BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Masalah drainase kota sudah menjadi permasalahan utama pada daerah perkotaan. Masalah tersebut sering terjadi terutama pada kota-kota yang sudah dan sedang berkembang dengan fungsi sebagai kota ataupun pusat perekonomian daerah. Perkembangan daerah pemukiman dan daerah pusat perekonomian yang pesat kadang cenderung mendorong permasalahan drainase ini menjadi lebih komplek, karena tidak didasarkan atau diikuti dengan penataan sistem drainase yang tepat. Timbulnya masalah-masalah seperti tidak lancar mengalirnya air hujan atau air buangan rumah tangga pada akhirnya dapat mengakibatkan banjir pada daerah pemukiman, genangan di jalan atau tempat-tempat lain makin sering dirasakan. Belum lagi permasalahan adanya banjir oleh naik dan meluapnya air sungai yang melewati kota dan menggenangi daerah rendah disekitarnya, terutama pada musim penghujan. Kedua permasalahan tersebut akan semakin besar dirasakan apabila terjadi pada saat bersamaan. Keadaan tersebut menjadi masalah dominan di daerah perkotaan, khususnya di Kelurahan Beran Dua Kecamatan Ngawi, Kabupaten Ngawi. Saluran drainase Kabupaten Ngawi terletak di daerah dataran rendah sehingga pada saat elevasi air Sungai Bengawan Solo cukup tinggi saluran drainase tersebut tidak dapat berfungsi lagi. Adapun genangan yang disebabkan oleh ketinggian permukaan air sungai Bengawan Solo yang pada musim hujan menunjukkan elevasi yang cukup tinggi. Akibatnya setiap musim hujan Kecamatan Ngawi, Kabupaten Ngawi selalu tergenang banjir. Pentingnya penataan dan peningkatan fungsi jaringan drainase kota, khususnya di Kecamatan Ngawi, Kabupaten Ngawi perlu segera dilakukan agar permasalahan banjir dan genangan dengan segala akibatnya di dalam kawasan pemukiman dan perkotaan dapat dikurangi bahkan bila mungkin dihilangkan. Sebab permasalahan tersebut dirasakan juga oleh pemerintah daerah setempat karena akibat yang ditimbulkannya dapat mengganggu lancarnya lalu lintas, aktivitas perekonomian dan pemerintah setempat serta dapat menurunkan kualitas kesehatan dan lingkungan pemukiman. Sehingga kawasan tersebut yang kemudian oleh pemerintah daerah setempat dianggap perlu untuk ditanggulangi dan ditangani segera. PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK SIPIL 1
1.2. Perumusan Masalah 1. Apa yang menyebabkan banjir terjadi di Kelurahan Beran Dua Kecamatan Ngawi, Kabupaten Ngawi? 2. Bagaimana kondisi saluran eksistingnya? 3. Solusi apa yang tepat terhadap hasil evaluasi termasuk alternatif-alternatif setelah saluran drainase direncanakan agar saluran tersebut mampu mengalirkan debit hujan? 1.3. Batasan Masalah 1. Merencanakan saluran drainase di Kecamatan Ngawi Kabupaten Ngawi. 2. Menghitung dimensi saluran. 3. Menghitung tinggi hujan rencana. 4. Menghitung debit rencana saluran. 5. Menghitung kapasitas saluran. 1.4. Tujuan 1. Mencari penyebab banjir di Kelurahan Beran Dua Kecamatan Ngawi, Kabupaten Ngawi. 2. Menganalisa kondisi saluran eksisting di Kecamatan Ngawi, Kabupaten Ngawi. 3. Mencari alternatif penanggulangan banjir supaya saluran tersebut mampu mengalirkan debit hujan. 1.5. Manfaat 1. Dapat mengetahui penyebab banjir di Kelurahan Beran Dua Kecamatan Ngawi, Kabupaten Ngawi. 2. Dapat menganalisa kondisi saluran eksisting di Kecamatan Ngawi, Kabupaten Ngawi. 3. Didapatkan alternatif dengan merencanakan saluran drainase di Kecamatan Ngawi untuk menampung air limpasan yang berasal dari sungai Bengawan Solo. PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK SIPIL 2
1.6. Lokasi Lokasi studi perencanan terletak di Kabupaten Ngawi Gambar 1.1. Peta Provinsi Jawa Timur Sumber : http://jawatimur.com Gambar 1.2. Peta Kabupaten Ngawi RTRK Kabupaten Ngawi, Jawa Timur,Th.2009. PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK SIPIL 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. ANALISA HIDROLOGI Analisa hidrologi merupakan suatu analisa awal dalam menangani penanggulangan banjir dan perencanaan sistem drainase untuk mengetahui besarnya debit yang akan dialirkan sehingga dapat ditentukan dimensi saluran drainase. Besar debit yang dipakai sebagai dasar perencanaan dalam penanggulangan banjir adalah debit rancangan yang didapat dari penjumlahan debit hujan rencana pada periode ulang tertentu dengan debit air buangan dari daerah tersebut. Penetapan besarnya banjir rencana merupakan masalah pertimbangan hidro ekonomis. Untuk memperkirakan besarnya banjir rencana yang sesuai, pengetahuan analisa hidrologi mempunyai peran penting. Dalam perhitungan dapat digunakan data debit pada suatu sungai, saluran ataupun curah hujan yang nantinya akan diolah menjadi debit rencana. 2.1.1. Perhitungan Data Curah Hujan Cara yang dipakai dalam menghitung hujan rata-rata adalah dengan rata-rata aljabar. Hujan kawasan diperoleh dari persamaan:... (2.1) P 1, P 2,..., P n adalah curah hujan yang tercatat di pos penakar hujan 1,2,... n n adalah banyaknya pos penakar hujan ( Sumber : Suripin. 2003. hal 27 ) 2.1.2. Perhitungan Curah Hujan Rencana Dalam perhitungan curah hujan rencana ini digunakan analisa frekuensi. Suripin(2003) Sistem Drainase Pekotaan yang Berkelanjutan Frekuensi adalah besarnya kemungkinan suatu besaran hujan disamai atau dilampaui. Sebaliknya kala ulang (return period) adalah waktu hipotetik dimana hujan dengan suatu besaran tertentu akan disamai atau dilampaui. Dalam hal ini tidak terkandung pengertian bahwa kejadian tersebut akan berulang secara teratur setiap kala ulang tersebut. Untuk menghitung analisa frekuensi digunakan metode : 1. Metode Gumbel s... (2.2) PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK SIPIL 4
Dimana: X = harga rata-rata sampel s = Standar deviasi Faktor probabilitas K untuk harga harga ekstrim Gumbel dapat dinyatakan dalam persamaan :... (2.3) Dimana: Yn = reduced mean yang tergantung jumlah sampel atau data n Sn = reduced standard deviation yang juga tergantung pada jumlah sampel/data n Y TR = reduced variate, yang dapat dihitung dengan persamaan berikut :... (2.4) ( Sumber : Suripin. 2003. hal 51 ) 2. Metode Distribusi Pearson Type III R t =... (2.5)... (2.6) S =... (2.7) Cs =... (2.8) Sd =... (2.9) Cv =... (2.10) Ck =... (2.11) Xi = Nilai varian ke-i X = Rata-rata N/n = Jumlah data pengamatan Sd = Standar deviasi Cv = koefisien varian PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK SIPIL 5
Cs = koefisien penyimpangan distribusi Ck = koefisien kurtosis ( Sumber : Suripin. 2003. hal 32 ) PROPOSAL TUGAS AKHIR Tabel 2.1 Karakteristik Distribusi Frekuensi No Distribusi Frekuensi Syarat Distribusi Cs Ck 1 Normal 0 3 2 Log Normal 0 >3 3 Gumbel 1.139 5.403 4 Pearson Type III Fleksibel Fleksibel 5 Log Pearson Type III 0-0.9 - ( Sumber : Suripin. 2003. hal 32 ) 2.1.3. Uji Chi Kuadrat Uji distribusi data curah hujan yang dianggap paling mudah perhitungannya untuk menguji peluang curah hujan adalah metode chi kuadrat tes ( Chi Square Test ). Uji Chi Kuadrat dimaksudkan untuk menentukan apakah persamaan distribusi peluang dapat mewakili dari distribusi sampel data analisis. = Parameter Chi kuadrat terhitung... (2.12) Oi = Jumlah nilai pengamatan pada sub kelompok ke i Ei = Jumlah nilai teoritis pada sub kelompok ke i ( Sumber : Suripin. 2003. hal 57 ) 2.1.4. Perhitungan Debit Banjir Rencana Perhitungan debit banjir rencana dimaksudkan untuk mengingat adanya hubungan antara hujan dan aliran sungai dimana besarnya aliran dalam sungai ditentukan dari PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK SIPIL 6
besarnya hujan, intensitas hujan, luas daerah, lama waktu hujan, dan ciri-ciri daerah alirannya. Metode perhitungan untuk menentukan banjir rencana adalah : Metode yang digunakan adalah metode Der Weduwen. Q α.β.q.a... (2.13)... (2.14)... (2.15)... (2.16) t = 0,25LQ -0,125 I -0,125... (2.17) Q = Debit banjir (m³/det) Rn= Curah hujan harian maksimum (mm/hari) α β oefisien limpasan air hujan oefisien pengurangan daerah untuk curah hujan DAS qn = Curah hujan dari hasil perhitungan (m³/det) A = Luas daerah aliran (km²) T = Lamanya curah hujan L = Panjang sungai (km) I = Gradien sungai atau medan ( Sumber : Sugiyanto. 2002. hal 83 ) PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK SIPIL 7
2.1.5. Intensitas curah hujan Menggunakan rumus Dr. Mononobe.... (2.18) I = Intensitas curah hujan (mm/jam) R 24 = Curah hujan maksimum harian (selama 24 jam) (mm) t = Lamanya hujan (jam) ( Sumber : Suripin.2003. hal 67 ) 2.2. TEORI HIDROLIKA 2.2.1. Perencanaan Saluran Perencanaan saluran drainase untuk penanggulangan banjir harus berdasarkan pertimbangan kapasitas tampung saluran yang ada baik tinjauan hidrolis maupun elevasi kondidi lapangan. Tinjauan hidrolis dimaksudkan untuk melakukan evaluasi kapasitas tampungan saluran dengan debit banjir ulang 10 tahun, sedangkan evaluasi kondisi di lapangan adalah didasarkan pengamatan secara langsung di lapangan untuk mengetahui apakah saluran yang ada mampu atau tidak mampu mengalirkan air secara langsung pada saat hujan. Rumus kecepatan rata-rata pada perhitungan dimensi penampang saluran menggunakan rumus Manning :... (2.19) V n R S = Kecepatan rata-rata (m/det) = Koefisien Manning = Jari-jari Hidrolik = Kemiringan dari permukaan air atau gradient energi atau dari dasar saluran. ( Sumber : Sugiyanto. 2002. hal 106 ) PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK SIPIL 8
BAB III METODOLOGI 3.1. Uraian Umum Metodologi suatu perencanaan merupakan cara dan urutan kerja suatu perhitungan untuk mengatasi banjir yang terjadi di Afvoer. Penyusunan metodologi ini bertujuan untuk : 1. Memberikan arahan dalam pelaksanaan perencanaan penanggulangan banjir. 2. Mendapat gambaran awal mengenai tahapan analisa secara sistematis. 3. Memudahkan dalam mengetahui hal-hl yang berkaitan dengan pelaksanaan perencanaan. 4. Memperkecil dan menghindari terjadinya kesalahan dalam pelaksanaan analisa dan perencanaan. 3.2. Langkah Penyusunan 3.2.1. Persiapan Persiapan yang tercakup dalam serangkaian kegiatan yang meliputi : 1. Mencari informasi dan data ke instansi/perusahaan yang terkait, antara lain Dinas Pekerjaan Umum Pengairan Kabupaten Ngawi, serta meminta ijin kepada instansi pemilik proyek untuk meminjam data guna dijadikan sebagai bahan tugas akhir. 2. Membuat dan mengajukan berkas-berkas yang diperlukan untuk memperoleh data. Dalam hal ini yaitu proposal dan surat pengantar dari Kaprodi untuk pengajuan peminjaman data. 3. Mengumpulkan data dan segala bentuk kegiatan/hasil survey yang sekiranya dapat mendukung dalam penyusunan laporan tugas akhir. 4. Mempelajari semua data dan yang berkaitan dengan hal-hal yang menunjang tugas akhir. 3.2.2. Pengumpulan Data Data-data yang menunjang dan digunakan dalam Penanggulangan Banjir di Kecamatan Ngawi Kabupaten Ngawi antara lain : 1. Data Eksisting saluran. 2. Data curah hujan. 3. Data banjir. 4. Peta topografi, antara lain : Kedalaman saluran yang dianalisa. Kontur tanah. Mengetahui luas daerah DAS. 3.2.3. Pengolahan Data PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK SIPIL 9
Analisa perencanaan saluran yang diperlukan untuk menampung besar debit rencana adalah sebagai berikut : Analisa Hidrologi : 1. Analisa data curah hujan 2. Analisa curah hujan rata-rata 3. Analisa debit banjir 4. Analisa data di lapangan Analisa Hidrolika : 1. Analisa saluran eksisting 2. Analisa terjadinya back water 3. Perencanaan dimensi saluran drainase 4. Mengetahui titik banjir dari masing-masing saluran 3.2.4. Kesimpulan Pada bagian ini berisi mengenai kesimpulan dan saran yang diambil dari hasil perencanaan teknis. Flow chart langkah-langkah penyusunan Proyek Akhir PROGRAM STUDI DIPLOMA III Mulai TEKNIK SIPIL 10
Persiapan Pengumpulan Data - Survey Lapangan -Data Eksisting -Data hujan - Data banjir Pengolahan Data Analisa Hidrologi -Analisa debit banjir -Analisa data di lapangan Analisa Hidrolika -Analisa saluran eksisting -Analisa terjadinya back water Saluran mampu menampung debit banjir Tidak Alternatif Penanggulangan Banjir : -Normalisasi -Tampungan -Pompa Ya Masih terjadi banjir Ya Selesai Tidak 3.3. Jadwal Kegiatan Gambar 3.1. Diagram Alir Metodologi PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK SIPIL 11
Proses pelaksanaan dan pekerjaan Tugas Akhir ini direncanakan mulai awal bulan Desember 2011 sampai akhir Mei 2012, dengan jadwal kerja sebagai berikut: 3.3.1. Persiapan Sebelum melaksanakan dan mengerjakan Tugas Akhir, diperlukan persiapan terlebih dahulu, seperti mencari informasi di instansi terkait. Tahap persiapan ini dijadwalkan mulai bulan Desember 2011. 3.3.2. Pembuatan Proposal Dalam pembuatan proposal Tugas Akhir dilaksanakan pada bulan Desember 2011. 3.3.3. Survey Lapangan Survey lapangan ke kecamatan Ngawi, kabupaten Ngawi dilaksanakan pada awal bulan Januari 2012. 3.3.4. Pengumpulan Data Pengumpulan data seperti data hujan, data eksisting, data banjir dilaksanakan pada bulan Desember minggu ke-3 sampai akhir bulan Februari 2012. 3.3.5. Pengolahan Data Pengolahan data dalam Tugas Akhir dilaksanakan pada akhir bulan Januari sampai akhir bulan Maret 2012. 3.3.6. Analisa Perhitungan Analisa perhitungan, seperti analisa hidrologi dan hidrolika dalam Tugas Akhir ini akan dilaksanakan pada akhir bulan Februari sampai akhir bulan April 2012. 3.3.7. Peyusunan Laporan Penyusunan laporan Tugas Akhir ini akan dilaksanakan pada bulan April sampai bulan Mei minggu ke-3. PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK SIPIL 12
JADWAL KEGIATAN TUGAS AKHIR DI KECAMATAN NGAWI KABUPATEN NGAWI JAWA TIMUR NO 1 Persiapan KEGIATAN BULAN DESEMBER JANUARI FEBRUARI MARET APRIL MEI JUNI 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 2 Pembuatan Proposal 3 Survey Lapangan 4 Pengumpulan Data 5 Pengolahan Data 6 Analisa Perhitungan 7 Penyusunan Laporan Gambar 3.2. Jadwal Kegiatan Tugas Akhir 2011-2012 PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK SIPIL 13