ANALISA POLA OPERASI TERHADAP KANAL PENGENDALI BANJIR KECAMATAN DELI TUA KOTA MEDAN
PROPOSAL TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi syarat penyelesaian pendidikan sarjana teknik sipil
RIZKY UTAMA
09 0404 019
Dosen Pembimbing
Ir.
Makmur Ginting
, M.Sc
NIP. 19551201 198103 1 005
BIDANG STUDI TEKNIK SUMBER DAYA AIR
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
ANALISA POLA OPERASI TERHADAP KANAL PENGENDALI BANJIR KECAMATAN
DELI TUA KOTA MEDAN
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Air adalah unsur yang tidak dapat dipisahkan dari kehidupan manusia. Bahkan dapat dipastikan tanpa pengembangan sumberdaya air secara konsisten peradaban manusia tidak akan mencapai tingkat yang dinikmati sampai saat ini. Oleh karena itu pengembangan dan pengolahan sumber daya air merupakan dasar peradaban manusia (Sunaryo, dkk,).
Saat ini kerusakan lingkungan telah mengarah pada keadaan sector sumber daya air yang kritis dan konflik penggunaan untuk berbagai keperluan seperti air minum, air irigasi, pembangkit listrik tenaga air, air industry untuk mencapai pemecahan yang efektif dan berkelanutan atas permasalahan air, antara lain adalah banjir, kekurangan air (kekeringan), air tercemar dan alokasi air, diperlukan suatu studi analisa dalam pengelolaan sumber daya air termasuk di antaranya pengelolaan banjir.
Untuk mengembangkan sumber daya air serta mengendalikan banjir maka diperlukan suatu system pengendalian banjir, Dalam perencanaan bangunan pengendali banjir (saluran drainase, tanggul, dll) data masukan curah hujan sangat diperlukan.Intensitas curah hujan adalah ketinggian curah hujan yang terjadi pada suatu kurun waktu di mana air tersebut terkonsentrasi (JoesronLoebis 1992).
Pelimpah merupakan suatu bangunan yang digunakan sebagai saluran pengeluaran air berlebih dari suatu bendungan atau tanggul ke area di hilirnya. Pelimpah akan melepaskan debit air lebih sehingga air tidak meluap mengakibatkan overtoping dan menggerus lereng hilir atau bahkan menghancurkan bendungan tipe urugan.
1. sungai deli dengan anak sungainya yaitu, sungai Babura, sikambing dan sungai putih.
2. Sungai kera. 3. Sungai precut.
4. Sungai belawan dengan anak sungai yaitu sungai badera.
5. Sungai serdang dengan anak sungainya, sungai belumai, dan sungai kualanamu.
6. Sungai tuan. 7. Sungai pantai labu.
Sungai deli adalah sungai yang sering mengalir membelah inti kota medan, sungai ini sering mengalami banjir dan melimpasi areal disekitarnya. Tidak jarang memakan korban jiwa, kejadian banjir di kota medan hampir rata-rata10-12 kali/tahun sangat dipengaruhi oleh kondisi DAS sungai deli dan DAS belawan di daerah hulu. Serta disebabkan oleh 2 hal yaitu :
1. Banjir akibat kiriman dari daerah hulu
2. Banjir di kota medan sendiri akibat kondisi drainase kota yang buruk.
Hal ini disebabkan oleh terbatasnya peningkatan kapasitas sungai deli karena banyaknya bangunan, baik perumahan, perkantoran, maupun industry di sepanjang sungai. Penampang sungai/anak sungai melalui daerah tersebut semakin kecil diakibatkan tingginya tingkat pertumbuhan penduduk, bertambahnya aliran permukaan, kerusakan daerah tangkapan air di hulu sungai, dan kurangnya kesadaran masyarakat dimana sering membuang sampah ke anak sungai dan sangat minimnya biaya operasi serta pemeliharaan untuk bangunan drainase yang sudah ada.
Curah hujan yang tinggi ini menyebabkan air meluap di beberapa sungai di Medan diantaranya adalah Sungai Belawan yang terletak di sebelah barat kota Medan. Sungai Deli yang terletak di tengah-tengah kota Medan dan yang terakhir dari ketiga sungai itu adalah Sungai Percut yang juga berada di tengah-tengah kota Medan.
kurangnya kesadaran masyarakat yang tinggal di sekitar aliran sungai dalam menjaga lingkungan. Kurangnya sosialisasi dari Pemerintah mengenai larangan mendirikan bangunan di sekitar Daerah Aliran Sungai (DAS), juga ditengarai sebagai penyebab banjir tersebut..
masalah bangunan liar yang makin hari makin bertambah saja di bantaran sungai membuat lebar sungai semakin menyempit. Keadaan sungai yang terus memprihatinkan ini diperparah dengan kebiasaan masyarakat membuang sampah secara sembarangan. Akibatnya sungai semakin sempit dan alirannya terhambat karena volume sampah yang terus meningkat.
Keadaan tersebut diperparah dengan buruknya kondisi perbukitan di sekitar kota Medan seperti di daerah Deli Serdang dan juga Tanah Karo. Pohon yang menjadi pelindung utama agar air bisa terserap dengan baik ke tanah kini sudah hilang entah ke mana. Bukit menjadi gundul dan airpun kini tak bisa diserap oleh tanah dengan sempurna. Akibatnya hujan satu hari saja, kawasan Medan bisa terjadi banjir yang cukup besar.
1.2 Perumusan Masalah
Permasalahan yang dikaji dalam penelitian ini Antara lain :
1. Bagaimana pola kanal banjir dalam menampung debit air sungai yang berasal dari hulu sungai Deli?
2. Bagaimana pola kanal banjir dalam menampung debit air yang berasal dari air hujan? 3. Bagaiman mencari hubungan antara elevasi dan volume air yang melewati bangunan
pelimpah sebagai sarana pengendalian banjir?
1.3 Pembatasan Masalah
Dalam penelitian ini ada beberapa permasalahan yang di evaluasi Antara lain : 1. Studi yang dilaksanakan berasal dari kawasan hulu sungai deli dan sekitarnya
3. System analisa yang dipakai adalah analisa hidrologi termasuk metode penelusuran banjir, dan sedimentasi tidak diperhitungkan dalam penelitian ini.
1.4 Tujuan Penelitian
Sesuai dengan permasalahn di atas, maka tujuan penelitian adalah :
1. Untuk menganalisis pola kanal banjir dalam menampung debit air sungai yang berasal dari hulu sungai Deli.
2. Untuk menganalisis pola kanal banjir dalam menampung debit air sungai yang berasal dari air hujan.
3. mencari hubungan antara elevasi dan volume air yang melewati bangunan pelimpah (spillway) yang melengkapi saran pengendalian banjir.
1.5 Manfaat Penelitian
Adapun manfaat dari penelitian ini adalah mencakup manfaat bagi ilmu pengetahuan, sebagai masukan dalam melakukan kajian ilmiah bidang sumber daya air mengkaji pengaruh kemampuan tingkat kanal banjir dalam menampung debit air sungai yang berasal dari hulu sungai deli dan air hujan, serta sebagai bahan masukan untuk mengetahui keberadaan kanal banjir pada sungai deli pada masyarakat.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Banjir Dan Penyebabnya
Menurut Hasibuan (2004), banjir adalah jumlah debit air yag melebihi kapasitas pengaliran air tertentu, ataupun meluapnya aliran air pada palung sungai atau saluran sehingga air melimpah dari kiri kanan tanggul sungai atau saluran.
yang tidak memadai : (9) pengaruh air pasang : (10) penurunan tanah dan Rob (genangan akibat pasang surut air laut) : (11) Drainase lahan (12) bending dan bangunan air dan : (13) kerusakan bangunan pengendali banjir . (Kodoatie, 2002). Penanganan drainase kota dalam rangka penanggulangan banjir meliputi banyak factor, sehingga perlu konsep yang jelas dan saling terkait untuk dapat ditindak lanjuti.Masalah pengendalian banjir dan kebutuhan penanganan di lokasi banjir dijelaskan bahwa penanganan banjir itu sendiri dapat disusun konsep umum dan konsep teknis dalam dua metode struktur dan non-struktur yaitu :
1. Pembatan masterplan drainase mikro yang selaras dengan masterplan drainase makro sehingga seluruh kegiatan pembangunan dan rehabilitasi saluran-saluran drainase kota medan dapat mengacu kepada masterplan drainase tersebut termasuk system operasional dan pemeliharaan.
2.2 Daerah Aliran Sungai Deli
Daerah aliran sungai (DAS) berdasarkan undang-undang Republik Indonesia Nomor 7 tahun 2004 tentang Sumber Daya Air adalah suatu wilayah daratan yang merupakan satu kesatuan dengan sungai dan anak-anak sungainya, yang berfungsi menampung, menyimpan dan mengalirkan air yang berasal dari air hujan ke laut secara alami, yang batas di darat merupakan pemisah topografis dan batas di laut sampai dengan daerah perairan yang masih terpengaruh aktifitas daratan.
Wilayah sungai adalah kesatuan wilayah pengelolaan sumber daya air dalam satu atau lebih daerah aliran sungaidan/atau pulaupulau kecil yang luasnya kurang dari atau sama dengan 2.000 km2 (Sosrodarsono, 1985).
ini. Sehingga usaha reahabilitasi fungsi DAS perlu segera dilakukan karena rusaknya kondisi ekosistem yang berpengaruh pada kondisi DAS itu sendiri.
2.3 Siklus Hidrologi
Air merupakan salah satu sumber daya alam yang banyak manfaatnya bagi kebutuhan manusia. Air yang terdapat di alam ini dalam bentuk cair, tetapi dapat berubah dalam bentuk padat/es,salju dan uap yang terkumpul di at,ofer. Air juga tidaklah statis tetapi selalu mengalami perpindahan. Air menguap dari laut, danau, sungai, tanah dan tumbuh-tumbuhan akibat panas matahari. Kemudian akibat proses alam air yang dalam bentuk uap menjadi hujan, yang kemudian sebagian menyusup ke dalam tanah (infiltrasi), sebagian menguap (evaporasi) dan sebagian lagi mengalir di atas permukaan tanah (run off). Air permukaan ini mengalir ke laut, kemudian dari tempat itu menguap lagi dan seterusnya berputar yang disebut siklus hidrologi (Soemarto 1995).
Siklus air (siklus hidrologi) adalah rangkaian peristiwa yang terjadi dengan air dari saat ia jatuh ke bumi (hujan) hingga menguap ke udara untuk kemudian jatuh kembali ke bumi (Arsyad, 1985)
Hujan merupakan suatu peristiwa siklus hidrologi yang terjadi tidak merata di semua tempat, ada tempat yang mempnyai curah hujan yang tinggi dan ada tempat yang mempunyai curah hujan yang rendah. Tinggi rendahnya curah hujan tersebut disebabkan oleh letak suatu daerah dan iklim setempat, serta kebasahan udara (uap). Pada umumnya di lereng gunung curah hujan lebih besar dibandingkan di daratan.
Langkah-langkah dalam analisi hidrologi ini yang diperlukan adalah sebagai berikut :
1. Data curah hujan dan klimatologi yang di ambil untuk kebutuhan analisis hidrologi minimal dari 3 stasiun pencatat hujan yang dinilai dapat mewakili pola distribusi hujan pada DAS deli, sedangkan data iklim di ambil dari stasiun terdekat.
2.4 Debit Air Maksimum
Debit air maksimum merupakan kondisi puncak kritis yang terjadi pada saat volume kanal banjir (floodway) penuh. Hal ini disebabkan masuknya air ke kanal banjir (floodway) secara bersamaan yang menyebabkan kemampuan untuk mengalirkan air tersebut menjadi lambat.
Asumsi debit desain Qd dengan periode ulang T-tahunan yaitu :
(Qd 10-tahunan) setiap tahunnya, kemungkinan terjadinya debit Q ≥ Qd adalah 10 %
(Qd 25-tahunan) setiap tahunnya, kemungkinan terjadinya debit Q ≥ Qd adalah 4%
(Qd 50-tahunan) setiap tahunnya, kemungkinan terjadinya debit Q ≥ Qd adalah 2%
(Qd 100-tahunan) setiap tahunnya, kemungkinan terjadinya debit Q ≥ Qd adalah 1%
Dengan demikian pada setiap tahun, kemungkinan debit dengan besaran berapapun bias saja terjadi. Kemungkinan dilampauinya kapasitas alir air sungai tetap ada setiap tahunnya.
2.4.1 Karakteristik DAS
Karakteristik DAS meliputi bentuk dan kemiringan lereng. berdasarkan karakteristik, begituhujan jatuh maka air hujan dari daerah hulu langsung mengalir ke bawah dengan waktu konsentrasi yang singkat. Jika drainase daerah hilir kurang memadai maka aliran permukaan tersebut akan menyebar kemana-mana menggenangi daerah pemukiman dan jalan. Masing-masing DAS mempunyai bentuk yang berbeda sehingga respon terhadap hujan juga berbeda-beda.
sungai adalah suatu hal yang sangat komleks dan terkait erat serta dipengaruhi oleh berbagai factor dari suatu DAS. Maka pada saat ini banyak kawasan resapan air air di hulu DAS telah mengalami perbuahan fungsi, misalnya menjadi pemukiman.
2.5 Bangunan Pelimpah (spillway)
Pada hakekatnya , terdapat berbagai tipe bangunan pelimpah dan untuk menentukan tipe bangunan pelimpah dan untuk menentukan tipe yang sesuai, diperlukan suatu studi yang luas dan mendalam, hingga diperoleh alernatif yang paling ekonomis. Kanal pengendali banjir sungai deli tua menggunakan tipe bendung pelimpah terbuka. Sebagai salah satu komponen dari komponen pengatur aliran dibuat untuk lebih meningkatkan pengaturan serta memperbesar debit air yang akan melintasi bangunan pelimpah.
METODE PENELITIAN
3.1 Jenis Dan Sumber Data
Penelitian ini menggunakan data tentang debit air yang melintasi kanal banjir. Debit air bersumber dari debit air sungai yang berasal dari hulu sungai deli, air hujan. Serta beberapa asumsi yang digunakan dalam rumus dan dimensi tipe saluran pelimpah yang dapat diperoleh dengan rumus hidrolika.
3.2 Metode Analisa Data
Untuk menganalisis permasalahan bagaimanakah pola operasi kanal banjir terhadap debit air yang berasal dari hulu sungai deli, dan air hujan. Data dimasukkan dalam daftar frekuensi penganalisisan melalui formula persamaan regresi linear berganda sebagai berikut :
Y = b0 + b1X1 + b2X2 + e
Dimana : Y = Debit kanal banjir B0 = konstanta persamaan
B1 = koefesien debit air dari hulu sungai
B2 = koefesien debit air dari air hujan
E = galad
X1 = Debit air dari hulu sungai deli
X2 = Debit air dari air hujan
3.3 Dimensi Saluran Pelimpah
Q = C . L . H3/2 ………
C = Koefesien limpahan pada bendung (2,0 sampai 2,1)
L = Lebar efektif mercu (m)
H = total tinggi tekanan air diatas mercu (tinggi tekanan kecepatan aliran pada saluran pengarah aliran) (m)
3.4 Metode Rasional
Salah satu persamaan yang paling sering digunakan dalam penetapan aliran puncak adalah rumus rasional, rumus ini digunakan untuk merubah data dari data hujan menjadi data aliran sungai yang nantinya digunakan sebagai aliran inflow, yaitu :
Q = c . I . A ………
