PEMODELAN MATEMATIK SATU DIMENSI PERUBAHAN DASAR SUNGAI (STUDI KASUS SHORTCUT SUNGAI WIDAS KABUPATEN NGANJUK) Adi Prawito*, Ir. Sofyan Rasyid**, MT dan Ir. Anggrahini, M.Sc** *Mahasiswa Pasca Sarjana ** Dosen Pasca Sarjana Jurusan Teknik Sipil Bidang Keahlian Manajemen dan Rekayasa Sumber Daya Air – ITS Surabaya Kampus ITS, Jl. Arief Rahman Hakim Sukolilo, Surabaya, 60111 Email:
[email protected]
ABSTRAK Pembuatan bangunan sudetan (shortcut) di Sungai Widas merupakan alternatif yang telah diipilih untuk mengatasi banjir di Kecamatan Gondang Kabupten Nganjuk, dengan cara memperpendek panjang aliran antara dua lokasi batas meander yang terletak di Desa Nglinggo Kecamatan Gondang Kabupaten Nganjuk. Walaupun sudetan tersebut mempunyai tujuan penting untuk mengatasi banjir, Namun upaya tersebut merupakan gangguan terhadap aliran alamiah sungai yang memungkinkan terjadinya perubahan morfologi (terjadinya degradasi dan agradasi) sungai baik di hulu maupun di hilir sudetan pasca pembangunan shortcut. Untuk mengetahui kecenderungan tersebut dilakukan studi dengan menggunakan model matematik satu dimensi yang terdiri dari model hidrodinamik dan model angkutan sedimen. Untuk membantu pemecahan model matematik tersebut digunakan sofware Hec-Ras 4. Dari hasil studi dapat diketahui bahwa di hulu shortcut akan terjadi degradasi sedangkan di hilir shortcut terjadi agradasi dimana gejalanya sudah mulai tampak saat ini. Dari hasil studi ini pula diprediksi bahwa proses degradasi dan agradasi akan berlangsung terus sampai terjadi kesetimbangan baru, yang menurut model tersebut diprediksi akan stabil setelah 9 (sembilan) tahun terhitung mulai shortcut beroperasi. Dari analisis tersebut diharapkan dapat dilakukan penanganan secara dini agar bangunanbangunan yang ada di badan sungai dapat dijaga kelestariannya. Kata kunci : Banjir, Sudetan (shortcut), Degradasi dan Agradasi, Model Hec-Ras.
PENDAHULUAN Dalam sejarah peradaban manusia sungai merupakan salah satu faktor penting dalam menunjang kehidupannya, hal ini dibuktikan bahwa tumbuh kembangnya suatu kawasan selalu dimulai dari tepian sungai. Selain bermanfaat, sungai juga dapat menimbulkan bencana seperti banjir. Sungai Widas merupakan salah satu anak sungai Brantas yang terletak di Kabupaten Nganjuk. Di bagian Sungai Widas tepatnya di Desa Nglinggo Kecamatan Gondang Kabupaten Nganjuk telah dilakukan pembuatan sudetan (shortcut) dalam upaya pengendalian banjir, sehingga terjadi perubahan kemiringan dasar sungai (dari 0.00056 menjadi 0.00076) sepanjang + 2.3 km di hulu Kali Kedungsoko (+ 3 km). Pemahaman tentang morfologi sungai merupakan langkah penting dalam upaya penanganan suatu sungai. Dengan pembuatan shortcut akan mengubah morfologi sungai dalam satuan waktu tertentu. Untuk mengetahui pengaruh sudetan (shortcut) terhadap perubahan morfologi sungai dalam satuan waktu, maka perlu dilakukan studi. Kombinasi gerak air dan sedimen di sungai adalah proses yang sangat komplek karena ada interaksi antara dua phase aliran yang tergantung pada tempat dan waktu. Untuk mengetahui perubah yang dominan perlu dilakukan pengkajian dengan menggunakan model matematik. Model matematik dapat digunakan untuk memprediksi perubahan dasar sungai yang akan terjadi. HEC-RAS merupakan salah satu program komputer yang dapat digunakan untuk memecahkan model matematika yang dibangun berdasarkan konsep gerak air dan gerak sedimen secara matematis
dengan elemen hingga (finite elemen) melalui pendekatan satu dimensi horisontal. TINJAUAN PUSTAKA Sudetan dimaksudkan untuk memperpendek alur dan mempercepat aliran sungai, biasanya dilakukan pada pangsa sungai yang bermeander berat, sehingga alur sungai tersebut menjadi relatif lurus. Prinsip shortcut ditunjukkan dalam gambar berikut [1].
Gambar 1: Prinsip dari shortcut ( t = 0 ) Di dalam gambar tersebut perbedaan tinggi muka air dilebihkan dari sesungguhnya. Dalam belokan baru (daerah II) diasumsikan bahwa level dasar pada t = 0 mengikuti suatu garis lurus antara dasar saluran pada daerah I dan daerah III. Panjang lengkungan awal L0 diperpendek menjadi L1. Jadi i b1 > i b0. Karena : maka
q = Can3/2 ib1/2 ......................... (1) an1 < an0 .................................. (2)
Dengan adanya perbedaan tersebut akan menimbulkan backwater. Kurva backwater pada t = 0 ditunjukkan pada gambar 1 dan 2.
A-253 ISBN 978-979-18342-1-6
Persamaan kontinuitas air: a
a
u
t
u
a
x
0
.......................................... (4)
x
Persamaan kontinuitas sedimen: Zb
s
t
x
0 ..................................................... (5)
Perumusan transport sedimen: S = f (u, parameter-parameter) ............................ (6) Penelusuran sedimen dalam HEC-RAS telah memecahkan penelusuran sedimen dalam suatu persamaan yang dikenal sebagai persamaan Exner: [2] 1
Qs
B
p
t
dimana : B
= = p = t = x = Qs =
Gambar 2: Shortcut untuk saluran tunggal Kondisi pada waktu t = 0 tidak dapat merupakan suatu keseimbangan. Gradien kecepatan akan berakibat adanya gradien angkutan sedimen ( s/ x), sehingga z/ t ≠ 0.
.......................................... (7)
x
lebar saluran elevasi saluran lapisan porositas aktif waktu jarak beban pengangkutan sedimen
Persamaan ini menunjukkan perubahan volume sedimen dalam pengendalian volume (agradasi/ degradasi) sama dengan perbedaan antara inflow dan outflow beban. Perhitungan kapasitas angkutan sedimen dapat dihitung dengan persamaan Engelund Hansen [3]. Persamaan ini menggunakan perhitungan total bed material load sungai dengan ukuran butiran D50 antara 0.19 sampai 0.93 mm dan memberikan hasil yang baik untuk sungai berpasir dengan material utama utama berupa suspended load.
S(x,0) I erosi
III
II sedimentasi
Persamaan umum sediment transport untuk fungsi Engelund Hansen diwakili oleh : 3
x
Gambar 3: Fungsi S (x,0) untuk Gambar 1
gs
0 . 05
V s
Zb
s
t
x
0
maka bagian I akan erosi dan
sedimentasi akan terjadi pada bagian II (t = 0). Untuk t > 0 terjadi sedimentasi sementara pada bagian III. Pada bagian II untuk t → ~ akan tampak kembali elevasi dasar aslinya. Untuk t → ~ tersebut elevasi dasar di bagian I telah turun dengan Zb = (Lo – L)ib. Persamaan-persamaan dasar yang menentukan dari gerak air dan gerak sedimen dalam aliran satu dimensi adalah : - Kecepatan aliran u (x,t) - Transport sedimen s (x,t) - Kedalaman air a (x,t) - Elevasi dasar sungai zb (x,t) Persamaan momentum air: u
u
t
u x
g
a x
g
Zb x
g
................... (3)
s
1
...... (8)
d 50
Dimana: gs = sedimen transport = berat jenis air = berat jenis sedimen s V = kecepatan rerata = tegangan geser dasar sungai 0 D50 = ukuran partikel yang lolos saringan diameter 50 mm Kecepatan jatuh butiran sedimen metode Van Rijn menggunakan pendekatan curva US Interagency Committee on Water Resources (IACWR) untuk partikel non spherical dengan faktor bentuk 0.7 pada temperature 20 C. Tiga persamaan yang digunakan tergantung pada ukuran partikel sebagai berikut [4]: s
1 gd
0 . 001
d
0 . 1 mm
.......................... (9)
18 v
10 v
uu
0
s
g
Pada gambar diatas secara skematis digambarkan fungsi S (x,0) untuk B (x) = tetap karena
2
d 50
2
d
1
0 . 01 s v
1 gd
3
2
C a
A-254 Seminar Nasional Aplikasi Teknologi Prasarana Wilayah 2009
0 .5
1
0 .1
d
1 mm
. (10)
1 .1 s
1 gd
0 .5
d
1 mm
........................... (11)
dimana : = kecepatan jatuh butiran = viskositas kinematik s = specific gravity d = diameter partikel
kenaikan dalam perhitungan dan pencampuran tahapan waktu. Parameter yang menjadi dasar kalibrasi model meliputi koefisien kekasaran manning, gradasi butiran, prosentase pembentuk sedimen dan berat jenis.
HEC-RAS merupakan sebuah paket program analisis hidraulika yang terintegrasi, dimana pengguna atau user dimudahkan dengan sistem Graphical User Interface (GUI). Dalam penelitian ini analisis yang digunakan adalah analisis aliran satu dimensi (1-D) untuk aliran quasi-unsteady dimana kedalaman dan kecepatan aliran dari satu tempat ke tempat lainnya berubah menurut waktu. Aliran banjir di sungai adalah aliran tidak mantap, sehingga analisis profil muka air di sepanjang sungai dilakukan berdasarkan aliran tidak mantap (unsteady).
METODE PENELITIAN Lokasi penelitian berada di Sungai Widas yang terletak di Desa Nglinggo, Kecamatan Gondang Kabupaten Nganjuk dan bermuara di Sungai Brantas. DAS tersebut mempunyai pencatatan duga air otomatis atau AWLR dan stasiun pencatat hujan otomatis yang terletak di hilir Sungai Widas. Lokasi shortcut berada di hulu Kali Kedungsoko dimana pelaksanaaan pembangunannya telah selesai dilakukan pada bulan September 2008 dengan total panjang shortcut + 2,3 km. Lokasi penelitian dibatasi + 500 m di hulu dan hilir shortcut.
HEC-RAS berisi tiga komponen analisis hidraulika satu dimensi, yaitu perhitungan profil permukaan aliran, simulasi aliran dan perhitungan transport sedimen. Dasar kuncinya adalah ketiga komponen tersebut menggunakan data geometri umum yang mewakili, serta perhitungan hidraulika dan geometrik. Perhitungan angkutan sedimen dengan HEC-RAS menggunakan suatu penyederhanaan hidrodinamik, yaitu suatu pendekatan umum yang digunakan oleh banyak model pengangkutan sedimen. Aliran Quasi-Unsteady menggunakan asumsi mendekati suatu hidrograph berlanjut dengan satu rangkaian aliran steady profil terpisah dan dibagi lagi lebih lanjut ke dalam blok waktu yang lebih pendek untuk perhitungan pengangkutan sedimen, sehingga persamaan (3) – (6) dapat disederhanakan menjadi : u
u
x u
a
a
g
x a
u
x
g
Zb
g
x 0;
u
2
......................... (12)
C a
atau q = q (t) ....................... (13)
x
Zb
s
t
x
0 .................................................... (14)
S = f (u, parameter-parameter) .......................... (15) Catatan : q 0 tetapi q = q (t), ini berarti bahwa debit x
masih berubah menurut waktu namun pada waktu t debit untuk tiap jarak x. Persamaan yang digunakan adalah persamaan differensial untuk backwater yang terjadi pada waktu t. Perhitungan HEC-RAS menggunakan tiga waktu yang berbeda, masing-masing merupakan suatu bagian yang lain. Tiga waktu tersebut adalah tahapan waktu
tahapan bagian tahapan aliran,
Lokasi Sudetan Sungai Widas
Gambar 4: Lokasi Penelitian Semua data pendukung dalam kegiatan penelitian ini berupa data primer dan sekunder yang bersumber dari Perum Jasa Tirta 1 Malang, Balai Besar Wilayah Sungai Brantas Surabaya dan Dinas Pekerjaan Umum Pengairan Kabupaten Nganjuk. Pengumpulan data dalam penelitian ini meliputi empat kelompok subyek penelitian yaitu geometri sungai, data hidrologi dan data sedimen. Langkah-langkah yang diperlukan untuk menyusun penelitian ini adalah : 1. Pengumpulan data. 2. Analisis data 3. Skematisasi model Sungai Widas 4. Perumusan pemodelan (metode HEC-RAS) 5. Pengujian model, apabila pengujian model menghasilkan bentuk perubahan dasar yang sesuai dengan kondisi yang ada, maka perumusan model dapat digunakan. 6. Setelah mendapatkan pemodelan yang sesuai, maka untuk mengecek kekokohan model tersebut dengan cara mengaplikasikan model tersebut di Sungai Widas untuk periode yang lain. Langkah-langkah pelaksanaan penelitian sistematis dapat dilihat pada gambar berikut.
secara
A-255 ISBN 978-979-18342-1-6
dilakukan peramalan data debit dengan metode Thomas Fiering. Hasil peramalan data debit tersebut digunakan sebagai boundary condition di hulu sudetan, sedangkan untuk boundary condition di hilir menggunakan rating curve cross section P.134.
MULAI
Data Geometri Sungai Widas
Tahapan awal input data yang diperlukan dalam program Hec-Ras terangkum dalam gambar-gambar berikut.
Data Debit Bulanan (1998-2007)
Data Sedimen
Tampang Dasar Sungai September 2008 (As Built Drawing)
Pembangkitan data debit (metode Thomas Fiering)
Asumsi Parameter Model : - Koefisien manning (n) - Berat jenis ( - Gradasi butiran sedimen - Prosentase pembentuk sedimen
- Skematisasi Model - Analisis Hidrodinamika dan Sedimen dengan Hec-Ras 4.0
Tampang Dasar Sungai Februari 2009 (Hasil Pengukuran)
Gambar 7: Menu utama program Hec-Ras.4 Skematisasi model shortcut Sungai Widas dibuat dalam geometric data window. Input data yang diperlukan meliputi nama patok dan jarak patok (posisi patok), kemudian dilanjutkan dengan input data masing-masing cross section seperti terlihat pada gambar berikut.
Tampang Dasar Sungai Februari 2009 (Hasil Prediksi)
NO Kalibrasi parameter model 43
YES
42 40 39 38 37 36
Prediksi Tampang Dasar Sungai dengan Hec Ras (t = 1, t = 2, t = ...)
1 35 3433 3231 30 wi da s 29 2827
26
15 1716 2423 22212019 18
14 13 121110
4 3 2 1 98 7 6 5
Analisis dan Pembahasan
Kesimpulan dan Saran Some schematic data outside default extents (s ee View /Set Schematic Plot Ex tents...) None Geo-Ref ofGeo-Ref theNon XS's user Non Geo-Ref interpolated are entered Geo-Ref Geo-Referenced user XS interpolated XS entered XS ( XS)
SELESAI
Gambar 5: Diagram Alir Penelitian
ANALISIS DAN PEMBAHASAN P .9 7 500 m
P .1 0
2
14 + 3 9 .5 9
49
m P .1
2329
+ 3 9 .4 4
1746
30
B M .2
m
m
500
m
6. +3
97
Gambar 6: Batasan shortcut+ 37.65 Batas penelitian Hulu shortcut Lokasi shortcut Hilir shortcut Panjang sungai lama
: : : : :
3.329 m 500 m 2.329 m 500 m 3.195 m
Gambar 8: Skematisasi penampang sungai widas setelah dilakukan shortcut
Mengingat lokasi stasiun pencatatan AWLR berada di hilir sungai Widas, maka inflow debit di lokasi sudetan dianalisis dengan metode superposisi DAS. Untuk mengetahui perubahan sedimen yang terjadi pada tahun-tahun berikutnya diperlukan data debit sesuai dengan tahun yang dianalisis, sehingga A-256 Seminar Nasional Aplikasi Teknologi Prasarana Wilayah 2009
Gambar 9: Input data geometri Input data debit quasi unsteady berfungsi sebagai boundary condition, dimana boundary condition hulu merupakan data debit dan boundary condition hilir berupa rating curve.
Gambar 12: Input boundary condition di hulu sungai Input data untuk boundary hilir terdapat 3 pilihan, yaitu normal depth, stage series dan rating curve. Dalam penelitian ini digunakan rating curve sebagai ````````````````````````````````````````````````````````````````````` `````boundary hilir dengan menggunakan data pada patok P.134.
Gambar 10: Input data quasi-steady Gambar 13: Input boundary condition di hilir sungai Input data sedimen yang harus dimasukkan meliputi sediment properties, initial condition and transport parameter serta boundary condition sedimen.
Gambar 11: Input data suhu Gambar 14: Input sediment properties dalam menu option sediment data
A-257 ISBN 978-979-18342-1-6
Gambar 15: Input data sedimen Gambar 18: Rating curve sedimen
Gambar 16: Input bed gradation
Gambar 19: Running sedimen
Gambar 17: Input boundary condition sedimen
OUTPUT PROGRAM HEC-RAS.4 Analisis hasil program Hec-Ras dilakukan sebagai berikut : 1. Mulai awal beroperasinya shortcut (September 2009) sampai dengan dilakukan pengukuran (Februari 2009). Sebagai kontrol, dilakukan analisis terhadap perubahan profil sungai hasil pengukuran pada lokasi sudetan 2. Dilakukan pada t = 1 sampai dengan t = 5 tahun kedepan, untuk mengetahui perubahan profil sungai yang akan terjadi setelah dilakukan shortcut. 3. Dilakukan pada t = ~, untuk mengetahui waktu yang diperlukan sampai terjadi kestabilan dasar sungai akibat pengaruh shortcut.
A-258 Seminar Nasional Aplikasi Teknologi Prasarana Wilayah 2009
40,0
Kondisi awal shortcut
Channel Elv (m)
39,5
Pengukuran
39,0 38,5 38,0 37,5
t=5
t = 5 bulan
37,0
t=1
36,5
t = 9 dan 10
batas shortcut
batas shortcut
36,0
P.97 P.98 P.99 P.100 P.101 P.102 P.103 P.104 P.105 P.106 P.107 P.108 P.109 P.110 P.111 P.112 P.113 P.114 P.115 P.116 P.117 P.118 P.119 P.120 P.121 P.122 P.123 P.124 BM .2 P.126 P.127 P.128 P.129 P.130 as built
39,59 39,57 39,55 39,51 39,46 39,44 39,41 39,34 38,92 38,93 39,00 38,94 38,93 38,84 38,87 38,69 38,47 38,49 38,43 38,39 38,25 38,10 37,99 38,02 37,94 37,70 37,82 37,62 37,65 37,71 37,21 37,32 37,23 36,97
pengukuran 37,98 38,05 37,81 37,61 37,85 38,10 38,37 38,57 38,15 38,20 38,19 38,19 38,14 38,16 38,02 38,07 38,34 38,01 38,31 38,25 38,13 38,08 38,23 38,03 37,81 37,88 37,86 37,81 37,60 37,50 37,52 37,42 37,19 37,24 t = 5 bulan
38,01 38,02 37,87 37,68 37,89 38,11 38,37 38,69 38,31 38,31 38,30 38,06 38,31 38,05 38,21 37,96 38,41 38,05 38,27 38,36 38,19 38,07 38,14 37,99 37,89 37,83 37,95 37,84 37,65 37,71 37,21 37,32 37,23 36,97
t=1
37,97 37,87 37,77 37,68 37,59 37,44 37,42 37,35 38,17 38,24 38,15 37,84 38,03 37,91 38,10 37,80 38,41 37,98 38,24 38,36 38,18 38,06 37,96 37,98 37,87 37,67 37,79 37,59 37,66 37,71 37,21 37,32 37,23 36,97
t=5
37,97 37,87 37,76 37,69 37,60 37,45 37,42 37,36 38,00 38,16 37,92 37,73 37,83 37,85 37,90 37,52 38,41 37,84 38,15 38,35 38,14 38,04 37,96 37,97 37,84 37,66 37,78 37,59 37,65 37,71 37,21 37,32 37,23 36,97
t=9
37,97 37,87 37,76 37,67 37,60 37,45 37,42 37,35 37,94 38,15 37,83 37,70 37,79 37,81 37,80 37,49 38,40 37,74 38,08 38,35 38,12 38,04 37,95 37,97 37,82 37,65 37,78 37,58 37,66 37,71 37,21 37,32 37,23 36,97
t = 10
37,97 37,87 37,76 37,67 37,60 37,45 37,42 37,35 37,94 38,15 37,83 37,70 37,79 37,81 37,80 37,49 38,40 37,74 38,08 38,35 38,12 38,04 37,95 37,97 37,82 37,65 37,78 37,58 37,66 37,71 37,21 37,32 37,23 36,97
Patok
Gambar 20: Grafik perubahan dasar Sungai Widas (parameter model hasil kalibrasi)
A-259 ISBN 978-979-18342-1-6
45
muka air t = 0
44 43
Channel Elv (m)
42
muka air t = 9 41
muka air t = 9 40
dasar sungai t = 0 39
muka air t = 0 38 37
dasar sungai t = 9 36 35
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
el. dasar (t = 0)
39.59 39.57 39.55 39.51 39.46 39.44 39.41 39.34 38.92 38.93 39.00 38.94 38.93 38.84 38.87 38.69 38.47 38.49 38.43 38.39 38.25 38.10 37.99 38.02 37.94 37.70 37.82 37.62 37.65 37.71 37.21 37.32 37.23 36.97
el. dasar (t = 9)
37.97 37.87 37.76 37.67 37.60 37.45 37.42 37.35 37.94 38.15 37.83 37.70 37.79 37.81 37.80 37.49 38.40 37.74 38.08 38.35 38.12 38.04 37.95 37.97 37.82 37.65 37.78 37.58 37.66 37.71 37.21 37.32 37.23 36.97
el. ma t = 0
43.56 43.49 43.41 43.32 43.23 43.14 43.03 42.93 42.79 42.64 42.47 42.27 42.06 41.87 41.66 41.43 41.29 41.13 40.99 40.87 40.73 40.63 40.49 40.40 40.27 40.18 40.07 40.00 39.92 39.63 39.54 39.34 39.05 38.73
el. ma (t = 9)
42.78 42.74 42.69 42.63 42.57 42.53 42.47 42.43 42.34 42.19 42.06 41.93 41.80 41.65 41.50 41.37 41.23 41.11 40.99 40.89 40.75 40.65 40.56 40.48 40.35 40.27 40.18 40.11 40.03 39.74 39.65 39.45 39.16 38.83
Patok Gambar 21: Grafik prediksi profil muka air pada saat dasar sungai dalam kondisi stabil
A-260 Seminar Nasional Aplikasi Teknologi Prasarana Wilayah 2009
HASIL ANALISIS DAN PEMBAHASAN Analisis dilakukan dengan bantuan program HecRas 4.0 di lokasi sudetan (P.102 – BM.2) yaitu sepanjang + 2,3 km dengan batas hulu sejauh 500 m (s/d P.97) dan batas hilir sejauh 500 m (s/d P.130). Rerata perubahan dasar sungai di lokasi penelitian pada t = 5 bulan ditunjukkan pada bagan berikut.
Tinggi erosi rerata (m)
2.0 1.6 1.2 0.8 0.4 0.0
97-100
100-105
105-108
108-109
109-111
111-118
97-118
pengukuran
1.69
1.24
0.76
0.77
0.77
0.31
0.92
hasil hec
1.66
1.17
0.70
0.74
0.69
0.27
0.87
KESIMPULAN Dari hasil analisis pengaruh pembuatan shortcut terhadap perubahan dasar sungai pada studi kasus shortcut Sungai Widas Kabupaten Nganjuk diperoleh kesimpulan sebagai berikut : 1. Pola sedimentasi yang terjadi berdasarkan pemodelan sebagai berikut : Pada daerah hulu sampai dengan lokasi shortcut, kondisi dasar sungai cenderung terjadi erosi, sedangkan pada hilir shortcut kondisi dasar sungai cenderung mengalami sedimentasi yang terbawa dari dasar saluran yang tererosi di bagian hulu shortcut. 2. Parameter model yang mempengaruhi perubahan dasar sungai akibat shortcut meliputi koefisien kekasaran manning, prosentase pembentuk sedimen, diameter butiran sedimen serta specific gravity. 3. Perubahan dasar Sungai Widas akibat pengaruh shortcut diprediksi akan mencapai kondisi stabil pada waktu 9 tahun (t = 9) setelah pembangunan shortcut.
Tinggi sedimen rerata (m)
Patok
0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 0.00
119-BM.2
BM.2-130
119-130
pengukuran
0.13
0.20
0.17
hasil hec
0.12
0.04
0.08
Patok
Parameter model yang mempengaruhi perubahan dasar sungai akibat adanya shortcut seperti terlihat pada tabel berikut : No.
Parameter model
1 Koefisien kekasaran manning 2 Prosentase pembentuk sedimen 3 Initial concentration sediment 4 Diameter (gradasi) butiran 5 Specific gravity
Tingkat pengaruh (%) 24.18 20.73 19.10 18.25 17.74
Hasil analisis dengan perubahan parameter model diatas menunjukkan karakteristik sebagai berikut : - Tinggi erosi rerata hasil program sebesar 0,87 m (lebih kecil sekitar 0,05 m dari data pengukuran), sedangkan tinggi sedimen rerata hasil program sebesar 0,08 m (lebih kecil 0,09 m dari data pengukuran) dengan tingkat korelasi sebesar 0,95. - Akibat perubahan dasar sungai yang terjadi pada kondisi equilibrium (t = 9), menyebabkan kondisi muka air di hulu shortcut terjadi penurunan sebesar 0.61 m sedangkan pada bagian hilir profilnya sedikit lebih tinggi (0.11 m) dengan kemiringan dasar sungai sebesar 0.00002.
SARAN 1. Solusi shortcut dalam penanggulangan banjir perlu dikaji lebih dalam terutama dalam hal degradasi dan agradasinya. 2. Hasil penelitian perubahan dasar sungai pada studi kasus shortcut Sungai Widas ini dapat digunakan sebagai informasi degradasi yang akan terjadi dan yang dapat menyebabkan turunnya muka air, yang berakibat pada menggantungnya posisi intake. 3. Untuk penelitian selanjutnya, perlu dilakukan perubahan parameter koefisien manning dan parameter lainnya dengan melakukan pengukuran dasar sungai selama beberapa periode untuk keakuratan kalibrasi parameter model. DAFTAR PUSTAKA Vries, M. De, 1985. Engineering Potamology : International Institute for Infrastructural, Hydraulic and Environmental Engineering (IHE) Delft, Netherlands. US Army Corps of Engineers, 2008. HEC-RAS User’s Manual, Davis, California. Wardoyo, Wasis dan A.S. Moerwanto, Mathematical Modelling on Morphological Changes : (IHE)
Delft. Van Rijn, Leo C, 1989. Handbook Sediment Transport by Current and Waves, Delft Hydraulics.
A-261 ISBN 978-979-18342-1-6
Halaman ini sengaja dikosongkan
A-262 Seminar Nasional Aplikasi Teknologi Prasarana Wilayah 2009
