PERENCANAAN DIMENSI BATANG MOMONG UNTUK MENGURANGI TERJADINYA BANJIR DI JORONG DURIAN SIMPAI KECAMATAN SEMBILAN KOTO KABUPATEN DHARMASRAYA

PERENCANAAN DIMENSI BATANG MOMONG UNTUK MENGURANGI TERJADINYA BANJIR DI JORONG DURIAN SIMPAI KECAMATAN SEMBILAN KOTO KABUPATEN DHARMASRAYA PENDAHULUAN

beberapa sungai seperti (sungai takasin

Latar Belakang

tengah, sungai takasin gadang, sungai

Bencana

alam

adalah

bencana

yang

siung, batang silago, dan sungai lainya

diakibatkan oleh peristiwa atau serangkaian

yang

peristiwa yang disebabkan oleh alam antara

Sembilan Koto khusus nya Jorong Durin

lain berupa gempa bumi, tsunami, gunung

Simpai. Secara topografi Jorong Durian

meletus, banjir, kekeringan, angin topan

Simpai merupakan daerah rendah. Bila

dan tanah longsor, Salah satu bencana yang

terjadi

sering terjadi Kabupaten Dharmasraya

penumpukkan matrial di tengah aliran

adalah Banjir.Banjir baik yang berupa

sungai, sehingga aliran sungai menjadi dua

genangan

pada

bagian yang mengakibatkan Aliran air dari

dasarnya bersifat merusak. Aliran air yang

sungai batang momong tidak mengalir

membawa

dengan baik ke muara,

atau

banjir

bandang

material tanah

yang

halus

ada

dalam

banjir

wilayah

Kecamatan

cendrung

terjadi

yaitu yang

mampu menyeret material berupa batuan

bermuara ke sungai batang hari maka

yang lebih berat sehingga daya rusaknya

bencana banjir sering terjadi dari tahun

semakin tinggi. Banjir dapat merusakkan

ketahun dan semakin besar. Luapan banjir

pondasi

bangunan

dilewatinya

sungai didaerah tersebut menggenangi

terutama

pondasi

sehingga

daerah pemukiman, persawahan, serta jalan

menyebabkan bangunan

yang jembatan

kerusakan

tersebut,

parah

bahkan

pada

desa yang ada dipinggir sungai akan

mampu

terancam runtuh serta mesjid yang berada

menghanyutkan bangunan tersebut.

disamping nya. Saat terjadi banjir akses

Bencana Banjir sering terjadi Kabupaten

jalan terputus karena genangan air yang

Dharmasraya,

Kecamatan

cukup tinggi berkisar dari 80 – 100 cm,

Sembilan Koto dari tahun 2004 - 2014 yang

daerah yang digenangi ± 2/3 dari luas

diakibatkan oleh curah hujan yang tinggi

daerah Jorong Durian Simpai. Semua

dibagian hulu Daerah Aliran Sungai (DAS)

informasi

Batang Momong. Peresapan air hujan

berdasarkan hasil wawan cara penulis

dibagian hulu yang kurang baik karena

dengan

adanya penebangan liar. Batang Momong

Durian Simpai pada hari 20 juli 2015.

tepatnya

ini juga merupakan muara limpasan air dari

yang

penulis

dapat

penduduk/masyarakat

adalah

Jorong

Berdasarkan latar belakang dan informasi

Yaitu mengumpulkan referensi guna

yang didapat perlu dilakukan normalisasi

mendapatkan teori-teori untuk analisa

batang momong agar bisa mengurangi

hidrologi yang berhubungan dengan

bencana banjir,dengan judul “Perencanaan

penulisan tugas akhir ini.

Dimensi

Batang

Momong

Untuk

b.

Pengumpulan data

Mengurangi Terjadinya Banjir Di Jorong

Data yang dibutuhkan adalah peta

Durian Simpai Kecamatan Sembilan Koto

topografi, data curah hujan dan data

Kabupaten Dharmasraya”.

sungai. Data dan informasi diperoleh

Batasan masalah

dari Bappeda Kabupaten Dharmasraya,

Sehubung dengan latar belakang di atas,

Dinas Pekerjaan Umum Kabupaten

maka penulis perlu membatasi pembahasan

Dharmasraya,

pada penulisan tugas akhir ini yaitu

Klimatologi, dan Geofisika (BMKG)

a.

Perhitungan curah hujan

Kabupaten Dharmasraya.

b.

Perhitungan debit banjir rencana (Q)

c.

Perhitungan dimensi sungai yang dapat

Berdasarkan

menampung debit banjir.

nantinya akan dilakukan perhitungan

c.

Badan

Meteorologi,

Analisa dan perhitungan. data

yang

diperoleh

Maksud Dan Tujuan

antara lain: analisa curah hujan, curah

Maksud penulisan ini adalah menentukan

hujan rencana, analisa debit banjir

dimensi penampang sungai yang dapat

rencana, dan perencanaan dimensi

menampung debit yang terjadi, dengan

penampang sungai.

tujuan terjadi

untuk mengurangi banjir yang di Sungai

Batang Momong

TINJAUAN PUSTAKA Analisa Hidrologi

Kecamatan Kecamatan Sembilan Koto, Kabupaten Dharmasraya. METODELOGI PENULISAN Dalam setiap penulisan karya tulis, datadata merupakan suatu hal yang sangat penting

sebagai

penunjang

dalam

penulisan. Data-data dan informasi yang penulis sajikan dalam penulisan tugas akhir ini diperoleh melalui beberapa metode, diantaranya : a.

Tinjauan Pustaka

Gambar Siklus Hidrologi Data hidrologi adalah kumpulan keterangan atau fakta mengenai fenomena hidrologi, seperti besarnya : curah hujan, debit sungai,

tinggi muka air sungai, kecepatan aliran,

diambil adalah 9 tahun yaitu dari tahun

konsentrasi sedimen sungai dan lain - lain

2006 sampai dengan tahun 2014, dengan

akan selalu berubah terhadap waktu.

mengambil dari 2 stasiun curah hujan :

Air merupakan sumber daya alam yang

a. Stasiun Durian Simpai Silago

jumlahnya tetap dari waktu ke waktu di

b. Stasiun Pulau Punjung

bumi ini. Hanya saja wujudnya yang

Adapun metoda yang penulis gunakan

berubah-ubah, ada yang berbentuk gas, cair

dalam perhitungan curah hujan daerah dari

dan padat. Perubahan wujud ini mengalami

pengamatan curah hujan di beberapa

suatu siklus melalui serangkaian peristiwa

stasiun pengamatan yaitu :

yang berlangsung secara terus-menerus,

a. Metoda Aritmatik

sesuai dengan kesetimbangan alam yang

b. Metoda Polygon Thiessen

disebut dengan siklus hidrologi. Siklus

c. Metoda Isohyet

hidrologi merupakan rangkaian peristiwa

Curah Hujan Rencana

yang terjadi mulai dari air saat jatuh ke

Curah hujan rencana adalah perkiraan

bumi hingga menguap keudara hingga

besarnya curah hujan yang akan terjadi

kemudian jatuh kembali kebumi.

pada periode tertentu seperti curah hujan

Proses siklus hidrologi adalah sebagai

2,5,10,25,50, dan 100 tahunan. Data curah

berikut : air permukaan dan tanaman

hujan

mengalami

dipergunakan untuk mencari debit rencana.

penguapan

(evaporasi

dan

rencana

ini

nantinya

akan

transpirasi) akibat penyinaran matahari dan

Metode yang digunakan antara lain :

menjadi awan. Awan membentuk butiran-

a. Metode gumbel

butiran air dan menjadi hujan (presipitasi).

Data - data untuk metoda ini yang harus

Air hujan mengalir dipermukaan (run off)

tersedia adalah debit tahunan dengan

dan

pengamatan minimum 10 tahunan, rumus :

limpasan

permukaan

langsung

kesungai atau danau. Sebagian hujan jatuh

Metode Gumbel ini disebut juga dengan

ketanaman (intersepsi). Hujan sebagian

metode

masuk kedalam tanah (infiltrasi) dan

digunakan untuk analisa data maksimum.

membentuk aliran (perkolasi) yang menuju

Adapun persamaan yan digunakan adalah :

sungai dan laut.

Xt = X+S.K

Curah Hujan Rata-Rata

Dimana :

Curah

hujan

diperkirakan

rata dari

-

rata

ini

beberapa

harus titik

pengamatan curah hujan. Pada daerah Batang Momong, data curah hujan yang

distribusi

ekstrim.

Umumnya

Xt = Curah hujan kala ulang T tahun (mm) T = Periode ulang (tahun) X = Curah hujan maksimum rata-rata (mm)

S = Standar Deviasi K adalah faktor frekuensi yang merupakan

Standart

Deviasi

fungsi dari periode ulang T-tahun. Dapat

menggunakan rumus :

dihitung

dengan

dihitung dengan : = S=

Dimana :

Xi − X n−1

Dimana :

Yt = Reduced Variated

X = Curah hujan maksimum harian rata-rata

Yn = Reduced Mean

Xi = Curah Hujan ke- i

Sn = Reduced Standart Deviation Standart

∑

Deviasi

dihitung

dengan

N = Banyak data tahun pengamatan

menggunakan rumus : c. Metode log person III S=

∑

Metode distribusi log Pearson tipe III

Xi − X n−1

banyak digunakan dalam analisa hidrologi terutama dalam analisa data maksimum dan

Dimana : X = Curah hujan maksimum harian rata-rata

minimum dengan nilai extrim. Persamaan yang digunakan :

Xi = Curah Hujan ke- i n = Banyak data tahun pengamatan

log

atau

kurva

normal

disebut juga distribusi Gauss. Rumus yang di pakai pada distribusi normal adalah : X = X+K

( log )

XTR = Curah hujan maksimum (mm/jam) KTR = Skew curve faktor, dihitung dengan menggunakan

Bentuk kumulatif dari distribusi logPearson tipe III dengan nilai variatnya X

Dimana : XT

+

Dimana :

b. Metoda distribusi normal Distribusi normal

= log

= curah hujan kala

ulang T-tahun

apabila digambarkan pada kertas peluang logaritmik (logarithmic probality paper)

(mm) X = nilai rata-rata hitung variat S = Standar Deviasi KT merupakan variable reduksi Gauss yang

akan

merupakan

X −X K = S

matematik

persamaan garis lurus. Persamaan garis lurusnya adalah: Dimana :

didapat dari :

model

=

− .

Y = nilai logaritma dari X (nilai curah hujan harian)

diperhitungkan adalah tinggi curah hujan

= nilai rata-rata dari Y S = Standar Deviasi dari Y

pada

K = karakteristik dari distribusi log Person

digunakan untuk luas DAS > 50 km2,

tipe III

dengan persamaan dasarnya adalah :

Persamaan-persamaan yang digunakan : log X =

∑

titik

pengamatan.

Metode

ini

Q=α.β.f.q dengan :

log X n

Q = debit banjir rencana untuk periode ulang T-tahun (m3/dtk)

S logX =

∑

 = Koefisien aliran

(LogX − LogX) n−1

 = Koefisien reduksi q = Hujan maksimum per satuan luas

n∑ LogX − LogX Cs = (n − 1)(n − 2)(S logX)

(m3/dtk/km2)

Dimana :

f = Luas daerah pengaliran (km2)

Xi = Logaritma hujan harian maksimum

Besarnya koefisien aliran

(mm/jam)



= Rata-rata Xi

1  0.012 A 0.7 1  0.015 A 0.7

Nilai koefisien reduksi

n = Banyaknya data



S logX = Standar Deviasi dari log Xi Cs = Koefisien kemencengan (Skewnes) XI Analisa debit banjir yang dilakukan dengan periode ulang 2, 5, 10, 20, 25, 50, dan 100 tahun. Proses perhitungan debit banjir dimulai dengan pengumpulan data hujan

t = 0.1 L0.8 I -0.3 Hujan maksimum

q

Rt 3.6t

dan topografi. Setelah data curah hujan

Kondisi batas :

rata-rata dan curah hujan rencana didapat,

Untuk t < 2 jam

maka perhitungan debit banjir rencana

Rt 

dapat dilakukan. Ada beberapa metode empiris yang dipakai untuk menhitung debit banjir, antara lain :

Pada perhitungan debit banjir rencana tinggi

hujan

yang

t.RT t  1  0.0008 200  RT  2  t 2





Untuk t = 2 - 19 jam

Rt 

a. Metode Hasper

Hasper,

3

Waktu hujan maksimum

Analisa Debit Banjir

metode



1 t  3.7  10 0.14t A 4  1  12 t 2  15

t.RT t 1

Untuk t = 19 jam - 30 hari 0 .5

Rt  0.707 RT t  1



dengan :

H= Beda elevasi antara titik yang dimaksud

t = lama hujan (jam)

dan titik pada 0.9 L dari jalan air (m) 3

2

q = hujan maksimum ( m / dtk / km )

Koefisien reduksi ( β ) dihitung dengan

Rt = curah hujan maksimum (mm)

menggunakan rumus : 1 F = π. a. b 4

RT = curah hujan kala ulang T tahun b. Metode Melchior Metode

Melchior

= metode

perhitungan

banjir rancangan untuk luas tangkapan

F=

hujan (catchment area) > 100 km2.

=

2

1970 − 3960 + 1720 β β − 0.12

Dengan :

Persamaannya adalah : Q

1x

.I.A.

r 200

F = Luas elips (km2) = Koefisien reduksi

Dimana : Qmaks = Debit maksimum (m3/dt)

a, b = Sumbu elips

α = Koefisien pengaliran (Table 2.1.)

c. Metode Weduwen

β = Koefisien reduksi,

Metode perhitungan banjir Weduwen cocok

I = Intensitas Hujan (m3/dt/km2)

untuk catchment area ≤ 100 km2.

A = Luas daerah aliran sungai (km2)

Persamaannya adalah : Q = α.β.qn.A

Koefisien reduksi adalah perbandingan antara hujan rata-rata dan hujan maksimum

dengan :

pada suatu daerah pada waktu yang sama.

α = koefisien limpasan air hujan weduwen

Waktu

(run off)

konsentrasi

dihitung

β = koefisien reduksi weduwen

menggunakan rumus :

qn = debit persatuan luas (m3/dt/km2)

10L t = 36 V V = 1.31(Q . S )

S=

∆H 0.9L

Dengan :

dengan

Rumus-rumus yang digunakan : .

  1

4.1  qn  7

t 1 A t 9 120  A

120 



tc = waktu konsentrasi (jam) V = kecepatan aliran (m/s) L = panjang sungai (m)

qn 

Rn 67.65  240 t  1.45

dengan :

menampun dan mengalirkan debit banjir

Rn = Curah hujan harian maksimum

yang terjadi.

(mm/hari)

d. Metode Rasional Metode Rasional banyak digunakan untuk memperkirakan

debit

puncak

yang

ditimbulkan oleh hujan dengan luas DAS kecil. Pemakaian metode Rasional sangat sederhana. Beberapa parameter hidrologi yang

diperhitungkan

adalah

catchment area, absraksi (kehilangan air evaporasi,

intersepsi,

aliran. Rasional

didasarkan

pada

persamaan berikut: Q = 0.278 C.I.A dengan : I

Pendahuluan Tinjauan Pustaka

infiltrasi,

tampungan permukaan) dan konsentrasi

Metode

Mulai

intensitas

hujan, durasi hujan, frekuensi hujan, luas

akibat

Gambar 1. Lokasi Study

Pengumpulan Data  Data Stasiun  Data Curah Hujan  Peta Topografi  Data Teknis Sungai Analisa dan pembahasan

= intensitas hujan (mm/jam)

C = Koefisien aliran yang tergantung pada jenis permukaan lahan yang ditunjukkan pada Tabel 2.9 A = Luas Daerah Aliran (km2) Q = Debit Maksimum (m3/detik)

 Analisa Curah Hujan Rata-rata  Analisa Curah Hujan Rencana  Analisa Debit Banjr Rencana  Dimensi penampang Rencana  Dimensi Existing  Analisa back water

METODELOGI PERENCANAAN Untuk mempermudah pemahaman terhadap langkah – langkah (prosedur) perencanaan,

Kesimpulan dan Saran Selesai

berikut disajikan diagram alir pengolahan data

(Gambar

1.)

hasil

akhir

yang

diharapkan dari perencanaan adalah berupa dimensi penampang sungai yang bisa

Gambar 2. Diagram alir perencanaan

DATA DAN PENGOLAHAN DATA Pada perencanaan dimensi penampang sungai

ini

ada

beberapa

data

yang

dibutuhkan untuk pengolahan diantaranya, data stasiun pencatatan curah hujan untuk menentukan tempat stasiun yang ada, data curah hujan untuk menentukan curah hujan yang

terjadi,

peta

topografi

untuk

Gambar 3. Lokasi Stasiun Curah hujan

menentukan elevasi lokasi dan daerah aliran sungai (DAS), serta data teknis sungai untuk mengetahui kondisi existing

Adapun metoda yang penulis gunakan dalam perhitungan curah hujan rata - rata daerah dari pengamatan curah hujan di

sungai (data morpologi sungai).

beberapa stasiun pengamatan yaitu metoda aljabar sebagai berikut:

Tabel 1 Data Curah Hujan Rata -Rata

Gambar 3. Catchment Area Batang Momong

Analisa Curah Hujan Rata-rata Curah

hujan

diperkirakan

rata dari

-

rata

ini

harus

beberapa

titik

pengamatan curah hujan. Pada daerah Batang Momong, data curah hujan yang diambil adalah 9 tahun yaitu dari tahun 2005 sampai dengan tahun 2014, dengan mengambil dari 2 stasiun curah hujan : a. Stasiun Durian Simpai Silago b. Stasiun Pulau Punjung

NO

Th

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014

STASIUN D. Simpai Pulau P S. (mm) (mm) 92 115 92 130 250 80 230 105 95 125 167 46 117 139 149 200 115 109 125 Σ=

X 92 103,5 190 155 100 146 81,5 144 157,5 117 1286

(Sumber : Hasil Perhitungan Data Tugas Akhir)

Analisa Curah Hujan Rencana Metode Gumbel Adapun metoda yang penulis gunakan dalam perhitungan curah hujan rencana yaitu metoda gumbel sebagai berikut:

(sumber : data perhitungan) Curah hujan rata-rata: ,

=

X =

= 128,65 mm

Standar deviasi: Sx = .

,

(

)

=

= 34,93

No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Jml rata2

R 190 157,5 155 146 144 117 103,5 100 92 81,5 1286,5 128,65

(Xi-X) 61,350 28,850 26,350 17,350 15,350 -1,650 -5,150 -8,650 -36,65 -47,15 0,000

(Xi-X)² 3.763,8 832,32 694,32 301,02 235,62 135,72 632,52 820,82 1.343,2 2.223,1 10.982

(Xi-X)³ 230.91 24.013 18.295 5.223 3.617 -1.581 -15.908 -23.517 -49.229 -104.82 87.002

nilai Sn dan Yn ditentukan dengan

T−1 T 5−1 Yt = −ln −ln = 1,4999 5

menggunakan Tabel hubungan Reduced

Hitung nilai k :

Yt = −ln −ln Dengan harga n = 10 maka didapat untuk

Mean Yn dan Tabel Reduced Standart Deviation Sn. Sn = 0,9496 Yn = 0,4952 Untuk periode ulang 2 tahun:

Hitung Hujan Rencana (XT) periode ulang 5 tahun:

Hitung nilai Yt : T−1 Yt = −ln −ln T Yt = −ln −ln

Yt − Yn Sn 1,4999 − 0,4952 k = = 1,0580 0,9496 k =

Xt = X + S. Kt Xt = 128,65 + 34,93 x 1,0580 = 165,606 mm

=0,3665

/hari

Hitung nilai k : Yt − Yn Sn 0,3665 − 0,4952 k = = −0,1355 0,9496 k =

Hitung Hujan Rencana (XT) periode ulang 2 tahun: Xt = X + S. Kt Xt = 128,65 + 34,93 x(−0,1355) = 123,916 mm/hari Untuk periode ulang 5 tahun: Hitung nilai Yt :

Untuk periode ulang 10 tahun: Hitung nilai Yt : Yt Yt

T−1 T 10 − 1 = −ln −ln = 2,2504 10 = −ln −ln

Hitung nilai k : k k

Yt − Yn Sn 2,2504 − 0,4952 = = 1,8483 0,9496 =

Hitung Hujan Rencana (XT) periode ulang

Hitung Hujan Rencana (XT) periode ulang

10 tahun:

50 tahun:

Xt

= X + S. Kt

Xt

= X + S. Kt

Xt

= 128,65 + 34,93 x 1,8483

Xt

= 128,65 + 34,93 x 3,588

= 193,211 mm

= 253,978 mm

/hari

/hari

Untuk periode ulang 25 tahun: Hitung nilai Yt : Yt Yt

Untuk periode ulang 100 tahun: Hitung nilai Yt :

T−1 T 25 − 1 = −ln −ln = 3,198 25 = −ln −ln

Yt Yt

T−1 T 100 − 1 = −ln −ln 100 = −ln −ln

= 4,600 Hitung nilai k : Hitung nilai k : k k

Yt − Yn Sn 3,198 − 0,4952 = = 2,846 0,9496

k

=

Hitung Hujan Rencana (XT) periode ulang 25 tahun: Xt

= X + S. Kt

Xt

= 128,65 + 34,93 x 2,846

k

Yt − Yn Sn 4,600 − 0,4952 = = 4,323 0,9496 =

Hitung Hujan Rencana (XT) periode ulang 100 tahun: Xt

= X + S. Kt

Xt

= 128,65 + 43,93 x 4,32 = 279,652 mm/hari

= 228,689 mm /hari Untuk periode ulang 50 tahun: Hitung nilai Yt : Yt Yt

T−1 T 50 − 1 = −ln −ln = 3,902 50 = −ln −ln

Hitung nilai k : k k

Yt − Yn = Sn 3,902 − 0,4952 = = 3,588 0,9496

Perhitungan Curah

Hujan

Rencana

Dengan Metoda Distribusi Normal Adapun metoda yang penulis gunakan dalam perhitungan curah hujan rencana yaitu metoda distribusi normal sebagai berikut: Tabel 3 Perhitungan Curah Hujan Rencana

Metode distribusi normal

(sumber : data perhitungan) Curah hujan rata-rata: ,

=

X =

= 128,65 mm

Standar deviasi: Sx =

(

)

=

.

,

=

34,93 Curah hujan rencana: R2

= X + KT x S = 128,65 + (0 x 34,93)

No.

R

(Xi-X)

(Xi-X)²

(Xi-X)³

1

190

61,350

3.763,8

230.911

2

157,5

28,850

832,323

24.013

3

155

26,350

694,323

18.295

4

146

17,350

301,023

5.223

5

144

15,350

235,623

3.617

6

117

-11,65

135,723

-1.581

7

103,5

-25,15

632,523

-15.908

8

100

-28,65

820,823

-23.517

9

92

-36,65

1.343,2

-49.229

10

81,5

-47,15

2.223,1

-104.82

∑

1286,5

0,000

10.982

87.002

Mean

128,65

= 128,65 mm Perhitungan Curah Hujan Rencana R5

= X + KT x S

Dengan Metoda Distribusi Log Person

= 128,65 + (0,84 x 34,93)

Type III

= 157,991 mm

Adapun metoda yang penulis gunakan dalam perhitungan curah hujan rencana

R10

= X + KT x S

yaitu metoda distribusi log person type III

= 128,65 + (1.28 x 34,93)

sebagai berikut:

= 173,360 mm Tabel 4 Perhitungan Curah Hujan Rencana

R25

= X + KT x S

No.

R

log Xi

(logXi -logX)

(logXilogX)²

(logXilogX)³

34,93)

1

190

2,28

0,184

0,034

0,006

= 188,310 mm

2

157,5

2,19

0,103

0,011

0,001

3

155

2,19

0,096

0,009

0,001

4

146

2,16

0,070

0,005

0,000

5

144

2,15

0,064

0,004

0,000

= 128,65 + (2,05 x 34,93)

6

117

2,06

-0,027

0,001

0,000

= 200,256 mm

7

103,5

2,01

-0,080

0,006

-0,001

8

100

2,00

-0,095

0,009

-0,001

9

92

1,96

-0,131

0,017

-0,002

10

81,5

1,91

-0,184

0,034

-0,006

Jml X

1.286 128,6

20,9 2,09

0,000

0,129

-0,001

= 128,65 + (1,708 x

R50

R100

Metode distribusi log person type III

= X + KT x S

= X + KT x S = 128,65 + (2,33 x 34,93) = 210,036 mm

(sumber : hasil perhitungan)

Menentukan log X rata-rata Log X =

∑

=

-0.1

,

= 2,095

Menentukan standar deviasi S log x 

S log x 

-0.2 -0.3

 (log xi  log x)

2

-0.4

n 1 0,129 10  1

0 0.0 17 0.0 33 0.0 50 0.0 66

0.8 42 0.8 46 0.8 50 0.8 53 0.8 55

1.2 82 1.2 70 1.2 85 1.2 45 1.2 31

1.7 51 0.7 16 1.6 80 1.6 43 1.6 06

2.0 54 2.0 00 1.9 45 1.8 90 1.8 34

2.3 26 2.2 52 2.1 78 2.1 04 2.0 29

2.5 76 2.4 82 2.3 88 2.2 94 2.2 01

Sumber : Hidrologi Terapan oleh Bambang Triatmodjo

S log x  0.119 a. Interpolasi Linier

Menghitung koefisien kemencengan: CS 

CS 

Nilai K untuk Periode Ulang :

n (log xi  log x)3 (n  1)(n  2)s log x 3

K = 0.0 +

10 x(0.001) (10  1)(10  2) x0.1193

(−0,082) − (0.0) x (0.017 (−0.1) − (0.0) − 0.0) = 0,014

CS  -0,082

K = 0.842 +

Nilai ‘Cs’ yang telah didapat digunakan

(−0,082) − (0.0) x (0.846 (−0.1) − (0.0) − 0.842) = 0,845

untuk menentukan nilai ‘K’ dengan K

menggunakan table.

= 1.282 +

Karena nilai Cs = -0,082 tidak dapat ditentukan

langsung

menggunakan

tabel,

− 1.282) = 1,272

dengan maka

perlu

K

= 1.751 +

dilakukan dengan cara Interpolasi Linier antara Nilai Cs 0,0 ~ -0,1

K

= 2.054 +

0.2

0.1

0.0

(−0,082) − (0.0) x (2.000 (−0.1) − (0.0)

− 2.054) = 2,009 K

III

0.3

(−0,082) − (0.0) x (1.716 (−0.1) − (0.0)

− 1.751) = 1,722

Tabel 5 Nilai KTR untuk Log Pearson Type

Koefis ien Cs

(−0,082) − (0.0) x (1.270 (−0.1) − (0.0)

2

PERIODE ULANG (TAHUN) 5 10 25 50 100 200 PELUANG (%)

50 0.0 50 0.0 33 0.0 17

= 2.326 +

20

10

4

2

1

0,5

0.8 24

1.3 09

1.8 49

2.2 11

2.5 44

2.8 56

0.8 30

1.3 01

1.8 18

2.1 59

2.4 72

2.7 63

0.8 36

1.2 92

1.7 85

2.1 07

2.4 00

2.6 70

(−0,082) − (0.0) x (2.252 − 2.326) (−0.1) − (0.0)

= 2,265 Curah hujan dengan periode ulang 2,5,10,25,50,100 tahun : Log X2 tahun = log Xi + k x sd = 2.095+ 0,014 x 0.119

Normal

= 2,096

Log Person type III Rata-rata

X2 tahun = 124,738 mm/hari

Log X5 tahun = log Xi + k x sd

124

156

176

199

215

231

125

160

180

205

223

240

(sumber: data perhitungan)

= 2.095+ 0,845 x 0.119

Analisa Debit Banjir Rencana

= 2,195

Untuk menghitung debit banjir digunakan

X5 tahun = 156,675 mm/hari

data curah hujan rata-rata dari tiga metode yang dipakai.

Log X10 tahun = log Xi + k x sd

Tabel 7 Curah Hujan Rencana Untuk

= 2.095+ 1,272 x 0.119

Perhitungan Debit Banjir

= 2,246 X10 tahun = 176,197 mm/hari

R2

R5

R10

R25

R50

R100

(mm)

(mm)

(mm)

(mm)

(mm)

(mm)

125,7

160,0

180,9

205,3

223,3

240,2

(sumber: data perhitungan)

Log X25 tahun = log Xi + k x sd

Analisa Debit Rencana Metode Melchior

= 2.095+ 1,722 x 0.119

a. Panjang sungai :

= 2,299 X25 tahun = 199,067 mm/hari

L1

= 30,15 km

L2

= 2/3 L1 = 2/3 x 30,15

Log X50 tahun = log Xi + k x sd

= 20,10 km

= 2.095+ 2,009 x 0.119

b. Luas Ellips Melchior (F)

= 2,334

F

X50 tahun = 215,774 mm/hari

= ¼ x  x L1 x L2 = ¼ x 3,14 x 30,15 x

20,10

Log X100 tahun = log Xi + k x sd

= 475,722km2

= 2.095+ 2,265 x 0.119

c. Koefisien Run Off (α) = 0,65

= 2, 364

(hutan dengan kelebatan sedang)

X100 tahun= 231,206 mm/hari

d. F

Tabel 6 Rata - rata curah hujan rencana R2

R5

R10

R25

R50

R100

mm

mm

mm

mm

mm

mm

Gambel

123

165

193

228

253

280

Distribusi

128

158

173

188

200

210

Metoda

= 475,722 km2

Tabel 8 Interpolasi Nilai q Terhadap Luas (F)

Tc =

=

,

= 22,69 jam

a) T = 22,69 jam

Luas elips 1

2

Luas elips 3

4

Luas elips 5

0.14

29.6

144.00

4.75

720

2.30

0.72

22.4

216.00

4.00

1080

1.85

1.40

19.9

288.00

3.60

1440

1.55

7.20

14.1

360.00

3.30

2160

1.20

14.00

11.85

432.00

3.05

2880

1.00

29.00

9.00

504.00

2.85

4320

0.70

72.00

6.25

576.00

2.65

5760

0.54

= 0,346 m/dtk

108.00

5.25

648.00

2.45

7200

0.48

= 3600 x 0,346 m/jam

q

q

q

F = 475,722 km2

6

q = 2,3 m3/dtk/km2 (grafik melchior) V = 1,31 f x q x s

=1,31 475,722 x 2,3x (0,00109)

= 1245,6 m/jam Maka : ,

= 3,05 +

,

× (475,722 −

Tc =

=

,

= 24,20 jam

432,00) = 3,17 m3/dtk/km’

b) T = 24,20 jam F = 475,722 km2

a. Kemiringan Sungai

q = 1,9 m3/dtk/km2 (grafik Melchior)

L’ = 0,9 L1

V = 1,31 f x q x s

= 0,9 x 33,50 = 30,15 km

=1,31 475,722 x1,9 x (0,00109)

= 30150 m

= 0,333 m/dtk

H = H1-H2 = 261-227,9 = 33,1 m S =

=

,

= 0,00545

S’ = 20 % x S

= 3600 x 0,333 m/jam = 1198,8 m/jam Tc =

=

,

= 25,15 jam

= 20 % x 0,00545 = 0,00109 b. Waktu Konsentrasi V = 1,31 f x q x s′

c) T = 25,15 jam F = 475,722 km2 q = 1,83 m3/dtk/km2 (grafik Melchior) V = 1,31 f x q x s

=1,31

475,722x 3,17 x (0,00109)

= 1,31 475,722 x1,83 x (0,00109)

= 0,369 m/dtk

= 0,330 m/dtk

= 3600 x 0,369

= 3600 x 0,330 m/jam

= 1328,4 m/jam

= 1188 m/jam Tc =

=

= 25,37 jam

50

223,336

0,65

198

2,184

250,476

100

240,289

0,65

198

2,184

269,489

Sumber :Hasil Perhitungan Dimensi Penampang Rencana Batang Momong

d) T = 25,37 jam F = 475,722 km2

Data Desain :

q = 1,82 m3/dtk/km2 (grafik

Q normal desain = 141,05 m3/dtk Q banjir desain = 179,54 m3/dtk

Melchior)

I dasar sungai

V = 1,31 f x q x s = 1,31 475,722 x1,82 x (0,00109)

Penampang desain berbentuk trapesium majemuk dengan talud 1 : 1 Direncanakan :

= 0,331 m/dtk = 3600 x 0,331 m/jam = 1191 m/jam Tc =

= 0,00109

=

Lebar B

= 28 m

Koef. Manning (n)

= 0,035

= 25,31 jam H h

Jadi: t = 25,.31 jam = 1518,6 menit

B

Dari daftar II Melchior didapat 20 %

Gambar 2 Penampang Sungai Untuk

q = 1,82 + (20% x 1,82) = 2,184

Perhitungan Dimensi

m3/dtk/km2

 Mencari tinggi h

Menghitung Debit Rencana

Tinggi h didapat dengan menggunakan

Q2 = α x A x q x (RT/200) = 0,65 x 198 x 2,184 x (125,768 /200)

cara coba-coba : Didapat tinggi h = 3,170 m  3,30 m

3

= 141,050 m /det

A = (b + m . h) h

Untuk perhitungan selanjutnya disajikan

= (28 + 1 x 3,3) x 3,3

dalam tabel 9

= 103,290 m²

Tabel 9 Hasil Perhitungan Debit Banjir Metode Melchior

P = b + 2√

+1 . h

= 28 + 2√1 + 1 x 3,3

T

RT

Α

A

Q

QT

2

125,768

0,65

198

2,184

141,051

5

160,090

0,65

198

2,184

179,544

10

180,922

0,65

198

2,184

202,908

= 103,290/37,333

25

205,355

0,65

198

2,184

230,310

= 2,766 m

= 37,333 m R = A/P

V = 1/n . R2/3 . I1/2

Data Salurang Existing:

= 1/0,035 x 2,7662/3 x 0,001091/2

A = ((28 + 33) x 2,5 ) / 2 = 76,25 m2

= 1,858 m/detik Qdesain = A . V

P = b + 2√

= 103,290 x 1,858

+1 . h

= 28 + 2√1 + 1 x 1,7 = 31,4 m

= 191,912 m3/detik

R = A/P = 76,65/31,4 = 2,4 m

3

Jadi, 191,912 m /detik > Qnormal = 179,544

n = 0,035 (Koeff manning saluran

3

m /detik . . . ok!

alam)

Tinggi Penampang untuk Qdesain 179,544

I

= 0,00109

Menghitung Debit Dan Kecepatan Yang

m3/detik adalah (h) = 3,30 m Tinggi tanggul jagaan (freeboard) menurut

Terjadi Pada Saluran Kondisi Existing Q=AxV

tabel 2.8 adalah 0.8 m (200 - < 500)

Q = 76,25 x (1/0,035 x 2,4 2/3 x

Tinggi keseluruhan tanggul (H)

0,001091/2 )

= h+ f

= 128,931 m3/dtk

= 3,30 + 0,80

Debit yang dapat ditampung oleh saluran

= 4,10 m

dalam kondisi existing adalah 128,931 m3/dtk, sedangkan debit banjir yang terjadi 4,1 3,3

sesuai perhitungan yaitu 179,544 m3/dtk. Berarti debit yang meluap adalah sebesar 51,603 m3/dtk. Analisa Air Balik/Back Water Analisa pengaruh aliran balik (Back Water)

28 m

dari saluran Sungai Tingkarang dilakukan Gambar 3 Penampang Sungai Hasil Pehitungan Dimensi

perhitungan profil muka air dengan metode tahapan langsung (direct step method). Data yang digunakan untuk perhitungan :

Dimensi Penampang Kondisi Existing

Debit (Q)

= 179,544 m3/detik

Lebar saluran (b)

= 28 m

Tinggi air normal banjir (h) = 4,10 m 2,5 1,7 28 m

Kemiringan saluran (S)

= 0,00109

Kekasaran saluran (n)

= 0,035

Dari data di atas dibuat perhitungan tabel dengan

tahapan

rumus-rumus

=

= 3,949 

Kedalaman kritis (yc) 1,5

Ψ=

=

.Q

.



,

.

Tinggi energi (E) =ℎ+

= 1,539 + 0,794

.

= 2,333

Dari tabel 2A.2 

Interpolasi ,

= 0,055 + (

,

, ,

)x

Beda tinggi energi (ΔE) ΔE = E2 – E1



Kemiringan gesek aliran (Sf)

(0,013812-0,013267) = 0,05497 . ςc = = 0,05497

=

=

/



Kemiringan gesek merata (Sf rata-rata) Sf rata-rata =

= 0,05497 x 28 / 1 = 1,539 m



ΔX =

A = (b + m . h) h

= 45,461 m² 



Panjang aliran balik (X)

+1 . h

Selanjutnya, menghitung profil muka air, dimulai

dari

kedalaman

yang

sudah

= 28 + 2√1 + 1 x 1,539

diketahui di hilir titik control, yc =

= 32,353 m

1,539

Jari-jari hidrolis (R)

=

=

, ,

1,405 

E 2  E1 So - Sf rata - rata

X = ΔX1 + ΔX2

Keliling basah saluran (P) P = b + 2√



Sf 1  Sf 2 2

So - Sf rata-rata

Luas penampang basah (A)

= (28 + 1 x 1,539) x 1,539

0,035 3,949 1,405 /

= 0,0152

yc = ςc. B/m



3,949 2 9,81

= 0,794

,

√ ,

=

2.

g . 2,5 ,

/

Tinggi energi kecepatan aliran (V²/2g)

= 0,01381

ςc

,

seperti

berikut : 

,

=

Kecepatan aliran (V)

. bergerak ke arah hulu. Pada titik

control ini diberi notasi x = 0. Perhitungan profil muka air dihentikan jika kedalaman air pada kisaran 1 persen dari kedalaman normal. Hasil analisa didapat tinggi muka air normal banjir 4,10 m terjadi Air Balik

(back water) sejauh 928,623 m kearah hulu

Ayah serta keluarga besar penulis atas

sungai dari muara Batang momong.

kasih sayang dan dukungan selama ini. Terimakasih kepada bapak Ir. Mawardi 1,539 m

y

4,10 m

Samah, Dipl. HE dan Ibu Ir. Lusi Utama,

928,632 m

amal baiknya dibalas oleh Allah SWT. Amiin.

KESIMPULAN  Perbaikan kapasitas tampung Batang Momong yaitu dengan melakukan analisa dan

teman-teman yang telah memberi dukungan dalam penyusunan tugas akhir ini semoga

Gambar 4 Arus Balik (Back Water)

debit

MT selaku pembimbing. Serta kepada

merencanakan

dimensi

penampang sungai.  Berdasarkan tinggi penampang sungai

DAFTAR PUSTAKA Departemen Standar

Pekerjaan

Perencanaan

Umum(2013), Irigasi

Bagian

Perencanaan Jaringan Irigasi KP – 01, CV. Galang Persada.

yang ada di tempat study yaitu (H) sebesar 2,50 meter serta lebar sungai 28 meter, sesuai dengan analisa debit banjir yang

Utama, Lusi(2013), Hidrologi teknik, Bung Hatta University Press, Padang.

dihitung maka terjadi banjir setinggi ± 80 cm.

Untuk itu penulis merencanakan

dimensi saluran berbentuk penampang trapesium dengan tinggi (H) sebesar 4,1 meter, lebar(b) 28 meter dan tinggi jagaan (f) 0,8 meter sehingga mampu melewatkan debit banjir rencana periode ulang 5 tahun (Q5) sebesar 179,544 m3/detik.  Dari analisa tinggi muka air banjir yaitu 4,1 meter terjadi air balik (back water) sejauh 928,632 meter dari muara sungai ke arah hulu. UCAPAN TERIMAKASIH Puji syukur penulis utarakan kepada Allah SWT atas segala nikmat dan kemudahan yang telah diberikan. Terimakasih kepada

Subramanya, K.(2006), Flow Open Chanel, second

edition,

Tata

McGraw-Hill

Publishing Company Limited, New Delhi.

Suripin, M.Eng, Dr. Ir.(2004), Sistem Drainase Perkotaan Yang Berkelanjutan, ANDI

Suryono

Sosrodarsono,

Ir.(2003),

Hidrologi Untuk Pengairan, PT. Pradnya Paramita.

Ven Te Chow, Ph.D(1997), Hidrolika Saluran Terbuka. Erlangga.

69