90
BAB IV ANALISIS DATA
BAB IV
ANALISIS DATA 4.1. Tinjauan Umum Dalam merencanakan jaringan irigasi tambak, analisis yang digunakan adalah analisis hidrologi dan analisis pasang surut. Analisis hidrologi yaitu perhitungan debit andalan yaitu debit sungai yang dapat digunakan untuk mengairi tambak dan analisis data pasang surut yaitu debit yang masuk ke dalam saluran akibat pengaruh pasang surut air laut. Analisis hidrologi dan analisis data pasang surut diperlukan untuk menentukan besarnya debit yang masuk ke saluran sekunder yang akan berpengaruh terhadap besar kecilnya volume air yang masuk ke areal tambak. Analisis data yang akan digunakan dalam perhitungan nantinya adalah analisis data pasang surut di daerah perencanaan yaitu sekitar Kali Tenggang dan analisis debit andalan menggunakan metode dari F.J. Mock. Untuk perhitungan debit andalan digunakan data curah hujan harian selama periode 10 tahun dan data klimatologi selama kurun waktu 10 tahun terakhir sedangkan untuk perhitungan data pasang surut yang digunakan dalam perencanaan adalah data pasang surut 5 tahun terakhir yaitu dari tahun 2001-2005. Adapun langkah-langkah dalam analisis data hidrologi dan pasang surut adalah sebagai berikut : a.
Menentukan rata-rata curah hujan bulanan selama kurun waktu 10 tahun.
b.
Menentukan rata-rata bulanan dari suhu udara, kelembaban udara, penyinaran matahari dan kecepatan angin dari data klimatologi selama kurun waktu 5 tahun terakhir.
c.
Menghitung angka evaporasi menggunakan data-data tersebut.
d.
Menghitung debit andalan yang merupakan debit minimum sungai yang dapat untuk keperluan irigasi.
e.
Menentukan Air Pasang Tertinggi Paling Tinggi (APTPT) dari data pasang surut selama 5 tahun untuk menentukan ketinggian tanggul tambak.
Hendri Setiawan Jahiel R. Sidabutar
L2A001076 L2A001084
BAB IV ANALISIS DATA
91
Menentukan Air Surut Terendah (ASR ) untuk merencanakan elevasi
f.
dasar saluran sekunder / saluran pasok dan saluran drainase / saluran buang. Menentukan Air Surut Tertinggi (AST) untuk menentukan elevasi dasar
g.
tambak / pelataran tambak Menentukan Air Pasang Terendah (APT) untuk merencanakan ketinggian
h.
air di saluran sekunder / saluran pasok yang digunakan untuk mengairi tambak. Menghitung volume air yang dibutuhkan untuk mengairi tambak.
i.
Perencanaan jaringan tata saluran untuk irigasi tambak yang memanfaatkan pasang surut air laut memerlukan pemahaman fenomena hidrolika pasang surut. Hal ini disebabkan oleh adanya pengaruh gelombang pasang surut pada daerah yang kita rencanakan. Karena perhitungan hidrulika untuk aliran yang dipengaruhi oleh pasang surut ini sangat rumit dan butuh waktu yang panjang, maka untuk mempermudah simulasi aliran di dalam tata saluran dipakai program HEC-RAS versi 3.1.1 untuk menstimulasi aliran akibat pengaruh pasang surut air laut guna perencanaan tata saluran jaringan irigasi tambak.
4.2. Perhitungan Debit Andalan 4.2.1. Analisis Curah Hujan Rata-Rata Daerah Aliran Sungai Untuk mendapatkan hasil yang memiliki akurasi tinggi, dibutuhkan ketersediaan data yang secara kualitas dan kuantitas cukup memadai. Dalam analisis hidrologi perencanaan jaringan irigasi tambak di Kali Tenggang ini digunakan data curah hujan yang diambil dari 3 stasiun hujan yaitu Maritim, Karangroto, dan Kalisari. Dalam perhitungan curah hujan rata-rata, digunakan metode rata-rata aljabar dengan mempertimbangkan hal-hal sebagai berikut : •
Jumlah stasiun hujan yang mewakili sedikit ( 3 stasiun )
•
Topografi DAS relatif datar
Untuk perhitungan curah hujan rata-rata menggunakan metode rata-rata aljabar dari 3 stasiun dapat dilihat pada Tabel 4.1
Hendri Setiawan Jahiel R. Sidabutar
L2A001076 L2A001084
92
BAB IV ANALISIS DATA
Tabel 4.1. Data Hujan Rata-Rata Bulanan Stasiun Maritim, Karangroto dan Kalisari Tahun
Stasiun Hujan
Crh Hjn
2001 Maritim Plamongan Kalisari
April
Mei
Juni
Juli
Agst
Total
Sept
Okt
Nov
Des 206.1
536
288
299.3
188.4
200.4
30.8
6.7
101.9
125.4
197.1
24
22
21
15
8
14
3
3
12
17
19
17
Crh Hjn
339
245
518
203
110
243
51
13
80
349
236
137
Hr Hjn
13
16
17
10
6
7
3
2
6
11
11
6
Crh Hjn
378
254
395
319
301
344
48
7
197
197
218
165
Hari hujan Rata2 Crh Hjn
Kalisari
Mar
271.1
Hr Hjn
Plamongan
Feb
Hr Hjn
Hujan Rata2
2002 Maritim
Bulan Jan
20
19
21
14
7
10
3
1
9
13
15
329.4
345.0
400.3
273.8
199.8
262.5
43.3
8.9
126.3
223.8
217.0
15
19
19
20
13
7
10
3
2
9
14
15
13
169.4 2599.4
304.3
472.7
180.2
124.5
96.8
5.7
0.4
2.6
6.8
19.4
369.6
271.5
Hr Hjn
24
23
19
13
7
3
3
2
2
4
22
21
Crh Hjn
227
280
166
0
71
35
7
0
0
10
0
0
Hr Hjn
12
10
13
0
3
2
1
0
0
2
0
0
Crh Hjn
293
395
211
183
81
26
11
0
0
24
269
129
Hr Hjn Hujan Rata2 Hari hujan Rata2 Crh Hjn
20
20
14
11
7
4
1
0
0
4
18
274.8
382.6
185.7
102.5
82.9
22.2
6.1
0.9
2.3
17.8
212.9
14
19
18
15
8
6
3
2
1
1
3
13
12 306
133.5 1424.2
300.9
543.5
173
174.4
134.3
17.7
0
0.6
67.4
256.3
164.6
Hr Hjn
23
23
12
14
9
2
0
1
4
19
14
23
Plamongan
Crh Hjn Hr Hjn
351 13
350 18
154 12
196 11
195 9
192 10
41 2
0 0
149 4
105 9
514 15
420 17
Kalisari
Crh Hjn
265
443
123
263
68
13
0
5
50
207
237
376
Hr Hjn
18
23
10
11
5
1
0
1
8
11
17
305.6
445.5
150.0
211.1
132.4
74.2
13.7
1.9
88.8
189.4
305.2
2003 Maritim
Hujan Rata2 Hari hujan Rata2 Crh Hjn
2004 Maritim Plamongan Kalisari
11
12
8
4
1
1
5
13
15
20
120.6
320.2
186.7
48.1
72.5
0
61.9
15
217.6
272.3
24
22
20
16
15
4
4
1
5
0
17
21
237
206
0
0
0
0
55
0
21
33
151
315
Hr Hjn
13
14
0
0
0
0
3
0
2
2
8
11
Crh Hjn
328
385
120
220
126
18
25
0
102
15
147
197
Hari hujan Rata2
Kalisari
21 426.5
Crh Hjn
Hr Hjn
Crh Hjn
Plamongan
18 321.2
Hr Hjn
Hujan Rata2
2005 Maritim
19 367.3 2285.2
17
18
15
14
9
2
2
0
8
3
16
295.4
339.2
80.2
180.1
104.2
22.0
50.8
0.0
61.6
21.0
171.9
18
18
18
12
10
8
2
3
0
5
2
14
17 299
261.4 1587.9
222.4
195.8
144.4
159.2
82.4
264.5
25.5
36.4
61.1
61.2
109.6
Hr Hjn
15
16
15
16
9
11
10
7
8
14
12
23
Crh Hjn
417
164
353
189
25
3
0
0
0
73
163
414
Hr Hjn
17
13
17
8
2
1
0
1
0
7
14
20
Crh Hjn
207
89
158
191
169
50
0
183
25
332
390
144
Hr Hjn Hujan Rata2 Hari hujan Rata2
14
11
10
16
10
5
0
8
9
16
11
282.1
149.6
218.5
179.7
92.1
105.8
8.5
73.1
28.7
155.4
220.9
15
13
14
13
7
6
3
5
6
12
12
10 285.7 1800.2
(Sumber : Badan Meteorologi dan Geofisika kota Semarang) Data Curah Hujan yang diperlukan adalah data hujan bulanan yang terlampaui 80 % berdasarkan data curah hujan yang ada. Data curah hujan bulanan yang ada sepanjang pengamatan diurutkan dari yang kecil ke besar berdasarkan jumlah curah hujan pertahunnya. Persamaan yang digunakan untuk mengetahui curah hujan efektif (R80) adalah dengan menghitung urutan sbb: Hendri Setiawan Jahiel R. Sidabutar
L2A001076 L2A001084
18
93
BAB IV ANALISIS DATA m = n*0,20 + 1 dimana : m = Data urutan ke m yang akan dipakai sebagai R80 n = Jumlah tahun pengamatan = 5 tahun sehingga : m = 5*0,20 +1 =2
Jadi curah hujan efektif yang digunakan terdapat pada data Kedua dari data curah hujan stasiun pengamatan yaitu pada tahun 2004. Data curah hujan yang telah diurutkan dapat dilihat pada Tabel 4.2 Tabel 4.2. Data Curah Hujan yang Telah Diurutkan Tahun
Bulan
Stasiun Hujan Jan
2002
2004
Hujan Rata2
274.77 382.57 185.73 18.667 17.667 15.333
Hujan Rata2
Hujan Rata2 Hari hujan Rata2
2003
Hujan Rata2 Hari hujan Rata2
2001
Mar
Hari hujan Rata2
Hari hujan Rata2
2005
Feb
Hujan Rata2 Hari hujan Rata2
295.4 339.17 18 282.13
19
Juni
Total
Juli
Agst
Sept
8 5.6667
10
8
0 61.633
149.6 218.47 179.73 92.133 105.83
8.5 73.133
14 13.333
19 19.667
17.8 212.87
21 171.87 261.43 1587.9
28.7
155.4 220.87 285.67 1800.2
88.8 189.43
12 7.6667 4.3333 0.6667 0.6667 5.3333 199.8 262.47 43.267
13
7 10.333
3
8.9 2
126.3
305.2 367.33 2285.2
13 15.333 19.667 223.8 217.03 169.37 2599.4
9 13.667
15 12.667
Untuk menentukan besarnya debit andalan dari suatu sungai selain diperlukan data hujan dan klimatologi juga perlu diketahui luas DAS dari sungai yang akan dihitung debit andalannya. Data daerah aliran sungai (DAS), dibagi berdasarkan pola aliran limpasan permukaan menuju salurannya, elevasi tertinggi dan jalan yang umumnya merupakan batasan dari DAS tersebut. Berdasarkan kriteria tersebut, maka pembagian DAS dapat dilihat pada Gambar 4.1
L2A001076 L2A001084
133.5 1424.2
5 1.6667 13.667 16.667
4.2.2. Analisis Daerah Aliran Sungai
Hendri Setiawan Jahiel R. Sidabutar
Des
7 5.6667 3.3333 5.3333 5.6667 12.333 12.333 17.667
150 211.13 132.43 74.233 13.667 1.8667
345 400.33 273.77
Nov
3 1.6667 0.6667 0.6667 3.3333 13.333 11.667
3 0.3333
445.5
Okt
102.5 82.933 22.233 6.1333 0.8667 2.2667
2
18 21.333 11.333 329.37
Mei
80.2 180.07 104.23 22.033 50.833
18 11.667
15.333 13.333 305.63
April
94
BAB IV ANALISIS DATA
Muara K. Tenggang
Muara K. Sringin
K.
Say u
ng/K
.Pri h
B K. o ab n
T gg
anal K. B
en
anjirk
gin
Timur
in Sr K.
K.
K. B abon
an
K.
g
K. B
Srin gin
abon
K. T e n g
gang
K. Sringin
al rkan anji K. B ur Tim
T
en
gg
an
g
K. Banger
K.
Ka li T ega lk
li Ka
n bo Ba
ang kun g
Gambar 4.1. Pembagian DAS dan sub-DAS Sungai Tenggang
Hendri Setiawan Jahiel R. Sidabutar
L2A001076 L2A001084
95
BAB IV ANALISIS DATA
4.2.3. Menentukan Rata-Rata Bulanan Suhu Udara, Kelembaban Udara dan Kecepatan Angin Untuk menghitung debit andalan , diperlukan data rata-rata suhu udara, kelembaban udara, dan kecepatan angin yang diperoleh dari data klimatologi. Data klimatologi yang digunakan diperoleh dari Badan Meteorologi dan Geofisika (BMG) dalam kurun waktu yang akan direncanakan yaitu tahun 2001 sampai 2005. Untuk perhitungan , data yang digunakan adalah data suhu rata-rata, kelembaban rata-rata, penyinaran matahari selama 12 jam dan kecepatan angin pada ketinggian 10 m. Data bulanan suhu udara, kelembaban udara dan kecepatan angin diberikan pada Tabel 4.3 Tabel 4.3. Data Bulanan Suhu Udara, Kelembaban Udara dan Kecepatan Angin Tahun
Data
Satuan Jan
2001 Suhu Udara
Feb
Mar April
Mei
Juni
Juli
Agst Sep
Okt
Nov
Des
°C
26.9
26.6
26.6
27.6
28.6
27.5
27.4
27.1
28.3
28
27.7
27.2
Kelembaban Udara
%
83
82
83
80
72
77
72
70
72
80
83
84
Peny. Mthri(8 jam)
%
46
48
53
69
88
75
74
94
94
55
46
46
Kec. Angin(10m)
km / j
5.6
9.1
5.6
5.5
6.6
5.9
7.1
6.4
6.5
5.8
5.5
5.2
2002 Suhu Udara
°C
26.5
26.5
27.1
27.6
28.7
28.1
27.4
27.7
27.8
28.5
28.3
27.4
Kelembaban Udara
%
84
83
78
78
74
74
68
70
71
67
74
78
Peny. Mthri(8 jam)
%
43
64
72
60
69
66
80
83
91
91
51
46
Kec. Angin(10m)
km / j
4.8
5.1
3.7
3
6.4
6.8
6.2
7
6.4
6
5.2
5.5
2003 Suhu Udara
°C
26.6
26.2
27.6
27.1
28.1
27.7
27.5
27.1
27.9
28.8
27.8
27.1
Kelembaban Udara
%
85
86.3
77.8
83.8
72.5
70.8
67.8
66.3
64.8
64.8
76.5
82.3
Peny. Mthri(8 jam)
%
45
41
72
61
87
90
94
99
92
95
66
51
Kec. Angin(10m)
km / j
5.6
8.1
5.4
4.4
5.9
5.8
6.3
5.9
5.9
6.8
5.1
4.3
2004 Suhu Udara
°C
26.5
26.5
27.1
27.6
28.7
28.1
27.4
27.7
27.8
28.5
28.3
27.4
Kelembaban Udara
%
84.5
83.3
78.8
79.8
72
74
68.8
70
71.8
67.8
74.5
78
Peny. Mthri(8 jam)
%
43
64
72
69
69
66
80
83
91
91
51
46
Kec. Angin(10m)
km / j
4.8
5.1
3.7
3.9
6.4
6.8
6.2
7
6.4
6
5.2
5.5
2005 Suhu Udara
°C
27.1
27.2
27.4
28.2
28.8
28
27.5
27.6
28.1
28.2
28.3
27
Kelembaban Udara
%
82
82
82
78
72
78
72
70
72
75
75
83
Peny. Mthri(8 jam)
%
49
50
51
61
70
66
71
72
70
64
58
23
Kec. Angin(10m)
km / j
6.4
5.9
6.1
6.3
7.1
6.5
6.3
6.2
6.2
5.6
5.4
4.7
(Sumber : Badan Meteorologi dan Geofisika kota Semarang)
Hendri Setiawan Jahiel R. Sidabutar
L2A001076 L2A001084
96
BAB IV ANALISIS DATA
4.2.4. Perhitungan Evapotranspirasi Potensial Metode Mock menggunakan rumus empiris dari Penman untuk menghitung evapotranspirasi potensial. Menurut Penman, besarnya evapotranspirasi potensial diformulasikan sebagai berikut :
E=
AH + 0, 27 D A + 0, 27
Dengan : H = energi budget, H = R (1-r) (0,18 + 0,55 S) – B (0,56 – 0,092
ed ) (0,10 + 0,9 S),
D = panas yang diperlukan untuk evapotranspirasi, dan D = 0,35 ( ea − ed ) (k + 0,01w) Dimana : A = slope vapour pressure curve pada temperatur rata-rata, dalam mmHg/ 0 F B = radiasi benda hitam pada temperatur rata-rata, dalam mm H 2 O/hari
ea = tekanan uap air jenuh pada temperatur rata-rata, dalam mmHg Besarnya A,B, ea tergantung pada temperatur rata-rata. Hubungan temperatur rata-rata dengan parameter evapotranspirasi ini diambil dari Tabel 2.3 R = radiasi matahari, dalam mm/hari. Besarnya diambil dari Tabel 2.4 r = koefisien refleksi. Koefisien refleksi diambil 0,1 S = rata-rata persentasi penyinaran matahari bulanan, dalam persen (%)
ed = tekanan uap air sebenarnya, dalam mmHg. = ea x h h = kelembaban relatif rata-rata bulanan, dalam persen (%) k = koefisien kekasaran permukaan evaporasi (evaporating surface). koefisien kekasaran evaporasi diambil 1,0 w = kecepatan angin rata-rata bulanan, dalam km/jam dan jika :
E1 = F1 x R(1-r)
Hendri Setiawan Jahiel R. Sidabutar
L2A001076 L2A001084
BAB IV ANALISIS DATA
97
E2 = F2 x (0,1 + 0,9S) E3 = F3 x (k + 0,01w) Maka bentuk yang sederhana dari persamaan evapotranspirasi potensial menurut
Penman adalah : E = E1 - E2 + E3
4.2.5. Perhitungan Evapotranspirasi Aktual Evapotranspirasi aktual adalah evapotranspirasi yang sebenarnya terjadi atau actual evapotranspiration, dihitung sebagai berikut :
Eactual = E p − ∆E
4.2.6. Perhitungan Water Surplus Persamaan water surplus (SS) adalah sebagai berikut: WS = (P – Ea) + SS
Dalam metoda Mock, tampungan kelembaban tanah dihitung sebagai berikut : SMS = ISMS + (P – Ea)
dimana : ISMS = initial soil moisture storage (tampungan kelembaban tanah awal), merupakan soil moisture capacity (SMC) bulan sebelumnya P – Ea = presipitasi yang telah mengalami evapotranspirasi Ada dua keadaan untuk menentukan SMC, yaitu: 1. SMC = 200 mm/bulan, jika P – Ea ≥ 0 2. SMC = SMC bulan sebelumnya + (P – Ea), jika P – Ea < 0
4.2.7. Perhitungan Base Flow, Direct Off dan Storm Run Off Menurut Mock, besarnya infiltrasi adalah water surplus (WS) dikalikan dengan koefisien infiltrasi (if), atau Infiltrasi (i) = WS x if
Zona tampungan air tanah (groundwater storage, disingkat GS) dirumuskan sebagai berikut : Hendri Setiawan Jahiel R. Sidabutar
L2A001076 L2A001084
BAB IV ANALISIS DATA
98
GS = {0,5 x(1 + K ) xi} + { KxGSom}
Perubahan groundwater storage ( ∆GS ) adalah selisih antara groundwater
storage bulan yang ditinjau dengan groundwater storage bulan sebelumnya. Perhitungan Base flow dihitung dalam bentuk persamaan : BF = i - ∆GS
Direct run off dihitung dengan persamaan : DRO = WS – i
Setelah base flow dan direct run off, komponen pembentuk debit yang lain adalah storm run off. Mock menetapkan bahwa: a. Jika presipitasi (P) > maksimum soil moisture capacity maka nilai storm run
off = 0 b. Jika P < maksimum soil muisture capacity maka storm run off adalah jumlah curah hujan dalam satu bulan yang bersangkutan dikali percentage factor, atau: SRO = P x PF
Total run off (TRO) merupakan komponen-komponen pembentuk debit sungai (stream flow) adalah jumlah antara base flow, direct run off dan storm run off, atau : TRO = BF + DRO + SRO
Jika TRO ini dikalikan dengan catchment area dalam km 2 dengan suatu angka konversi tertentu akan didapatkan besaran debit dalam m3 / det . Untuk perhitungan debit andalan selama kurun waktu perencanaan yaitu 5 tahun dari tahun 2001 sampai tahun 2005 dapat dilihat pada Tabel 4.4. Untuk luas areal DAS, diperoleh dari perhitungan dari peta menggunakan program Autocad dan diperoleh 22,64 km2 Untuk perhitungan menggunakan program HEC-RAS, data debit andalan ini digunakan sebagai data input di hulu Sungai Tenggang sebagai data Debit Aliran (Flow Hidrograf).
Hendri Setiawan Jahiel R. Sidabutar
L2A001076 L2A001084
99
BAB IV ANALISIS DATA Tabel 4.4. Debit Andalan Tahun 2004
DEBIT ANDALAN TAHUN 2004 No.
Data
Unit
Kons
Jan
Feb
Mar
April
Mei
Juni
Juli
Agt
Sept
Okt
Nov
Des
Data Meteorologi 1 Curah hujan
(P;mm/bln)
295.40
339.17
80.20
180.07
104.23
22.03
50.83
0.00
61.63
21.00
171.87
2 Hari hujan
(n;hari)
18
18
12
10
8
2
3
0
5
2
14
17
3 Jumlah hari
(Hr;hari)
31
28
31
30
31
30
31
31
30
31
30
31
4 Temperatur
(T;°C)
26.5
26.5
27.1
27.6
28.7
28.1
27.4
27.7
27.8
28.5
28.3
27.4
5 Penyinaran matahari
(S;%)
43
64
72
69
69
66
80
83
91
91
51
46
6 Kelembaban relatif
(h;%)
84.5
83.3
78.8
79.8
72
74
68.8
70
71.8
67.8
74.5
78
7 Kec. angin
(w;m/s)
4.8
5.1
3.7
3.9
6.4
6.8
6.2
7
6.4
6
5.2
5.5 15.20
Evapotranspirasi potensial
261.43
(mm/bulan)
8 Radiasi matahari
(R;mm/hari)
15.40
15.50
15.20
14.20
12.90
12.20
12.40
13.40
14.60
15.20
15.30
9 A
(mm Hg/°F)
0.85
0.85
0.88
0.90
0.95
0.92
0.89
0.90
0.91
0.94
0.93
0.89
10 B
(mmH2O/hr)
16.33
16.33
16.48
16.60
16.84
16.72
16.55
16.63
16.65
16.80
16.76
16.55
11 ea
(mm Hg)
25.98
25.98
26.91
27.68
29.53
28.48
27.37
27.84
27.99
29.18
28.83
27.37
12 ed = h x ea
(mm Hg)
21.95
21.64
21.20
22.09
21.26
21.07
18.83
19.48
20.10
19.78
21.47
21.35
13 F1 = Ax(0.18+(0.55xS))/(A+0.27)
(T;S)
0.18
0.27
0.30
0.29
0.30
0.28
0.34
0.35
0.39
0.39
0.22
0.20
14 F2 = AxB(0.56-(0.092x(ed^0.5)))/(A+0.27)
(T;h)
1.23
1.26
1.34
1.25
1.39
1.39
1.66
1.59
1.51
1.58
1.35
1.33
15 F3 = (0.27)(0.35)(ea-ed)/(A+0.27)
(T;h)
0.34
0.37
0.47
0.45
0.64
0.59
0.70
0.67
0.63
0.73
0.58
0.49
16 Koefisien refleksi
(r)
0.10
0.10
0.10
0.10
0.10
0.10
0.10
0.10
0.10
0.10
0.10
0.10
2.51
3.75
4.16
3.75
3.45
3.10
3.78
4.26
5.09
5.34
3.01
2.67
17 E1 = F1x(1-r)xR 18 E2 = F2x(0.1+(0.9xS)) 19 E3 = F3x(k+0.01w)
k=
1.00
20 Ep = E1-E2+E3
(mm/hari)
21 Epm = Hr x Ep
(mm/bulan)
Evapotranspirasi terbatas
0.60
0.85
1.00
0.90
1.00
0.97
1.36
1.34
1.39
1.45
0.75
0.68
0.36
0.15
0.09
0.06
0.08
0.09
0.10
0.12
0.11
0.13
0.10
0.08
2.27
3.04
3.25
2.91
2.52
2.22
2.52
3.03
3.81
4.02
2.36
2.07
70.23
85.12
100.62
87.19
78.26
66.51
78.24
93.88
114.44
124.54
70.94
64.10
45.00
45.00
45.00
45.00
45.00
45.00
45.00
45.00
45.00
45.00
45.00
45.00
18
18
12
10
8
2
3
0
5
2
14
17
0.00
0.00
14.25
18.00
22.50
36.00
33.75
39.75
29.25
36.75
9.75
3.00
(mm/bulan)
22 Exposed surface
(m;%)
23 jumlah hari hujan
(n)
24 ∆E/Epm = (m/20)(18-n)
(%)
25 ∆E
(mm/bulan)
0.00
0.00
14.34
15.69
17.61
23.94
26.41
37.32
33.47
45.77
6.92
1.92
26 E aktual = Epm - ∆E
(mm/bulan)
70.23
85.12
86.28
71.50
60.65
42.57
51.84
56.56
80.97
78.77
64.02
62.17
225.17
254.04
-6.08
108.57
43.58
-20.53
-1.00
-56.56
-19.34
-57.77
107.85
199.26
(mm/bulan)
Water surplus 27 P-Ea
Hendri Setiawan Jahiel R. Sidabutar
(mm/bulan)
L2A001076 L2A001084
100
BAB IV ANALISIS DATA 28 SMS = ISMS+(P-Ea) 29 SMC
(mm/bulan) ISMC
200
425.17
454.04
193.92
302.49
243.58
179.47
178.46
121.90
102.57
44.80
152.64
351.90
200.00
200.00
193.92
200.00
200.00
179.47
178.46
121.90
102.57
44.80
200.00
200.00
30 Soil storage (jika P-Ea ≥0,SS =0)
(mm/bulan)
0.00
0.00
6.08
0.00
0.00
20.53
1.00
56.56
19.34
57.77
0.00
0.00
31 Water surplus [(27)+(30)]
(mm/bulan)
225.17
254.04
0.00
108.57
43.58
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
107.85
199.26
32 Koefisien infiltrasi
(mm/bulan) (if)
0.30
0.40
0.30
0.27
0.30
0.40
0.30
0.35
0.25
0.50
0.35
0.30
33 Infiltrasi [(31) x if]
(i;mm/bulan)
67.55
101.62
0.00
29.31
13.07
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
37.75
59.78
Total Run Off
34 Konstanta resesi aliran
(K)
0.90
0.85
0.75
0.88
0.95
0.90
0.75
0.90
0.80
0.92
0.70
0.85
35 Percentage factor
(PF)
0.100
0.100
0.100
0.100
0.100
0.100
0.100
0.100
0.100
0.100
0.100
0.100
36 1/2 x (1+K) x i
37.15
55.89
0.00
16.12
7.19
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
20.76
32.88
37 K x (Gsom)
124.14
137.10
144.74
127.38
136.32
129.16
96.87
87.18
69.75
64.17
44.92
55.83 88.70
38 GS [(36)+(37)]
161.30
192.99
144.74
143.50
143.51
129.16
96.87
87.18
69.75
64.17
65.68
39 ∆GS = GS - Gsom
(mm/bulan)
23.36
31.69
-48.25
-1.25
0.02
-14.35
-32.29
-9.69
-17.44
-5.58
1.51
23.03
40 Base flow = I - ∆GS
(mm/bulan)
44.19
69.92
48.25
30.56
13.06
14.35
32.29
9.69
17.44
5.58
36.24
36.75
41 Direct run off = WS - i
(mm/bulan)
157.62
152.43
0.00
79.26
30.51
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
70.10
139.48
42 Storm run off = PxPF(jika P>200,SRO=0)
(mm/bulan)
0.00
0.00
8.02
18.01
10.42
2.20
5.08
0.00
6.16
2.10
17.19
0.00
43 Total run off = Bflow + DRO + Storm
(mm/bulan)
201.81
222.35
56.27
127.82
53.99
16.55
37.37
9.69
23.60
7.68
123.52
176.23
44 Catchment Area
(km²)
22.64
22.64
22.64
22.64
22.64
22.64
22.64
22.64
22.64
22.64
22.64
22.64
45 Stream flow
(m³/det)
1.706
2.081
0.476
1.116
0.456
0.145
0.316
0.082
0.206
0.065
1.079
1.490
Hendri Setiawan Jahiel R. Sidabutar
Gsom
L2A001076 L2A001084
137.9
101
BAB IV ANALISIS DATA
4.3. Perhitungan Pasang Surut Air Laut Untuk perhitungan fenomena pasang surut serta pengaruhnya terhadap air dalam tambak, maka data yang digunakan adalah data pasang surut air laut dari stasiun pengukuran pasang surut yang letaknya
berdekatan dengan lokasi
perencanaan. Untuk itu, digunakan data pasang surut dari stasiun pengukuran pasang surut milik PT (Persero) Pelabuhan Indonesia III Tanjung Emas Semarang. Data yang digunakan adalah data pasang surut dari tahun 2001 sampai tahun 2005. Data Pasang Surut dari PT (Persero) Pelabuhan Indonesia III Tanjung Emas Semarang dari Tahun 2001 sampai tahun 2005 ditampilkan pada Lampiran. 4.3.1. Tipe Pasang Surut Pada Lokasi Studi
Seperti telah dijabarkan pada BAB II.3. tentang pasang surut, diketahui bahwa di lokasi studi yaitu di sekitar Sungai Tenggang di Kec. Genuk dan sekitarnya termasuk ke dalam tipe pasang surut campuran condong ke harian tunggal, dengan nilai F = 1,30. Untuk perhitungan selanjutnya yang menggunakan data pasang surut harian, digunakan data pasang surut harian tunggal. 4.3.2. Perhitungan Muka Air Laut Rata-Rata (MLR)
Permukaan laut rata-rata (mean sea level), yang di sini disingkat sebagai MLR atau dalam bahasa Inggris dengan MSL, merupakan permukaan air laut yang dianggap tidak dipengaruhi oleh keadaan pasang surut. Permukaan tersebut umumnya digunakan sebagai referensi ketinggian titik-titik di atas permukaan bumi. Pada tugas akhir ini, MLR digunakan sebagai acuan dari data di lapangan yang menggunakan ketinggian MLR sebagai titik referensi. Data MLR yang digunakan adalah data MLR sejati selama 5 tahun yaitu dari tahun 2001 sampai 2005. MLR dihitung dari rata-rata ketinggian muka air laut selama waktu pengamatan. Setelah diperhitungkan, tinggi MLR selama 5 tahun adalah 95 cm. Jadi pada perhitungan selanjutnya, titik 0 cm dari data geometri Proyek Normalisasi Sungai Tenggang sama dengan ketinggian 95 cm.
Hendri Setiawan Jahiel R. Sidabutar
L2A001076 L2A001084
102
BAB IV ANALISIS DATA
4.3.3. Perencanaan Ketinggian Tanggul Utama dan Tanggul Antara Untuk mendesain ketinggian tanggul dari tambak, maka data yang digunakan adalah data Air Pasang Tertinggi Paling Tinggi (APTPT) dari data pasang surut bulanan selama kurun waktu dari tahun 2001 sampai 2005. Data pasang surut yang diperlukan adalah data Air Pasang Tertinggi Paling Tinggi (APTPT) tiap bulan selama 5 tahun. Data Air Pasang Tertinggi Paling Tinggi (APTPT) dari tahun 2001 sampai 2005dapat dilihat pada Tabel 4.5. Tabel 4.5. Data Air Pasang Tertinggi Paling Tinggi (APTPT) TAHUN BULAN JANUARI FEBRUARI MARET APRIL MEI JUNI JULI AGUSTUS SEPTEMBER OKTOBER NOVEMBER DESEMBER
2001 126 (tgl 14) 120 (tgl 11) 126 (tgl 9) 124 (tgl 4) 137 (tgl 29) 122 (tgl 1,2,26) 110 (tgl 10)
2002 136 (tgl 7) 140 (tgl 28) 141 (tgl 2) 195 (tgl 9) 222 (tgl 23) 232 (tgl 19) 230 (tgl 6) 230 (tgl 14) 226 (tgl 8) 234 (tgl 15) 240 (tgl 29,30) 237 (tgl 26)
2003 236 (tgl 25) 236 (tgl 17) 136 (tgl 26) 135 (tgl 22) 132 (tgl 12) 132 (tgl 7) 115 (tgl 13) 110 (tgl 26,30) 116 (tgl 6) 122 (tgl 5,25) 131 (tgl 30) 126 (tgl 1)
2004 123 (tgl 24) 115 (tgl 19) 123 (tgl 16) 139 (tgl 14) 134 (tgl 1,12,14) 146 (tgl 8,9) 143 (tgl 6) 129 (tgl 29,31) 133 (tgl 29) 140 (tgl 23) 135 (tgl 21) 134 (tgl 18)
2005 132 (tgl 16) 110 (tgl 19) 143 (tgl 30) 152 (tgl 3,4,31) 152 (tgl 27) 131 (tgl 15) 128 (tgl 21) 128 (tgl 16) 128 (tgl 13,14) 132 (tgl 12) 130 (tgl 8)
Dari data APTPT yang telah diketahui tersebut Air Pasang Tertinggi Paling Tinggi (APTPT) terjadi pada tanggal 29 November 2002 dan 30 November 2002 pada ketinggian 240 cm. Maka ketinggian tanggul utama ditambah tinggi jagaan 50 cm adalah 290 cm ≈ 3 m. Sedangkan untuk tanggul antara yaitu tanggul yang memisahkan satu tambak dengan tambak yang lain adalah = APTPT ditambah tinggi jagaan 30 cm = 270 cm ≈ 2,7 m
4.3.4. Perencanaan Elevasi Dasar Tambak / Pelataran Tambak Untuk menentukan elevasi dasar pelataran tambak, maka data yang digunakan adalah data Air Pasang Rata-Rata (APRR). Tinggi permukaan dasar tambak yang baik adalah yang terletak 40 cm di bawah permukaan air pasang rata-rata (Slamet Soeseno, “budidaya ikan dan udang dalam tambak” PT. Gramedia, Jakarta, 1988). Untuk itu, diperlukan perhitungan rata-rata dari Air Pasang selama kurun waktu 5 tahun dari 2001-2005. Data Air Pasang rata-rata per bulan selama 5 tahun ditampilkan pada Tabel 4.6. Hendri Setiawan Jahiel R. Sidabutar
L2A001076 L2A001084
103
BAB IV ANALISIS DATA Tabel 4.6. Data Air Pasang Rata-Rata (APRR) TAHUN BULAN
2001
2002
2003
2004
2005
JANUARI
74.11
88.44
184.70
70.96
FEBRUARI
74.45
88.91
139.11
65.03
MARET
74.89
91.88
74.89
73.84
67.08
APRIL
75.13
134.70
77.55
80.09
80.80
MEI
80.49
163.28
84.18
83.64
94.43
JUNI
78.08
173.61
78.58
83.03
92.84
JULI
72.97
180.43
68.14
88.26
85.82
AGUSTUS
186.65
66.77
77.98
70.82
SEPTEMBER
190.71
68.89
83.11
73.16
OKTOBER
187.89
71.23
78.78
72.42
NOVEMBER
184.51
70.80
78.62
77.50
DESEMBER
185.85
72.47
73.42
74.03
Air pasang rata-rata selama 5 tahun =
75.19
5245.11 = 97,11 cm 11
Jadi dapat ditentukan elevasi dasar pelataran tambak adalah 97,11 cm – 40 cm = 57,11 cm ≈ 60 cm
4.3.5. Perencanaan Elevasi Dasar Saluran Luar (Saluran Sekunder dan Drainase) Untuk menentukan elevasi dasar saluran luar, maka terlebih dahulu harus ditentukan kedalaman parit keliling dan kedalaman saluran pembagi air. Kedalaman parit keliling (bila dihitung dari muka dasar pelataran tengah) harus sama dengan kedalaman dasar pelataran tengah itu bila dihitung dari permukaan air pasang rata-rata. Sedangkan kedalaman saluran pembagi air yang baik ialah 15 cm lebih rendah daripada kedalaman parit keliling. Sedangkan kedalaman saluran luar yang baik adalah 10 cm lebih rendah daripada kedalaman saluran pembagi air (Slamet Soeseno, 1988). Untuk itu ditentukan kedalaman atau elevasi parit keliling adalah 60 cm – 40 cm = +20 cm. Sedangkan dasar saluran luar ditentukan berada 20 cm dibawah parit keliling sehingga elevasi dasar saluran sekunder = +0 cm.
4.3.6. Perencanaan Ketinggian Air di Saluran Sekunder Karena direncanakan sistem irigasi yang akan digunakan pada jaringan irigasi tambak di Sungai Tenggang ini menggunakan saluran pemasukan dan pengeluaran yang terpisah, maka saluran pasok pada saluran irigasi terpisah Hendri Setiawan Jahiel R. Sidabutar
L2A001076 L2A001084
104
BAB IV ANALISIS DATA
menghendaki agar selalu terdapat perbedaan tinggi tekanan (head) antara tambak dan saluran. Untuk itu diperlukan tinggi tekanan yang lebih besar di saluran daripada di tambak agar air dapat mengalir ke dalam tambak. Untuk menentukan ketinggian air pada saluran sekunder yang nantinya akan masuk ke dalam tambak, maka data yang digunakan adalah data Air Pasang Terendah (APR) dari data pasang surut yang ada selama kurun waktu 5 tahun. Dengan menggunakan data air pasang terendah (APR), maka dengan air pasang yang paling minimum, air dari saluran sekunder sudah dapat memenuhi kebutuhan air dalam tambak. Data Air Pasang Terendah (APR) dari tahun 2001 sampai 2005 ditampilkan pada Tabel 4.7. Tabel 4.7. Data Air Pasang Terendah (APR) TAHUN BULAN
2001
2002
2003
2004
2005
JANUARI
90 (tgl 10)
112 (tgl 10,25)
203 (tgl 21)
84 (tgl 3)
FEBRUARI
86 (tgl 18)
102 (tgl 19,22)
92 (tgl 28)
91 (tgl 9)
94 (tgl 19,20)
MARET
86 (tgl 3)
102 (tgl 20)
94 (tgl 9)
89 (tgl 25)
85 (tgl 28)
APRIL
86 (tgl 11,25)
136 (tgl 30)
82 (tgl 6)
93 (tgl 9)
86 (tgl 1,12)
MEI
91 (tgl 8)
146 (tgl 1)
93 (tgl 3)
98 (tgl 6)
108 (tgl 9)
JUNI
94 (tgl 21)
198 (tgl 11)
90 (tgl 26)
102 (tgl 30)
108 (tgl 19)
JULI
89 (tgl 3)
207 (tgl 14)
81 (tgl 22)
109 (tgl 11)
93 (tgl 29)
AGUSTUS
207 (tgl 30)
77 (tgl 18)
91 (tgl 23)
85 (tgl 14)
SEPTEMBER
196 (tgl 26)
80 (tgl 30)
97 (tgl 19)
88 (tgl 10,22)
OKTOBER
196 (tgl 9)
82 (tgl 12)
89 (tgl 17)
83 (tgl 7)
NOVEMBER
201 (tgl 8)
81 (tgl 11)
95 (tgl 25)
94 (tgl 3)
DESEMBER
203 (tgl 18)
88 (tgl 15)
88 (tgl 9)
87 (tgl 29)
Dari data APR yang ada, diketahui bahwa APT paling rendah adalah pasang yang terjadi pada tanggal 18 Agustus 2003 pada ketinggian pasang 77 cm. Untuk data input pada perhitungan HECRAS nantinya, data yang akan dimasukkan adalah data APR pada saat air laut mulai pasang pada tanggal 18 Agustus 2005 mulai pukul 01.00. Untuk perhitungan menggunakan program HEC-RAS, data pasang surut tanggal 18 Agustus 2005 digunakan sebagai data input di muara Sungai Tenggang dan muara Sungai Sringin sebagai data Ketinggian Aliran (Stage Hidrograf). Data Pasang Surut yang terjadi pada tanggal 18 Agustus 2003 ditampilkan pada Tabel 4.8 dan Gambar 4.2
Hendri Setiawan Jahiel R. Sidabutar
L2A001076 L2A001084
105
BAB IV ANALISIS DATA Tabel 4.8. Data Pasang Surut Tanggal 18 Agustus 2003 18 Agustus 2003 Jam 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 17.00 18.00 19.00 20.00 21.00 22.00
Tinggi Air 32 35 39 44 52 60 70 76 76 74 75 76 77 76 75 74 72 68 62 56 50 45
APR TANGGAL 18 AGUSTUS 2003 100 MUKA AIR LAUT
90 80
77
70 60 50 40 30 20 10 0 1.00
3.00
5.00
7.00
9.00 11.00 13.00 15.00 17.00 19.00 21.00
Gambar 4.2. Grafik Pasang Surut tanggal 18 Agustus 2003 Hendri Setiawan Jahiel R. Sidabutar
L2A001076 L2A001084
106
BAB IV ANALISIS DATA
4.3.7. Data Teknis Perencanaan Irigasi Tambak. Perencanaan tambak yang memenuhi persyaratan teknis baik pada pembangunan tambak baru, rehabilitasi maupun renovasi akan memudahkan pengelolaan secara operasional. Dari hasil perhitungan diatas, maka diperoleh data teknis untuk perencanaan jaringan irigasi tambak. Data teknis perencanaan ditampilkan pada Tabel 4.9 dan potongan melintang saluran dan tambak ditampilkan pada Gambar 4.3 Tabel 4.9. Data Teknis Perencanaan
Keterangan
Data Teknis (m)
Titik Bebas Banjir / Tanggul Utama
3,00 m
=
±0m
Tinggi Pematang Antara
2,70 m
=
- 0,30 m
Dasar Saluran Sekunder
0,00 m
=
- 3,00 m
Dasar Pelataran
0,60 m
=
- 2,40 m
Dasar Saluran Drainase
0,00 m
=
- 3,00 m
Gambar 4.3. Potongan Melintang Saluran dan Tambak
4.3.8. Menentukan Kebutuhan Air tambak. Kebutuhan air tambak secara umum dipengaruhi oleh tingkat teknologi yang diharapkan, umur udang dan ikan yang dipelihara dan tingkat kehilangan air melalui penguapan dan perembesan. Dimensi saluran direncanakan berdasar pergantian air sebesar minimal 10 % dari volume air tambak, yang dianggap dilakukan dalam waktu bersamaan. Mengingat bahwa saluran selalu terisi baik
Hendri Setiawan Jahiel R. Sidabutar
L2A001076 L2A001084
BAB IV ANALISIS DATA
107
pada saat pasang maupun surut, pergantian air dapat dilakukan setiap saat, saat pasang datang. Dari data-data yang telah ditentukan diatas diketahui bahwa elevasi dasar pelataran adalah -2,40 cm dan ketinggian air max rencana adalah -60 cm, maka ketinggian air dalam tambak adalah 2,40 cm – 60 cm = 180 cm ≈ 1,8 m Kebutuhan air yang harus dilayani oleh saluran pasok dihitung dengan cara berikut ini : Untuk kebutuhan air per 1 hektar tambak dengan kedalaman air 1,80 m, maka kebutuhan volume air untuk 1 hektar tambak adalah : Vol = 10 % x 10.000 m² x 1,80 m = 1800 m³
Hendri Setiawan Jahiel R. Sidabutar
L2A001076 L2A001084
