PERENCANAAN PENGENDALIAN BANJIR BATANG ANTOKAN KABUPATEN AGAM PROVINSI SUMATERA BARAT

PERENCANAAN PENGENDALIAN BANJIR

BATANG ANTOKAN KABUPATEN AGAM

PROVINSI SUMATERA BARAT

Cipto, Nazwar Djali, Afrizal Naumar

Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Bung Hatta Padang

E-mail : cihkosae@yahoo.co.id, nazwardjali@yahoo.com, zalnaumar@yahoo.com.

Abstrak

Buruknya kondisi morfologi Batang Antokan mengancam ketentraman penduduk dan lahan pertanian serta fasilitas umum yang ada disekitarnya. Hal ini disebabkan perubahan tata guna lahan di kawasan hulu sungai. Dampaknya adalah pada saat curah hujan tinggi kondisi Batang Antokan tidak mampu menampung debit. Perencanaan Pengendalian Banjir Batang Antokan Pada bagian hilir berupa perencanaan dimensi saluran, aliran balik dan perhitungan Perkuatan Tebing. Dalam merencanakan digunakan data curah hujan dari tahun 2003 - 2012. Curah hujan diambil dari stasiun Paraman Talang (0o29’10”LS: 100o15’45”BT), stasiun Manggopoh (0o20’58”LS : 99o20’58”BT), dan stasiun Gumarang (009’50”LS : 10006’49”BT). Untuk Perhitungan curah hujan rata-rata digunakan metode Gumbel dan perhitungan curah hujan rencana digunakan metode Hasper dengan R25 = 421,963 mm. Perhitungan debit banjir digunakan metode Rasional dengan

Q25 = 881,773 m3/dtk. Penampang sungai yang direncanakan adalah ,majemuk.

Lebar B1 = 40 m, H1= 2,25 m. Lebar B2 = 50 m, H2= 1,76 m. H3= 1 m. Koef.

Manning (n) = 0,03. Dengan tinggi muka air banjir 4,01 m terjadi back water sepanjang 634,30 m dan direncanakan perhitungan stabilitas perkuatan tebing dengan matrial batu kali.

.

Kata Kunci : Sungai, Banjir, Penampang, Back Water, Perkuatan Tebing

1. PENDAHULUAN

Kenagarian Mongopoh

Kecamatan Tanjung Mutiara,

Kabupaten Agam sering

Mengalami banjir akibat meluapnya Batang Atokan. Akibat banjir ini lalu lintas Padang – Lubuk Basung dan Padang - Pasaman Barat

terganggu serta menggenangi

kawasan permungkiman dan

persawahan yang berada di kiri kanan sungai. Banjir ini disebabkan tidak mampunya penampang sungai mengalirkan debit banjir, berbelok-beloknya alur sungai, jauhnya jarak muara sungai serta terjadinya

pendangkalan (Angradasi) di muara Batang Atokan.

Banjir merupakan salah satu fenomena alam yang selalu terjadi. Banjir adalah penggenangan akibat limpasan keluar alur sungai karena debit sungai yang membesar tiba melampaui daya tampungnya, terjadi dengan cepat melanda daerah-daerah yang kerendahan, di

lembah sungai-sungai dan

cekungan-cekungan dan membawa kayu-kayu, batu, dan tanah dalam alirannya.

Secara umum ada beberapa faktor yang menyebapkan terjadinya banjir. Faktor-faktor tersebut adalah kondisi alam (letak geografis wilayah, kondisi topongrafi, geometri sungai dan sidimentasi), peristiwa alam (curah hujan dan lamanya hujan, pasang , arus balik dari sungai utama, pembendungan aliran sungai akibat lonsor, sedimentasi dan aliran lahar dingin),

dan aktifitas manusia

(pembudidayaan daerah dataran banjir, peruntukan tata ruang di dataran banjir yang tidak sesuai, belum adanya pola pengelolaan dan pengembangan dataran banjir, permukiman dibataran sungai, system drainase yang belum memadai, terbatasnya tindakan

mitigasi banjir, kurangnya kesadaran masyarakat di sepanjang alur sungai, penggundulan hutan di daerah hulu, terbatasnya salah satu upaya pemerintah dalam rangka penanganan kerusakan infrastruktur dalam aspek persungaian adalah melalui kegiatan yang bersifat represif, yakni perbaikan secara lansung terhadap kerusakan sungai yang terjadi serta pembangunan-pembangunan. Untuk kegiatan pembangunan-pembangunan

pengendalian banjir Batang Antokan dengan melalukan Normalisasi

Sungai bagian hilir dan

memindahkan muara yang berjarak ± 2 km dari muara semulanya. Mengingat begitu pentingnya mempelajari dan mendalami dampak banjir di Batang Antokan ini, Dan memberi informasi kepada pihak-pihak terkait dapat dijadikan pedoman dalam pelaksanaan kegiatan fisik konstruksi nantinya. Maka lokasi studi yang saya ambil dalam penulisan Tugas Akhir ini,

adalah: “Perencanaan

Pengendalian Banjir Batang Antokan Kabupaten Agam Provinsi Sumatra Barat “.

2. METODOLOGI

Metodologi yang digunakan dalam penulisan ini adalah studi literatur dan pengumpulan data. Kegiatan yang akan dilakukan secara garis besar dibedakan atas:

a. Studi literatur.

Dalam studi literatur didapatkan teori-teori untuk analisa hidrologi, analisa hidrolika, perkuatan tebing, air balik yang berhubungan dengan penulisan tugas akhir ini.

b. Pengumpulan Data.

Data yang dibutuhkan adalah peta topografi, DAS (Daerah Aliran Sungai), data curah hujan 10 tahun, data klimatologi 10 tahun (tahun 2003 sampai tahun 2012), data penggunaan lahan 10 tahun, data teknis penampang sungai, data proyek yang sudah dilaksanakan serta data lainnya untuk menambah atau melengkapi imformasi yang diperoleh dari Dinas Pekerjaan Umum Pengairan Provinsi Sumatra Barat dan Dinas Pengelolaan Sumber Daya Air (PSDA). beberapa instasi lainnya yang memberikan data sekunder pada penulisan Tugai Akhir ini.

c. Analisa dan perhitungan.

Berdasarkan data yang diperoleh

nantinya akan dilakukan

perhitungan dan analisa antara lain :

analisa hidrologi, analisa debit banjir, perhitungan hidrolika dan Perencanaan dimensi penampang sungai.

3. PENGENDALIAN BANJIR

Sungai adalah aliran air yang besar dan memanjang yang mengalir secara terus-menerus dari hulu menuju hilir. Dari tempat asalnya sampai berakhirnya di laut atau dari letak geografisnya, sungai dapat dikelompokan menjadi tiga daerah yaitu, daerah hulu, daerah transisi dan daerah hilir. Ketiga daerah ini juga menunjukan sifat dan karakteristik dari sistem sungai yang berbeda.

Secara umum penyebab terjadinya banjir dapat dikategorikan menjadi

dua hal, yaitu karena faktor alam dan faktor manusia. Yang termasuk faktor alam diantaranya :

1. Intensitas hujan yang tinggi 2. Pengaruh fisiologi

3. Kapasitas sungai yang tidak memadai

4. Adanya erosi dan

sendimentasi seperti hambatan aliran oleh faktor geometri alur sungai berupa belokan-belokan sungai dan endapan material di alur sungai

Sedangkan faktor manusia meliputi :

1. Pengembangan daerah

pemukiman di sepanjang tepi alur sungai

2. Perencanaan sitem

pengendalian banjir yang tidak tepat

3. Adanya perubahan tata guna lahan di daerah tangkapan air yang menyebab-kan aliran permukaan menjadi besar

4. Kurangnya kesadaran

masyarakat untuk membuang sampah pada tempat yang benar.

Pengendalian banjir sungai merupakan suatu metode yang digunakan untuk menyediakan alur

sungai dengan kapasistas

mencukupi untuk menyalurkan air,

terutama air yang berlebih saat curah hujan tinggi. Tujuan Pengendalian Banjir sungai antara lain untuk keperluan navigasi, melindungi tebing sungai karena erosi (kikisan), atau untuk memperluas profil sungai guna menampung banjir-banjir yang terjadi.

4. Tinjauan Pustaka

4.1.Analisa Curah Hujan Rata-Rata

Data yang digunakan dalam perhitungan curah hujan rata-rata merupakan data curah hujan maksimum dari setiap hujan harian. Ada tiga metode yang dapat digunakan dalam analisa curah hujan rata-rata yaitu :

4.1.1 Metoda Rata-rata Aljabar Rumus : n Pn P P P  1  2 ...

 P = Tinggi curah hujan

rata-rata (mm)



P

₁



P

₂



...

Pn

= Curah hujan di tiap-tiap pos pengamatan (mm)

 n = Banyaknya stasiun curah hujan

4.1.2 Metoda Polygon Thiessen

Rumus : P

=P1A1+ P2A2+ P2A3 + ⋯ . . +PnAn A₁+ A₂ + A₃+ ⋯ … … A_n

Ai = luas areal polygon

(km2)

4.2 Analisa Curah Hujan Rencana

Analisa hujan rencana dapat diperhitungkan untuk periode ulang 2 tahun, 5 tahun, 10 tahun, 20 tahun, 25 tahun, 50 tahun dan 100 tahun. Metoda yang digunakan antara lain :

4.2.1 Metode Gumbel

Metode distribusi Gumbel ini disebut juga dengan metode distribusi ekstrim. Umumnya digunakan untuk analisa data maksimum. Adapun persamaan yan digunakan adalah : XT = Sx Sn Yn Yt X    Dimana :

 XT = Hujan dengan return

periode T (mm)

 𝑋 = Curah hujan maksimum rata-rata (mm)

 n = Banyak data tahun pengamatan

 Sx = Standart deviasi

 Yn= Reduced mean (hubungan dengan banyak data, n)

 YT = Reduced variate

(hubungan dengan return Period, t)

 Sn = Reduced standar deviation (hubungan dengan banyaknya data, n).

Nilai YT, Yn dan Sn telah ditetapkan

dalam tabel (lampiran)

4.2.2 Metode Hasper

Persamaan yang digunakan adalah : 𝑅𝑇 =

R

+ 𝑆. 𝑈𝑇

Dimana :

 RT = Curah maksimum dengan priodeulang T tahun (mm) 

R

= Hujan maksimum rata-rata

(mm)

 R1 = Hujan maksimum pertama.  R2 = Hujan maksimum kedua  S = Standar deviasi

 UT = Variabel standar untuk periode ulang .T

Selain yang diatas ada lagi variabel yang lain yaitu : Tm =

m n 1

n = Jumlah tahun pengamatan m = Urutan (ranking)

4.2.3 Metode Weduwen Persamaan yang digunakan :

Rn = Mn x Rp Dimana : Rn = Hujan rencana dengan periode ulang Rp = mp R Ket :

 R = Harga terbesar dari R2 atau

5 6 R1

 R1 = Hujan maksimum pertama.

 R2 = Hujan maksimum kedua  mn = mp = dari tabel (n :

periode ulang dan p: lama pengamatan).

4.2.4 Uji Keselarasan Chi Kuadrat (Chi Square)

Uji keselarasan chi kuadrat menggunakan rumus : X2 = (𝑂𝑖−𝐸𝑖) 2 𝐸𝑖 𝑛 𝑖=1

Suatu distrisbusi dikatakan selaras jika nilai X2 hitung < X2 kritis. Nilai X2 kritis dapat dilihat di Tabel 2.5. Dari hasil pengamatan

yang didapat dicari

penyimpangannya dengan chi square kritis paling kecil. Untuk

suatu nilai nyata tertentu (level of

significant) yang sering diambil

adalah 5 %. Derajat kebebasan ini secara umum dihitung dengan rumus sebagai berikut

Dk = N- (P + 1) di mana : Dk = Derajat kebebasan

P = Nilai untuk distribusi Metode Gumbel, P = 1 Adapun kriteria penilaian hasilnya adalah sebagai berikut :

Apabila peluang lebih dari 5% maka persamaan dirtibusi teoritis digunakan dapat diterima.

a. Apabila peluang lebih kecil dari 1% maka persamaan distribusi teoritis yang digunakan dapat diterima.

b. Apabila peluang lebih kecil dari 1% - 5%, maka tidak mungkin mengambil keputusan, perlu penambahan data.

4.3 Intensitas Curah Hujan

besarnya dapat di hitung dengan menggunakan rumus Manonobe.

I = 24 R * ( t 24 )2/3 Dimana:

I = Curah hujan kala ulang tahunan (mm)

R = Curah hujan maksimum rata-rata (mm)

4.4 Debit Banjir Rencana

Analisa debit banjir yang dilakukan dengan periode ulang 2,5,10,20,50, dan 100 tahun. Proses perhitungan debit banjir dimulai dengan pengumpulan data hujan dan topografi. Setelah data curah hujan rata-rata dan curah hujan rencana didapat maka perhitungan debit banjir rencana dapat dilakukan dengan beberapa metode antara lain.

4.4.1 Metoda Hasper

Pada perhitungan debit banjir rencana metode Hasper, tinggi hujan yang diperhitungkan adalah tinggi curah hujan pada titik pengamatan. Metode ini digunakan untuk luas DAS < 100 km2, dengan persamaan dasarnya adalah :

Q = α . β . f . q dengan :

Q = debit banjir rencana untuk periode ulang T tahun (m3/dtk)  _{= Koefisien aliran}  _{= Koefisien reduksi} q _{= Hujan maksimum ( m}3 / dtk / km2 )

F = Luas daerah pengaliran (km2)

4.4.2 Metode melchior

Metode Melchior metode

perhitungan banjir rancangan untuk luas tangkapan hujan (catchment area) > 100 km2.

Persamaannya adalah : 𝑄 = 𝛼 𝑥 𝐴 𝑥 𝑞 𝑥 𝑅𝑇

200 Dimana :

Qmaks = Debit maksimum

(m3/dt)

α = Koefisien pengaliran

q = Debit banjir per

satuan luas

(m3/dt/km2)

A = Luas daerah aliran sungai (km2)

4.4.3 Metode Weduwen

Metode perhitungan banjir Weduwen cocok untuk catchment area ≤ 100 km2.

Persamaannya adalah : Q = α.β.qn.A

dengan :

α = koefisien limpasan air hujan weduwen (run off)

β = koefisien reduksi weduwen qn = debit persatuan luas

(m3/dt/km2)

Metode Rasional didasarkan pada persamaan berikut:

Q = 0.278 C.I.A dengan :

I = intensitas hujan (mm/jam) C = Koefisien aliran yang tergantung

pada jenis permukaan lahan A = Luas Daerah Aliran (km2) Q = Debit Maksimum (m3/detik)

4.5 Perencanaan Dimensi Saluran

Untuk merencanakan dimensi saluran sungai dipengaruhi oleh besarnya debit yang dialirkan, kemiringan dasar saluran dan kekasaran saluran, dan lain - lain. Semua ini dilakukan agar diperoleh saluran sungai yang efektif dan efisien.

4.5.1 Analisa Hidrolika

Beberapa factor yang harus diperhatikan dalam perhitungan dimensi saluran :

a. Kemiringan Saluran

Kemiringan memanjang dasar saluran biasanya diatur dengan keadaan tinggi topografi dan tinggi energi yang diperlukan untuk mengalirkan air. Dalam berbagai hal, kemiringan ini dapat

pula bergantung pada kegunaan saluran.

b. Kapasitas Pengaliran

Dalam perencanaan saluran, periode ulang yang digunakan tergantung fungsi saluran serta daerah tangkap hujan yang dikeringkan. Penentuan periode ulang juga didasarkan dengan pertimbngan-pertimbangan

ekonomis.

Perhitungan analisa debit banjir Batang Lembang ini direncanakan dengan periode ulang 2 tahunan, 5 tahunan, 10 tahunan, 25 tahunan, 50 tahunan, 100 tahunan.

4.5.2 Kapasitas Saluran

Perhitungan kecepatan rata-rata

dengan menggunakan rumus

Manning adalah sebagai berikut : Penampang Saluran Persegi : Q = A x V A = b x h P = b + 2.h R = 𝐴_𝑃 V = 1_𝑛 𝑥 𝑅23 𝑥 𝐼12 Dimana : Q = Debit ( m3/dt )

V = Kecepatan Aliran rata-rata ( m/dt )

n = Koefisien kekasaran Manning P = Keliling Basah ( m)

m = Talud

A = Luas keliling basah ( m2 ) R = Jari-jari Hidrolis ( m ) I = Kemiringan saluran

4.5.3 Koefisien Kekasaran Manning

Faktor-faktor yang memiliki pengaruh besar terhadap koefisien Manning antara lain :

a. Kekasaran Permukaan b. Ketidakteraturan Saluran c. Trase Saluran

d. Pengendapan Pengerusan e. Taraf air dan Debit

4.6 Analisa Back Water (Air Balik)

Gambar 2. Steady Non Uniform

Flow

Tinggi tenaga total setiap titik dalam aliran : 𝐻 = 𝑑𝑧 𝑑𝑥+ 𝑑𝑕 𝑑𝑥+ 𝑑 𝑑𝑥 𝑉2 2𝑔

Di integrasikan terhadap jarak (ds) 𝑑𝐻 𝑑𝑥 = 𝑑𝑧 𝑑𝑥+ 𝑑𝑕 𝑑𝑥+ 𝑑 𝑑𝑥 𝑉2 2𝑔 −𝑆𝑓 = −𝑆𝑜 +𝑑𝑕 𝑑𝑥+ 𝑄2_𝑇 𝑔𝐴3 𝑑𝑕 𝑑𝑥 𝑑𝑕 𝑑𝑥 = 𝑆𝑜 − 𝑆𝑓 1 −𝑄_𝑔𝐴2𝑇₃ 𝑑𝑕 𝑑𝑥 = 𝑆𝑜 − 𝑆𝑓 1 − 𝐹𝑟2

Back water dapat terjadi karena

adanya perbedaan tinggi tekanan aliran pada suatu titik (saluran) yang ditinjau.

Dalam perhitungan panjang

back water dapat digunakan dengan

dua cara, yaitu :

1. Metode Tahapan Langsung (Direct Step Method)

Energi spesifik : 𝐸 = 𝑕 +𝑉 2 2𝑔 𝑉2 2𝑔+ 𝑕2+ 𝑆𝑜. ∆𝑥 = 𝑉1 2 2𝑔 + 𝑕1+ 𝑆𝑓. ∆𝑥 𝐸₂+ 𝑆𝑜. ∆𝑥 = 𝐸₂+ 𝑆𝑓. ∆𝑥 ∆𝑥 = 𝐸2− 𝐸1 𝑆𝑓 − 𝑆𝑜 𝑆𝑓 = 𝑆𝑓1− 𝑆𝑓2 2

2. Metode Tahanpan Standar (Standar Step Method)

Energi total : 𝐻 = 𝑍 + 𝑕 +𝑉2 2𝑔 𝑍1+ 𝑕1+𝑉1 2 2𝑔 = 𝑍2+ 𝑕2+ 𝑉22 2𝑔 + ∆𝐻 𝐻1 = 𝐻2+ ∆𝐻

∆𝐻 = 𝑆𝑓. ∆𝑥

5. Kondisi Umum Kawasan 5.1 Geografis

5.1.1 Letak Geografis

Batang Antokan Terletak Pada Kabupaten Padang Pariaman dan Kabupaten Agam Kecamatan Lubuk Basung Nagari Mangopoh. Daerah Aliran Batang Antokan Mempunyai Luas 478,90 KM2. Bagian Hulu berada di kawasan Danau Maninjau dengan elevasi mungka air ± 464 Meter dan puncak bukit yang mengelilingi danau dengan ketingian rata-rata ± 1.450 Meter, Bagian tengah berada di perbatasan Kabupaten Agam terletak pada koordinat 00o01'34''- 00o28'43'' LS dan 99o46'39''- 100o32'50'' BT dengan luas 2.232,30 km2, atau setara dengan 5,29% dari luas provinsi Sumatra Barat yang mencapai 42.297,30 km2 Dan Kabupaten Pariaman dengan elevasi ± 25 meter, Bagian hilir berada di desa Tiku Lima Jorong. Karapan Daerah aliran sungai sebesar 0,70.

Batas-batas Wilayah

Sebelah Utara : Kabupaten Pasaman Barat

Sebelah Timur : Kebupaten Pariaman

Sebelah Selatan: Kabupaten Lima Puluh Kota dan Kecamatan Lubuk Basung

Sebelah Barat : Samudra Hindia

5.1.2 Administratif

Untuk perhitungan curah hujan rata-rata digunakan dengan metode, yaitu metode Aljabar dan motode Thiessen. Dengan

mengunakan data dari 3 stasiun (Paraman Talang, Gumarang dan Manggopoh). Curah hujan selama 10 tahun yaitu dari tahun 2003 sampai tahun 2012, seperti telampir dalam tabel berikut :

Sumber: PSDA SUMBAR

5.2 Data Teknis Sungai

Data teknis dari batang antokan yang dibutuhkan dalam penulisan tugas akhir ini yaitu

- Panjang Sungai (L) = 32,41 km - Luas DAS = 202,70 km2

- Ketinggian di hulu = ± 2450 m - Ketinggian di hilir = ± 25 m

Das Batang Antokan

- Data Curah Hujan

Sta. Paraman talang (2003-2012) Sta. Monggopoh (2003-2012) Sta. Gumarang (2003-2012) - Lokasi Studi

6. Analisa Data

6.1 Analisa Curah Hujan Rata-rata

Curah hujan rata-rata

 

X : Perhitungan :

X = 97 + 65 + 98,5 = 86,83 mm 3

6.2 Analisa Curah Hujan Rencana

Untuk perhitungan curah hujan rencana dilakukan dengan 3 metode, yaitu metode Gumbel, motode Hasper dan Metode Log person III. Dari ketiga metode tersebut di ambil nilai curah hujan rata-rata. Hal ini dilakukan untuk mencari angka curah hujan yang mungkin terjadi dalam periode tertentu. Jadi nilai curah hujan ini yang digunakan untuk perhitungan debit rencana

6.2.1 Metode Gumbel

Rumus :

X = X + 𝑌𝑡−𝑌𝑛_𝑆𝑛 ∗ 𝑆𝑥 n = 10 tahun

Untuk curah hujan 10 tahun tabel reduce variante (Yt) adalah sebagai berikut :

Yn = 0.4952

Sn = 0.9496

Yt = 2.2502

a. Metode Hasper

Untuk metode hasper data curah hujan yang dipakai juga sama dengan data curah hujan rata-rata dari metode thiessen, namun data-data tersebut diurut dari curah hujan terbesar ke yang terkecil.

Perhitungan Curah Hujan

Rencana Metode Hasper

Rumus : RT = R + Sd*UT

Dimana : RT = Curah hujan priode

ulang

Sd = Standar deviasi = ½[ R1 – R + R2– R]

µ1 µ2 R = Curah hujan rata-rata R1 = Hujan maxsimumpertama

R2 = Hujan maxsimum kedua

U = Variabel standar UT = Konstanta hasper

sehubungan dengan priode ulang yang di kehendaki.

Selain yang diatas variabel lain adalah :

𝑇𝑚 =n+1_m

m = Urutan Rengking

Rangking M Tahun Hujan Max 301.829 276.632 182.931 175.829 160.851 157.161 115.479 102.338 86.916 66.015 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 2002 2005 2006 2003 2007 2004 2008 2011 2010 2009 R1 R2 1625.981 Jumlah

n = Jumlah Tahun Pengamatan Maka perhitungan adalah :

R = 1625.981₁₀ = 162.60 mm

R1 = 301.829 mm max. 1

R2 = 276.632 mm max. 2

UT = -0,22 (Dari tabel standar

variabel untuk setiap harga retrun

priode) harga return periode )Maka nilainya adalah :m = 1 maka didapat nilai T1 = 10+1

1 = 11Untuk T1 = 11,dari tabel standar variabel didapat u 1= +1.35m = 2 maka didapat nilai T2 = 10+1

2 = 5.5Untuk T2 = 5.5, dari tabel standar variable didapat u1= + 0.7 6.2.2 Metode Log Pearson III

Rumus : ) ( logX GxS X Log _TR   Langkah perhitungan :

1. Nilai rata-rata log X yang didapat pada perhitungan sebelumnya n X Log X Log i n i



  1 mm X Log 2,199 20 99 , 43  

2. Nilai standar deviasi Log X yang didapat pada perhitungan sebelumnya





1 log log 2 1   



 n X X X Log S i n i 115 , 0 1 20 25195 , 0 _   X Log S

3. Hitung nilai koefisien kemencengan















3 3 1 log 2 1 log log X S n n X X n Cs i n i    











20 1



20 2



0,115



2,248 0,0,058703 20 3      Cs

Dari Nilai Cs = 2,248. Untuk n = 2 didapat nilai G = -0,335 4. Hitung curah hujan kala ulang

T-tahun ) ( logX GxS X Log _TR  

Contoh untuk periode ulang 2 Tahun Log X2 = 2,199 + (-0,335 x 0,115) X2 = 144,833 mm 5. Perhitungan selanjutnya ditabelkan

Sumber : Hasil Perhitungan

6.3 Penentuan Jenis Distribusi

Dari hasil penetuan jenis distribusi, metode yang memenuhi parameter adalah log pearson III.

Dari perhitungan curah hujan rencana dengan 3 metode di atas, maka akan didapat curah hujan rencana rata-rata adalah :

Tabel Curah Hujan Rencana Tiga Metode Dirata-ratakan.

6.3.1 Uji Chi Kuadrat

Sebaran Normal Tabel 4.12 Analisa Frekuensi Curah Hujan Distribusi:

Sumber : Hasil Perhitungan

Perhitungan Curah

Hujan Sebaran Normal

Hasil Perhitungan diatas masukan ke dalam nilai syarat :

Sebaran Normal Hitungan Selisih CS = 0 CS = 0.759

Ck = 3 Ck = 3.776

Dari perhitungan curah hujan dengan metode Chikuadrat sebaran teoritik Normal didapat nilai deviasi yang sangat kecil, maka nilai dari perhitungan sebaran Normal dapat digunakan.

Analisa Debit Banjir Rencana

Untuk menghitung Debit Banjir Rencana dilakukan dengan dua metode, yaitu metode Rasional dan Metode Hasper. Data untuk kedua metode tersebut di ambil dari nilai curah hujan rencana.

1. Perhitungan Intensitas Curah Hujan .Dalam penganalisaan

menggunakan metode

MONONOBEL, dengan rumus :

𝐼 =₂₄𝑅 [42_𝑡 ] 2 3 Dimana : t = _𝑉𝐿 dan V = 72 x [𝐻_𝐿]0.6

Data diambil dari perhitungan curah hujan rencana maksimum tahun 2003 adalah : R = 301.829 mm

L1 = Panjang sungai = 32.41 km

∆H = Perbedaan elevasi

= elevasi tertinggi – elevasi terendah = 530 m – 250 m = 280 m

Maka dari data diatas didapat : V = 72 x [_32.410.28]0,6

= 4.16 km/jam Durasi curah hujan (t) = 32.41_4.16 =

7.79 jam. Besarnya Intesitas curah hujan :

I = 301.829₂₄ ˟ [_7.7924 ]2/3 = 26.73 mm/jam

2. Metode Rasional

A = Luas cathment area = 202.70 km2 f = 0.278

L1 = Panjang sungai = 32.41 km

∆H = Perbedaan elevasi

= elevasi tertinggi – elevasi terendah

= 530 m – 250 m = 280 m Jadi : S = _𝐿1𝐻 L1 = 0.9 x L1 = 0.9 x 32.41 km = 29.169 km S = _{29.169 𝑥 10³}280 𝑚 = 0.0096 S1 = 20% x S = 20% x 0.0096 = 0.00192 Kecepatan ( V ) = 72 x S1(0.6) = 72 x 0.00192 (0.6) = 1.688 m/dtk Waktu Kosentrasi ( t ) = 𝐿1_𝑉 = 29.169_1.688 = 17.28 jam

3. Curah Hujan rata – rata :

(𝑅 ) = ₂₄𝑅 24_𝑡 2/3 R2 = 160.960 24 24 17.28 ⅔ = 8.350 mm I2 = 𝑅 𝑡 mm/jam = 8.250 𝑚𝑚 17.28 𝑗𝑎𝑚 = 0.483 mm/jam Q2 = f . β . I . A = 0,278 . 1,5 . 0,483 . 202,70 = 40.826 m3/dtk R5 = 240.758 24 24 17.28 ⅔ = 12.489 mm I5 = 𝑅 𝑡 mm/jam = 12.489 𝑚𝑚 17.28 𝑗𝑎𝑚 = 0.723 mm/jam

Q5 = f . β . I . A = 0,278 . 1,5 . 0,723 . 202,70 = 61.149 m3/dtk R10 = 300.137 24 24 17.28 ⅔ = 15.567 mm I10 = 𝑅 𝑡 mm/jam = 15.567 𝑚𝑚 17.28 𝑗𝑎𝑚 = 0.901 mm/jam Q10 = f . β . I . A = 0,278 . 1,5 . 0,901 . 202,70 = 76.149 m3/dtk R25 = 378.791 24 24 17.28 ⅔ = 19.650 mm I25 = 𝑅 𝑡 mm/jam = 19.650 𝑚𝑚 17.28 𝑗𝑎𝑚 = 1.137 mm/jam Q25 = f . β . I . A = 0,278 . 1,5 . 1,137 . 202,70 = 96.118 m3/dtk R50 = 438.131 24 24 17.28 ⅔ = 22.728 mm I50 = 𝑅 𝑡 mm/jam = 22.728 𝑚𝑚 17.28 𝑗𝑎𝑚 = 1.315 mm/jam Q50 = f . β . I . A = 0,278 . 1,5 . 1,315 . 202,70 = 111.175 m3/dtk R100 = 498.434 24 24 17.28 ⅔ = 25.856 mm I100 = 𝑅 𝑡 mm/jam = 25.856 𝑚𝑚 17.28 𝑗𝑎𝑚 = 1.496 mm/jam Q100 = f . β . I . A = 0,278 . 1,5 . 1,496 . 202,70 = 126.477m3/dtk.

Debit Banjir Rencana Metode Rasional 4. Metode Hasper Rumus : Q = α x β x qn x A Diketahuhi : A = 202.70 km2 L = 32.41 km ∆H = 280 m Maka : α = 7 . 0 7 . 0 075 . 0 1 012 . 0 1 A A     = 7 . 0 7 . 0 70 . 202 075 . 0 1 70 . 202 012 . 0 1 x x   = 0.37 Tc = Waktu Konsentrasi Tc = 0.1 x L0.8 x S-0.3 = 0.1 x 32410.8 x 0.0096-0. = 0.1 x 16.164 x 4.0.3 = 6.5 jam 1 𝛽 = Koefisien Reduksi = 1 + _{ }   15 10 7 . 3 2 4 . 0 t x t t 12 4 / 3 A x

=1 + 15 5 . 6 10 7 . 3 5 . 6 2 5 . 6 4 . 0    x x 12 70 . 202 0.75 x = 1.5 Β = 1.5

Karena t > 2, maka besar distribusi hujan (r n) adalahah ; r n = 1  t txR

Sumber : Hasil Perhitungan

6.5 Dimensi Penampang Batang Antokan Di Rencanakan

Data Desain : Q normal desain = 532,32 m3/detik Q banjir desain = 881,773 m3/detik I dasar sungai = 0,0429

Penampang desain berbentuk trapesium bertingkat dengan talud 1 : 1

Direncanakan :

Lebar Q1 = 40 m Lebar Q2 = 50 m

Koef. Manning (n) = 0,03

6.6 Analisa Air Balik/

Back Water

Analisa pengaruh aliran balik (Back Water) dari Saluran Sungai Batang Antokan bagian hilir.

Data didapat dari dimensi eksisting :

0 1000 2000 2 5 10 25 50 100 D E B IT R E N C A N A ( m 3/ dt )

PERIODE ULANG ( TAHUN )

PERHITUNGAN DEBIT BANJIR RENCANA Gumbel Rasional 1 1 M.A.B M.A.N 1 1

Debit (Q) = 881,773 m³/dt Lebar dasar saluran (b)= 40 m Tinggi air normal banjir (h)= 4.01 m Kemiringan saluran (I)= 0,0429 Kekasaran saluran (n) = 0,03 (1 : m) = 1

Hasil analisa :

Dengan tinggi muka air banjir 4,01 m terjadi back water sepanjang 634,30 m dari hilir sungai.

6.7 Perhitungan Stabilitas Perkuatan Tebing

4. Akibat berat sendiri

5. Akibat tekanan hidrostatis

6. Akibat gaya gempa

7. Akibat tekanan tanah

Data-data : Berat isi tanah lempung (γs) = 1,744 t/m3

Berat jenis batu kali = 2,2 t/m3 Sudut geser tanah (Ø) = 15° - Kohesi (C) = 1,40

Panjang dasar bangunaan (B) = 5,01 m

6.8 Pada Saat Debit Kosong 6.8.1 Akibat Berat Sendiri

Tabel Momen Akibat Berat Sendiri

6.8.2 Akibat Gaya Gempa

Gaya yang diakibatkan oleh

gempa harus diperhitungkan terhadap kekuatan bangunan. Gaya gempa ini bekerja ke arah yang berbahaya dengan garis kerja melewati titik bangunan dalam mendatar. Pada Peta Zona Gempa Indonesia dapat dilihat pembagian wilayah gempa yang berbeda. Koefisien gempa dapat dihitung dengan menggunakan rumus : K = 𝐚𝐝_𝐠

Dimana :

K = Koefisein gempa

ad = Percepatan gempa desain (m/dt2)

ac = Percepatan gempa dasar (m/dt2)

V = Faktor koreksi pengaruh jenis tanah setempat

Z = Koefisien zona gempa g = Gaya gravitasi (9,81 m/dt2) Diketahui : Z = 1,20 ac = 1,13 m/dt2 V = 1,00 ad = Z . ac . V = 1,20 . 1,13 . 1,00= 1,356 K = ad_g= 1,356_9,81= 0,12

Gaya gempa yang bekerja secara horizontal pada titik tangkap gaya berat sendiri bangunan.

He = K x G Dimana :

He = koefisien gempa G = gaya per segmen

He = K x G= 0,12 x 2,2= 0,26 t Momen = 0,26 . 1= 0,26 t.m

Untuk perhitungan selanjutnya ditabelkan sebagai berikut :

 Kontrol Stabilitas Perkuatan Tebing Tabel Resume Gaya

6.8.3 Kesimpulan

Berdasarkan dari uraian bab-bab sebelumnya, maka penulis mengambil kesimpulan dari Tugas Akhir yang penulis buat adalah:

1. Data Curah Hujan yang di analisa adalah data dari tahun 1993 sampai tahun 2012.

2. Perhitungan curah hujan rencana pada tugas akhir menggunakan 4 metode yaitu metode Gumbel, Hasper, Log Person Type III, dan Rata-rata dimana perhitungan curah hujan yang digunakan berdasarkan uji kecocokan (Uji Chikuadrat) maka didapat curah hujan rencana menggunakan sebaran kekerapan teoritik Normal.

3. Penulis merencanakan dimensi penampang majemuk berbentuk trapesium bertingkat menggunakan data debit rencana periode ulang 25 tahun sebesar 881,773 m3/detik. Perbaikan kapasitas tampungan batang antokan yaitu dengan melakukan analisa debit dan merencanakan dimensi penampang sungai, maka didapat lebar dan tinggi penampang sebagai berikut :  Dimensi Saluran Untuk Ruas I : Q = 881,773 m³/dt B = 40m .b = 5 m H = 5,01 m .S = 0,002 m = H : V = 1/1 = 1 m2 = 1.5 V = 1/n*R2/3*S1/2 n = 0.03 4. Untuk analisa Back water dengan Tinggi muka air normal banjir 4,01 m terjadi Air Balik (back

water) sejauh 634,30 m dari hilir

sungai.

5. Hasil Analisa Perhitungan Tugas Akhir Penulis Untuk Perencanaan Pengendalian Banjir Batang Antokan.

6.8.4 Saran

Disarankan dalam tahap

perencanaan terlebih dahulu dilakukan survey studi yang berhubungan dengan keadaan sungai, baik saat banjir maupun saat normal sehingga dapat kita ketahui solusi berdasarkan kondisi lapangan

sungai tersebut. Dengan

direncanakan besarnya dimensi penampang diharapkan dapat mencegah terjadinya banjir. Untuk itu direncanakan agar masyarakat dapat melakukan pemeliharaan rutin. Semoga Tugas Akhir ini bermanfaat.

7. DAFTAR PUSTAKA

C.D. Sumarto, Hidrologi Teknik Edisi ke-2, Erlangga, Jakarta.1999

Departemen Pekerjaan Umum (DPU) Direktorat Jenderal Pengairan, Japan International Cooperation Agency (JICA),

Pengenalan Teknologi Sabo.1996

Departemen Pekerjaan Umum Direktorat Jenderal Pengairan

Badan Penelitian dan

Pengembangan, Kriteria Perencanaan1-7, Jakarta.2002

Mardjikoon, Prognjono, Transpor

Sedimen, Yogyakarta. 1987

Oehadijoko, Dasar-Dasar Teknik

Sungai,Jakarta.1993

Sosrodarsono, Suyono (2003),

HidrologiUntukPengairan, PT

PradnyaParamita, Jakarta Sri Harto Br. (1993), Analisis

Hidrologi, PT Gramedia

Pustaka Utama, Jakarta

Suripin (2003), Sistem Drainase

Perkotaan yang

Berkelanjutan, Andi,

Yogyakarta

Triatmodjo, Bambang, Hidrologi

Terapan, Yogyakarta.2008

Triatmodjo, Bambang, Hidraulika

II, Yogyakarta.2003

Utama, Lusi ( 2013), Hidrologi

Teknik, Bung Hatta University

Press, Padang

(http://www.antarasumbar.com/beri ta/provinsi/d/1/37271 0/banjir-di-

solokakibat-penyempitan-sungaibatang-lembang.html ) di

akses tanggal 23 Februari 2016

http://beranda- miti.com/normalisasi-sungai-upaya- penanggulangan-dan-pencegahan-banjir/ diakses tanggal 05 Juni 2016