BAB IV ANALISIS HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Analisa Hidraulik dengan Menggunakan Pemodelan HEC-RAS Dalam mempelajari fenomena perilaku hidraulika aliran di dalam saluran/kali,
diperlukan
suatu
simulasi/analisa
numerik
yang
mampu
menggambarkan kondisi saluran bangunan air. Analisa dilakukan dengan menggunakan program pemodelan numerik HEC-RAS 4.1.0 2010. HEC-RAS merupakan model satu dimensi aliran permanen maupun tak-permanen (steady and unsteady one-dimensional flow model). HEC-RAS memiliki empat komponen model satu dimensi diantaranya : (1) Hitungan profil muka air aliran permanen; (2) Simulasi aliran tak permanen; (3) Hitungan transpor sedimen; (4) Hitungan kualitas (temperatur) air. Pada studi ini analisa dilakukan dengan menggunakan unsteady flow meliputi analisa kemampuan saluran eksisting maupun rencana dan bangunan air dalam mengalirkan debit banjir rencana. Berikut merupakan langkah-langkah pemodelan sesuai dengan bagan alir pada gambar 3.3 : 1. Starting HEC-RAS Untuk membuka program HEC-RAS 4.1 ada 2 cara, yaitu : a) Double klik icon HEC-RAS 4.1 pada Dekstop b) Klik Start
AllPrograms
HEC
HEC-RAS
HEC-RAS 4.1
c) Ketika pertama kali membuka software HEC-RAS, akan tampak pada layar windows sebagaimana pada Gambar 4.2.
Gambar 4.1 Kotak Dialog Utama HEC-RAS 4.1
34
35
2. Membuat Project Baru Untuk membuat project baru dilakukan dengan melakukan prosedur sebagai berikut : a) Pada HEC-RAS main window, pilih menu file, kemudian new project
Gambar 4.2 Membuat Project Baru
b) Pilih default project folder dan folder yang diinginkan atau membuat folder baru dengan mengklik create folder, menuliskan nama folder, klik OK. (untuk menyimpan seluruh file HEC-RAS). c) Kemudian beri nama project/title dan file name, klik OK. Tampilan windows new project dapat dilihat pada Gambar 4.4 sebagai berikut
Gambar 4.3 Membuat Nama Project
36
3. Memilih satuan untuk simulasi (Select SI Units)
Gambar 4.4 Select SI units 4. Input Data Geometri Klik menu edit, pilih geometric data atau dapat klik langsung pada ikon geomtric data seperti pada gambar dibawah ini.
Gambar 4.5 Input Data Geometri a. Input gambar background sungai Tabalong Pada kotak dialog geometric data pilih icon add/edit background for the schematic (1) maka akan muncul kotak dialog background pictures on schematic kemudian pilih add (2), pilih photo screen google earth Sungai Tabalong berformat JPG yang akan dijadikan background. Gambar masih dalam kondisi zoom ini. Untuk memperjelas gambar dari print screen
37
google earth, klik menu view pilih full plot maka akan muncul gambar seperti Gambar 4.8.
Gambar 4.6 Add/Edit Backgorund
b. Membuat skematik jaringan Klik icon river reach (lingakaran merah). Klik ke 1 pada daerah hulu, kemudian ikuti bentuk sungai sesuai background. Setelah digambar bentuk sungainya kemudian Klik 2x pada akhir titik dan titik ini menunjukkan daerah hilirnya.
Gambar 4.7 Background Earth Sungai Tabalong
38
Ketik Tabalong pada kolom river sebagai nama sungai dan Tabalong kolom reach sebagai nama pias atau bagian kecil dari sungai. Kemudian seperti pada Gambar 4.9.
Gambar 4.8 Membuat Nama Sungai dan Piasnya Klik icon river reach kembali untuk membuat anak sungai dan sudetan. Setelah digambar bentuk sungainya kemudian klik 2x pada akhir titik dan titik ini menunjukkan daerah hilirnya. Ketik Tabalong pada kolom river sebagai nama sungai dan Tabalong kolom reach dan juga ketik Tabalong untuk nama junction. Untuk memudahkan melihat skematik dengan jelas dapat dilakukan dengan menghilangkan tanda cek list pada background pictures on schematic sehingga tampilan gambar skematik jaringan akan seperti gambar 4.10.
Gambar 4.9 Skematik Sungai Tabalong
39
c. Input data cross section Klik icon cross section maka akan muncul kotak dialog cross section data seperti pada Gambar 4.11.
Gambar 4.10 Icon Cross Section
Gambar 4.11 Add a New Cross Section
Gambar 4.12 Kotak Dialog Input Cross Section
40
Ketik angka 0 sebagai stasiun dari sungai pada kotak isian dan akan muncul pada kolom river sta, beri nama stasiun pada kolom description. Kemudian pada kolom cross section coordinates, sumbu-x (station) menunjukkan stasiun dari titik penampang, dan sumbu-y (elevation) merupakan elevasi dari penampang sungai melintang. Untuk membuat cross section dan penamaan river sta mulai dari hilir ke hulu. Kolom downstream reach lengths terdapat LOB, Channel, dan ROB. LOB merupakan left of bank atau tepi kiri sungai, ROB merupakan right of bank atau tepi kanan sungai, dan channel merupakan bagian center dari sungai tersebut. Pada kolom tersebut diketik jarak dari hulu ke hilir. Sehingga ketika membuat stasiun hilir tidak perlu memasukan jarak atau LOB, Channel, dan ROB diberi angka nol (0). Kolom manning’s n values menunjukkan nilai dari kekasaran sungai tersebut. Pada kolom main channel bank stations terdapat left bank and right bank, berbeda halnya dengan LOB dan ROB bagian left banknya terletak dari kiri gambar grafik hubungan elevation dan station sedangkan right bank tentunya sisi kanan pada grafik tersebut. Data yang diinputkan merupakan hasil pengukuran dilapangan. Data dimasukkan secara manual pada masing-masing titik. Gambar 4.14 merupakan gambar potongan melintang stasiun 0 setelah dimasukkan data pengukuran lapangan.
Gambar 4.13 Cross Section Stasiun
41
5. Mendefinisikan kondisi-kondisi batas (boundary condition) Pada studi ini besarnya debit yang harus dilayani oleh saluran yang direncanakan akan berlaku sebagai kondisi batas.
Gambar 4.15 menjelaskan
langkah-langkah mendefinisikan kondisi batas.
Gambar 4.14 Mendefinisikan Kondisi Batas Analisa dilakukan dengan unsteady flow, untuk batas hulu digunakan flow hydrograph sedangkan pada batas hilir digunakan normal depth. Studi ini dilakukan untuk mengetahui kapasitas sungai dengan melakukan sudetan baik pada kondisi saluran eksisting maupun rencana, sehingga debit yang digunakan adalah debit yang berasal dari bagian hulu saluran.
Gambar 4.15 Boundary Condition
42
Gambar 4.16 Initial Condition
Gambar 4.17 Input Flow Data Flow Hydrograph
43
Pada kolom boundary condition stasiun hulu diisi data flow hydrograph, kemudian akan muncul kotak dialog flow hydrograph. Data diisikan pada kolom flow dimulai dari baris ke-1 hingga data berakhir. Pada kolom select/enter the data’s starting time references, date and time, date diisi tanggal dimulai data pada baris ke-1 dan time diisi pada waktu dimulai dan berakhirnya proses running. Data flow dapat diisi secara otomatis dengan copy paste dari Ms.excel. Sebelum copy paste pada data hydrograph blok terlebih dahulu kolom flow sebanyak data yang akan di copy kan. Kemudian pada stasiun hilir diisi flow hydrograph. Setelah lengkap terisi data lalu pilih OK. Kolom initial condition bagian kotak kuning menunjukkan initial flow atau debit yang direncanakan dalam permodelan diisikan debit banjir rencana hasil analisa hidrologi. 6. Menjalankan program pemodelan Setelah data skematik jaringan, debit rencana banjir sebagai boundary condition telah dimasukkan, langkah berikutnya adalah menjalankan program pemodelan atau running. Kriteria-kriteria yang harus ditetapkan dalam melakukan eksekusi program adalah : jangka waktu perhitungan/simulasi, interval waktu perhitungan, interval waktu pencetakan output untuk penggambaran hidrograf. Apabila semua proses mulai dari awal sampai dengan akhir telah dilakukan dengan benar, maka akan diperoleh hasil permodelan berupa profil muka air setiap selang waktu tertentu sesuai dengan yang telah ditetapkan saat eksekusi program dijalankan. a. Pilih menu run kemudian unsteady flow analisis atau dapat langsung klik icon perform an unsteady simulation seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4. 19
44
Gambar 4.18 Icon Perform an Unsteady Simulation maka akan muncul kotak dialog unsteady flow analisis sepeti pada Gambar 4.20
Gambar 4.19 Unsteady Flow Analysis
45
Kotak dialog unsteady flow analysis menunjukkan pengaturan untuk output perform simulation. Pada programs to run – check list seluruh pilihan yang ada, selanjutnya perlu diperhatikan simulation time window date and time yang diisikan harus sesuai dengan data flow hydrograph jika tidak sesuai maka komputer tidak akan melakukan excute terhadap permodelan yang direncanakan. Kemudian pilih compute, berikut ini merupakan proses excute yang ditunjukan oleh perform an unsteady simulation.
Gambar 4.20 Eksekusi pada Hec-Ras Untuk mengetahui hasil simulasi yang dilakukan dapat menekan icon yang berada pada menu utama HEC-RAS 4.1
Gambar 4.21 Icon Menampilkan Hasil Simulasi pada Hec-Ras
46
B. Analisa Kapasitas Tampang Sungai Berdasarkan hasil simulasi pemodelan dilakukan pada kondisi debit puncak dengan tujuan untuk menganalisa kecepatan, elevasi muka air dan debit aliran sungai terutama pada setiap tikungan sungai Tabalong dengan menggunakan debit rencana Q2 tahun yang berdasarkan hasil simulasi aliran dengan Unsteady Flow, selanjutnya dilakukan analisis hidraulika pada daerah tikungan sungai yang sering terkenan dampak dari erosi tebing. Sungai Tabalong terbentuk dari beberapa anak sungai yang berhulu di pegunungan Meratus. Di daerah pegunungan mempunyai kemiringan yang curam dan gaya tarik aliran yang cukup besar sehingga volume sedimen yang terangkut juga besar. Setelah aliran mencapai dataran yang landai dimana kemiringan kecil maka terjadilah proses pengendapan dan alur sungai dengan kecepatan yang rendah cenderung untuk berpindah tempat sehingga terjadilah belokan-belokan sungai. Kedua sisi alur pada belokan tersebut akan mengalami dua peristiwa yang berbeda yaitu pada sisi terjadi pengendapan dan sekitarnya. Untuk mengantisipasi terjadinya erosi tebing maka diperlukan mengetahui debit,elevasi muka air dan kecapatan aliran kususnya pada tikungan sungai yang rawan erosi pada tebing. Sungai Tabalong memiliki 7 tikungan sungai dari hulu sampai hilir dengan trase 10 km yang dimana pola aliran setiap tikungan sungai memiliki pola aliran seragam, kemudian dapat dianalisa setiap tikungan sungai yang ada secara umum mulai dari tikungan sungai bagian hulu ke hilir.dengan mencari tinggi elevasi muka air, kecepatan pola aliran pada stiap tikungan sungai dengan menggunakan debit Q2 .
47
1. Tikungan Sungai 1
Gambar 4.22 Tikungan sungai 1
Pada tikungan sungai 1 debit bagian hulu 235.03 m3/s dan bagian Hilir sebesar 226.36 m3/s, tikungan sungai 1 juga mempunyai elevasi muka air yang awalnya tinggi dan kemudian turun dari hulu ke hilir begitupun pola kecepatan alirannya.
48
Tabalong00
Plan: Plan 01 11/5/2015 A.57
.03
.03
.03
21
Legend EG 01AUG2010 2300 WS 01AUG2010 2300 Ground
20
Bank Sta
Elevation (m)
19
18
17
16
15
14
0
10
20
30
40
50
60
70
Station (m)
Gambar 4.23 Kondisi Penampang dan Tinggi Elevasi Muka Air pada STA 115
Tabel 4.1 Data Hasil Perhitungan Simulasi HEC-RAS Tikungan Sungai 1 NO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
STA 126 125 124 123 122 121 120 119 118 117 116 115 114 113 112 111
DEBIT 235.03 234.98 234.9 234.81 234.7 234.64 234.6 234.54 234.45 234.37 234.28 234.18 234.07 233.94 233.81 226.36
ELEVASI MUKA AIR 19.09 18.99 18.96 19.1 19.07 18.82 18.96 18.96 18.97 18.96 18.9 18.89 18.86 18.87 18.84 18.82
KECEPATAN ALIRAN 15.63 15.72 15.41 15.5 15.24 15.48 15.53 15.4 15.12 14.99 15.07 14.67 14.68 14.7 14.84 14.78
Dari tabel diatas menujukkan hasil perhitungan simulasi HEC-RAS bagian tikungan sungai 1 mulai dari debit,elevasi muka air dan kecepatan aliran yang di mulai dari titi STA 126-111.
49
236 234
debit (m3/s)
232 230 228 226 224 222 126125124123122121120119118117116115114113112111
NO STA Gambar 4.24 Profil Debit Pada Daerah Tikungan 1
19,2 19,1
elevasi muka air (m)
19 18,9 18,8 18,7 18,6 18,5 126 125 124 123 122 121 120 119 118 117 116 115 114 113 112 111
NO STA Gambar 4.25 Profil Elevasi Muka Air Pada Daerah Tikungan 1
50
15,8 15,6
kecepatan (m/S)
15,4 15,2 15 14,8 14,6 14,4 14,2 126 125 124 123 122 121 120 119 118 117 116 115 114 113 112 111
14
NO STA Gambar 4.26 Profil Kecepatan Aliran Pada Daerah Tikungan 1 2. Tikungan Sungai 2
Gambar 4.27 Tikungan Sungai 2 Pada tikungan sungai 2 debit bagian hulu 226.29 m3/s dan bagian Hilir sebesar 226.01 m3/s ,tikungan sungai 2 juga mempunyai elevasi muka air yang awalnya tinggi dan kemudian turun dari hulu ke hilir begitupun pola kecepatan alirannya.
51
Tabalong00
Plan: Plan 01 11/23/2015 A.33
.02
.02
.02
20
Legend EG Max WS WS Max WS Ground
19
Bank Sta
Elevation (m)
18
17
16
15
14
0
20
40
60
80
100
Station (m)
Gambar 4.28 Kondisi Penampang dan Tinggi Elevasi Muka Air pada STA 91
Tabel 4.2 Data Hasil Perhitungan Simulasi HEC-RAS Tikungan Sungai 2 NO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
STA 103 102 101 100 99 98 97 96 95 94 93 92 91 90 89 88
DEBIT 226.29 226.27 226.26 226.24 226.22 226.19 226.18 226.16 226.14 226.13 226.11 226.09 226.07 226.04 226.02 226.01
ELEVASI MUKA AIR 18.65 18.69 18.67 18.6 18.67 18.55 18.6 18.6 18.63 18.65 18.64 18.58 18.57 18.56 18.55 18.57
KECEPATAN ALIRAN 1.85 1.5 1.53 1.82 1.32 1.93 1.58 1.51 1.25 1.02 1.12 1.48 1.49 1.48 1.52 1.32
52
Dari tabel diatas menujukkan hasil perhitungan simulasi HEC-RAS bagian tikungan sungai 2 mulai dari debit,elevasi muka air dan kecepatan aliran yang di
debit (m/S)
mulai dari titi STA 103-88. 226,33 226,29 226,25 226,21 226,17 226,13 226,09 226,05 226,01 225,97 225,93 225,89 225,85 103102101100 99 98 97 96 95 94 93 92 91 90 89 88
NO STA Gambar 4.29 Profil Debit Pada Daerah Tikungan 2
Elevasi muka air (m)
18,75 18,7 18,65 18,6 18,55 18,5 18,45 103 102 101 100 99 98 97 96 95 94 93 92 91 90 89 88
NO STA Gambar 4.30 Profil Elevasi Muka Air Pada Daerah Tikungan 2
53
2,5
kecepatan (m/s)
2 1,5 1 0,5 0 103102101100 99 98 97 96 95 94 93 92 91 90 89 88 NO STA Gambar 4.31 Profil Kecepatan Aliran Pada Daerah Tikungan 2
3. Tikungan Sungai 3
Gambar 4.32 Tikungan Sungai 3 Pada tikungan sungai 3 debit bagian hulu 225.16 m3/s dan bagian Hilir sebesar 234.51 m3/s. tikungan sungai 3 juga mempunyai elevasi muka air yang awalnya tinggi dan kemudian turun dari hulu ke hilir begitupun pola kecepatan alirannya mengalami kecepatan yang naik turun.
54
Tabalong00
Plan: Plan 01
11/23/2015
CRS 18 .03
.03
.03
20
Legend EG Max WS WS Max WS
19
Ground Bank Sta
18
Elevation (m)
17
16
15
14
13
12
0
10
20
30
40
50
60
Station (m)
Gambar 4.33 Kondisi Penampang dan Tinggi Elevasi Muka Air pada STA 46
Tabel 4.34 Data Hasil Perhitungan Simulasi HEC-RAS Tikungan Sungai 3 NO
STA
DEBIT
ELEVASI MUKA AIR
KECEPATAN ALIRAN
1
67
225.16
18.24
1.47
2
66
225.13
18.3
1
3
65
225.09
18.32
0.69
4
64
225.05
18.33
0.54
5
63
225
18.3
0.9
6
62
224.92
18.28
1.09
7
61
224.88
18.29
1.01
8
60
224.87
18.31
0.75
9
59
224.86
18.31
0.78
10
58
234.79
18.31
0.96
11
57
234.73
18.29
1.05
12
56
234.68
18.24
1.34
13
55
234.63
18.23
1.34
14
54
234.6
18.26
1
15
53
234.55
18.25
1.06
16
52
234.51
18.25
1.03
55
Dari tabel diatas menujukkan hasil perhitungan simulasi HEC-RAS bagian tikungan sungai 3 mulai dari debit,elevasi muka air dan kecepatan aliran yang di
debit (m3/s)
mulai dari titi STA 67-52. 236 234 232 230 228 226 224 222 220 218 67 66 65 64 63 62 61 60 59 58 57 56 55 54 53 52 NO STA
Gambar 4.35 Profil Debit Pada Daerah Tikungan 3
18,34
elevasi muka air (m)
18,32 18,3 18,28 18,26 18,24 18,22 18,2 18,18 67 66 65 64 63 62 61 60 59 58 57 56 55 54 53 52 NO STA
Gambar 4.36 Profil Elevasi Muka Air Pada Daerah Tikungan 3
56
1,6
kecepatan (m/s)
1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 67 66 65 64 63 62 61 60 59 58 57 56 55 54 53 52 NO STA Gambar 4.37 Profil Kecepatan Aliran Pada Daerah Tikungan 3
4. Tikungan sungai 4
Gambar 4.38 Tikungan Sungai 4 Pada tikungan sungai 4 debit bagian hulu 225.16 m3/s dan bagian Hilir sebesar 234.51 m3/s ,tikungan sungai 4 juga mempunyai elevasi muka air yang awalnya tinggi dan kemudian turun dari hulu ke hilir begitupun pola kecepatan alirannya mengalami kecepatan yang naik turun.
57
Tabalong00
Plan: Plan 01 11/23/2015 CRS 9
.03
.03
20
Legend EG Max WS WS Max WS Ground Bank Sta
18
Elevation (m)
16
14
12
10
0
10
20
30
40
50
60
Station (m)
Gambar 4.39 Kondisi Penampang dan Tinggi Elevasi Muka Air pada STA 46
Tabel 4.4 Data Hasil Perhitungan Simulasi HEC-RAS Tikungan Sungai 4 NO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
STA 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38
DEBIT 234.42 234.39 234.32 234.29 234.25 234.18 234.14 234.02 233.94 233.82 233.72 233.66 233.62
ELEVASI MUKA AIR 18.16 18.14 18.14 18.16 18.16 18.17 18.17 18.17 18.16 18.12 18.1 18.08 18.05
KECEPATAN ALIRAN 1.52 1.58 1.4 1.19 1.07 0.91 0.9 0.78 0.93 1.15 1.17 1.24 1.38
Dari tabel diatas menujukkan hasil perhitungan simulasi HEC-RAS bagian tikungan sungai 4 mulai dari debit,elevasi muka air dan kecepatan aliran yang di mulai dari titi STA 50-41.
58
234,6 234,4
debit (m3/s)
234,2 234 233,8 233,6 233,4 233,2 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 NO STA
Gambar 4.40 Profil Debit Pada Daerah Tikungan 4
18,18
elevasi muka air (m)
18,16 18,14 18,12 18,1 18,08 18,06 18,04 18,02 18 17,98 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 NO STA
Gambar 4.41 Profil Elevasi Muka Air Pada Daerah Tikungan 4
kecepatan (m/S)
59
1,8 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 NO STA Gambar 4.42 Profil Kecepatan Aliran Pada Daerah Tikungan 4
5. Tikungan Sungai 5
Gambar 4.43 Tikungan Sungai 5 Pada tikungan sungai 5 debit bagian hulu 233,58 m3/s dan bagian Hilir sebesar 232,8 m3/s ,tikungan sungai 5 juga mempunyai elevasi muka air yang
60
awalnya tinggi dan kemudian turun dari hulu ke hilir begitupun pola kecepatan alirannya mengalami kecepatan yang naik turun. Tabalong00
Plan: Plan 01 11/23/2015 B 37
.03
.03
.03
19
Legend EG Max WS WS Max WS
18
Ground Bank Sta
17
Elevation (m)
16
15
14
13
12
11
0
20
40
60
80
100
Station (m)
Gambar 4.44 Kondisi Penampang dan Tinggi Elevasi Muka Air pada STA 31 Tabel 4.4 Data Hasil Perhitungan Simulasi HEC-RAS Tikungan Sungai 5 NO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
STA 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24
DEBIT 233.58 233.53 233.44 233.36 233.3 233.24 233.19 233.16 233.11 233.07 233.01 232.98 232.88 232.8
ELEVASI MUKA AIR 17.9 17.96 17.95 17.92 17.92 17.83 17.91 17.87 17.92 17.91 17.9 17.89 17.88 17.87
KECEPATAN ALIRAN 2.12 1.56 1.5 1.57 1.39 1.79 1.19 1.38 0.92 0.95 1.06 1.08 1.08 1.11
Dari tabel diatas menujukkan hasil perhitungan simulasi HEC-RAS bagian tikungan sungai 5 mulai dari debit,elevasi muka air dan kecepatan aliran yang di mulai dari titi STA 37-24.
61
233,8 233,6 debit (m3/s)
233,4 233,2 233 232,8 232,6 232,4 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 NO STA
Gambar 4.45 Profil Debit Pada Daerah Tikungan 5
elevasi muka air (m)
18 17,95 17,9 17,85 17,8 17,75 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 NO STA
Gambar 4.46 Profil Elevasi Muka Air Pada Daerah Tikungan 5
62
2,5
keepatan (m/s)
2 1,5 1 0,5 0 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 NO STA
Gambar 4.47 Profil Kecepatan Aliran Pada Daerah Tikungan 5
6. Tikungan Sungai 6
Gambar 4.48 Tikungan Sungai 6
63
Pada tikungan sungai 6 debit bagian hulu 232,75 m3/s dan bagian Hilir sebesar 231,78 m3/s ,tikungan sungai 6 juga mempunyai elevasi muka air yang awalnya tinggi dan kemudian turun dari hulu ke hilir begitupun pola kecepatan alirannya mengalami kecepatan yang naik turun. Tabalong00
Plan: Plan 01 11/23/2015 B 50
.03
.03
.03
20
Legend EG Max WS WS Max WS Ground Bank Sta
18
Elevation (m)
16
14
12
10
0
20
40
60
80
100
Station (m)
Gambar 4.49 Kondisi Penampang dan Tinggi Elevasi Muka Air pada STA 81 Tabel 4.4 Data Perhitungan Simulasi HEC-RAS Tikungan Sungai 6 NO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
STA 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11
DEBIT 232.75 232.68 232.63 232.59 232.54 232.45 232.32 232.16 232.11 232.04 231.97 231.86 231.78
ELEVASI MUKA AIR 17.87 17.86 17.85 17.85 17.83 17.84 17.84 17.82 17.82 17.82 17.82 17.81 17.78
KECEPATAN ALIRAN 1.07 1.04 1.09 1.07 1.19 0.97 0.92 1.01 0.96 0.93 0.92 0.95 1.11
64
Dari tabel diatas menujukkan hasil perhitungan simulasi HEC-RAS bagian tikungan sungai 6 mulai dari debit,elevasi muka air dan kecepatan aliran yang di
debit (m3/s)
mulai dari titi STA 23-11. 233 232,8 232,6 232,4 232,2 232 231,8 231,6 231,4 231,2 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 NO STA
Gambar 4.50 Profil Debit Pada Daerah Tikungan 6
17,88 elevasi muka air (m)
17,86 17,84 17,82 17,8 17,78 17,76 17,74 17,72 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 NO STA
Gambar 4.51 Profil Elevasi Muka Air Pada Daerah Tikungan 6
65
1,4
kecepatan (m/s)
1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 NO STA Gambar 4.52 Profil Kecepatan Aliran Pada Daerah Tikungan 6
Dari 7 tikungan sungai diatas terdapat dalam trase 10 km dapat dianalisis sebagai tinjauan secara umum. Dari semuah tikungan sungai mulai dari tikungan yang pertama sampai tikungan yang terakhir dari Hulu ke Hilir dan setiap tikungan memiliki pola aliran seragam. Tikungan sungai dari 1-6 sudah dicantumkan berapa besar debit ,tinggi elevasi muka air dan kecepatan aliran setiap tikungan sungai yang di analisa dengan kondisi yang berbeda-beda pada setiap kungan. Berikut Gambar 4.24 Profil Potongan Memanjang Sungai Tabalong dalam bentuk HEC-RAS :
66
Gambar 4.53 Potongan Memanjang Sungai Tabalong Debit Rencana Q2.
- 66 -
Berikut titik fokus pengamatan pernelitian :
Gambar 4.54 Layout dan No STA Pada Tikungan Yang Diteliti 1.
STA 67 Pada titik stationing STA 67 awal masuk pada tikungan sungai Tabalong dengan kondisi yang sebenarnya. STA 67 mempunyai debit sebesar 230,39 m3/s.Terdapat elevasi muka air ketinggiannya mencapai 17,42 m. Dengan kecepatan aliran sungai sebesar 2,03 m/s. bisa dilihat pada gambar di bawah ini :
- 67 -
- 68 -
Tabalong00
Plan: Plan 01 11/8/2015 A.9
.03
.03
.03
21
Legend EG Max WS WS Max WS
20
Ground Bank Sta
19
Elevation (m)
18
17
16
15
14
13
0
20
40
60
80
100
Station (m)
Gambar 4.55 Kondisi Penampang dan Elevasi Muka Air Pada Sta 67 STA 64 Pada titik stationing STA 64 sebelum masuk pada tikungan sungai Tabalong dengan kondisi yang sebenarnya. STA 64 mempunyai debit sebesar 230,19 m3/s.Terdapat elevasi muka air ketinggiannya mencapai 17,57 m.dengan kecepatan aliran sungai sebesar 0.62 m/s. bisa dilihat pada gambar di bawah ini :
Tabalong00
Plan: Plan 01 11/8/2015 CRS 27
.03
.03
.03
20
Legend EG Max WS WS Max WS Ground
18
Bank Sta
16
Elevation (m)
2.
14
12
10
8
0
20
40
60
80
100
Station (m)
Gambar 4.56 Kondisi Penampang dan Elevasi Muka Air Pada Sta 64
- 69 -
3. STA 62 Pada titik stationing (STA 62) sebelum masuk pada tikungan sungai Tabalong dengan kondisi yang sebenarnya. STA 62 mempunyai debit sebesar 229,94 m3/s. Terdapat elevasi muka air ketinggiannya mencapai 17.48 m.dengan kecepatan aliran sungai sebesar 1,37 m/s. bisa dilihat pada gambar di bawah ini :
Tabalong00
Plan: Plan 01 11/8/2015 CRS 25
.03
.03
20
Legend EG Max WS WS Max WS
19
Ground Bank Sta
18
Elevation (m)
17
16
15
14
13
12
0
10
20
30
40
50
60
Station (m)
Gambar 4.57 Kondisi Penampang dan Elevasi Muka Air Pada Sta 62
4. STA 61 Pada titik stationing STA 61 sebelum masuk pada tikungan sungai Tabalong dengan kondisi yang sebenarnya. STA 61 mempunyai debit sebesar 229,87 m3/s. Terdapat elevasi muka air ketinggiannya mencapai 17,48 m.dengan kecepatan aliran sungai sebesar 1.26 m /s. bisa dilihat pada gambar di bawah ini :
- 70 -
Tabalong00
Plan: Plan 01
11/8/2015
CRS 24 .03
.03
.03
20
Legend EG Max WS WS Max WS
19
Ground Bank Sta
18
Elevation (m)
17
16
15
14
13
12
0
10
20
30
40
50
60
70
Station (m)
Gambar 4.58 Kondisi Penampan dan Elevasi Muka Air Pada Sta 61 5. STA 60 Pada titik stationing STA 60 sebelum masuk pada tikungan sungai Tabalong dengan kondisi yang sebenarnya. STA 60
mempunyai debit
sebesar 229,85 m3/s. Terdapat elevasi muka air ketinggiannya mencapai 17.56 m.dengan kecepatan aliran sungai sebesar 0,88 m /s. bisa dilihat pada gambar di bawah ini :
Tabalong00
Plan: Plan 01 11/8/2015 CRS 23
.03
.03
20
Legend EG Max WS WS Max WS Ground
18
Bank Sta
Elevation (m)
16
14
12
10
8
0
10
20
30
40
50
60
Station (m)
Gambar 4.59 Kondisi Penampang dan Elevasi Muka Air Pada Sta 60
- 71 -
6. STA 59 Pada titik stationing STA 59 sebelum masuk pada tikungan sungai Tabalong dengan kondisi yang sebenarnya. STA 59 mempunyai debit sebesar 229,83 m3/s.Terdapat elevasi muka air ketinggianya mencapai 17.52 m.dengan kecepatan aliran sungai sebesar 0,91 m /s. bisa dilihat pada gambar di bawah ini :
Tabalong00
Plan: Plan 01 11/8/2015 CRS 22
. 20 0 3
.03
.03 Legend EG Max WS WS Max WS Ground
18
Bank Sta
Elevation (m)
16
14
12
10
8
0
10
20
30
40
50
60
Station (m)
Gambar 4.60 Kondisi Penampang dan Elevasi Muka Air Sta Pada 59
7. STA 57 Pada titik stationing STA 57 tepat pada tikungan sungai Tabalong dengan kondisi yang sebenarnya. STA 57 mempunyai debit sebesar 239,58 m3/s. Terdapat elevasi muka air ketinggiannya mencapai 17.49 m.dengan kecepatan aliran sungai sebesar 1,28 m /s. bisa dilihat pada gambar di bawah ini :
- 72 -
Tabalong00
Plan: Plan 01 11/8/2015 CRS 20
.03
.03
20
Legend EG Max WS WS Max WS Ground Bank Sta
18
Elevation (m)
16
14
12
10
0
10
20
30
40
50
60
Station (m)
Gambar 4.61 Kondisi Penampang dan Elevasi Muka Air Pada Sta 57 8. STA 55 Pada titik stationing STA 55 tepat pada tikungan sungai Tabalong dengan kondisi yang sebenarnya. STA 55 mempunyai debit sebesar 239,42 m3/s. Terdapat elevasi muka air ketinggiannya mencapai 17.39 m.dengan kecepatan aliran sungai sebesar 1,67 m /s. bisa dilihat pada gambar di bawah ini :
Tabalong00
Plan: Plan 01
11/8/2015
CRS 19 .03
.03
.03
19
Legend EG Max WS WS Max WS Ground
18
Bank Sta
Elevation (m)
17
16
15
14
13
12
0
10
20
30
40
50
60
70
Station (m)
Gambar 4.62 Kondisi Penampang dan Elevasi Muka Air Pada Sta 55
- 73 -
9. STA 53 Pada titik stationing STA 53 tepat pada tikungan sungai Tabalong dengan kondisi yang sebenarnya. STA 53 mempunyai debit sebesar 239,27 m3/s. Terdapat elevasi muka air ketinggiannya mencapai 17.42 m.dengan kecepatan aliran sungai sebesar 1,28 m /s. bisa dilihat pada gambar di bawah ini :
Tabalong00
Plan: Plan 01
11/8/2015
CRS 16 .03
.03
20
Legend EG Max WS WS Max WS Ground Bank Sta
18
Elevation (m)
16
14
12
10
0
10
20
30
40
50
Station (m)
Gambar 4.63 Kondisi Penampang dan Elevasi Muka Air Pada Sta 53
10. STA 50 Pada titik stationing (STA 50) tepat pada tikungan sungai Tabalong dengan kondisi yang sebenarnya. STA 50 mempunyai debit sebesar 239,07 m3/s. Terdapat elevasi muka air ketinggiannya mencapai 17.46 m.dengan kecepatan aliran sungai sebesar 1,92 m/s. bisa dilihat pada gambar di bawah ini :
- 74 -
Tabalong00
Plan: Plan 01
11/8/2015
CRS 13 .03
.03
.03
20
Legend EG Max WS WS Max WS
19
Ground Bank Sta
18
Elevation (m)
17
16
15
14
13
12
0
10
20
30
40
50
Station (m)
Gambar 4.64 Kondisi Penampang dan Elevasi Muka Air Pada Sta 50 Dari beberapa kondisi penampang yang diteliti yang mempunyai debit, tinggi elevasi muka air dan kecepatan pola aliran sungai yang berbeda-beda, tetapi elevasi muka air pada penampang STA 67-50 tidak melewati tebing sungai. Setelah mengatahui hasil dari HEC-RAS untuk semuah titik tinjauan khusnya pada tikungan sungai dengan STA 67-50.yang dimana dapat dilihat perbedaan Debit sungai, Tinggi permukaan elevasi muka air ,dan Kecepatan aliran sungai tersebut, salah satu titik yang mengalami perbedaan diantaranya titik STA 67,64,62,61,60,59 dibagian awal tikungan dan STA 57,55,53,50 pada bagian akhir tepat pada tikungan sungai. Untuk lebih lengkapnya dapat dilihat pada Tabel 4.1 dibah ini : Tabel 4.1 Data Profil Aliran Hasil Dari Output HEC-RAS NO
STA
Reach
1 2 3 4 5 6 7
67 64 62 61 60 59 57
Hulu Hulu Hulu Hulu Hulu Hulu Hilir
W.S.elevasi Q.total (m) (m3/s) 230.39 17.42 230.19 17.57 229.94 17.48 229.87 17.48 229.85 17.52 229.83 17.52 239.58 17.49 Tabel 4.1 lanjutan
Vel.Chanel (m/s) 2.03 0.62 1.37 1.26 0.88 0.91 1.28
- 75 -
8 9 10
Hilir Hilir Hilir
55 53 50
239.42 239.27 239.07
17.39 17.42 17.28
1.67 1.28 1.92
Tabel diatas menujukkan hasil yang didapat pada HEC-RAS, khusunya dengan titik tinjauan dari STA 67-50 yang dimana hasil
dapat mempunyai
perbedaan dari setiap titik yang tinjau tepat pada tikungan sungai dari awal
debit (m3/s)
tikungan sungai sampai akhir.
242 240 238 236 234 232 230 228 226 224 67
64
62
61
60
59
57
55
53
50
NO STA Gambar 4.65 Profil Debit Pada Daerah Tikungan
elevasi muka air (m)
17,6 17,5 17,4 17,3 17,2 17,1 67
64
62
61
60
59
57
55
53
50
NO STA Gambar 4.66 Profil Elevasi Muka Air Pada Daerah Tikungan
- 76 -
kecepatan (m/s)
2,5 2 1,5 1 0,5 0 67
64
62
61
60
59
57
55
53
50
NO STA Gambar 4.67 Profil kecepatan aliran Pada Daerah Tikungan
Karena merupakan simulasi 1D, HEC-RAS tidak mampu memberikan informasi atau hasil tentang perbedaan kapasitas aliran pada tikungan sungai yang diinginkan.jadi yang diperoleh output program HEC-RAS merupakan nilai kecepatan rata-rata.