1 BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Banjir merupakan peristiwa alam yang telah menjadi bagian dari siklus kehidupan ekosistem di bumi. Banyak hal yang menjadi penyebab terjadinya banjir. Tekanan terhadap lingkungan akibat pertumbuhan penduduk dan tuntutan peningkatan kualitas hidup yang beriringan dengan kegiatan ekonomi masyarakat, mengakibatkan permasalahan banjir semakin kompleks, mulai dari penyebab, hingga dampak yang ditimbulkan. Banjir adalah fenomena alam, yang tidak mungkin kita hindari. Namun banjir dapat dikendalikan secara arif sehingga dampak negatif yang ditimbulkan bisa ditekan agar menjadi seminimal mungkin. Salah satu upaya atau langkah yang dapat ditempuh untuk mengendalikan banjir adalah dengan membangun waduk. Prinsip waduk sebagai pengendalian banjir adalah banjir yang datang (inflow) dengan debit puncak (Qp) tinggi diredam dalam waduk (Dumping efficiency) dan dikeluarkan dari waduk (outflow) dengan Qp yang lebih kecil sehingga tidak menyebabkan banjir di daerah hilir waduk.
Waduk Gondang merupakan salah satu waduk yang diusulkan dalam Rencana Induk Proyek Pengembangan Wilayah Sungai Bengawan Solo, pada tahun 1974. Dalam kajian ulang terhadap Rencana Induk Proyek Pengembangan Wilayah Sungai Bengawan Solo oleh Konsultan Nippon Koei Co., Ltd., Jepang melalui studi Comprehensive Development and Management Plan (CDMP) pada tahun 2000, waduk Gondang masih menjadi salah satu waduk yang direkomendasikan untuk dilaksanakan studi lebih lanjut. Setelah penyusunan studi kelayakan pada tahun 2011 dan penyunan detail design beserta review-nya pada tahun 2012 - 2014 oleh PT. Gracia Widyakarsa, akhirnya dibangunlah waduk Gondang Pada tahun 2014 oleh kontraktor PT. Waskita Karya dengan total biaya Rp.617.287.449.000 dari APBN.
2 Waduk Gondang merupakan salah satu dari 49 waduk yang dibangun hingga tahun 2019. Pembangunan waduk Gondang direncanakan selesai pada akhir 2017 yang kemudian diharapkan dapat mengairi sawah di Sragen dan Karanganyar. Pembangunan waduk Gondang ini merupakan salah satu upaya untuk mengembangkan daerah Kabupaten Karanganyar guna memenuhi berbagai kebutuhan masyarakat.
Waduk Gondang terletak di ruas Sungai Garuda/Melikan di Dusun Gondang, Desa Ganten, Kecamatan Kerjo, Kabupaten Karanganyar dengan luas tangkapan 20,19 km2 dan volume tampungan 9,1 juta m3. Waduk Gondang memiliki beberapa fungsi antara lain sebagai penyediaan air irigasi, penyediaan air baku, dan sarana rekreasi.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah di atas, didapatkan rumusan masalah sebagai berikut ini.
1. Berapa debit banjir rancangan yang digunakan dalam perencanaan waduk Gondang ?
2. Bagaimana karakteristik hidrograf banjir inflow-outflow waduk Gondang? 3. Berapakah besar kemampuan waduk Gondang dalam meredam banjir ? 1.3 Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk :
1. menganalisis besaran debit banjir yang masuk ke waduk Gondang,
2. mengetahui tingkat keamanan Waduk Gondang terhadap bahaya overtopping, 3. mengetahui nilai dumping efficiency.
1.4 Batasan Masalah
Adapun batasan masalah pada penelitian ini adalah sebagai berikut. 1. Data curah hujan yang digunakan adalah dari tahun 1999-2015. 2. Studi kasus penelitian dilakukan di DAS Garuda/Melikan.
3 3. Simulasi data hujan-aliran menggunakan perangkat lunak (software) Microsoft
Excel.
4. Debit banjir rancangan sintesis dihitung dengan metode GAMA I, Nakayasu dan US SCS.
5. Penelusuran aliran dilakukan di Waduk (reservoir routing) melalui bangunan pelimpah dengan menggunakan metode level pool routing.
6. Laju sedimentasi di waduk diabaikan.
7. Kehilangan air akibat rembesan di daerah genangan waduk diabaikan.
8. Analisis waduk menggunakan data sekunder di DAS Garuda/Melikan dan data teknis waduk Gondang, serta data-data hasil penelitian sebelumnya.
1.5 Manfaat Penelitian
Adapun manfaat dari penelitian ini adalah mengkaji ulang besaran banjir rancangan yang telah diterbitkan oleh konsultan perencana sekaligus bisa menjadi referensi redesign waduk gondang agar didapatkan hasil yang optimal, baik dari aspek keamanan, aspek fungsional, dan aspek ekonomis.
1.6 Keaslian Penelitian
Adapun penelitian yang terkait dengan penelitian ini adalah sebagai berikut. 1. Vempi Satriya Adi Hendrawan (2016), tentang Kajian Potensi dan Kapasitas
Pemanfaatan Air Waduk Gondang, Kabupaten Karanganyar Provinsi Jawa Tengah.
2. Alexander Armin Nugroho (2009), tentang Kajian Karakteristik Hidrograf Banjir Inflow Waduk Wonogiri Terhadap Kinerja Pengendalian Banjir (Studi Kasus Banjir Bengawan Solo Desember 2007).
3. Netraning Tyas Budirahayu (2016), tentang Analisis Debit Banjir :Studi Kasus Bendung Tegal di Sungai Opak, Kabupaten Bantul
4. Kementerian Pekerjaan Umum Direktur Jenderal Sumber Daya Air. (2014). Laporan Detail Desain Pembangunan Waduk Gondang Kabupaten Karanganyar.
4 Penelitian ini merupakan kajian ulang terhadap perhitungan banjir rancangan waduk Gondang yang dimuat dalam dokumen Detail Desain Pembangunan Bendungan Gondang Kabupaten Karanganyar (Kementrian Pekerjaan Umum Direktur Jendral Sumber Daya Air, 2014). Letak perbedaan penelitian ini dengan penelitian sebelumnya adalah pemilihan stasiun hujan, pemilihan jenis metode distribusi hujan, metode perhitungan banjir rancangan dan metode penelusuran banjir. Untuk lebih jelasnya disajikan pada Tabel 1.1.
Tabel 1.1 Perbandingan prosedural penelitian
No. Prosedur/Tahapan analisis
Dokumen Detail Desain Pembangunan Bendungan Gondang Kabupaten Karanganyar Penelitian penulis 1 Analisis hujan kawasan
Poligon thiessen (kerjo - kemuning)
variasi poligon thiessen 1. kerjo - kemuning 2. kerjo - ngargoyoso
3. ngargoyoso 2 Pengisian data
hilang Reciprocal method
Kombinasi penggunaan stasiun hujan 3
Durasi hujan dan pola distribusi hujan rancangan
Metode PSA-007 Bransby - William Metode ABM 4 jenis distribusi
hujan
Distribusi log-pearson
III Distribusi log-normal 5 Banjir rancangan
Diturunkan langsung dari metode hss
Nakayasu
Diturunkan langsung dari metode hss Gama I
Berikut ini akan disajikan input dan hasil analisis banjir rancangan yang dimuat dalam dokumen Detail Desain Pembangunan Bendungan Gondang Kabupaten Karanganyar.
1. Data Hujan
Data hujan yang digunakan adalah data hujan sepanjang 13 tahun sejak Januari 1999 sampai Desember 2011 dengan menggunakan satu kombinasi kombinasi
5 Poligon Thiesen saja dengan 2 stasiun hujan yang berpengaruh yaitu Stasiun Kerjo dan Stasiun Kemuning, seperti yang dimuat dalam Tabel 1.2 berikut ini.
Tabel 1.2 Koefisien Thiessen DAS Melikan waduk Gondang Kode Stasiun Hujan Luas (km 2) Koef Thiessen P1 Kerjo 2.531 0.144 P2 Kemuning 17.612 0.874 Ptotal 20.143 2. Hujan Kawasan
Analisis hujan kawasan di DAS Melikan dilakukan dengan menggunakan metode poligon Thiessen dan hasilnya ditunjukan pada Tabel 1.3.
Tabel 1.3 Hujan kawasan DAS Melikan
No. Tahun Waktu STA . Koef. Thiessen Max Hujan Maks
STA. Kerjo STA. Kemuning (mm/hari)
1 1999 4/30/1999 12.06 34.97 47.04 101.1 11-04-99 9.3 91.81 101.1 2 2000 02-05-00 14.45 42.84 57.29 105.69 11/13/2000 3.39 102.3 105.69 3 2001 11/16/2001 9.42 24.48 33.91 188 12/29/2001 1.76 186.24 188 4 2002 12/16/2002 10.93 27.98 38.91 74.32 1/31/2002 0 74.32 74.32 5 2003 02-01-03 13.19 103.17 116.37 116.37 02-01-03 13.19 103.17 116.37 6 2004 1/17/2004 11.94 24.48 36.42 83.06 12-04-04 0 83.06 83.06 7 2005 1/31/2005 7.54 0 7.54 94.57 11/18/2005 1.88 92.68 94.57 8 2006 2/20/2006 9.05 30.6 39.65 119.79 12/30/2006 0 119.79 119.79 9 2007 12/26/2007 27.39 236.07 263.47 263.47 12/26/2007 27.39 236.07 263.47 10 2008 10/19/2008 6.79 12.24 19.03 69.35 10-09-08 3.77 65.58 69.35 11 2009 5/22/2009 11.94 11.37 23.3 162.01 1/30/2009 1.13 160.88 162.01 12 2010 09-06-10 14.32 68.2 82.52 122.91 03-08-10 0.5 122.41 122.91 13 2011 3/23/2011 12.82 15.74 28.55 84.19 11-05-12 1.13 83.06 84.19
6 3. Jenis Sebaran Hujan Yang Terpilih
Berdasarkan pertimbangan sifat statisik data hujan, uji chi-square dan uji smirrnov-kolmogorov didaptkan jenis sebaran hujan yang sesuai yaitu Log-Pearson III.
4. Besaran Hujan Rancangan
Dari hasil analisis frekuensis didapatkanlah besaran hujan rancangan untuk berbagai macam kala ulang, seperti yang tersaji pada Tabel 1.4.
Tabel 1.4 Hujan rancangan berabagai kala ulang Kala ulang P design
(tahun) (mm) 2 117.326 5 149.387 10 182.309 25 230.279 100 316.197 200 366.639 1000 507.786 PMP 646.15
5. Debit Banjir Rancangan
Dari hasil analsis digunakanlah debit banjir rancangan yang diturunkan langsung dari hidrograf satuan sintetis Nakayasu. Tabel 1.5 menyajikan besaran debit banjir rancangan dengan berbagai kala ulang.
Tabel 1.5 Rekapitulasi banjir rancangan berbagai kala ulang Kala ulang Qdesign
(tahun) (m3/det) 2 121,76 5 153,13 10 185,34 25 232,28 50 272,08 100 316,35 200 365,71 1000 503,22 PMF 639,22
