NORMALISASI BATANG MANGOR KABUPATEN PADANG PARIAMAN

NORMALISASI BATANG MANGOR KABUPATEN

PADANG PARIAMAN

Dedi Agustin, Mawardi Samah, Lusi Utama

Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Bung Hatta E-mail: dediagustin349@yahoo.co.id, mawardi_samah@yahoo.com,

lusi_utamaindo115@yahoo.co.id Abstrak

Banjir adalah permasalahan yang sering melanda daerah pemukiman dan prasarana infrastruktur dalam daerah pinggiran sungai. Sama halnya seperti kondisi yang terjadi pada aliran Batang Mangor di kabupaten Padang Pariaman. Dikarenakan curah hujan yang tinggi, sedimentasi serta daya dukung lingkungan yang tidak memadai pada suatu daerah aliran sungai tersebut, yang berdampak buruk pada pada pemukiman warga serta insfrastruktur umum lainnya seperti jalan, sawah dan perkebunan masyarakat desa Sampan Pariaman Selatan. Untuk mengurangi banjir tersebut perlu adanya pekerjaan normalisasi, yaitu suatu perencanaan dimensi penampang Batang Mangor agar bisa melewatkan debit (Q) banjir yang terjadi. Perhitungan hidrologi memakai data curah hujan dari stasiun Paraman Talang, Stasiun Santok dan stasiun Kasang. Dengan menggunakan data 20 tahun dari 1995-2014, dengan metode Aljabar didapat curah hujan rata-rata. Dengan menggunakan metode Gumble, Hasper dan Weduwen didapat curah hujan R25=254,12 mm. Dengan luas catchment area sebesar 135,4 km2 dengan menggunakan metode Melchior, didapat debit banjir Q25=725,60 m3/detik. Perencanaan penampang sungai bentuk trapesium dengan lebar sungai (b) adalah 33 meter, tinggi penampang (h) 5 meter.

NORMALIZATION BATANG MANGOR

PADANG PARIAMAN DISTRICT

Dedi Agustin, Mawardi Samah, Lusi Utama

Department of Civil Engineering, Faculty of Civil and Planning Engineering, Bung Hatta University

E-mail: dediagustin349@yahoo.co.id, mawardi_samah@yahoo.com,

lusi_utamaindo115@yahoo.co.id Abstract

Flooding is a problem that often occurs in residential areas and infrastructure in riparian areas. Well as conditions that occur in the flow in the Batang Mangor Padang Pariaman district. Due to the high rainfall, sedimentation and environmental carrying capacity is inadequate at a watershed, which have a negative impact on the residential areas and other public infrastructure such as roads, fields and plantations rural communities Sampan South Pariaman. To reduce the need for employment flooding normalization, which is a cross-sectional dimension of planning in order to skip the rod Mangor discharge (Q) flood occurs. Hydrological calculations using data from the Paraman Talang station, Santok station and Kasang station.By using the data of 20 years from 1995 to 2014, with the method of aljabar obtained average rainfall. By using Gumble, Hasper and Weduwen obtained rainfall R25 = 254.12 mm. With an area of 135.4 km2 catchment area using Melchior, obtained flood discharge Q25 = 725.60 m3 / sec. Planning a trapezoidal shape with a cross section of the river width of the river (b) is 33 meters, height of cross-section (h) 5 meters.

NORMALISASI BATANG MANGOR KABUPATEN

PADANG PARIAMAN

Dedi Agustin, Mawardi Samah, Lusi Utama

Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Bung Hatta E-mail: dediagustin349@yahoo.co.id, mawardi_samah@yahoo.com,

lusi_utamaindo115@yahoo.co.id Abstrak

Banjir adalah permasalahan yang sering melanda daerah pemukiman dan prasarana infrastruktur dalam daerah pinggiran sungai. Sama halnya seperti kondisi yang terjadi pada aliran Batang Mangor di kabupaten Padang Pariaman. Dikarenakan curah hujan yang tinggi, sedimentasi serta daya dukung lingkungan yang tidak memadai pada suatu daerah aliran sungai tersebut, yang berdampak buruk pada pada pemukiman warga serta insfrastruktur umum lainnya seperti jalan, sawah dan perkebunan masyarakat desa Sampan Pariaman Selatan. Untuk mengurangi banjir tersebut perlu adanya pekerjaan normalisasi, yaitu suatu perencanaan dimensi penampang Batang Mangor agar bisa melewatkan debit (Q) banjir yang terjadi. Perhitungan hidrologi memakai data curah hujan dari stasiun Paraman Talang, Stasiun Santok dan stasiun Kasang. Dengan menggunakan data 20 tahun dari 1995-2014, dengan metode Aljabar didapat curah hujan rata-rata. Dengan menggunakan metode Gumble, Hasper dan Weduwen didapat curah hujan R25=254,12 mm. Dengan luas catchment area sebesar 135,4 km2 dengan menggunakan metode Melchior, didapat debit banjir Q25=725,60 m3/detik. Perencanaan penampang sungai bentuk trapesium dengan lebar sungai (b) adalah 33 meter, tinggi penampang (h) 5 meter.

Kata kunci: banjir, normalisasi, sungai, debit

PENDAHULUAN Latar Belakang

Batang mangor berlokasi di kabupaten padang pariaman. Banjir adalah permasalahan yang sering melanda daerah pemukiman dan prasarana infrastruktur dalam daerah pinggiran sungai. Curah hujan yang tinggi serta daya dukung lingkungan yang tidak memadai pada suatu daerah aliran sungai termasuk salah satu penyebab utama terjadinya banjir.kondisi batang mangor yang telah rusak akibat pengikisan tepi sungai pada musim hujan

dan nemumpuknya sedimen pada bagian sungai mengakibat kan banjir pada daerah studi yang sedang dikaji khususnya desa sampan kecamatan pariaman selatan. Sehubungan dengan hal tersebut,diperlukan suatu kegiatan perencanaan normalisasi sungai yang selanjutnya dapat ditindak lanjuti dengan pembangunan fisiknya dikemudian hari.

Perencanaan dimensi penampang pada batang mangor kabupaten padang pariaman sangatlah penting untuk dilaksanakan dan

jika tidak dilakukan akan mengkhawatirkan hasil produktifitas pertanian sawah, ladang yang berada disekitar sungai. Bila terjadi hujan dengan intensitas yang tinggi dan durasi yang lama, kawasan tersebut menjadi daerah banjir dengan ketinggian hingga mencapai 1 m dan lama luapan air bila 6 jam. Ini disebabkan karena debit yang terjadi di Batang mangor melebihi kapasitas tampung.

Batasan masalah

Sehubung dengan latar belakang di atas, maka penulis perlu membatasi pembahasan pada penulisan tugas akhir ini yaitu

a. Perhitungan curah hujan

b. Perhitungan debit banjir rencana (Q) c. Perhitungan kondisi eksisting

d. Perhitungan dimensi sungai yang dapat menampung debit banjir.

e. Perhitungan aliran balik

Maksud Dan Tujuan

Maksud penulisan ini adalah menentukan dimensi penampang sungai yang dapat menampung debit yang terjadi, dengan tujuan untuk mengurangi banjir yang terjadi di Batang Mangor Desa sampan Kabupaten padang pariaman.

METODELOGI PENULISAN

Dalam setiap penulisan karya tulis, data-data 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

Yaitu mengumpulkan referensi guna mendapatkan teori-teori untuk analisa hidrologi yang berhubungan dengan penulisan tugas akhir ini.

b. Pengumpulan data

Data yang dibutuhkan adalah peta topografi, data curah hujan dan data sungai. Data dan informasi diperoleh dari Dinas Pengelolaan Sumber Daya Air Sumatra Barat, Analisa dan perhitungan.

Berdasarkan data yang diperoleh nantinya akan dilakukan perhitungan antara lain: analisa curah hujan, curah hujan rencana, analisa debit banjir rencana,kondisi eksisting dan perencanaan dimensi penampang sungai.

TINJAUAN PUSTAKA Analisa Hidrologi

Gambar 1 Siklus Hidrologi

Data hidrologi adalah kumpulan keterangan atau fakta mengenai fenomena hidrologi,

seperti besarnya : curah hujan, debit sungai, tinggi muka air sungai, kecepatan aliran, konsentrasi sedimen sungai dan lain - lain akan selalu berubah terhadap waktu.

Air merupakan sumber daya alam yang jumlahnya tetap dari waktu ke waktu di bumi ini. Hanya saja wujudnya yang berubah-ubah, ada yang berbentuk gas, cair dan padat. Perubahan wujud ini mengalami suatu siklus melalui serangkaian peristiwa yang berlangsung secara terus-menerus, sesuai dengan kesetimbangan alam yang disebut dengan siklus hidrologi. Siklus hidrologi merupakan rangkaian peristiwa yang terjadi mulai dari air saat jatuh ke bumi hingga menguap keudara hingga kemudian jatuh kembali kebumi.

Proses siklus hidrologi adalah sebagai berikut : air permukaan dan tanaman mengalami penguapan (evaporasi dan transpirasi) akibat penyinaran matahari dan menjadi awan. Awan membentuk butiran-butiran air dan menjadi hujan (presipitasi). Air hujan mengalir dipermukaan (run off) dan limpasan permukaan langsung kesungai atau danau. Sebagian hujan jatuh ketanaman (intersepsi). Hujan sebagian masuk kedalam tanah (infiltrasi) dan membentuk aliran (perkolasi) yang menuju sungai dan laut.

Curah Hujan Rata-Rata

Curah hujan rata - rata ini harus diperkirakan dari beberapa titik

pengamatan curah hujan. Pada daerah Batang Mangor, data curah hujan yang diambil adalah 20 tahun yaitu dari tahun 1995 sampai dengan tahun 2014, dengan mengambil dari 3 stasiun curah hujan : a. Stasiun Paraman Talang

b. Stasiun Santok c. Stasiun Kasang

Adapun metoda yang penulis gunakan dalam perhitungan curah hujan daerah dari pengamatan curah hujan di beberapa stasiun pengamatan yaitu :

a. Metoda Aritmatik

b. Metoda Polygon Thiessen c. Metoda Isohyet

Curah Hujan Rencana

Curah hujan rencana adalah perkiraan besarnya curah hujan yang akan terjadi pada periode tertentu seperti curah hujan 2,5,10,25,50, dan 100 tahunan. Data curah hujan rencana ini nantinya akan dipergunakan untuk mencari debit rencana. Metode yang digunakan antara lain :

a. Metode gumbel

Data - data untuk metoda ini yang harus tersedia adalah debit tahunan dengan pengamatan minimum 20 tahunan, rumus : Metode Gumbel ini disebut juga dengan metode distribusi ekstrim. Umumnya digunakan untuk analisa data maksimum. Adapun persamaan yan digunakan adalah : ̅+S.K

Xt = Curah hujan kala ulang T tahun (mm) T = Periode ulang (tahun)

= Curah hujan maksimum rata-rata (mm) S = Standar Deviasi

K adalah faktor frekuensi yang merupakan fungsi dari periode ulang T-tahun. Dapat dihitung dengan :

Dimana :

Yt = Reduced Variated Yn = Reduced Mean

Sn = Reduced Standart Deviation

Standart Deviasi dihitung dengan menggunakan rumus :

Dimana :

̅ = Curah hujan maksimum harian rata-rata Xi = Curah Hujan ke- i

n = Banyak data tahun pengamatan b. Metode Hasper

Dengan menggunakan data curah hujan tertinggi pertama dan data curah hujan tertinggi kedua maka didapatkan curah hujan pada return periode dengan menggunakan rumus :

R

       _   2 2 ! 1 2 1 U R R U R R S 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)

c. Metode Weduwen

Perhitungan ini dengan menggunakan data pengamatan hujan selama 70 tahun (R70).Diambil R70 karena 70% diterima oleh sungai dan 30% lagi diterima oleh daratan lainnya.Dan data curah hujan yang dipakai adalah data curah hujan maksimum kedua (R2) bukan data curah hujan tahunan maksimum. Curah hujan dengan metode wedwen ini dapat dirumuskan :

Rumus:

Rn= Mn x Rp Dimana :

Rn = Hujan rencana dengan periode ulang

√∑ ( )

√∑ ( )

Rp= mp R Sehingga, R50= mp R Dimana :

R = Harga terbesar dari R2 atau

R1

R1 = Hujan maksimum pertama.

R2 = Hujan maksimum kedua

mn = mp= dari tabel (n : periode ulang dan p: lama pengamatan)

Analisa Debit Banjir

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 dan topografi. Setelah data curah hujan rata-rata dan curah hujan rencana didapat, maka perhitungan debit banjir rencana dapat dilakukan. Ada beberapa metode empiris yang dipakai untuk menhitung debit banjir :

a. Metode Melchior

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

Persamaannya adalah :

Dimana :

Qmaks = Debit maksimum (m3/dt) α = Koefisien pengaliran (Table 2.1.)

β = Koefisien reduksi,

I = Intensitas Hujan (m3/dt/km2) A = Luas daerah aliran sungai (km2)

Koefisien reduksi adalah perbandingan antara hujan rata-rata dan hujan maksimum pada suatu daerah pada waktu yang sama. Waktu konsentrasi dihitung dengan menggunakan rumus : ( ) Dengan :

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

H= Beda elevasi antara titik yang dimaksud dan titik pada 0.9 L dari jalan air (m) Koefisien reduksi ( β ) dihitung dengan menggunakan rumus : 1 x 2 Dengan : F = Luas elips (km2) = Koefisien reduksi a, b = Sumbu elips

METODELOGI PERENCANAAN

Untuk mempermudah pemahaman terhadap langkah – langkah (prosedur) perencanaan, berikut disajikan diagram alir pengolahan data (Gambar 1.) hasil akhir yang diharapkan dari perencanaan adalah berupa dimensi penampang sungai yang bisa menampun dan mengalirkan debit banjir yang terjadi.

Gambar 2. Lokasi Study

Gambar 3. 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

Mulai

Pendahuluan

Tinjauan Pustaka

Pengumpulan Data  Data Stasiun  Data Curah Hujan

 Peta Topografi  Data Teknis Sungai

Analisa dan pembahasan  Analisa Curah Hujan Rata-rata

 Analisa Curah Hujan Rencana  Analisa Debit Banjr Rencana  Dimensi penampang Rencana

 Dimensi Existing  Analisa back water

Kesimpulan dan Saran

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

Gambar 4. Catchment Area Batang Mangor

Analisa Curah Hujan Rata-rata

Curah hujan rata - rata ini harus diperkirakan dari beberapa titik pengamatan curah hujan. Pada daerah Batang Mangor, data curah hujan yang diambil adalah 20 tahun yaitu dari tahun 1995 sampai dengan tahun 2014, dengan mengambil dari 3 stasiun curah hujan :

a. Stasiun Paraman Talang b. Stasiun Santok

c. Stasiun Kasang

Adapun metoda yang penulis gunakan dalam perhitungan curah hujan rata - rata daerah dari pengamatan curah hujan di beberapa stasiun pengamatan yaitu metoda aljabar sebagai berikut:

Tabel 1 Data Curah Hujan Rata –Rata

No Tahun

stasiun rata

-rata paraman

talang santok kasang

1 1995 152 224 200 192,00 2 1996 155 99 182 145,33 3 1997 187 98 180 155,00 4 1998 121 127 288 124,00 5 1999 155 85 140 126,67 6 2000 90 287 160 179,00 7 2001 124 307 193 208,00 8 2002 114 314 290 239,33 9 2003 97 125 180 134,00 10 2004 165 158 219 180,67 11 2005 106 162 200 156,00 12 2006 114 171 200 161,67 13 2007 115 171 290 192,00 14 2008 108 205 186,5 166,50 15 2009 108 96 240 148,00 16 2010 101 103 260 154,67 17 2011 102 100 200 134,00 18 2012 96 69 157 107,33 19 2013 143 296 181 206,67 20 2014 96 75 80 85,50 TOTAL 3354,00

(Sumber : Hasil Perhitungan Data Tugas Akhir)

1. Analisa Curah Hujan Rencana Metode Gumbel

Adapun metoda yang penulis gunakan dalam perhitungan curah hujan rencana yaitu metoda gumbel sebagai berikut:

Tabel 2 Analisa Curah Hujan Rencana

Metode Gumbel

NO TAHUN Ri Ř Ri-Ř (Ri-Ř)2

1 1995 209,67 166,70 42,97 1846,13 2 1996 190,33 166,70 23,63 558,53 3 1997 203,67 166,70 36,97 1366,53 4 1998 110,00 166,70 -56,70 3214,89 5 1999 144,33 166,70 -22,37 500,27 6 2000 168,33 166,70 1,63 2,67 7 2001 116,33 166,70 -50,37 2536,80 8 2002 187,00 166,70 20,30 412,09 9 2003 199,00 166,70 32,30 1043,29 10 2004 256,33 166,70 89,63 8034,13 11 2005 137,00 166,70 -29,70 882,09 12 2006 163,67 166,70 -3,03 9,20 13 2007 159,00 166,70 -7,70 59,29 14 2008 159,67 166,70 -7,03 49,47 15 2009 174,33 166,70 7,63 58,27 16 2010 164,17 166,70 -2,53 6,42 17 2011 146,00 166,70 -20,70 428,49 18 2012 153,00 166,70 -13,70 187,69 19 2013 206,67 166,70 39,97 1597,33 20 2014 85,50 166,70 -81,20 6593,44 JUMLAH 3354,00 Σ = 29387,03 Sumber hasil perhitungantugas ahkir

Curah Curah hujan raa-rata

 

R = = 20 3354,00 = 166,7 mm Estándar Deviasi(Sx) = 1 -n ) R -(Ri 2



= 1 -0 2 29387,00 = 39.327 mm Diketahui : n = 2 tahun

Untuk curah hujan 2 tahun dari table didapatkan hasil sebagai berikut:

Yn = 0,5236 Sn = 1,0629 Yt = 0,3665 Maka : Rn = Sx Sn Yn Yt R   R2= 166,7+





0629

,

1

5236

,

0

3665

,

0



x 39,327 = 160,8872 mm

Tabel 3 Perhitungan Curah Hujan

Rencana Metode Gumbel

n Yn Sn Sx Yt Rn(mm) 2 0,5236 1,0629 39,32793 0,3665 160,8872 5 0,5236 1,0629 39,32793 1,4999 202,8237 10 0,5236 1,0629 39,32793 2,2502 230,5852 20 0,5236 1,0629 39,32793 2,9702 257,2256 25 0,5236 1,0629 39,32793 3,1985 265,6729 50 0,5236 1,0629 39,32793 3,9019 291,6991 100 0,5236 1,0629 39,32793 4,6001 317,5329

2. Analisa Curah Hujan Rencana

Metode Hasper

Tabel 4 Rangking Curah Hujan Maximum Rata-rata NO TAHUN Ri Ri Ranking 1 1995 209,67 256,00 2 1996 190,33 209,67 3 1997 203,67 209,00. 4 1998 110,00 206.50 5 1999 144,33 203.00 6 2000 168,33 199.00 7 2001 116,33 190,50 8 2002 187,00 187.00 9 2003 199,00 174,50 10 2004 256,33 168,50 11 2005 137,00 164,50 12 2006 163,67 159,00 13 2007 159,00 159,00 14 2008 159,67 153,00 15 2009 174,33 146.00 16 2010 164,17 144,17 17 2011 146,00 137.00 18 2012 153,00 116.00 19 2013 206,67 110.00 20 2014 85,50 85,50 Jumlah 3354.00 3354,00 Sumber Data : Hasil Perhitungan Tugas Akhir Maka perhitungannya adalah:

R =

20

3354,60 _{= 166,7 mm}

R1 = 256,00mm R2 = 209,67mm

nT = -0.22 (dari tabel 4.9standar variabel untuk setiap harga return periode)

Jadi nilainya adalah;

m = 1 maka didapat nilai T1 =

1 1 20 _{= 21}

Untuk T1 = 21 ; dari tabel standar variabel didapat U1 = + 1,94 m = 2 maka didapat nilai T2 =

2 1

20 _{= 10,5}

Untuk T2 = 10,5 ; dari tabel standard variable didapat U2 = + 1,305 Sehingga : Sd =      _  305 , 1 7 , 166 00 , 209 94 , 1 7 , 166 256.00 2 1 =55.429mm

Maka nilai curah hujan untuk periode ulang (2,5,10,20,25,50,100) tahun: R2 = 166,700+{55.429 x (-0,22)}=153,476 mm R5 = 166,700+{55.429 x (0,64)} =198,332 mm R10 = 166,700+{55.429 x (1,26)} = 230,670mm R20 = 166,700+{55.429 x (1,89)} =263,529mm R25 = 166,700+{55.429 x (2,10)} =274,482 mm R50 = 166,700+{55.429 x (2,75)} =308,384 mm R100 = 166,700+{55.429 x (3,43)} =343,852 mm

Tabel 5 Perhitungan Curah Hujan Rencana Metode Hasper

T U R(mm)

2 -0,22 153,476

5 0,64 198,332

20 1,89 263,529

25 2,1 274,482

50 2,75 308,384

100 3,43 343,852

3. Perhitungan Curah Hujan

Rencana Dengan Metoda

Weduwen

: Dari data curah hujan diperoleh : R1 = 256,00 mm

R1 = 213,3 mm

R2= 209,00 mm <R1 = 213,3 mm Jadi data yang diambil adalah R2= 213,300 mm Maka didapat : Rp =

811

,

0

300

,

213

= 263,00 mm

Besarnya koefisien untuk periode dua (2) tahun mp =0,498, maka didapat:

R2 = 0,498 x 263,00 =130,970 mm

Tabel 6 Perhitungan Curah Hujan Rencana Metode Weduwen No T mn = mp Rp (mm) Rt (mm) 1 2 0.498 263,00 130,974 2 5 0.602 263,00 158,326 3 10 0.705 263,00 185,415 4 20 0.811 263,00 213,293 5 25 0.845 263,00 222,235 6 50 0.948 263,00 249,324 7 100 1.050 263,00 276,150

Dari perhitungan curah hujan rencana dengan 3 metode di atas yaitu Metode Gumbel, Hasper, dan wedwen, maka akan didapat curah hujan rencana rata-rata sebagai berikut :

Tabel 7 Curah Hujan Rencana Rata-Rata Tiga Metode

HASPE R WEDWE N RATA- RATA Metode R2 (mm) 160,887 2 153,4763 130,9740 148,445 8 R5 (mm) 202,823 7 198,3319 158,3260 186,493 8 R10 (mm) 230,585 2 230,6696 185,4150 215,556 6 R20 (mm) 257,225 6 263,5288 213,2930 244,682 5 R25 (mm) 265,672 9 274,4819 222,2350 254,129 9 R50 (mm) 291,699 1 308,3844 249,3240 283,135 8 R100 (mm) 317,532 9 343,8515 276,1500 312,511 5

Sumber data : perhitungan tugas ahkir

Analisa Debit Banjir Rencana

Untuk menghitung debit banjir digunakan data curah hujan rata-rata dari tiga metode yang dipakai.

Tabel 8 Curah Hujan Rencana Untuk

Perhitungan Debit Banjir

R2 R5 R10 R25 R50 R100

(mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm)

148,445 186,49 215,556 254,129 283,135 312,511

Perhitungan Debit Banjir Rencana Dengan Metode melchoir

a. Panjangsungai : L1 = 15,3 km L2 = 2/3 L1 = 2/3 x 15,3 = 10,2 km b. LuasEllips Melchior (F) F = ¼ x  x L1 x L2 = ¼ x 3,14 x 15,3 x 10,2 = 512,6 km2 c. Koefisien Run Off (α) = 0,65

(hutan dengan kelebatan sedang) d. F = 512,6km2

Tabel 9 InterpolasiNilai q

TerhadapLuas(F)

Luaselips q luaselips q luaselips q 1 2 3 4 5 6 0.14 29.60 144.00 4.75 720.00 2.30 0.72 22.45 216.00 4.00 1080.00 1.85 1.40 19.90 288.00 3.60 1440.00 1.55 7.20 14.15 360.00 3.30 2160.00 1.20 14.00 11.85 432.00 3.05 2880.00 1.00 29.00 9.00 504.00 2.85 4320.00 0.70 72.00 6.25 576.00 2.65 5760.00 0.54 108.00 5.25 648.00 2.45 7200.00 0.48 Maka : ( ) ( ) = 2,873 m3/dtk/km’ a. Kemiringan Sungai L’ = 0,9 L1 = 0,9 x 15,3 = 13,77 km = 13770 m H = H1-H2 = 250-25 = 225m S = = = 0,0164 S’ = 20 % x S = 20 % x 0,01643 = 0,00328 b. Waktu Konsentrasi V = 1,31√ =1,31√ ( ) = 0,571 m/dtk = 3600 x 0,571 = 2058.47 m/jam Tc = = = 6.689 jam a) T = 6.689jam F =512,6km2 q = 3,7m3/dtk/km2 (grafik Melchior) V = 1,31√ = 1,31√ ( ) = 0,60m/dtk = 3600 x 0,60m/jam =2165 m/jam

Tc = = = 6,36 jam b) T = 6,360jam F = 512,6km2 q = 3,9m3/dtk/km2 (grafik Melchior) V = 1,31√ = 1,31√ ( ) = 0,87m/dtk = 0,60 x 3600m/jam =2165 m/jam Tc = = = 6,36 jam Jadi: t = 6,36 jam = 381,6 menit Dari daftar II Melchior didapat 7 %

q = 6,36 + (7% x 6,36) = 6.805m3/dtk/km2

Menghitung Debit Rencana Q2 = α x A x q x (RT/200) = 0,65 x 135,1x

6,805 x (148,4458 /200) = 452,589 m3/det

Untuk perhitungan selanjutnya disajikan dalam

tabel 10

Hasil Perhitungan Debit Banjir Metode Melchior T RT α A q QT(mm) 2 148,4458 0,65 135,1 6,805 452,589 5 186,4938 0,65 135,1 6,805 556,987 10 215,5550 0,65 135,1 6,805 630,243 20 244,6800 0,65 135,1 6,805 702,472 25 254,1299 0,65 135,1 6,805 725,601 50 283,1358 0,65 135,1 6,805 796,132 100 312,5115 0,65 135,1 6,805 866,523 Sumber :Hasil Perhitungan

Dimensi Penampang Rencana Batang Momong

Data Desain :

Q normal desain = 452,59 m3/dtk Q banjir desain = 725,60 m3/dtk I dasar sungai = 0.00294

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

Lebar B = 33 m Koef. Manning (n) = 0,03 H h B

Perhitungan Dimensi

 Mencari tinggi h

Tinggi h didapat dengan menggunakan cara coba-coba : Didapat tinggi h = 5 m A = (b + m . h) h = (33 + 1 x 5) x 5 = 190,000 m² P = b + 2√ . h = 33 + 2√ x 5 = 47,142 m R = A/P = 190,000/47,142 = 4,030m V = 1/n . R2/3 . I1/2 = 1/0,03 x 4,0302/3 x 0,002941/2 = 3,923 m/detik Qdesain = A . V = 190,000 x 3,923 = 745,456m3/detik

Jadi, 745,456 m3/detik > Qnormal = 725,60 m3/detik . . . ok!

Tinggi Penampang untuk Qdesain 745,456 m3/detik adalah (h) = 5 m

Tinggi tanggul jagaan (freeboard) menurut tabel 2.8 adalah 1 m (500 - < 1000)

Tinggi keseluruhan tanggul (H) = h + f = 5 + 1 = 6 m 6 m 5 m 33 m

Gambar 6 Penampang Sungai Hasil Pehitungan Dimensi

Dimensi Penampang Kondisi Existing

1,9 1,1

31 m

Data Salurang Existing:

Dengan data penampang sungai kondisi eksisting

 Lebar sungai rata-rata (b) : 31 m  Tinggi saluran rata-rata (h) : 1,1 m  Saluran sungai alam (n) = 0.03

(saluran tanah)

 Kemiringan sunga (i) = 0.00249  Luasan sungai (A)=   Keliling basah (P) = 35,91 m  Jari–jari hidroli(R=A/P =35,2/35,91  = 0,974  Kecepatan manning (Q) =  1/n . R .

=

x 0,974 x 0.00294 = 62,335 m3/detik

Debit yang dapat ditampung oleh saluran dalam kondisi existing adalah 62,335 m3/dtk, sedangkan debit banjir yang terjadi sesuai perhitungan yaitu 725,60 m3/dtk. Berarti debit yang meluap adalah sebesar 663,265 m3/dtk.

Analisa Air Balik/Back Water

Analisa pengaruh aliran balik (Back Water) dari saluran Sungai Tingkarang dilakukan perhitungan profil muka air dengan metode tahapan langsung (direct step method). Data yang digunakan untuk perhitungan :

Data yang digunakan untuk perhitungan :

Debit (Q25)

=725,60m3/detik

Lebar saluran (b) =33 m Tinggi air banjir (h1) = 5 m Kemiringansaluran (S) = 0,00294 Kekasaran saluran (n) = 0,035 Dari data di atas dibuat perhitungan table dengan tahapan rumus-rumus seperti berikut :

a. Kedalaman kritis (yc)

Untuk Penampang Persegi : [ ] ⁄ [ ] ⁄

a. Luas penampang basah (A)

A = b x yc =33 x 3,666 = 120,98 m²

b. Keliling basah saluran (P)

P = b + 2 yc =33 + (2 x 3,666) = 40,332 m c. Jari-jari hidrolis (R) R = A/P = 120,98 / 40,332 = 2,999 m d. Kecepatan aliran (V)

e. Tinggi energy kecepatan aliran

(V²/2g)

f. Tinggi energi (E)

h. Kemiringan gesek merata (Sf

rata-rata) Sf rata-rata = So - Sf rata-rata ΔX = So-Sf rata-rata 1 2 E E 

i. Panjang aliran balik (X)

X = ΔX1 + ΔX2

Selanjutnya, menghitung profil muka air, dimulai dari kedalaman yang sudah diketahui di hilir titik control, yc = yc = 3,666 m . 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 5 m terjadi Air Balik (back water) sejauh 146,87 m kearah hulu sungai dari muara Batang Mangor

3 ,6 7 m y 5 ,0 0 m 146,87 m

Gambar 7 Arus Balik (Back Water) KESIMPULAN

 Dalam menganalisa curah hujan menggunakan data curah hujan rencana dari tahun 1995–2014 dilakukan dengan menggunakan metode gumbel, metode

hasper dan metode Weduwen dengan curah hujan rencana rata-rata.

 Untuk perhitungan debit banjir memakai metode melchior dikarnakan luasan DAS > dari 100 km2 ,

Dari perhitungan penulis merencanakan dimensi penampang dengan tinggi H sebesar 5 m dan lebar 33 sehingga mampu melewatkan debit banjir terbesar dalam periode ulang 25 tahun sebesar 725,60 m3/detik. .

 Dari analisa tinggi muka air banjir yaitu 5 meter terjadi air balik (back water) sejauh 146,87 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 Ayah ibu serta keluarga besar penulis atas kasih sayang dan dukungan selama ini. Terimakasih kepada bapak Ir. Mawardi Samah, Dipl. HE dan Ibu Ir. Lusi Utama, MT selaku pembimbing. Serta kepada teman-teman Dan adik-adik junior telah memberi dukungan dalam penyusunan tugas akhir ini semoga amal baiknya dibalas oleh Allah SWT. Amiin.

DAFTAR PUSTAKA

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

Departemen Pekerjaan Umum(2013),

Standar Perencanaan Irigasi Bagian

Perencanaan Jaringan Irigasi KP – 01,

CV. Galang Persada...

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

Subramanya, K.(2006), Flow Open Chanel, second edition, Tata McGraw-Hill

Publishing Company Limited, New Delhi.

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

Suryono Sosrodarsono, Ir.(2003), Hidrologi Untuk Pengairan, PT. Pradnya Paramita