3. BAB 3 METODOLOGI 3.1. Tinjauan Umum Dalam suatu perencanaan konstruksi dan rencana pelaksanaan perlu adanya metodologi yang baik dan benar karena metodologi merupakan acuan untuk menentukan langkah langkah yang perlu diambil agar mendapatkan hasil yang aman, memenuhi kebutuhan, efesien dan ekonomis sehingga hasil pekerjaan sesuai rencana dan dapat dipertanggung jawabkan. Untuk menghindari pekerjaan yang berulang - ulang maka dibuatlah bagan alir urutan pekerjaan. Adapun urutan pekerjaan tersebut adalah sebagai berikut : Persiapan Berupa kegiatan menginventaris surat surat administrasi untuk keperluan penyusunan laporan tugas akhir. Survey Lapangan Melakukan survey lapangan untuk menginventaris masalah masalah yang terjadi di lapangan, bisa berupa tanya jawab dengan penduduk sekitar dan dinas Pemerintah Daerah terkait atau mengambil foto sebagai dokumentasi. Kajian Literatur Mengkaji literatur literatur apa saja yang digunakan dalam penyusunan laporan tugas akhir ini, dan mempelajari software yang akan digunakan. Pengumpulan Data Mengumpulkan data data terkait yang digunakan dalam menyusun laporan tugas akhir ini. Analisa dan Pengolahan Data Menganalisa dan mengolah data yang telah didapatkan. Rencana Master Plan Kota Merencanakan solusi terbaik dalam pengendalian banjir di Kota Kendal. Perencanaan Konstruksi, RKS, RAB dan O&P Merencanakan konstruksi, membuat RKS, RAB dan O&P Adapun bagan alir penyusunan laporan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut : 73
3.2. Bagan Alir Tugas Akhir Bagan Alir Penyusunan Pengendalian Banjir Kota Kendal Mulai Persiapan Survey Lapangan : - Visual Kajian Literatur Pengumpulan Data Primer : Visual Tanya jawab dengan penduduk Sekunder : Data Curah Hujan Data Pasang Surut Peta Topografi, Peta Kontur, Peta Tata Guna lahan, Peta Genangan Kendal Dalam Angka 2007 Analisis dan Pengolahan Data Hidrologi Peta Umum D A B C 74
A B C D Debit Banjir MSL, MHWL, MLWL, HHWL, LLWL - Penentuan stasiun hujan - Luas genangan - Pembagian sub sistem drainase - Kondisi sosial ekonomi - Kondisi lahan Data Cukup Tidak Ya Rencana Master Plan Drainase Kota Disetujui Tidak Ya Perencanaan Konstruksi dan Detail Desain RKS, RAB dan O&P Selesai Gambar 3.1 Bagan Alir Penyelesaian Tugas Akhir 75
3.3. Metode Analisis dan Pengolahan Data Langkah-langkah penulis dalam menganalisis dan mengolah data dari awal perencanaan sampai selesai sesuai dengan bagan alir adalah sebagai berikut. 3.3.1. Permasalahan Bencana banjir yang sering terjadi di Kecamatan Kota Kendal disebabkan oleh banyak hal. Beberapa dikarenakan kondisi saluran eksisting sudah tidak mampu lagi menampung debit air kiriman dari hulu. Dan kondisi saat ini pada muara sungai Kendal telah menyatu dengan sungai Buntu. 3.3.2. Survey Lapangan Setelah mengetahui permasalahan yang ada, dilakukan survey langsung ke lapangan yang bertujuan untuk mengetahui : Letak dan kondisi bangunan drainase lokasi studi yang telah ada. Tata guna lahan pada daerah sekitar lokasi studi. Panjang saluran-saluran dan daerah tangkapan. Pola aliran pada drainase yang telah ada di lokasi studi. Permasalahan-permasalahan yang di hadapi oleh penduduk yang berada di daerah aliran lokasi studi dengan wawancara. Genangan yang terjadi pada daerah pengaliran lokasi studi. Foto foto dokumentasi lokasi yang ditinjau. 3.3.3. Identifikasi Masalah Setelah dilakukan survey ke lapangan, penulis dapat mengidentifikasikan permasalahan yang ada bahwa banjir yang sering terjadi disebabkan oleh beberapa hal yaitu : Pendangkalan dasar badan sungai karena sedimentasi, tumbuhan liar dan sampah. Penyempitan penampang sungai yang disebabkan oleh pembangunan rumah rumah warga yang menggunakan sebagian penampang basah sungai. 76
Pengaruh suplesi pada hulu sungai Kendal yang berasal dari bendung Juwero, menambah beban yang harus dilayani oleh sungai Kendal. 3.3.4. Kajian Literatur Dari permasalahan yang ada maka dilakukan kajian literatur yaitu mengumpulkan literatur-literatur yang berkaitan dengan Tugas Akhir yang akan disusun. Literatur itu berupa buku-buku tentang dasar-dasar hidrologi, hidrologi persungaian, hidrolika dan mekanika tanah. Selain buku-buku penulis juga mempelajari software-software yang digunakan dalam analisa data diantaranya adalah HEC-RAS 3.1.3. untuk analisa hidrolika. 3.3.5. Penyelesaian Masalah Setelah mengetahui permasalahan yang ada dan berdasarkan tinjauan pustaka yang digunakan maka penulis memberikan penyelesaian dengan beberapa usulan alternatif yang diharapakan dapat memberikan masukan kepada instansi yang terkait dalam menyelesaikan permasalahan drainase di Kecamatan Kota Kendal. 3.3.6. Pengumpulan Data Pada kegiatan identifikasi kebutuhan data, dilakukan penyusunan data data apa saja yang dibutuhkan serta pendataan instansi dan institusi yang dapat dijadikan sumber data. Data data yang dibutuhkan ada yang berupa data sekunder dan data primer. Data yang dibutuhkan antara lain data topografi, Kota Kendal dalam angka tahun 2007 untuk mengetahui data kepadatan penduduk, data tata guna lahan dan data jumlah rumah tinggal, data morfologi sungai, data hidrologi, data daerah genangan banjir. Menurut cara mendapatkannya, data yang dibutuhkan dapat dibedakan menjadi 2, yaitu : 1. Data Primer. Data Primer adalah data yang diperoleh dengan cara mengandalkan peninjauan atau survey langsung di lapangan. 2. Data Sekunder. Data Sekunder adalah data yang diperoleh dengan menghubungi instansi yang terkait. Data data tersebut dapat terlihat pada tabel 3.1. 77
Tabel 3.1 Macam Data dan Kegunaannya No. Data Macam Data 1. Peta Administrasi Kab Dati II Kendal Sekunder Instansi yang Mengeluarkan BAPPEDA Kab. Dati II Kendal. Kegunaan Mengetahui batas batas administrasi kecamatan dan desa. 2. Peta Topografi. Sekunder BAKOSURTANAL Mengetahui ketinggian atau elevasi dan kemiringan lahan. 3. Peta Kepadatan dan Penyebaran Penduduk Kab. Dati II Kendal. Sekunder BAPPEDA Kab. Dati II Kendal. Mengetahui gambaran keadaan umum penduduk baik kepadatan maupun penyebarannya. 4. Peta penggunaan tanah Kab. Dati II Kendal. Sekunder BAPPEDA Kab. Dati II Kendal. Mengetahui gambaran penggunaan dari tanah yang ada. 5. Peta Kemampuan Tanah Kab. Dati II Kendal.. Sekunder BAPPEDA Kab. Dati II Kendal. Mengetahui gambaran keadaan tanah yang dilihat dari kemampuannya. Mengetahui daerah aliran 9. Peta Stasiun Pencatat Curah Hujan. Sekunder BMG sungai dan stasiun hujan yang berpengaruh terhadap rencana proyek. 11. Peta Genangan Banjir Kab. Dati II Kendal. Sekunder PSDA Kab. Dati II Kendal Mengetahui daerah rawan banjir (daerah genangan banjir). 12. Data Curah Hujan. Sekunder BMG 13. Data Tanah Sekunder Lab. Mekanika Tanah Fak Teknik UNDIP Mengetahui besarnya curah hujan dan debit banjir rencana. Mengetahui jenis tanah dan daya dukungnya. 14. Data Morfologi Sungai. Sekunder PSDA Kab. Dati II Kendal Mengetahui penampang melintang, memanjang, dan sedimentasi sungai. 78
3.3.7. Analisa Pengolahan Data Setelah mendapatkan data-data yang dibutuhkan, untuk selanjutnya dilakukan pengolahan data-data tersebut. Data hidrologi digunakan untuk mengetahui debit banjir rencana, peta digital digunakan untuk menentukan luas DAS, data tata guna lahan digunakan sebagai acuan dalam perencanaan selanjutnya sedangkan data tanah digunakan untuk perencanaan dan analisa kestabilan konstruksi. 3.3.7.1. Analisa Hidrologi Analisa distribusi curah hujan rata rata Untuk menentukan debit banjir rencana (design flood) dipakai data curah hujan yang ada dengan menggunakan Metode Rata Rata Aljabar, Polygon Thiessen, dan Isohyet. Dari metode metode tersebut, dipilih metode Poligon Thiessen karena daerah pengaruh dan curah hujan rata rata tiap stasiun pada suatu DAS berbeda beda. Selain itu letak stasiun hujannya tersebar sehingga lebih tepat jika menggunakan Metode Poligon Thiessen. Dengan cara Poligon Thiessen hasilnya lebih teliti daripada menggunakan Metode Rata Rata Aljabar dan lebih objektif dibanding dengan metode Isohyet. Analisa Frekuensi Analisa frekuensi adalah kejadian yang diharapkan terjadi, rata rata sekali setiap N tahun atau dengan perkataan lain berulangnya N tahun. Kejadian pada suatu kurun waktu tertentu tidak berarti akan terjadi sekali setiap 10 tahun, akan tetapi terdapat suatu kemungkinan dalam 1000 tahun akan terjadi 100 kali kejadian 10 tahunan. Data yang diperlukan untuk menunjang teori kemungkinan ini adalah minimum 10 besaran hujan atau debit dengan harga tertinggi dalam setahun, jelasnya diperlukan data minimum 10 tahun. Data dari curah hujan rata - rata dari berbagai stasiun yang ada di Daerah Aliran Sungai (DAS), selanjutnya dianalisa secara statistik untuk mendapatkan pola sebaran data curah hujan yang sesuai dengan pola sebaran data curah hujan rata - rata. Analisa curah hujan rencana ini digunakan untuk mengetahui besarnya curah hujan harian maksimum dalam periode ulang tertentu yang nantinya dipergunakan untuk perhitungan debit banjir rencana. Metode yang digunakan untuk menghitung distribusi curah hujan rencana terdiri dari distribusi teoritis yang kesemuanya dapat dibagi menjadi dua yaitu distribusi diskrit 79
dan distribusi kontinu. Distibusi yang diskrit adalah binomial dan poisson, sedangkan yang kontinu adalah Normal, Log Normal, Gama, Beta, Log Pearson tipe III dan Gumbel. Analisa Curah Hujan Rencana Perhitungan curah hujan rencana digunakan untuk meramal besarnya hujan dengan periode ulang tertentu. Berdasarkan curah hujan rencana tersebut kemudian dicari intensitas hujan yang diugunakan untuk mencari debit banjir rencana. Untuk meramal curah hujan rencana dilakukan dengan analisa frekuensi data hujan. Ada beberapa metode analisa frekuensi yang dapat digunakan yaitu : - Metode Gumbel - Metode log Normal - Metode Log Pearson III Uji Keselarasan Untuk menentukan pola distribusi dan curah hujan rata rata yang paling sesuai dengan beberapa metode distribusi statistik yang telah dilakukan maka dilakukan uji keselarasan. Pada tes ini biasanya yang diamati adalah hasil perhitungan yang diharapkan dengan menggunakan metode Chi Kuadrat dan metode Smirnov Kolmogorov. Analisa debit banjir rencana Analisa debit rencana ini dalam teknik penyajiannya memasukan faktor curah hujan, keadaan fisik, dan sifat hidrolika daerah aliran, sehingga dikenal dengan metoda rational. Analisis debit banjir diambil dengan berdasar anggapan anggapan bahwa : - Curah hujan mempunyai intensitas yang merata di seluruh daerah aliran untuk durasi terentu. - Lamanya curah hujan sama dengan waktu konsentrasi dari daerah aliran. - Puncak banjir dan intensitas curah hujan mempunyai tahun berulang yang sama. Metode prakiraan puncak banjir yang diambil adalah metode Rasional, Weduwen, Melchior, Haspers, FSR Jawa Sumatera, dan Passing Capacity. Dalam menentukan Debit Banjir Rencana (Design Flood), perlu didapatkan harga Intensitas Curah Hujan Rencana terutama bila menggunakan Metode Ratio. Intensitas hujan adalah ketinggian curah hujan yang terjadi pada suatu kurun waktu dimana air tersebut berkonsentrasi. 80
3.3.7.2. Analisa Hidrolika Perencanaan Kapasitas Saluran dengan HEC-RAS Dalam perencanaan kapasitas saluran dengan HEC-RAS, penampang di analisis dua kali yaitu untuk kondisi alam dan kondisi setelah normalisasi. Kondisi alam digunakan untuk mengetahui kapasitas saluran eksisting yang mampu ditampung sebelum ada normalisasi dan kondisi setelah normalisasi digunakan untuk mengetahui berapa kapasitas saluran dapat ditingkatkan. Analisa aliran yang digunakan adalah aliran steady. Free Board (Tinggi Jagaan) Free board yang dikenal sebagai tinggi jagaan merupakan bagian penampang saluran di atas muka air tinggi. Ruang ini berfungsi untuk menghindari terjadinya luapan akibat adanya gelombang oleh hembusan angin, penutupan pintu air mendadak, atau faktor lain yang menyebabkan muka air melebihi tinggi muka air rencana. Tinggi jagaan minimum untuk saluran yang terbuat dari tanah dan dari pasangan diperlihatkan dalam tabel 3.2. berikut : Tabel 3.2 Tinggi Jagaan Minimum untuk Saluran Tanah dan Saluran dari Pasangan No. Debit, Q (m 3 /detik) Tinggi Jagaan (m) Saluran dari tanah Saluran dari pasangan 1 < 0,50 0,40 0,20 2 0,50 1,50 0,50 0,20 3 1,50 5,00 0,60 0,25 4 5,00 10,00 0,75 0,30 5 10,00 15,00 0,85 0,40 6 > 15,00 1,00 0,50 Sumber : Kriteria Perencanaan Saluran KP-03, 1986 81
Perencanaan Saluran Rumus yang digunakan dalam kondisi normal adalah rumus Manning. Rumus manning persamaannya sebagai berikut : Q 1 R n 2 1 = 3 2 I A Dimana : Q n I = debit banjir rencana (m 3 /dt) = koefisien kekasaran dari Manning = radius hidrolik (m) A = luas penampang basah (m 2 ) Perencanaan Tanggul dan Analisa Stabilitas Tanggul Tanggul direncanakan jika muka air rencana diatas muka tanggul eksisting. Dalam perencanaan tanggul harus diperhitungkan keamanan bangunannya apalagi jika bangunan tanggul adalah timbunan tanah setempat untuk itu perlu di check kestabilan tanggul. Rumus yang digunakan untuk menghitung faktor keamanan adalah : FS = ( cβ + tan φ ) sin α tan φ cos α + FS W sin α m α sinα tanφ = cos α + FS Dimana : FS c β ø W α = angka keamanan terhadap kekuatan tanah = kohesi = panjang dasar irisan = sudut geser tanah = berat irisan = dasar kemiringan irisan m = angka stabilitas 82
Gambar 3.2 Keruntuhan talud dengan bentuk bidang gelincir circular Perencanaan Jetty Perencanaan jetty dimaksudkan untuk pengamanan daerah muara sungai dari sedimen dan abrasi laut. Gambar Detail Setelah perhitungan perencanaan selesai dan disetujui maka selanjutnya dilakukan penggambaran detail penampang dan konstruksi. 83
3.3.8. RAB dan RKS Seluruh tahapan pembangunan sistem drainase, mulai dari studi dan perencanaan rinci sampai pelaksanaan fisik dan siap dioperasikan, umur teknis bangunan diperkirakan 10 tahun terhitung sejak dimulainya operasi. Biaya pembangunan terdiri dari biaya dasar pembangunan (investasi awal), biaya operasi, pemeliharaan, dan penggantian (O/M & R). (Suripin,2004) Suatu proyek konstruksi agar dapat berjalan sesuai dengan rencana membutuhkan proses pengendalian. Proses pengendalian merupakan suatu kombinasi pengolahan antar manusia (man), modal (money), peralatan (machine), dan cara (manner method) untuk mendapatkan hasil yang optimal. Selain itu pengendalian juga mengacu pada metode dan mekanisme yang oleh pihak manajemen digunakan untuk menempatkan para pekerja sesuai dengan bidang dan kemampuannya pada organisasi. Pedoman dalam melaksanakan pengendaian proyek ini terdapat dalam Rencana dan Syarat-Syarat Kerja (RKS). Tiga hal yang perlu dikendalikan dalam pelaksanaan proyek adalah mutu, waktu, biaya. Tiga hal ini sangat penting agar proyek dapat berhasil dengan baik, efektif, dan efisien dari segi waktu dan biaya. (Firmana & Kholifah, 2005) 3.3.9. Operasional dan Pemeliharaan Menyangkut pedoman operasional dan pemeliharaan sistem drainase sungai Kendal. 84