbel yaitu data curah hujan ratarata, dengan tahapan sebagai berikut: Curah hujan rata-rata 58,66 ( X ) = ij6 P = 10 muara labuh Ratarata(mm) , , , , = 5,866 mm

15 Standar Deviasi (Sx) = (Xi - X) n ,9 = 10-1 =14,897 mm N Yn Sn Sx Yt Rn 0,495 0, ,897 0, , ,495 0, ,897 1, , ,495 0, ,897,50 80, ,495 0, ,897,970 91, ,495 0, ,897 3, , ,495 0, ,897 3, , ,495 0, ,897 4, ,56 Sumber : Hasil Perhitungan 11.. Metode Distribusi Normal X t =k + l m T m T = Faktor frekuensi,nilainya tergantung dari T No periode ulang KT S X T ,90 5, , ,90 65, ,816 14,90 71, , ,90 77, , ,90 78, , ,90 83, ,363 14,90 87,5761 Sumber : Hasil Perhitungan Metode Distribusi Log Normal Log X T =nop + k mq S Log X nop X T = nilai logaritmis hujan rencana dengan periode ulang T. Sumber: Hasil Perhitungan No periode ulang Log x KT ,98,363 0,1 96,57 Sumber: Hasil Perhitungan 11.3 Metode Uji Smirnov Kolmogorov S Log X Probaitas 1 Normal 0,15 0,41 0,6 Probalitas Gumbel 0,8 0,41 0,33 Probalitas Log 3 Normal 0,8 0,41-0,41 Sumber : Hasil Perhitung X T (10 Log x ) 1 1,71 0 0,1 51,09 5 1,81 0,8416 0,1 64, ,86 1,816 0,1 7, ,90 1,6449 0,1 79, ,91 1,7507 0,1 81, ,95,0573 0,1 89,45 no Jenis probalitas ( P max) ( P kritis) Selisih Keterangan Dari hasil dalam pengujian Smirnov-kolmogorov dapat disimpulkan bahwa distribusi yang memenuhi persyaratan uji smirnovkolmogorov yaitu ( P MAX ) < ( P kritis ) dimana jumlah distribusi data = 10 dan α = 5 %,maka nilai P kritis = 0,41 (tabel lampiran 9) adalah distribusi Gumbel. Karena nilai ( P MAX ) < ( P kritis ) yaitu 0,8. Hal ini dikarenakan hasil uji Smirnov-kolmogorov pada distribusi gumbel memiliki simpangan paling kecil dan memenuhi syarat Analisa Debit Banjir Rencana perhitungan analisa debit banjir rencana dengan menggunakan tiga metode yakni metode melchior, hasper, dan rasional, didapatkan Dapat Diterima Dapat Diterima Tidak Dapat Diterima

16 perbandingan dari masing-masing metode seperti tabel di bawah ini: QT MELCHIOR HASPER RASIONAL Q 104, , ,75354 Q5 143, , ,15536 Q10 168, , , Q0 191, , ,17343 Q5 196, , , Q50, , , Q100 45, , , Sumber : Hasil Perhitungan Untuk analisa perhitungan debit banjir rencana digunakan metode Hasper. Hal ini disebabkan karena luas tangkapan hujan (catchment area) lebih dari 100 km, sedangkan untuk metode Melchior dan metode rasional tidak digunakan. karena untuk metode Melchior hanya cocok dipakai untuk catchment area kurang dari 100 km sedangkan metode Rasional hanya cocok untuk catchment area kurang dari.5 km. (I Made Kamiana, 010). Dari tabel diatas, debit banjir yang dipakai adalah hasil perhitungan dari metode Hasper karena luas DAS (catchment area) > 100 km, sedangkan dari metode yang lain hanya sebagai perbandingan dari metode yang ada. Maka untuk perhitungan selanjutnya digunakan perhitungan debit banjir rencana dengan metode Hasper. 1. Perencanaan Dimensi Saluran Dimensi penampang saluran untuk Batang Bangko direncanakan dengan menggunakan saluran trapesium ganda. Direncanakan dengan Rectangular chanel majemuk adalah atas dasar faktor dari kondisi sungai yang lebar dan dalam serta dari faktor sistem sungai yang berada pada kawasan hilir (muara). Dimana kecepatan relatif lebih rendah dari pada kawasan yang berada di daerah transisi dan hulu. 1.1 Dimensi Saluran Batang Bangko Gambar : Desain Penampang untuk Q normal Q = 83,47 m 3 /dt (Q) B = 35 m h1 =,78 m S = 0,08 V = 1/n. R /3. I 1/ n = 0,03 Desain Q normal A 1 = ( B + m 1 + h 1 ) h 1 P 1 =B + h 1 r+ sr t R 1 = (A 1 /P 1 ) /3 V 1 = 1/n. R /3 1. S 1/ Q 1 = A 1. V 1 Tabel Hasil perhitungan Q normal /3 h1 A1 P1 R1 ( m ) ( m ) ( m ) Sumber : Hasil Perhitungan V1 Q1 KTG Gambar: Desain Penampang untuk Q banjir Q = 534,641 m 3 /dt (Q5) ( m ) ( m/dt ) ( m 3 /dt ) 1,00 36,00 37,83 0,97 1,44 51,9 1,90 70,11 40,37 1,44,15 151,00,78 105,03 4,86 1,8,71 84,57 Q

17 B = 35 m b= 5 m h = 1, S = 0,08 m = H : V =1/1 =1 m =1,5 V = 1/n. R /3. I 1/ n = 0,03 H = 4,98 m Desain Q banjir A = ( B + m + h ) h P = B + h r+ st t R = (A /P ) /3 V = 1/n. R /3 1. S 1/ Q = A. V Q = Q 1 +.Q H = h 1 + h + 1 Tabel: Hasil Perhitungan Q banjir h A P R /3 V Q m m m m m/dt m 3 /dt m 3 /dt 1,00 5,75 7,808 0,8 1, 6,99 489,33 1,0 5,8803 7,8588 0,8 1,3 7, 494,01 Sumber : Hasil Perhitungan Qt = Q 1+Q KTG 1,0 7,08 8,3633 0,89 1,33 9,44 537,07 Q Analisa Air Balik (Back Water) Analisa pengaruh aliran balik (Back Water) dari saluran sungai Batang Bangko dilakukan perhitungan profil muka air dengan metode tahapan langsung (direct step method). Data yang digunakan untuk perhitungan : Debit (Q ) = 83,47 m 3 /detik Lebar saluran (B)= 50,56 m Tinggi air normal banjir (h)= 3,98 m Kemiringan saluran (S)= 0,0 Kekasaran saluran (n) = 0,03 Dari data di atas dibuat perhitungan pada tabel dengan tahapan rumus-rumus seperti berikut Kedalaman kritis (Yc) Psi = (m 1,5. Q)/(g 0,5 ). (b,5 ) = (1 1,5.534,641)/(9,81 0,5. 35,5 ) = 0,046 Dengan nilai Psi = 0,046, maka berdasarkan tabel perhitungan kedalaman kritis dalam saluran nilai Ep,si = 0,060 +,,,9,u,,,vv,,(v(v9u,,,(8A9w x (0, ,01367) = 0,005 Jadi, Yc = Ep,si. x = 0,005. v,,v9 ( = 0,5 m Kedalaman back water(m) Grafik Lengkung Back Water 4,50 4,00 3,50 3,00,50,00 Panjang back water (m) Gambar: Analisa back water 14. Perhitungan Stabilitas Perkuatan Tebing Batang Bangko

18 Perhitungan ini bertujuan untuk memeriksa perkuatan tebing terhadap guling dan geser serta memeriksa tegangan tanah yang timbul akibat gaya yang ditimbulkan oeh beban konstruksi. Gaya-gaya yang bekerja adalah : Akibat berat sendiri Akibat tekanan hidrostatis Akibat gaya gempa Akibat tekanan tanah Data-data: - Berat isi tanah (γs) = 1,574 t/m 3 - Berat jenis batu kali =, t/m 3 - Sudut geser tanah (Ø) = 0,756 - Berat jenis beton bertulang =,4 t/m Pada Saat Debit Kosong No Uraian Berat Sendiri Gaya Sumber : Hasil Perhitungan Sf MT Mg ΣV ΣH Besar Gaya (t) = 13,04 t.m = 6,16 t.m = 30,44 t = 6,009 t Kontrol terhadap guling = yz y{ 1,5 Momen (t.m) V H V H - 30,434-13,04 Gempa 3, ,77089 Tekana n Tanah 0,01,357 0, ,3916 Σ= - 30,44 Σ= 6,009 Σ= 13,04 Σ=6,16 terhadap guling) = (A8,, A9,(9A 1,5 = 4,70 > 1,5 (aman Kontrol terhadap geser Sf = }~. tan 30 1, } =,. tan 30 1, ƒ, = 5,65 > 1, (aman terhadap geser) 14. Pada Saat Debit Banjir Besar Gaya (t) Momen (t.m) N Uraian o V H V H - 1. Berat Sendiri 30,434-13,04. Tekanan Hidrostatis 5,63-4,08 19,861-0,64 3. Gaya Gempa 3, , Tekanan Tanah 0,01,357 0, ,3916 Σ= - 4,794 Σ= 1,99 Σ=103,173 Σ=5,54 Sumber : Hasi Perhitungan Mt = 103,34 t.m Mg = 5,54 t.m ΣV = 4,794 t ΣH = 1,99 t Kontrol terhadap guling Sf = 1,5 = r, ˆ,ˆtt 1,5 = 18,7 > 1,5 (aman terhadap guling) Kontrol terhadap geser Sf = Š. tan 30 1,

19 = t,œ. tan 30 1, r, t = 7,4 > 1, (aman terhadap geser) 15. Penutup 15.1 Kesimpulan Berdasarkan dari uraian bab-bab sebelumnya, maka penulis mengambil kesimpulan dari Tugas Akhir yang penulis buat dengan judul Tinjauan Ulang Normalisasi sungai Batang Bangko Kabupten Solok Selatan sebagai berikut : Data Curah Hujan yang di analisa adalah data dari tahun 006 sampai tahun 015, Stasiun yang digunakan adalah Padang Aro dan Muara Labuh. Perhitungan curah hujan ratarata menggunakan metode aljbar. Perhitungan curah hujan rencana dihitung menggunakan tiga metode yaitu metode Distribusi Gumbel, Distribusi Log Normal, Distribusi Normal., dimana perhitungan curah hujan yang digunakan berdasarkan uji kecocokan (Smirnov-Kolmogrof) maka didapat curah hujan rencana menggunakan metoda Distribusi Gumbel. Perhitungan debit banjir rencana digunakan metode Hasper berdasarkan kriteria luas daerah aliran sungai. Direncanakan dimensi penampang berbentuk trapesium sesuai dengan Debit Banjir Rencana dengan menggunakan metode Hasper yaitu periode ulang 5 tahun sebesar 534,64 m 3 /detik. Perbaikan kapasitas tampungan batang Bangko yaitu dengan melakukan analisa debit dan merencanakan dimensi penampang sungai, maka didapat lebar dan tinggi penampang sungai. 15. Saran Perlunya ketelitian pada saat perhitungan hidroloogi seperti dalam menganalisa curah hujan dan debit banjir rencana agar dihasilkan desain penampang yang ekonomis dan dapat menampung debit yang akan terjadi. Disarankan dalam tahap perencanaan terlebih dahulu dilakukan survey studi yang berhubungan dengan keadaan sungai, baik saat banjir maupun saat normal. Penampang yang telah direncanakan sebelumnya mengalami banjir, harus dilakukan upaya untuk pengendalian banjir seperti normalisasi sungai. Dilakukan dengan merubah dimensi sungai sehingga tidak terjadi banjir. 16. Daftar Pustaka Departemen Pekerjaan Umum Standar Perencanaan Irigasi Kriteria Perencanaan Bagian Bangunan KP-04. Bandung : CV. Galang Persada Standar Perencanaan Irigasi Kriteria Perencanaan Bagian Bangunan Utama KP-0. Bandung : CV. GalangPersada Standar Perencanaan Irigasi Kriteria Perencanaan Bagian Parameter Bangunan KP- 04.Bandung : CV. GalangPersada.

20 Standar Perencanaan Irigasi Bagian Perencanaan Jaringan Irigasi KP 01. Bandung : CV. Galang Persada. Made Kamiana, I Teknik Perhitungan Debit Rencana Bangunan Air. Yogyakarta : Graha Ilmu. Suripin, M.Eng, Dr. Ir Sistem Drainase Perkotaan Yang Berkelanjutan. Yogyakarta : Andi. Suryono Sosrodarsono, Ir Hidrologi Untuk Pengairan. Jakarta : PT. Pradnya Paramita. Ven Te Chow, Ph.D Hidrolika Saluran Terbuka. Jakarta :Erlangga. Subramanya, K Flow Open Chanel, second edition. New Delhi : Tata McGraw-Hill Publishing Company Limited.