HASIL DAN PEMBAHASAN Curah Hujan Analisa curah hujan harian maksimuii menggunakan metode Thiessen untuk tiga stasiun hujan yakni Stasiun Tangerang, Stasiun Cengkareng, Stasiun
BMG Jakarta berdasarkan periode pencataan dari tahun 1973 - 2003. Berdasarkan hasil perhitungan luasan poligon Thiessen untuk ketiga statiun hujan didapatkan antara lain: Stasiun Tangerang sebesar 34.33 %, Stasiun Cengkareng sebesar 61.19 % dan Stasiun BMG Jakarta sebesar 4.48 %. Gambaran penyebaran stasiun hujan dan luasan poligon Thiessen lihat pada Lampiran 1. Hasil perhitungan analisa data curah hujan harian maksimum didapatkan nilai rata-rata curah hujan di Stasiun BMG Jakarta Pusat sebesar 119.53 mm, Stasiun Cengkareng 113.87 mm dan Stasiun Tengerang 87.33 mm. Nilai rata-rata ke-3 stasiun dengan metode Thiessen adalah sebesar 101.06 mm. Curah hujan tertinggi sebesar 213.9 mm yang terjadi pada tahun 1979 dan curah hujan yang terendah adalah 59 mm pada tahun 1987 (Lampiran 2). Setelah dilakukan perengkingan data hujan dari yang terendah sampai yang tertinggi berdasarkan hasil perhitungan didapat nilai Standar deviasi (S) 37.47, Koefisien Variasi (Cv) = 0.37, Koefisien Skewness (Cs)
=
=
1.26 dan
Koefisien Kurtosis (Ck) = 4.59. Curah hujan rancangan adalah curah hujan yang diperkirakan tejadi dengan periode ulang tertentu yang didasarkan data curah hujan pada kejadian tahun sebelumnya. Dengan analisa fiekuensi dapat di ramalkan berapa besar hujan yang tejadi dalam suatu jangka tertentu. Analisa frekuensi curah hujan rancangan yang digunakan adalah Log Pearson Type 111.
Hasil perhitungan dengan
menggunakan Log Pearson Type 111 didapatkan nilai rata-rata logaritma daPi
-
data hujan logx = 1.979, Standar Deviasi (S) = 0.147, Koefisien Variasi (Cv) = 0.074, Koefisien Skewness (Cs)
=
0.585 dan Koefisien Kurtosis (Ck) = 2.829
(Lampiran 3). Hasil perhitungan rancangan hujan untuk berbagai periode ulang 2, 5, 10, 25, 50 dan 100 tahun dengan koefisien kemencengan (K) dari distribusi Log
Pearson Type I11 didapatkan nilai sebesar 93 mm, 125 mm, 149 mm, 182 mm, 208 mm dan 237 mm (Tabel 5). Tabel 5 Curah Hujan Harian Maksimum untuk berbagai peroide ulang Curah Hujan Harian Maksimum (mm) 93
Periode Ulang T (Tahun) 2
Untuk mengetahui kebenaran dari data dengan distribusi teoritis yang dipilih (distribusi Log Pearson Type III), maka masih perlu dilakukan pengujian. Pengujian ini disebut dengan pengujian kecocokan. Cara pengujian kecocokan yang digunakan adalah Chi-kuadrat clan Sminov-Kolmogorov (Sri Harto 1993). Hasil perhitungan uji kecocokan Chi-kuadrat (w) dengan besarnya derajat kebebasan (DK) = 28, derajat nyata (a)= 5 % ,dan nilai Wcr =41.337 yang didapat dari tabel critical value for Chi-Square Wcr Test didapatkan nilai Chikuadrat (B)adalah 0.097. Sehingga sarat :
< X2cr
= 0.097
< 41.337 dapat
dipenuhi, maka distribusi Log Pearson Type 111 dianggap tidak berbeda nyata, sehingga
dapat digunakan
untuk
perencanaan
(Uji Chi-Square Bcr,
Lampiran 4). Hasil perhitungan Sminiv-Kolmogorov dengan nilai derajat nyata (a) = 5 % , jumlah data (n) =3 1 dan nilai 4cr
= 0.238
yang didapat dari tabel nilai
kritikal A untuk tes Smirnov-Kolmogorov di peroleh
4-
=
0.0032 sehingga
r < 0.238 dapat dipenuhi, maka distribusi Log Pearson sarat ~ , ~ , < ~= c0.0032 Type I11 data dianggap tidak berbeda nyata, sehingga dapat digunakan untuk perencanaan (Uji Sminov-Kolmogorov, Lampiran 5). Debit Banjir Rancangan Dalam menentukan debit banjir rancangan, perlu didapatkan harga suatu intensitas curah hujan. Intensitas curah hujan yang digunakan adalah intensitas curah hujan dengan rumus Mononobe, dikarenakan hanya mempunyai data curah
hujan harian maksimum dan tidak adanya data curah hujan jangka pendek. Hasil perhitungan intensitas curah hujan mengunakan rumus Mononobe berdasarkan data curah hujan harian maksimum rata-rata periode pencataan dari tahun 1973 - 2003 didapatkan intensitas terbesar yaitu 19.71 mm/jam terjadi pada tahun 1979 dan intensitas terkecil sebesar 5.44 mmljam terjadi pada tahun 1987 (Lampiran 8). Tabel 6 Intensitas hujan harian maksimum Sungai Mookenart Stasiun Hujan
Hujan Rata-rata (mm)
Sta BMG Jak-Pus
119.53
Sta Cengkareng
113.87
Sta Tanggerang
87.33
Intensitas (mdjam)
13.11
Hasil perhitungan besamya intensitas hujan untuk beberapa periode ulang 2, 5, 10, 25, 50 dan 100 tahun, dengan waktu konsentrasi sebesar 7.3 jam didapat intensitas sebesar 8.54 mdjam, 11.54 mmljam, 13.74 mdjam, 16.75 mdjam, 19.20 mmljam dan 21.80 mdjam. Hasil disajikan pada Tabel 7. Tabel 7 Intensitas Curah Hujar~untuk berbagai peroide ulang Periode Ulang T (Tahun) 2
Intensitas (mmljam) 8.54
Metode Nakayasu Debit banjir rancangan yang digunakan untuk perencanaan bangunan air di Sungai Mookenart adalah debit banjir rancangan dengan metode Nakayasu. Metode Nakayasu menggunakan data curah hujan tiga stasiun yakni Stasiun Tangerang, Stasiun Cengkareng dan Stasiun BMG Jakarta dengan periode
-
pencatatan dari tahun 1973 2003. Hasil perhitungan besarnya debit banjir rancangan untuk berbagai periode ulang 2, 5, 10, 25, 50 dan 100 tahun adalah sebesar Qzn=78.14 m3/dt, Qsn,
38 =143.16 m3/dt, Qlom =193.6 m3/dt, Q25m =264.48 m3/dt, Qsom =322.6 m3/dt dan QlooTh=384.61m3/dt seperti disajikan pada Gambar 8 .
Gambar 8 Hidrograf debit banjir rancangan untuk berbagai periode ulang
Hasil perhitungan debit dalam rentang waktu pengukuran akibat hujan dengan metode Nakayasu didapatkan nilai debit minimum sebesar 5.46 m3/dt dan debit maksimum sebesar 8.28 m3/dt sedangkan berdasarkan nilai mta-rata curah hujan
untuk 3 stasiun pada DAS Mookernart dengan hujan 101.06 mm didapatkan debit sebesar 108.09 m3/dt (Tabel 8). Dari hasil pengukuran lapangan didapatkan debit rata-
rata 12.23 m3/dt dengan debit minimum 7.3 m3/dt, dan debit maksimum 16.55 m3/dt (Lampiran 10). Tabel 8 Debit yang diakibatkan berbagai hujan. No
Hujan
TP
QP
Analisa Pengerukan Sungai
Pengukuran dilaksanakan pada penampang Sungai Mookewart dari Profil 1 s/d 130 dengan jarak 100 m untuk penampang melintang. Kondisi di beberapa titik penampang sungai, muka air yang ada sudah mendakati bantaran sungai sehingga dapat menyebabkan rawan banjir dan genangan.
Hasil perhitungan volume total untuk daya tampung sungai ini sebesar 683 134.46 m3 (Lampiran 12).
Analisa Pengerukan dengan Program HEC RAS (HydrologicEngineering Center- River Analysis System) Hasil analisa dengan mengunakan program HEC RAS pada Sungai Mookervart sepanjang 13 km mulai dari Pintu Air Sewan Gate Cisadane Tangerang hingga bertemu dengan Cengkareng Drain di wilayah Jakarta Barat dapat dilihat sebagai berikut:
Kondisi Existing Analisa dengan program HEC RAS didapat kapasitas aliran maksimal yang dapat dialirkan adalah 34 m3/dt, dimana dengan debit tersebut belurn terjadi luapan pada penampang Sungai Mookervart. Hasil analisa dengan program
HEC RAS dengan debit 35 m3/dt
dibeherapa titik penampang sungai debit air meluap (Gambar 9), sehingga bila tejadi debit yang melebihi dari 35 m3/dt akan menyebabkan terjadinya banjir. Berdasarkan Tabel 8 dengan hujan sebesar 101.06 mm dan hujan sebesar 93 mm untuk periode ulang 2 tahun (Tabel 5) mengakibatkan terjadinya banjir pada Sungai Mookervart. Hasil analisa dengan program HEC RAS dengan debit rancangan untuk periode ulang 25 tahun didapatkan ketinggian air di hilir Sungai Mookervart adalah 4.2 m dan air meluap dari penampang profil 1 (PR.Ml) setinggi 2.2 m di atas tebing kanan dan tebing kiri sungai, seperti disajikan pada Gambar 10 clan 11.
Gambar 9. Potongan Penampang Sungai Mookervart dengan Q 35 m3/dt, yang meluap.
-1
2m0
urn
smo
oom
tam0
4-
turn
Main Chanel D i i n c e (m)
I
I
Gambar 10 Tiggi muka air dengan debit rancangan periode ulang 25 th
Sungel Mookllnrl s x s t l
Plan: Plan01
Y11GUs
mn
Garnbar 11 Tinggi muka air dengan debit rancangan periode ulang 25 th pada PR. M1 Untuk mengatasi ha1 tersebut maka perlu dilakukannya pengerukan atau normalisasi terhadap Sungai Mookervart, sehingga dapat mengakomodasii
besaran debit yang diinginkan.
Kondisi Normalisasi
Kondisi normalisasi atau pengerukan dengan rencana penampang pada Sungai Mookernart dapat dilakukan sebagai berikut: kedalaman (h) sungai sebesar 5 m, lebar penampang bawah (b) sebesar 24 m dan kemiringan penampang (m) sebesar 1: 1. Hasil analisa program HEC RAS dengan dimensi penampang sungai tersebut, untuk debit rancangan dengan periode ulang 2, 5 dan 10 tahun belum tejadi luapan pada penampang sungai dan debit air dapat di akomomodasikan oleh sungai Mookernart. Hasil analisa dengan program HEC RAS untuk debit rancangan periode ulang 25 tahun didapatkan ketinggian air dihilir adalah 1.1 m. Air meluap dari penampang profil 1 (PR.Ml) setinggi 0.6 m diatas tebing kanan dan tebing kiri sungai, seperti terlihat pada Gambar 12 dan 13.
Gambar 12 Tinggi muka air dengan 425 tahun setelah dinormalisasi
Gambar 13 Tiggi Muka dengan Q 25 th setelah normalisasi pada PR.M1
Perencanaan Bangunan Air
Perencanaan dimensi sungai setelah dilakukan nonnalisasi dengan debit rancangan untuk periode ulang 2, 5 dan 10 tahun berturut-turut sebesar 78.14 m3/dt, 143.16 m3/dt dan 193.60 m3/dt dengan analisa program HEC RAS yang digunakan debit air masih dapat diakomodasikan dalam penampang Sungai Mookernart. Dimensi Sungai Mookewart yang digunakan disajikan pada Tabel 9. Tabel 9 Altematif perencanaan penampang sungai untuk debit rancangan periode ulang 2 , 5 dan 10 tahun. Bentuk
B
A
H
Penampang (m) (m)
m
Slope (1)
(mZ)
n
P
V
Q
(m)
(ddt)
(m3/dt)
Vol
(m3)
Untuk mengatasi pennasalahan yang diakibatkan debit banjir rancangan periode ulang 25 tahun sebesar 264.48 m3/dt, maka dibutuhkan bangunan air berupa tanggul. Perencanaan bangunan air berupa tanggul digunakan untuk
mengatasi pernasalahan banjir yang terjadi di Sungai Mookervart. Penggunaan tanggul untuk Sungai Mookewart berfbgsi untuk menahan luapan air dan menambah kapasitas daya tampung debit air, sehingga pada saat debit air rancangan yang mengalir dapat diakomodasikan oleh Sungai Mookewart. Perencanan tanggul dan rencana penampang sungai yang digunakan sebagai altematif untuk pengendalian banjir pada Sungai Mookewart ada enam jenis pilihan. Pilihan altematif ke-I, ke-2 dan ke-3 mempunyai bentuk penampang trapesium, dan altematif ke-4, ke-5 dan ke-6 mempunyai bentuk penampang persegi. Debit yang diperoleh dengan altematif ke-1 yakni penampang saluran berbentuk trapesium dengan ditambahnya tanggul adalah sebesar 335.01 m3/dt dengan kecepatan 1.25 m/dt yang didapatkan dari rumusan Manning. Altematif ke- 2, ke-3, ke-4, ke-5 clan ke-6 berturut-brut mempunyai debit sebesar 342.79 m3/dt, 350.59 m3/dt, 317.29 m3/dt, 325.02 m3/dt, 332.76 m3/dt dan kecepatan sebesar 1.256 m/dt, 1.261 nddt, 1.230 nddt, 1.236 m/dt, 1.242 nddt yang disajikan pada Tabel 10. Beberapa altematif
volume pengerukan yang digunakan antara lain:
altematif penampang 1 dengan volume 1 187 365.54 m3, altematif penampang 2 dengan volume 1 251 865.54 m3, altematif penampang 3 dengan volume 1 316 365.54 m3, alternatif penampang 4 dengan volume 1 058 365 54 m3, altematif penampang 5 dengan volume 1 122 865.54 m3 dan alternatif penampang 6 dengan volume 1 187 365.54 m3. (Lampiran 13). Perencanaan tanggul dapat mengunakan tanah, pasangan batu, beton dan sheet pile. Penampang saluran dapat mempertahankan penampang alami saluran,
menggunakan bronjong, pasangan batu kali, beton dan sheet pile. Beberapa alternatif yang dapat digunakan untuk perkuatan tebing dan tanggul antara lain: Alternatifpenggunaan tanah.
Keuntungan
yang didapat antara lain: biaya murah, pelaksanaan
konstruksi dapat cepat dan pemeliharaannya mudah. Kerugiannya antara lain : mudah cepat rusak dan mudah tergerus oleh aliran arus sungai.
Alternatifpenggunaan bronjong Keuntungan penggunaan bronjong antara lain: biaya murah, kemiringan struktur bisa tegak, pemeliharaan mudah, ltonstruksi dapat fleksibel mengikuti keadaan sungai dan pengejaannya dapat dilakukan dengan padat karya. Kerugian antara lain: anyaman kawat dengan diameter kecil akan mudah putus karena karat,
jika digunakan urhk sungai yang besar dan b e r m s deras batuan dapat hanyut. Alternatifpenggunaan pasangan batu dun tiang pancang Keuntungan yang diperoleh adalah konstruksi dapat tahan lama dan kuat menahan beban yang menimpa dari sungai. Kemgiannya antar lain: biaya mahal dan pelaksanaannya makan waktu cukup lama karena ada proses pencetakan. Alternutif penggunaan beton dun tiang pancang (sheet pile) Keuntungan yang diperoleh adalah konstruksi dapat rapi, tahan lama clan kuat. Kerugiannya antara lain: biaya mahal, pelaksanaannya makan waktu cukup lama karena ada proses pencetakan dan jika tejadi kerusakan struktur konstmksi dapat patah. Alternatifpenggunaan sheet pile. Keuntungan yang diperoleh adalah. pemeliharaan mudah, pelaksanaan mudah, tahan lama dan kuat. Kemgian antara lain : biaya mahal dan s a t pemancangan sheetpile tidak mudah rapat. Penggunaan bahan &an dipakai dalam perencanaan bangunan dapat melihat beberapa pilihan altematif yang ada, sehingga besarnya biaya yang di perlukan dapat disesuaian dengan kebutuhan.
Tabel 10 Alternatif perencanaan penampang sungai dan rencana tanggul untuk debit rancangan periode ulang 25 tahun Penampang Alternatif ke
Tanggul A
P
V
Q
(m2)
(m)
(rnldt)
(m3ldt)
Vol Keruk (m3)
0.05
268
84.6274
1.250
335.007
1 187 365.54
0.00084
0.05
273
85.6274
1.256
342.793
1 251 865.54
1
0.00084
0.05
278
86.6274
1.261
350.596
1 316 365.54
3
1
0.00084
0.05
298
81.4853
1.23
317.294
1 058 365.54
3
1
0.00084
0.05
303
82.4853
1.236
325.019
1122 865.54
3
1
0.00084
0.05
303
85.4853
1.242
332.762
1187365.54
Slope H (m)
B (m)
b (m)
1. Trapesium
5
24
2. Trapesium
5
3. Trapesium
m
h (m)
m
(1
38
1
3
1
0.00084
25
38
1
3
1
5
26
38
1
3
4. Persegi
5
27
38
-
5. Persegi
5
28
38
-
6. Persegi
5
29
38
n
Gambar 14. Penampang trapesium dan tanggul
"
i
I"
b Gambar 15. Penampang persegi dan tanggul
