PERENCANAAN NORMALISASI SUNGAI KEMUNING KABUPATEN SAMPANG PULAU MADURA.
PERENCANAAN NORMALISASI SUNGAI KEMUNING
KABUPATEN SAMPANG PULAU MADURA
TUGAS AKHIR
Oleh :
ICHWAN FRENDI
0753010030
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL ”VETERAN”
J AWATIMUR
2013
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
LEMBAR PENGESAHAN
TUGAS AKHIR
PERENCANAAN NORMALISASI SUNGAI KEMUNING
KABUPATEN SAMPANG MADURA
Telah diper tahankan dihadapan dan diterima oleh Tim Penguji Tugas Akhir
Pr ogram Studi Teknik Sipil FTSP UPN ”Veter an” J awa Timur
Pada tanggal, 23 J anuari 2013
Dosen Pembimbing :
Pembimbing Utama
Dr.Ir .MINARNI NUR TRILITA.,MT.
NPT. 19690208 199403 2 00 1
Tim Penguji :
1. Penguji I
Ir.SUMADIMAN.MT.
Pembimbing Pendamping
IWAN WAHJ UDIJ ANTO.ST.,MT.
NPT. 3 7102 99 01681
2. Penguji II
Ir .SITI ZAINAB,MT.
19600105 199303 2 00 1
3. Penguji III
NOVIE HANDAJ ANI,ST.,MT.
NPT.3 6711 95 0037 1
Mengetahui
Dekan Fakultas Teknik Sipil Dan Perencanaan
Ir. NANIEK RATNI J AR., M.Kes.
NIP. 19590729 198603 2 00 1
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
PERENCANAAN NORMALISASI SUNGAI KEMUNING
KABUPATEN SAMPANG MADURA
TUGAS AKHIR
Untuk memenuhi sebagian per syar atan dalam memper oleh
Gelar Sar janah Teknik (S-1)
Disusun Oleh :
ICHWAN FRENDI
0753010030
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL ”VETERAN”
J AWATIMUR
2013
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
LEMBAR PENGESAHAN
TUGAS AKHIR
PERENCANAAN NORMALISASI SUNGAI KEMUNING
KABUPATEN SAMPANG PULAU MADURA
Telah diper tahankan dihadapan dan diterima oleh Tim Penguji Tugas Akhir
Pr ogram Studi Teknik Sipil FTSP UPN ”Veter an” J awa Timur
Pada tanggal, 23 J anuari 2013
Dosen Pembimbing :
Pembimbing Utama
Dr.Ir .MINARNI NUR TRILITA.,MT.
NPT. 19690208 199403 2 00 1
Tim Penguji :
1. Penguji I
Ir.SUMADIMAN.MT.
Pembimbing Pendamping
IWAN WAHJ UDIJ ANTO.ST.,MT.
NPT. 3 7102 99 01681
2. Penguji II
Ir .SITI ZAINAB,MT
19600105 199303 2 00 1
3. Penguji III
NOVIE HANDAJ ANI,ST.,MT
NPT.3 6711 95 0037 1
Mengetahui
Dekan Fakultas Teknik Sipil Dan Perencanaan
Ir . NANIEK RATNI J AR., M.Kes
NIP. 19590729 198603 2 00 1
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
PERENCANAAN NORMALISASI SUNGAI KEMUNING
KABUPATEN SAMPANG PULAU MADURA
TUGAS AKHIR
Untuk memenuhi sebagian per syar atan dalam memper oleh
Gelar Sar janah Teknik (S-1)
Disusun Oleh :
ICHWAN FRENDI
0753010030
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL ”VETERAN”
J AWATIMUR
2013
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
KATA PENGANTAR
Dengan memanjatkan puji syukur ke hadirat Allah SWT yang telah
melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya, sehinggga penulis dapat menyelesaikan
penyusunan tugas akhir ini dengan judul “PERENCANAAN PENGENDALIAN
BANJIR SUNGAI KEMUNING KABUPATEN SAMPANG PULAU MADURA”.
Penyusunan tugas akhir ini dilakukan guna melengkapi tugas akademik dan
memenuhi salah satu persyaratan untuk menyelesaikan pendidikan strata 1 (S1) di
Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Universitas Pembangunan Nasional
“Veteran” JawaTimur.
Dalam menyelesaikan tugas akhir ini penulis berusaha semaksimal mungkin
menerapkan ilmu yang penulis dapatkan dibangku perkuliahan dan buku-buku
literatur yang sesuai dengan judul tugas akhir ini. Disamping itu penulis juga
menerapkan petunjuk-petunjuk yang diberikan oleh dosen pembimbing, namun
sebagai manusia biasa dengan keterbatasan yang ada penulis menyadari bahwa tugas
akhir ini masih jauh dari sempurna.Oleh karena itu segala saran dan kritik yang
bersifat membangun dari setiap pembaca akan penulis terima demi kesempurnaan
tugas akhir ini.
Dengan tersusunnya tugas akhir ini penulis tidak lupa mengucapkan
terimakasih sebanyak-banyaknya kepada semua pihak yang telah memberikan
bimbingan, semangat, arahan serta berbagai macambantuan baik berupa moral
maupun spiritual, terutama kepada :
i
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
1.
Ibu Ir. Naniek Ratni JAR., M. Kes, selaku Dekan Fakultas Teknik Sipil
dan
Perencanaan
Universitas
Pembangunan
Nasional
“Veteran”
JawaTimur.
2.
Ibu Ir. WahyuKartini, MT selaku selaku Dosen Wali, terima kasih atas
bimbingan dan saran-sarannya.
3.
Bapak Ibnu Solichin, ST, MT selaku Kepala Program Studi Teknik Sipil
Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Universitas Pembangunan
Nasional “Veteran” Jawa Timur.
4.
Ibu Dr. Ir. Minarni Nur Trilita, MT selaku dosen pembimbing utama
yang senantiasa memberi arahan dan masukan serta motivasi kepada
penulis selama pembuatan tugas akhir ini.
5.
Bapak Iwan Wahjudijanto. ST, MT selaku dosen pembimbing kedua,
terima kasih atas bimbingan, arahan, nasihat, serta motivasi yang
diberikan demi terselesaikannya tugas akhir ini.
6.
Ibu NovieHandajani, ST, MT yang telah berkenan memberikan
bimbingan dan dorongan moril selama pengerjaan tugas akhir.
7.
Para Dosen dan Staff pengajar Program Studi Teknik Sipil UPN
“Veteran” Jawa Timur yang telah memberikan bekal ilmu dan
pengetahuan yang amat berguna.
8.
Kedua orang tuaku, kakakku, saudaraku semua yang telah banyak
memberikan dukungan lahir dan batin, materiil serta spirituil sehingga
penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini.
ii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
9.
Segenap keluarga besar Teknik Sipil semua angkatan dan khususnya
angkatan 2007, 2008, serta 2009 terima kasih atas dorongan semangat
serta bantuan dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
10. Yayan Ahmad Irawan, ST dan teman-teman di sekelilingnya yang selalu
mendukungku untuk terus maju dan menuju kesuksesan .
Sebagai akhir kata penulis harapkan agar tugas akhir ini dapat bermanfaat
bagi penulis khususnya dan para pembaca pada umumnya.
Surabaya, 17 Januari 2013
Penulis
iii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR
i
ABSTRAK
iv
DAFTAR ISI
v
DAFTAR TABEL
viii
DAFTAR GAMBAR
xiii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang .........................................................................
1
1.2 Permasalahan
……………………………………………..
3
1.3 Maksud dan Tujuan ……… …………………………………...
3
1.4 Batasan Masalah …………………………………………….…
4
1.5 Lokasi
4
…………………...…………………………………….
BAB II TINJ AUAN PUSTAKA
2.1 Umum ………………………………………………………….
7
2.2 Kondisi Topografi Das Kemuning........……………………..…..
7
2.3 Curah Hujan ……………..……..……..………………………..
8
2.4 Analisa Frekuensi Curah Hujan Rencana ………………..……...
9
2.5 Analisa debit Banjir Rencana
…………..…………………...
17
2.6 Uji Kesesuaian Distribusi Frekuensi ………..…………………...
17
2.7 Analisa Kapasitas Alir Sungai …………...…………………….
19
2.8 Analisa Profil Aliran ………………….…………..……………..
21
2.9 HEC-RAS (Hydrologic Engineering Center’s River Analysis System) 22
v
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
2.9.1 Memasukkan Data Input ......................................…..
23
2.9.2 Simulasi Program .......................................................
24
2.9.3 Data Output yang Dihasilkan ...................................
25
2.10 Tanggul Banjir ................................................................
26
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Pengumpulan Data ………………………………………….……
29
3.1.1 Pengumpulan Data Sekunder ……...……………….…
29
3.1.2 Pengumpulan Data Primer ……..……………………..
30
3.2 Langkah-langkah Pengerjaan …………….…………………….
31
BAB IV
PERHITUNGAN DAN ANALISA DATA
4.1 Analisa Hidrologi .......................................................................
32
4.1.1 Analisa Curah Hujan ......................................................
32
4.1.2 Luas Pengaruh Polygon Thiessen ..................................
33
4.1.3 Curah Hujan Rata-rata Daerah .......................................
35
4.1.4 Perhitungan Curah Hujan Rencana ................................
42
4.1.5 Perhitungan Distribusi Log Pearson Type III ...............
43
4.1.6 Uji Kesesuaian Distribusi ...............................................
46
4.1.7 Analisa Debit Banjir Rencana ........................................
47
4.1.8 Penggunaan Lahan ..........................................................
49
4.1.9 Distribusi Hujan dan Curah Hujan Efektif ....................
51
4.1.10 Hidrograf Debit Banjir Rencana ..................................
58
vi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
BAB V
4.2 Analisa Hidrolika .......................................................................
131
4.2.1. Analisa Kondisi eksisting ..............................................
130
4.2.2. Analisa Debit Banjir ......................................................
140
4.2.3. Analisa Perencanaan Normalisasi .................................
142
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan dan Saran ..............................................................
165
DAFTAR PUSTAKA
vii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1
Persyaratan Pemilihan Distribusi frekuensi .….…………….….
10
Tabel 2.2
Nilai K Distribusi Log Pearson type III …………………….….
14
Tabel 2.2
Nilai Koefisien Kekasaran Manning (n) …………………….….
22
Tabel 4.1
Luas Pengaruh Poligon Thiessen DAS Kali Sungai Kemuning…
35
Tabel 4.2
Perhitungan Curah Hujan Maksimum Stasiun Robatal …………
37
Tabel 4.3
Perhitungan Curah Hujan Maksimum Stasiun Sampang………… 38
Tabel 4.4
Perhitungan Curah Hujan Maksimum Stasiun Omben …………
39
Tabel 4.5
Perhitungan Curah Hujan Maksimum Stasiun Kedungdung ……
40
Tabel 4.6
Perhitungan Curah Hujan Maksimum Rata-rata …………….….
41
Tabel 4.7
Perhitungan Penentuan Distribusi ……………………..…….….
42
Tabel 4.8
Persyaratan Pemilihan Distribusi Frekuensi .. …………….….
43
Tabel 4.9
Perhitungan Distribusi Log Pearson Type III .. …………….….
44
Tabel 4.10
Perhitungan Curah Hujan Untuk Beberapa Periode …….….….
45
Tabel 4.11
Perhitungan Dmax pada Uji Chi Square .............……….…..
46
Tabel 4.12
Batas Kelas Uji Chi Square ...............................……….…..
47
Tabel 4.13
Luasan Pengaruh Thiessen Tiap Segmen Sungai Kemuning ...
49
Tabel 4.14
Perhitungan Nisbah Hujan Jam-jaman …………………...…….
51
Tabel 4.15
Perhitungan Tata Guna Lahan Segmen I dan II…………………... 53
Tabel 4.16
Perhitungan Tata Guna Lahan Segmen III dan IV………………….53
Tabel 4.17
Perhitungan Tata Guna Lahan Segmen V dan VI………………….. 54
Tabel 4.18
Perhitungan Tata Guna Lahan Segmen VII dan VIII……………… 54
viii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Tabel 4.19
Perhitungan Curah Hujan Efektif dan Distribusi Hujan
Segmen I Sungai Kemuning ……………………………………….. 55
Tabel 4.20
Perhitungan Curah Hujan Efektif dan Distribusi Hujan
Segmen II Sungai Kemuning ……………………………………. 55
Tabel 4.21
Perhitungan Curah Hujan Efektif dan Distribusi Hujan
Segmen III Sungai Kemuning …………………………………..…. 55
Tabel 4.22
Perhitungan Curah Hujan Efektif dan Distribusi Hujan
Segmen IV Sungai Kemuning …………………………………..…. 56
Tabel 4.23
Perhitungan Curah Hujan Efektif dan Distribusi Hujan
Segmen V Sungai Kemuning …………………………………..….. 56
Tabel 4.24
Perhitungan Curah Hujan Efektif dan Distribusi Hujan
Segmen VI Sungai Kemuning …………………………………..…. 56
Tabel 4.25
Perhitungan Curah Hujan Efektif dan Distribusi Hujan
Segmen VII Sungai Kemuning …………………………………... 57
Tabel 4.26
Perhitungan Curah Hujan Efektif dan Distribusi Hujan
Segmen VIII Sungai Kemuning …………………………………... 57
Tabel 4.27
Waktu lengkung Hidrograf Nakayasu Segmen I Sungai Kemuning
Kondisi Eksisting ……………..........………………………….
59
Tabel 4.28
Hidrograf Banjir Q2 Segmen I Sungai Kemuning..….……..……
60
Tabel 4.29
Hidrograf Banjir Q5Segmen I Sungai Kemuning …….….. .......
61
Tabel 4.30
Hidrograf Banjir Q10Segmen I Sungai Kemuning …….……..…
62
Tabel 4.31
Hidrograf Banjir Q25 Segmen I Sungai Kemuning ……….….…
63
Tabel 4.32
Hidrograf Banjir Q50 Segmen I Sungai Kemuning ………..……
64
ix
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Tabel 4.33
Hidrograf Banjir Segmen I Sungai Kemuning ………….……
Tabel 4.34
Waktu lengkung Hidrograf Nakayasu Segmen II Sungai Kemuning
Kondisi Eksisting ……………..........………………………….
65
68
Tabel 4.35
Hidrograf Banjir Q2 Segmen II Sungai Kemuning..….……..…
69
Tabel 4.36
Hidrograf Banjir Q5Segmen II Sungai Kemuning …….…..……
70
Tabel 4.37
Hidrograf Banjir Q10Segmen II Sungai Kemuning …………..…
71
Tabel 4.38
Hidrograf Banjir Q25 Segmen II Sungai Kemuning …….….……. 72
Tabel 4.39
Hidrograf Banjir Q50 Segmen II Sungai Kemuning ………..……. 73
Tabel 4.40
Hidrograf Banjir Segmen II Sungai Kemuning ………….……
Tabel 4.41
Waktu lengkung Hidrograf Nakayasu Segmen III Sungai Kemuning
Kondisi Eksisting ……………..........………………………….
74
77
Tabel 4.42
Hidrograf Banjir Q2 Segmen III Sungai Kemuning..….......……….78
Tabel 4.43
Hidrograf Banjir Q5Segmen III Sungai Kemuning …….….………. 79
Tabel 4.44
Hidrograf Banjir Q10Segmen III Sungai Kemuning ….……..……. 80
Tabel 4.45
Hidrograf Banjir Q25 Segmen III Sungai Kemuning ……….……. 81
Tabel 4.46
Hidrograf Banjir Q50 Segmen III Sungai Kemuning ……..………. 82
Tabel 4.47
Hidrograf Banjir Segmen III Sungai Kemuning ………….…
Tabel 4.48
Waktu lengkung Hidrograf Nakayasu Segmen IV Sungai Kemuning
Kondisi Eksisting ……………..........………………………….
83
86
Tabel 4.49
Hidrograf Banjir Q2 Segmen IV Sungai Kemuning..….……..…
87
Tabel 4.50
Hidrograf Banjir Q5Segmen IV Sungai Kemuning ……...………. 88
Tabel 4.51
Hidrograf Banjir Q10Segmen IV Sungai Kemuning ….……..……. 89
x
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Tabel 4.52
Hidrograf Banjir Q25 Segmen IV Sungai Kemuning ……….……. 90
Tabel 4.53
Hidrograf Banjir Q50 Segmen IV Sungai Kemuning ……..………. 91
Tabel 4.54
Hidrograf Banjir Segmen IV Sungai Kemuning ……….……......
Tabel 4.55
Waktu lengkung Hidrograf Nakayasu Segmen V Sungai Kemuning
Kondisi Eksisting ……………..........………………………….
92
95
Tabel 4.56
Hidrograf Banjir Q2 Segmen V Sungai Kemuning..….……..…… 96
Tabel 4.57
Hidrograf Banjir Q5Segmen V Sungai Kemuning …….…..………. 97
Tabel 4.58
Hidrograf Banjir Q10Segmen V Sungai Kemuning …….…..……. 98
Tabel 4.59
Hidrograf Banjir Q25 Segmen V Sungai Kemuning …….….……. 99
Tabel 4.60
Hidrograf Banjir Q50 Segmen VSungai Kemuning ………..………. 100
Tabel 4.61
Hidrograf Banjir Segmen V Sungai Kemuning ………….……
Tabel 4.62
Waktu lengkung Hidrograf Nakayasu Segmen VI Sungai Kemuning
Kondisi Eksisting ……………..........………………………….
101
104
Tabel 4.63
Hidrograf Banjir Q2 Segmen VI Sungai Kemuning..….…..……….105
Tabel 4.64
Hidrograf Banjir Q5Segmen VI Sungai Kemuning …….…………. 106
Tabel 4.65
Hidrograf Banjir Q10Segmen VI Sungai Kemuning …….……..…. 107
Tabel 4.66
Hidrograf Banjir Q25 Segmen VI Sungai Kemuning ……….….…. 108
Tabel 4.67
Hidrograf Banjir Q50 Segmen VI Sungai Kemuning ………..……. 109
Tabel 4.68
Hidrograf Banjir Segmen VI Sungai Kemuning ………….…
Tabel 4.69
Waktu lengkung Hidrograf Nakayasu Segmen VII Sungai Kemuning
Kondisi Eksisting ……………..........………………………….
110
113
Tabel 4.70
Hidrograf Banjir Q2 Segmen VII Sungai Kemuning..….……..….. 114
Tabel 4.671
Hidrograf Banjir Q5Segmen VII Sungai Kemuning …….…..……. 115
xi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Tabel 4.72
Hidrograf Banjir Q10Segmen VII Sungai Kemuning …….……..…. 116
Tabel 4.73
Hidrograf Banjir Q25 Segmen VII Sungai Kemuning ……….….…. 117
Tabel 4.74
Hidrograf Banjir Q50 Segmen VII Sungai Kemuning ………..……. 118
Tabel 4.75
Hidrograf Banjir Segmen VII Sungai Kemuning ………….…
Tabel 4.76
Waktu lengkung Hidrograf Nakayasu Segmen VIII Sungai Kemuning
Kondisi Eksisting ……………..........…………………………...
119
122
Tabel 4.77
Hidrograf Banjir Q2 Segmen VIII Sungai Kemuning..….…….....
123
Tabel 4.78
Hidrograf Banjir Q5Segmen VIII Sungai Kemuning …….…..….. 124
Tabel 4.79
Hidrograf Banjir Q10Segmen VIII Sungai Kemuning …….……... 125
Tabel 4.80
Hidrograf Banjir Q25 Segmen VIII Sungai Kemuning ……….….. 126
Tabel 4.81
Hidrograf Banjir Q50 Segmen VIII Sungai Kemuning ………..…. 127
Tabel 4.82
Hidrograf Banjir Segmen VIII Sungai Kemuning ………….…
128
Tabel 4.83
Rangkuman Debit Nakayasu................................………….…
130
Tabel 4.82
Tabel Input Stady Flow data................................………….…
140
xii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1.
Lokasi Studi Sungai Kemuning ……………………………
5
Gambar 1.2
Lokasi Studi …............................……………………….….
6
Gambar 2.1
Hidrograf satuan Nakayasu …………………………………
19
Gambar 2.2.
Potongan melintang dengan bermacam-macam kekasaran ..
20
Gambar. 3.1
Diagram Alur pelaksanaan penelitian ……………………….
31
Gambar. 4.1
Luasan DAS Sungai Kemuning …....……………………….
34
Gambar. 4.2
Luasan tiap Segmen…....…...................…………………….
48
Gambar. 4.3
Tata Guna Lahan Rencana di DAS Sungai Kemuning …… .
50
Gambar. 4.4
Hidrograf Nakayasu SEGMEN I Sungai Kemuning ……………. 66
Gambar. 4.5
Hidrograf Nakayasu SEGMEN II Sungai Kemuning ……………. 75
Gambar. 4.6
Hidrograf Nakayasu SEGMEN III Sungai Kemuning ……………. 84
Gambar. 4.7
Hidrograf Nakayasu SEGMEN IV Sungai Kemuning ……………. 93
Gambar. 4.8
Hidrograf Nakayasu SEGMEN V Sungai Kemuning ……………. 102
Gambar. 4.9
Hidrograf Nakayasu SEGMEN VI Sungai Kemuning ……………. 111
Gambar. 4.10 Hidrograf Nakayasu SEGMEN VII Sungai Kemuning …………. 120
Gambar. 4.11 Hidrograf Nakayasu SEGMEN VIII Sungai Kemuning …………. 129
Gambar. 4.12 Tampilan Awal Program HECRAS 4.0 ……………......…………. 132
Gambar. 4.13 Tampilan Windows Skema Geometri Data Sungai Kemuning
134
Gambar. 4.14 Tampilan Masukan Penampang Bangiltak Pada Sta. 88…….
135
Gambar. 4.15 Tampilan Windows Steady Flow Data …………………..….
136
Gambar. 4.16 Steady Flow Analysis ………………………………………..
137
xiii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Gambar. 4.17 Tabulasi Output HEC-RAS …………………………………..
138
Gambar. 4.18 Kapasitas Penampang CS. 52 Sungai Kemuning ……………
139
Gambar. 4.19 Kapasitas Penampang Memanjang Sungai Kemuning …..…
140
Gambar. 4.20 Potongan Melintang Kondisi Asli Croos 88 Sungai Kemuning … 141
Gambar. 4.21 Potongan Melintang Kondisi Asli Croos 92 Sungai Kemuning … 141
Gambar. 4.22 Potongan Memanjang Kondisi Asli Sungai Kemuning ………
142
Gambar. 4.23 . Potongan Melintang Kondisi Normalisasi Croos. 88 ……
159
Gambar. 4.24 Potongan Melintang Kondisi Normalisasi Croos. 92 ...……...
159
Gambar. 4.25. Potongan Memanjang Kondisi Normalisasi ........................……... 160
Gambar. 4.25. Stabilitas Tanggul ........................……....................................
164
xiv
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
PERENCANAAN NORMALISASI SUNGAI KEMUNING
KABUPATEN SAMPANG PULAU MADURA
Oleh :
Ichwan Frendi
NPM : 0753010030
ABSTRAK
Sungai Kemuning dengan DAS-nya termasuk dalam wilayah Kabupaten Sampang
Pulau Madura. Sungai Kemuning merupakan kali terbesar di Kabupaten Sampang.
Selain sumber penghasil bahan sedimen juga merupakan kali yang potensi akan
terjadinya banjir di kota Sampang dan sekitarnya. Panjang Sungai Kemuning ± 12,3
km dan mempunyai luas DAS 333.34 km2. Banjir yang terjadi pada Sungai
Kemuning disebabkan oleh tidak mampunya penampang sungai, hal ini di sebabkan
karena adanya pendangkalan akibat dari endapan sedimen serta di beberapa ruasnya
mengalami penyempitan alur akibat penggunaan lahan oleh warga dan banyaknya
sampah di sungai. Luberan aliran Sungai Kemuning menyebabkan adanya desa yang
tergenang. Setelah dilakukan analisa dengan program HEC-RAS dapat diketahui
bahwa kapasitas Sungai Kemunng mampu menampung ± 50,13 m³/dt, Kali. Serta
dapat diketahui kondisi muka air banjir pada Sungai Kemuning kondisi eksisting
terjadi luberan atau banjir. Sebagai contoh pada stasiun 88 tinggi muka air 10.02 m
melebihi elevasi tebing kiri dan kanan setinggi 5.28 m dan 5.84 m. sedangkan tinggi
muka air pada Stasiun 92 adalah 10.22 m melebihi dari elevasi tebing kiri dan kanan
setinggi 5.30 m dan 5.81 m. Pada kala ulang 2 tahun tinggi muka air sudah
melampaui bantaran atau tebing sungai yang ada, sehingga kapasitas Sungai
Kemuning tidak mampu menampung debit banjir yang direncanakan. Normalisasi
pada Sungai Kemuning terletak pada Segmen I adalah dengan perhitungan Q = 622
m³/dt, V = 1,332 m/dt, A= 466,855 m2, I = 0,0001, P=73,04 m, Z = 1 : 2, b = 40 m,
h=8,26 m. Segmen II adalah dengan perhitungan Q = 661 m³/dt, V = 1,335 m/dt,
A=487,463 m2, P= 74,16, b = 40 m, h=8,55 m. Segmen III adalah dengan
perhitungan Q = 694 m³/dt, V = 1,374 m/dt, A=504,626 m2, P=75,08, b = 40 m,
h=8,77 m. Segmen IV adalah dengan perhitungan Q = 709 m³/dt, V = 1,364 m/dt,
A=519,906 m2, P=78,64, b = 45 m, h=8,41 m. Segmen V adalah dengan perhitungan
Q = 737 m³/dt, V = 1,380 m/dt, A=534,126 m2, P=79,36, b = 45 m, h=8,41 m.
Segmen VI adalah dengan perhitungan Q = 746 m³/dt, V = 1,384 m/dt, A=538,895
m2, P=79,60, b = 45 m, h=8,65 m. Segmen VII adalah dengan perhitungan Q = 760
m³/dt, V = 1,373 m/dt, A=553,612 m2, P =83,24, b = 50 m, h=8,31 m. Segmen VIII
adalah dengan perhitungan Q = 768 m³/dt, V = 1,376 m/dt, A=557,779 m2, p=83,44,
b = 50 m, h=8,36 m.
Kat a kunci : banjir, normalasasi, program HEC-RAS
iv
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Sungai/laut atau aliran air yang menyediakan kemudahan hidup bagi
masyarakat di sekitarnya juga bisa menjadikan masyarakat tadi menghadapi risiko
bencana tahunan akibat banjir. Banjir dapat terjadi akibat naiknya permukaan air
lantaran curah hujan yang diatas normal, perubahan suhu, tanggul/bendungan yang
bobol, pencairan salju yang cepat, terhambatnya aliran air di tempat lain. Genangan
lokal terjadi pada saat musim hujan, skala banjir yang terjadi cukup besar dan belum
dapat dikendalikan secara dominan. Hal ini membutuhkan strategi-strategi
penanganan yang menyeluruh dan multistakeholders.
Permasalahan yang dihadapi sungai – sungai di Indonesia pada umumnya
adalah tingginya laju sedimentasi sebagai akibat dari meningkatnya laju erosi
permukaan maupun erosi tebing di daerah hulu atau daerah pengairan sungainya.
Pengelolaan lahan secara intensif yang mengabaikan aspek konservasi dalam upaya
pemenuhan kebutuhan akibat bertambahnya penduduk dapat mengakibatkan laju
erosi yang semakin tinggi.
Erosi tidak hanya menurunkan tingkat kesuburan tanah karena hilangnya
lapisan humus di daerah yang tererosi, tetapi juga menimbulkan dampak negatif di
daerah hilir yaitu timbulnya masalah sedimentasi yang dapat merugikan tempat –
tempat tertentu seperti pendangkalan sungai, waduk, pantai dan muara – muara
sungai serta terjadinya banjir di daerah hilir.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
1
Pada dasarnya sedimentasi yang terjadi merupakan hasil erosi tanah pada
daerah tangkapan air dan sepanjang aliran sungai oleh karena itu upaya pengendalian
sedimen juga merupakan upaya pengendalian proses erosi di daerah sumber
penghasil bahan sedimen.
Demikian halnya dengan Sungai Kemuning Kab. Sampang Madura,
berdasarkan studi terdahulu Sungai Kemuning merupakan sungai yang dikategorikan
produktif dengan sumber penghasil bahan sedimen, disamping itu Sungai Kemuning
juga merupakan kali dengan run-off yang cukup tinggi. Sementara itu bagian hilir
Sungai Kemuning melalui jantung kota strategis yaitu Kota Sampang dan sekaligus
Sungai Kemuning ini masih difungsikan sebagai pelabuhan maupun alur pelayaran
bagi nelayan dan kapal curah berukuran kecil. Selain sumber penghasil bahan
sedimen juga merupakan kali yang potensi akan terjadinya banjir di kota Sampang
dan sekitarnya.
Sungai Kemuning dengan DAS-nya termasuk dalam wilayah Kabupaten
Sampang Pulau Madura. Sungai Kemuning merupakan kali terbesar di Kabupaten
Sampang dan posisi geografi DAS Kali Kemuning terletak pada 113˚12’42” –
113˚20’28” Bujur Timur dan 6˚59’ hingga 7˚13’ Lintang Selatan. Sedangkan elevasi
topografinya berada pada elevasi 1 m sampai dengan + 150 m. Luas Daerah Aliran
Sungai (DAS) Sungai Kemuning adalah 333,34 km2 ditinjau dari lokasi pengamatan
AWLR Pangilen. Sungai Kemuning adalah sungai yang berhulu dari Gunung
Batating Kabupaten Sampang yang bermuara di Selat Madura. Sungai Kemuning ini
memiliki anak sungai yang cukup banyak dan berbentuk kipas, sehingga
menyebabkan datangnya banjir begitu cepat. Ditambah lagi susunan tanah di wilayah
DAS Sungai Kemuning yang sebagian besar terdiri atas lempung hal ini akan
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
2
menambah besarnya puncak banjir serta dalam waktu yang relatif pendek terjadi
waktu puncak dan waktu surut. Oleh karena itu perencanaan pengendalian daya
rusak pada Sungai Kemuning yang ditimbulkan oleh aliran air dan material yang
dibawanya perlu dilakukan.
Permasalahan pengelolaan sumber daya air dan lahan sangat terkait dengan
tingkat pemenuhan kebutuhan, keberadaan kualitas dan kuantitas luasannya dan
siklus penggunaannya serta bagaimana pengelolaannya, termasuk dalam pendekatan
pencegahan dan pengendalian banjir. Berkaitan dengan banjir yang terjadi di Sungai
Kemuning tersebut, usaha untuk mengatasi banjir membutuhkan perencanaan yang
mantap serta analisa yang benar dan tepat. Salah satu usaha tersebut yaitu dengan
normalisasi pada Sungai agar muka air banjir dapat turun.
1.2.
Rumusan Masalah
Permasalahan yang dapat ditulis berkenaan dengan banjir yang terjadi di
daerah sekitar Sungai Kemuning adalah sebagai berikut :
1. Berapa besar kemampuan penampang Sungai Kemuning pada kondisi
eksisting ?
2. Berapa kondisi muka air banjir kondisi exsisting pada saat mengalirkan
debit banjir dengan bantuan program HEC-RAS 4.0 ?
3. Berapa besar dimensi penampang Sungai Kemuning setelah dinormalisasi
pada saat mengalirkan debit banjir ?
1.3.
Maksud dan Tujuan
Maksud dan tujuan yang ingin dicapai dari penelitian ini adalah :
1.
Mengetahui besar debit yang terjadi pada Sungai Kemuning.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
3
2.
Melakukan perencanaan, penataan/pengaturan sungai dengan pemilihan
normalisasi sebagai
jenis konstruksi yang sesuai untuk dilaksanakan
serta mampu mengaplikasikan program HEC-RAS 4.0.
3.
Merencanakan dimensi penampang sungai dalam menganalisa muka air
banjir.
1.4.
Batasan Masalah
Dengan adanya permasalahan di atas, maka ruang lingkup pembahasan dalam
laporan tugas akhir ini adalah :
1.
Tidak membahas teknik pelaksanaan.
2.
Data yang digunakan adalah data curah hujan dari tahun 1989 - 2008
yang mempengaruhi DAS pada Sungai Kemuning yaitu Stasiun hujan
Karang Penang, Kedungdung, Omben, Robatal, Sampang, dan Torjun.
3.
Tidak membahas tentang jenis -jenis kerusakan yang terjadi akibat banjir.
4.
Desain dan analisis hanya meninjau permasalahan sistem pengendalian
banjir tidak mempertimbangkan aspek atau perilaku sosial maupun
ekonomi. Namun aspek tersebut digunakan hanya sebagai acuan untuk
menetapkan sistem pengendalian banjir yang cocok untuk daerah
sekitarnya.
1.5.
Lokasi Studi
Lokasi studi berada di Sungai Kemuning Kabupaten Sampang Madura,
merupakan sungai terbesar di kabupaten Sampang dengan posisi geografi DAS
sungai Kemuning pada 113o12’42” – 113o20’28” Bujur Timur dan 6o59’ hingga
7º13’ Lintang Selatan.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
4
Gambar 1.1 : Lokasi Studi Sungai Kemuning
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
5
Gambar 1.2. Lokasi Studi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
6
BAB II
TINJ AUAN PUSTAKA
2.1.
Umum
Sungai merupakan salah satu sumber air bagi kehidupan yang ada di bumi
baik manusia, hewan dan tumbuhan. Semua makhluk hidup memerlukan air untuk
dapat mempertahankan kelangsungan hidupnya. Sungai mengalir dari hulu ke hilir
bergerak dari tempat yang tinggi ke tempat yang rendah. Ditinjau dari segi hidrologi,
sungai mempunyai fungsi utama menampung curah hujan dan mengalirkan sampai
ke laut. Daerah dimana sungai memperoleh air merupakan daerah tangkapan hujan
yang biasanya disebut daerah pengaliran sungai (DPS). Aliran sungai dihubungkan
oleh suatu jaringan satu arah dimana cabang dan anak sungai mengalir ke dalam
sungai induk yang lebih besar dan membentuk suatu pola. Pola tersebut tergantung
dari kondisi topografi, geologi, iklim yang terdapat di dalam DPS yang
bersangkutan.
2.2.
Kondisi Topografi Sub Das Kemuning
Sungai Kemuning dengan DAS-nya termasuk dalam wilayah Kabupaten
Sampang Pulau Madura. Sungai Kemuning merupakan kali terbesar di kabupaten
Sampang dan posisi geografi DAS Sungai Kemuning terletak pada 113º12’42” –
113º20’28” Bujur Timur dan 6º59’ hingga 7º13’ Lintang Selatan. Sedangkan elevasi
topograginya berada pada elevasi 1m sampai dengan + 150 m.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
7
2.3.
Curah Hujan
Untuk mendapatkan gambaran mengenai distribusi hujan di seluruh daerah
aliran sungai, maka dipilih beberapa stasiun yang tersebar di seluruh DAS. Stasiun
terpilih adalah stasiun yang berada dalam cakupan areal DAS dan memiliki data
pengukuran iklim secara lengkap. Beberapa metode yang dapat dipakai untuk
menentukan curah hujan rata-rata adalah metode Thiessen, Arithmetik dan Peta
Isohyet. Untuk keperluan pengolahan data curah hujan menjadi data debit diperlukan
data curah hujan bulanan, sedangkan untuk mendapatkan debit banjir rancangan
diperlukan analisis data dari curah hujan harian maksimum. Metode yang umum
dipakai adalah metode Thiessen.
Pada metode Thiessen dianggap bahwa data curah hujan dari suatu tempat
pengamatan dapat dipakai untuk daerah pengaliran di sekitar tempat itu. Metode
perhitungan dengan membuat poligon yang
memotong
tegak lurus
pada
tengah-tengah garis penghubung dua stasiun hujan. Dengan demikian tiap stasiun
penakar (Rn) akan terletak pada suatu wilayah poligon tertutup (An).
Perbandingan luas
poligon
untuk setiap stasiun yang besarnya An /A.
Thiessen memberi rumusan sebagai berikut:
R=
A1 * R1 + A2 * R2 + ......... + An * Rn
A1 + A2 + ......... + An
............................................
(2.1)
dengan,
R
: Curah hujan daerah rata-rata
R1, R2, ..., Rn : Curah hujan ditiap titik pos Curah hujan
A1, A2, ..., An : Luas daerah Thiessen yang mewakili titik pos curah hujan
n
: Jumlah pos curah hujan
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
8
Pada metode Aritmetik dianggap bahwa data curah hujan dari suatu tempat
pengamatan dapat dipakai untuk daerah pengaliran di sekitar tempat itu dengan
merata-rata langsung stasiun penakar hujan yang digunakan. Metode Isohyet
menggunakan peta dengan garis-garis yang menghubungkan tempat-tempat dengan
curah hujan yang sama. Besar curah hujan rata-rata bagi daerah seluruhnya didapat
dengan mengalikan curah hujan rata-rata diantara kontur-kontur dengan luas daerah
antara kedua kontur, dijumlahkan dan kemudian dibagi luas seluruh daerah. Curah
hujan rata-rata di antara kontur biasanya diambil setengah harga dari kontur.
2.4.
Analisa Fr ekuensi Curah Hujan Rencana
Sebagaimana dijelaskan sebelumnya, untuk daerah yang tidak memiliki data
debit banjir maksimum tahunan maka debit banjir rencananya dihitung dengan
metode curah hujan limpasan (rainfall-runoff). Perhitungannya dimulai dari curah
hujan rencana yang dikonversi menjadi curah hujan jam-jaman kemudian dikali
karakteristik daerah aliran sungainya yang dikenal dengan nama hidrograf satuan
atau hidrograf satuan sintetis. Sedangkan curah hujan rencana yang dalam hal ini
adalah curah hujan harian diperoleh dari data curah hujan harian maksimum tahunan
diolah dengan metode analisis frekuensi. Analisis frekuensi data curah hujan rencana
dapat dilakukan dengan menggunakan beberapa distribusi probabilitas yang banyak
digunakan dalam hidrologi, yaitu : Distribusi Gumbel Tipe I, Distribusi Log Pearson
III, dan Distribusi Normal. Persyaratan pemakaian distribusi tersebut didasarkan
pada nilai Koefisien Skewness dan Koefisien Kurtosis, seperti persyaratan yang
tercantum pada Tabel 2.1.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
9
Tabel 2.1. Persyaratan Pemilihan Distribusi Frekuensi
Par ameter Data Statistik
Distr ibusi Fr ekwensi
Koefisien Skewness
(Cs)
Koefisien Kur tosis
(Ck)
Gumbel
1.14
5.4
Distr ibusi Nor mal
-0.015 ≤ Cs ≤ 0.05
2.7 ≤ Ck ≤ 3.3
Log Pear son type III
Bebas*
1.5 Cs2 + 3
Sumber : Hidrologi Sri Harto BR ; Hidrologi Jilid 1 Soewarno
*) Bila tidak ada yang mendekati parameter Gumbel dan Distribusi Normal,
Tersedia Tabel -3 ≤ Cs ≤ 3
Curah hujan yang diperlukan untuk rancangan pengendalian banjir adalah
curah hujan rata-rata di seluruh wilayah atau daerah dan dinyatakan dalam ‘mm’.
Untuk daerah yang tidak memiliki data debit banjir maksimum tahunan maka debit
banjir rencananya dihitung dengan metode curah hujan-limpasan (rainfall-runoff).
Perhitungannya dimulai dari curah hujan rencana yang dikonversi menjadi curah
hujan jam-jaman kemudian dikali karakteristik daerah aliran sungainya yang dikenal
dengan nama hidrograf satuan atau hidrograf satuan sintetis. Sedangkan curah hujan
rencana yang dalam hal ini adalah curah hujan harian diperoleh dari data curah hujan
harian maksimum tahunan diolah dengan metode analisis frekuensi. Analisis
frekuensi data curah hujan rencana dapat dilakukan dengan menggunakan beberapa
distribusi probabilitas yang banyak digunakan dalam hidrologi, yaitu : Distribusi
Gumbel Tipe I dan Distribusi Log Pearson III.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
10
Distribusi Gumbel Tipe I
Persamaan dari Distribusi Gumbel Tipe I adalah :
p( x) = α e
−α ( x − β ) −e
−α ( x −β )
…...............................................
(2.2)
Sedangkan persamaan adalah :
p( x ) = e −e
−α ( x−β )
………………………………………………
(2.3)
Distribusi ini mempunyai 2 parameter, yaitu :
α = Parameter konsentrasi
β = Ukuran gejala pusat
Karakteristik dari distribusi ini adalah :
Koefisien skewness (Cs) = 1,139
Koefisien Kurtosis (Ck) = 5,4
Parameter distribusi diperoleh dengan menggunakan metoda momen,
hasilnya adalah :
α =
1, 2825
σ
β = µ − 0,45 σ
…………………………………….…
(2.4)
………………………………….……
(2.5)
Faktor frekuensi K untuk distribusi Gumbel Tipe I adalah :
K=
( YT − Yn )
Sn
……………………………………………..
T − 1 ………………………………………
YT = − ln (− ln
T
(2.6)
(2.7)
dengan,
YT = Reduced variabel Y
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
11
T = Periode ulang (tahun)
Yn = Nilai rata-rata dari reduced variabel Y, merupakan fungsi dari jumlah
data n
Sn = Simpangan baku dari reduced variabel Y, merupakan fungsi dari
jumlah data n
Distribusi Log Pear son III
Persamaan dari Distribusi Log Pearson III adalah :
Log XT = Log X + K. Slog x .............................................
(2.8)
dengan,
XT
= Curah hujan dengan kala ulang t tahun
Log X = Harga rata-rata
Slog x
= Standart deviasi
K
= Koefisien, yang harganya tergantung pada nilai kepencengan (Cs)
dan return periode (T)
Distribusi ini mempunyai 3 parameter, yaitu :
α
= Parameter skala
β
= Parameter bentuk
γ
= Parameter lokasi
Untuk menghitung variabel acak x dengan periode ulang tertentu, digunakan
rumus berikut :
x
T
= e
µ y + Kσ y
……………………………….
(2.9)
dengan,
µy = Nilai rata-rata dari logaritma sampel data variabel x (ln x)
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
12
σy = Nilai simpangan baku dari logaritma sampel data variabel x (ln x)
K = Faktor frekuensi Distribusi Pearson III
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
13
Tabel 2.2. Nilai K Distribusi Log Pearson type III
Periode Ulang ( Tahun )
2
5
10
25
50
100
Cs
Peluang ( % )
50
20
10
4
2
1
3.0
-0.396 0.420 1.180 2.278 3.152
4.051
2.5
-0.360 0.518 1.250 2.262 3.048
3.845
2.2
-0.330 0.574 1.284 2.240 2.970
3.705
2.0
-0.307 0.609 1.302 2.219 2.912
3.605
1.8
-0.282 0.643 1.318 2.193 2.848
3.499
1.6
-0.254 0.675 1.329 2.163 2.780
3.388
1.4
-0.255 0.705 1.337 2.128 2.706
3.271
1.2
-0.195 0.732 1.340 2.087 2.626
3.149
1.0
-0.164 0.758 1.340 2.043 2.542
3.022
0.9
-0.148 0.769 1.339 2.018 2.498
2.957
0.8
-0.132 0.780 1.336 1.998 2.453
2.891
0.7
-0.116 0.790 1.333 1.967 2.407
2.824
0.6
-0.099 0.800 1.328 1.939 2.359
2.755
0.5
-0.083 0.808 1.323 1.910 2.311
2.686
0.4
-0.066 0.816 1.317 1.880 2.261
2.615
0.3
-0.050 0.824 1.309 1.849 2.211
2.544
0.2
-0.033 0.830 1.301 1.818 2.159
2.472
0.1
-0.017 0.836 1.292 1.785 2.107
2.400
0.0
0.000
0.842 1.282 1.751 2.054
2.326
-0.1
0.017
0.836 1.270 1.716 2.000
2.252
-0.2
0.033
0.850 1.258 1.680 1.945
2.178
-0.3
0.050
0.853 1.245 1.643 1.890
2.104
-0.4
0.066
0.855 1.231 1.606 1.834
2.029
-0.5
0.083
0.856 1.216 1.567 1.777
1.955
-0.6
0.099
0.857 1.200 1.528 1.720
1.880
-0.7
0.166
0.857 1.183 1.488 1.663
1.806
-0.8
0.132
0.856 1.166 1.448 1.606
1.733
-0.9
0.148
0.854 1.147 1.407 1.549
1.660
-1.0
0.164
0.852 1.128 1.366 1.492
1.588
-1.2
0.195
0.844 1.086 1.282 1.379
1.449
-1.4
0.225
0.832 1.041 1.198 1.270
1.318
-1.6
0.254
0.817 0.994 1.116 1.166
1.197
-1.8
0.282
0.799 0.945 1.035 1.069
1.087
-2.0
0.307
0.777 0.895 0.959 0.980
0.990
-2.2
0.330
0.752 0.844 0.888 0.900
0.905
-2.5
0.360
0.711 0.771 0.793 0.798
0.799
-3.0
0.396
0.636 0.660 0.666 0.666
0.667
Sumber : CD. Soemarto, tahun 1978
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
200
1000
0.5
4.970
4.652
4.444
4.298
4.147
3.990
3.828
3.661
3.489
3.401
3.312
3.223
3.132
3.041
2.949
2.856
2.763
2.670
2.576
2.482
2.388
2.294
2.294
2.201
2.016
1.926
1.837
1.749
1.664
1.501
1.351
1.216
1.097
0.995
0.907
0.800
0.667
0.1
7.250
6.600
6.200
5.910
5.660
5.390
5.110
4.820
4.540
4.395
4.250
4.105
3.960
3.815
3.670
3.525
3.380
3.235
3.090
2.950
2.810
2.675
2.675
2.540
2.275
2.150
2.035
1.910
1.800
1.625
1.465
1.280
1.130
1.000
0.910
0.802
0.668
14
2.5.
Uji Kesesuaian Distribusi Frekuensi
Untuk menentukan kecocokan (the gooodness of fit) distribusi frekuensi
(empiris) dari sampel data terhadap fungsi distribusi peluang (frekuensi teoritis)
yang diperkirakan dapat menggambarkan atau mewakili distribusi empiris tersebut,
diperlukan pengujian secara statistik. Pemeriksaan uji kesesuaian bertujuan untuk
mengetahui kebenaran dari suatu hipotesa sehingga diketahui :
1. Kebenaran antara hasil pengamatan dengan model distribusi yang diharapkan atau
yang didapatkan secara teoritis.
2. Kebenaran hipotesa (hasil model distribusi diterima atau ditolak).
Terdapat dua cara pengujian yaitu uji Chi Kuadrat dan uji KolomogorovSmirnov. Pada umumnya pengujian dilaksanakan dengan cara menggambar data
pada kertas peluang dan menentukan apakah data tersebut merupakan garis lurus atau
dengan memperbandingkan kurva frekuensi dari data pengamatan terhadap kurva
frekuensi teoritisnya.
2.5.1. Uji Chi Kuadrat (Chi-Square Test)
Uji Chi-Square dimaksudkan untuk menentukan apakah persamaan distribusi
peluang yang telah di pilih dapat mewakili dari distribusi statistik sampel data yang
di analisis. Pengambilan keputusan uji ini menggunakan parameter X2, oleh karena
itu disebut dengan uji Chi-Square. Parameter X2 dapat dihitung dengan rumus :
G
(O i − E i )2
i =1
Ei
Xh 2 = ∑
.................................................................
(2.10)
dengan,
X h2
= Parameter Chi-Kuadrat terhitung
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
15
G
= Jumlah sub-kelompok
Oi
= Jumlah nilai pengamatan pada sub kelompok ke-i
Ei
= Jumlah nilai teoritis pada sub kelompok ke-i
Prosedur uji Chi-Square adalah :
1. Urutkan data pengamatan (dari besar ke kecil atau sebaliknya)
2. Kelompokkan data menjadi G sub-grup, tiap-tiap sub grup minimal 4 data
pengamatan.
3. Jumlahkan data pengamatan sebesar Oi tiap sub-grup
4. Jumlahkan data dari persamaan distribusi yang digunakan sebesar Ei
Interpretasi hasilnya adalah :
a. Apabila peluang lebih besar dari 5 %, maka persamaan distribusi teoritis yang
digunakan dapat diterima.
b. Apabila peluang lebih kecil dari 1 %, maka persamaan distribusi teoritis yang
digunakan tidak dapat diterima.
c. Apabila peluang berada diantara 1 sampai 5 %, adalah tidak mungkin
mengambil keputusan, maka perlu penambahan data.
2.5.2. Uji Smirnov-Kolomogorov
Uji kecocokan Smirnov-Kolmogorov sering juga disebut uji kecocokan non
parametik karena pengujiannya tidak menggunakan fungsi distribusi tertentu. Uji ini
diperoleh dengan memplot data dan probabilitas dari data yang bersangkutan, serta
hasil perhitungan empiris dalam bentuk grafis. Dari kedua hasil pengeplotan, dapat
diketahui penyimpangan terbesar. Penyimpangan tersebut kemudian dibandingkan
dengan penyimpangan kritis yang diijinkan.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
16
2.6.
Analisa Debit Banjir Rencana
Perhitungan kemampuan Sungai kemuning untuk menerima debit banjir dari
Sungai meliputi perhitungan hidrolik yaitu perhitungan kapasitas pengaliran Sungai
Kemuning. Debit banjir rencana adalah data sekunder dari studi normalisasi Sungai
Kemuning di Kabupaten Sampang. Metode yang digunakan untuk menghitung dibit
banjir rencana dari studi yang dilakukan adalah metode hidrograf satuan sintesis
Nakayasu.
o Metode Hidrograf Satuan Sintetis Nakayasu
Debit rencana dihitung dengan menggunakan pendekatan Hidrograf satuan
sintetis Nakayasu dengan langkah-langkah sebagai berikut. Nakayasu menurunkan
rumus hidrograf satuan sintetik berdasarkan hasil pengamatan dan penelitian pada
beberapa sungai di Jepang. Besarnya nilai debit puncak hidrograf satuan dihitung
dengan rumus :
Qp =
C * A * R0
3,6 (0,3T p + T0 , 3 )
…………………………….
(2.11)
dengan,
Qp
= Debit puncak banjir (m3/det)
C
= Koefisien pengaliran, tergantung penggunaan lahannya
A
= Luas daerah aliran sungai (km2)
R0
= Hujan satuan (mm)
Tp
= Tenggang waktu dari permulaan hujan sampai puncak banjir (jam)
T 0.3
= Waktu yang diperlukan oleh penurunan debit, dari debit puncak
sampai menjadi 30% dari debit puncak (jam)
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
17
Nakayasu membagi bentuk hidrograf satuan dalam dua bagian, yaitu
lengkung naik dan lengkung turun.
Pada bagian lengkung naik, besarnya nilai
hidrograf satuan dihitung dengan persamaan :
t
Qa = Qp .
Tp
2,4
………………………………
(2.12)
dengan,
Qa
= Limpasan sebelum mencapai debit puncak (m3 /detik).
Tp
= Tenggang waktu dari permulaan hujan sampai puncak banjir (jam)
Pada bagian lengkung turun yang terdiri dari tiga bagian, hitungan limpasan
permukaannya adalah:
1.
Untuk Qd > 0,30.Qp,
Qd = Qp.0,30
2.
t − Tp
T0,3
Untuk 0,30.Qp > Qd > 0,302 Qp,
( t − Tp + 0,5.T0 ,3 )
Qd = Qp.0,3
3.
1,5.T0 ,3
Untuk 0,302 Qp > Qd,
( t − Tp +1,5 T0 ,3 )
Qd = Qp.0,3
2. T0 ,3
dengan,
Qp
= debit puncak (m3/det)
t
= satuan waktu (jam)
Menurut Nakayasu, waktu naik hidrograf bergantung dari waktu konsentrasi,
dan dihitung dengan persamaan :
Tp = tg + 0,8.tr …………………………………………
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
(2.13)
18
dengan,
tg
= Waktu konsentrasi (jam)
tr
= Satuan waktu hujan ( diambil 1 jam )
Waktu konsentrasi dipengaruhi oleh panjang sungai utama (L) :
Jika L < 15 km : tg = 0,21.L0,70
Jika L > 15 km : tg = 0,4 + 0,058.L
Waktu yang diperlukan oleh penurunan debit, dari debit puncak sampai debit
menjadi 30% dari debit puncak hidrograf satuan dihitung T0,3 = α.tg
dimana α adalah
koefisien yang bergantung pada karakteristik DAS.
Debit ( M3/dt )
0,8 Tr
Tg
Waktu
Tr
T 0,3
1,5
0,3
Gambar 2.1 Hidrograf satuan Nakayasu
2.7.
Analisa Kapasitas Alir Sungai
Pada saluran sederhana, kekasaran sepanjang keliling basah dapat dibedakan
dengan jelas pada setiap bagian keliling basah, tetapi kecepatan rata-rata dapat
dihitung dengan rumus aliran seragam tanpa harus membagi-bagi penampang
tersebut. Misalnya suatu saluran persegi panjang dengan dasar kayu dan dinding kaca
akan memiliki nilai-nilai n yang berbeda untuk dasar dan dindingnya. Rumus
Manning untuk saluran semacam ini, kadang-kadang perlu menghitung nilai n
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
19
ekivalen untuk keseluruhan keliling basah dan memasukan nilai ekivalen ini untuk
menghitung aliran bagi seluruh penampang.
Untuk penentuan kekasaran ekivalen, luas basah dimisalkan dibagi menjadi N
bagian dengan keliling basah masing-masing indeks P1,P2,P3,…..,PN dan koefisien
kekasaran n1, n2, n3,… nN. Persamaan tersebut dapat dilihat pada rumus 2.14 di
bawah ini :
n =
2/3
n = (
…………...
(2.14)
……………………………………….......
(2.15)
dengan ;
P1, P2,…,PN
= Keliling basah seksion 1, seksion 2 dan seksion N
P
= Keling basah total = P1 + P2 + P3 +…..+PN
n
= Koefisien Manning ekivalen
n1,n2, ……,nN = Koefisien kekasaran Manning
KABUPATEN SAMPANG PULAU MADURA
TUGAS AKHIR
Oleh :
ICHWAN FRENDI
0753010030
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL ”VETERAN”
J AWATIMUR
2013
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
LEMBAR PENGESAHAN
TUGAS AKHIR
PERENCANAAN NORMALISASI SUNGAI KEMUNING
KABUPATEN SAMPANG MADURA
Telah diper tahankan dihadapan dan diterima oleh Tim Penguji Tugas Akhir
Pr ogram Studi Teknik Sipil FTSP UPN ”Veter an” J awa Timur
Pada tanggal, 23 J anuari 2013
Dosen Pembimbing :
Pembimbing Utama
Dr.Ir .MINARNI NUR TRILITA.,MT.
NPT. 19690208 199403 2 00 1
Tim Penguji :
1. Penguji I
Ir.SUMADIMAN.MT.
Pembimbing Pendamping
IWAN WAHJ UDIJ ANTO.ST.,MT.
NPT. 3 7102 99 01681
2. Penguji II
Ir .SITI ZAINAB,MT.
19600105 199303 2 00 1
3. Penguji III
NOVIE HANDAJ ANI,ST.,MT.
NPT.3 6711 95 0037 1
Mengetahui
Dekan Fakultas Teknik Sipil Dan Perencanaan
Ir. NANIEK RATNI J AR., M.Kes.
NIP. 19590729 198603 2 00 1
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
PERENCANAAN NORMALISASI SUNGAI KEMUNING
KABUPATEN SAMPANG MADURA
TUGAS AKHIR
Untuk memenuhi sebagian per syar atan dalam memper oleh
Gelar Sar janah Teknik (S-1)
Disusun Oleh :
ICHWAN FRENDI
0753010030
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL ”VETERAN”
J AWATIMUR
2013
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
LEMBAR PENGESAHAN
TUGAS AKHIR
PERENCANAAN NORMALISASI SUNGAI KEMUNING
KABUPATEN SAMPANG PULAU MADURA
Telah diper tahankan dihadapan dan diterima oleh Tim Penguji Tugas Akhir
Pr ogram Studi Teknik Sipil FTSP UPN ”Veter an” J awa Timur
Pada tanggal, 23 J anuari 2013
Dosen Pembimbing :
Pembimbing Utama
Dr.Ir .MINARNI NUR TRILITA.,MT.
NPT. 19690208 199403 2 00 1
Tim Penguji :
1. Penguji I
Ir.SUMADIMAN.MT.
Pembimbing Pendamping
IWAN WAHJ UDIJ ANTO.ST.,MT.
NPT. 3 7102 99 01681
2. Penguji II
Ir .SITI ZAINAB,MT
19600105 199303 2 00 1
3. Penguji III
NOVIE HANDAJ ANI,ST.,MT
NPT.3 6711 95 0037 1
Mengetahui
Dekan Fakultas Teknik Sipil Dan Perencanaan
Ir . NANIEK RATNI J AR., M.Kes
NIP. 19590729 198603 2 00 1
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
PERENCANAAN NORMALISASI SUNGAI KEMUNING
KABUPATEN SAMPANG PULAU MADURA
TUGAS AKHIR
Untuk memenuhi sebagian per syar atan dalam memper oleh
Gelar Sar janah Teknik (S-1)
Disusun Oleh :
ICHWAN FRENDI
0753010030
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL ”VETERAN”
J AWATIMUR
2013
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
KATA PENGANTAR
Dengan memanjatkan puji syukur ke hadirat Allah SWT yang telah
melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya, sehinggga penulis dapat menyelesaikan
penyusunan tugas akhir ini dengan judul “PERENCANAAN PENGENDALIAN
BANJIR SUNGAI KEMUNING KABUPATEN SAMPANG PULAU MADURA”.
Penyusunan tugas akhir ini dilakukan guna melengkapi tugas akademik dan
memenuhi salah satu persyaratan untuk menyelesaikan pendidikan strata 1 (S1) di
Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Universitas Pembangunan Nasional
“Veteran” JawaTimur.
Dalam menyelesaikan tugas akhir ini penulis berusaha semaksimal mungkin
menerapkan ilmu yang penulis dapatkan dibangku perkuliahan dan buku-buku
literatur yang sesuai dengan judul tugas akhir ini. Disamping itu penulis juga
menerapkan petunjuk-petunjuk yang diberikan oleh dosen pembimbing, namun
sebagai manusia biasa dengan keterbatasan yang ada penulis menyadari bahwa tugas
akhir ini masih jauh dari sempurna.Oleh karena itu segala saran dan kritik yang
bersifat membangun dari setiap pembaca akan penulis terima demi kesempurnaan
tugas akhir ini.
Dengan tersusunnya tugas akhir ini penulis tidak lupa mengucapkan
terimakasih sebanyak-banyaknya kepada semua pihak yang telah memberikan
bimbingan, semangat, arahan serta berbagai macambantuan baik berupa moral
maupun spiritual, terutama kepada :
i
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
1.
Ibu Ir. Naniek Ratni JAR., M. Kes, selaku Dekan Fakultas Teknik Sipil
dan
Perencanaan
Universitas
Pembangunan
Nasional
“Veteran”
JawaTimur.
2.
Ibu Ir. WahyuKartini, MT selaku selaku Dosen Wali, terima kasih atas
bimbingan dan saran-sarannya.
3.
Bapak Ibnu Solichin, ST, MT selaku Kepala Program Studi Teknik Sipil
Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Universitas Pembangunan
Nasional “Veteran” Jawa Timur.
4.
Ibu Dr. Ir. Minarni Nur Trilita, MT selaku dosen pembimbing utama
yang senantiasa memberi arahan dan masukan serta motivasi kepada
penulis selama pembuatan tugas akhir ini.
5.
Bapak Iwan Wahjudijanto. ST, MT selaku dosen pembimbing kedua,
terima kasih atas bimbingan, arahan, nasihat, serta motivasi yang
diberikan demi terselesaikannya tugas akhir ini.
6.
Ibu NovieHandajani, ST, MT yang telah berkenan memberikan
bimbingan dan dorongan moril selama pengerjaan tugas akhir.
7.
Para Dosen dan Staff pengajar Program Studi Teknik Sipil UPN
“Veteran” Jawa Timur yang telah memberikan bekal ilmu dan
pengetahuan yang amat berguna.
8.
Kedua orang tuaku, kakakku, saudaraku semua yang telah banyak
memberikan dukungan lahir dan batin, materiil serta spirituil sehingga
penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini.
ii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
9.
Segenap keluarga besar Teknik Sipil semua angkatan dan khususnya
angkatan 2007, 2008, serta 2009 terima kasih atas dorongan semangat
serta bantuan dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
10. Yayan Ahmad Irawan, ST dan teman-teman di sekelilingnya yang selalu
mendukungku untuk terus maju dan menuju kesuksesan .
Sebagai akhir kata penulis harapkan agar tugas akhir ini dapat bermanfaat
bagi penulis khususnya dan para pembaca pada umumnya.
Surabaya, 17 Januari 2013
Penulis
iii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR
i
ABSTRAK
iv
DAFTAR ISI
v
DAFTAR TABEL
viii
DAFTAR GAMBAR
xiii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang .........................................................................
1
1.2 Permasalahan
……………………………………………..
3
1.3 Maksud dan Tujuan ……… …………………………………...
3
1.4 Batasan Masalah …………………………………………….…
4
1.5 Lokasi
4
…………………...…………………………………….
BAB II TINJ AUAN PUSTAKA
2.1 Umum ………………………………………………………….
7
2.2 Kondisi Topografi Das Kemuning........……………………..…..
7
2.3 Curah Hujan ……………..……..……..………………………..
8
2.4 Analisa Frekuensi Curah Hujan Rencana ………………..……...
9
2.5 Analisa debit Banjir Rencana
…………..…………………...
17
2.6 Uji Kesesuaian Distribusi Frekuensi ………..…………………...
17
2.7 Analisa Kapasitas Alir Sungai …………...…………………….
19
2.8 Analisa Profil Aliran ………………….…………..……………..
21
2.9 HEC-RAS (Hydrologic Engineering Center’s River Analysis System) 22
v
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
2.9.1 Memasukkan Data Input ......................................…..
23
2.9.2 Simulasi Program .......................................................
24
2.9.3 Data Output yang Dihasilkan ...................................
25
2.10 Tanggul Banjir ................................................................
26
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Pengumpulan Data ………………………………………….……
29
3.1.1 Pengumpulan Data Sekunder ……...……………….…
29
3.1.2 Pengumpulan Data Primer ……..……………………..
30
3.2 Langkah-langkah Pengerjaan …………….…………………….
31
BAB IV
PERHITUNGAN DAN ANALISA DATA
4.1 Analisa Hidrologi .......................................................................
32
4.1.1 Analisa Curah Hujan ......................................................
32
4.1.2 Luas Pengaruh Polygon Thiessen ..................................
33
4.1.3 Curah Hujan Rata-rata Daerah .......................................
35
4.1.4 Perhitungan Curah Hujan Rencana ................................
42
4.1.5 Perhitungan Distribusi Log Pearson Type III ...............
43
4.1.6 Uji Kesesuaian Distribusi ...............................................
46
4.1.7 Analisa Debit Banjir Rencana ........................................
47
4.1.8 Penggunaan Lahan ..........................................................
49
4.1.9 Distribusi Hujan dan Curah Hujan Efektif ....................
51
4.1.10 Hidrograf Debit Banjir Rencana ..................................
58
vi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
BAB V
4.2 Analisa Hidrolika .......................................................................
131
4.2.1. Analisa Kondisi eksisting ..............................................
130
4.2.2. Analisa Debit Banjir ......................................................
140
4.2.3. Analisa Perencanaan Normalisasi .................................
142
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan dan Saran ..............................................................
165
DAFTAR PUSTAKA
vii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1
Persyaratan Pemilihan Distribusi frekuensi .….…………….….
10
Tabel 2.2
Nilai K Distribusi Log Pearson type III …………………….….
14
Tabel 2.2
Nilai Koefisien Kekasaran Manning (n) …………………….….
22
Tabel 4.1
Luas Pengaruh Poligon Thiessen DAS Kali Sungai Kemuning…
35
Tabel 4.2
Perhitungan Curah Hujan Maksimum Stasiun Robatal …………
37
Tabel 4.3
Perhitungan Curah Hujan Maksimum Stasiun Sampang………… 38
Tabel 4.4
Perhitungan Curah Hujan Maksimum Stasiun Omben …………
39
Tabel 4.5
Perhitungan Curah Hujan Maksimum Stasiun Kedungdung ……
40
Tabel 4.6
Perhitungan Curah Hujan Maksimum Rata-rata …………….….
41
Tabel 4.7
Perhitungan Penentuan Distribusi ……………………..…….….
42
Tabel 4.8
Persyaratan Pemilihan Distribusi Frekuensi .. …………….….
43
Tabel 4.9
Perhitungan Distribusi Log Pearson Type III .. …………….….
44
Tabel 4.10
Perhitungan Curah Hujan Untuk Beberapa Periode …….….….
45
Tabel 4.11
Perhitungan Dmax pada Uji Chi Square .............……….…..
46
Tabel 4.12
Batas Kelas Uji Chi Square ...............................……….…..
47
Tabel 4.13
Luasan Pengaruh Thiessen Tiap Segmen Sungai Kemuning ...
49
Tabel 4.14
Perhitungan Nisbah Hujan Jam-jaman …………………...…….
51
Tabel 4.15
Perhitungan Tata Guna Lahan Segmen I dan II…………………... 53
Tabel 4.16
Perhitungan Tata Guna Lahan Segmen III dan IV………………….53
Tabel 4.17
Perhitungan Tata Guna Lahan Segmen V dan VI………………….. 54
Tabel 4.18
Perhitungan Tata Guna Lahan Segmen VII dan VIII……………… 54
viii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Tabel 4.19
Perhitungan Curah Hujan Efektif dan Distribusi Hujan
Segmen I Sungai Kemuning ……………………………………….. 55
Tabel 4.20
Perhitungan Curah Hujan Efektif dan Distribusi Hujan
Segmen II Sungai Kemuning ……………………………………. 55
Tabel 4.21
Perhitungan Curah Hujan Efektif dan Distribusi Hujan
Segmen III Sungai Kemuning …………………………………..…. 55
Tabel 4.22
Perhitungan Curah Hujan Efektif dan Distribusi Hujan
Segmen IV Sungai Kemuning …………………………………..…. 56
Tabel 4.23
Perhitungan Curah Hujan Efektif dan Distribusi Hujan
Segmen V Sungai Kemuning …………………………………..….. 56
Tabel 4.24
Perhitungan Curah Hujan Efektif dan Distribusi Hujan
Segmen VI Sungai Kemuning …………………………………..…. 56
Tabel 4.25
Perhitungan Curah Hujan Efektif dan Distribusi Hujan
Segmen VII Sungai Kemuning …………………………………... 57
Tabel 4.26
Perhitungan Curah Hujan Efektif dan Distribusi Hujan
Segmen VIII Sungai Kemuning …………………………………... 57
Tabel 4.27
Waktu lengkung Hidrograf Nakayasu Segmen I Sungai Kemuning
Kondisi Eksisting ……………..........………………………….
59
Tabel 4.28
Hidrograf Banjir Q2 Segmen I Sungai Kemuning..….……..……
60
Tabel 4.29
Hidrograf Banjir Q5Segmen I Sungai Kemuning …….….. .......
61
Tabel 4.30
Hidrograf Banjir Q10Segmen I Sungai Kemuning …….……..…
62
Tabel 4.31
Hidrograf Banjir Q25 Segmen I Sungai Kemuning ……….….…
63
Tabel 4.32
Hidrograf Banjir Q50 Segmen I Sungai Kemuning ………..……
64
ix
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Tabel 4.33
Hidrograf Banjir Segmen I Sungai Kemuning ………….……
Tabel 4.34
Waktu lengkung Hidrograf Nakayasu Segmen II Sungai Kemuning
Kondisi Eksisting ……………..........………………………….
65
68
Tabel 4.35
Hidrograf Banjir Q2 Segmen II Sungai Kemuning..….……..…
69
Tabel 4.36
Hidrograf Banjir Q5Segmen II Sungai Kemuning …….…..……
70
Tabel 4.37
Hidrograf Banjir Q10Segmen II Sungai Kemuning …………..…
71
Tabel 4.38
Hidrograf Banjir Q25 Segmen II Sungai Kemuning …….….……. 72
Tabel 4.39
Hidrograf Banjir Q50 Segmen II Sungai Kemuning ………..……. 73
Tabel 4.40
Hidrograf Banjir Segmen II Sungai Kemuning ………….……
Tabel 4.41
Waktu lengkung Hidrograf Nakayasu Segmen III Sungai Kemuning
Kondisi Eksisting ……………..........………………………….
74
77
Tabel 4.42
Hidrograf Banjir Q2 Segmen III Sungai Kemuning..….......……….78
Tabel 4.43
Hidrograf Banjir Q5Segmen III Sungai Kemuning …….….………. 79
Tabel 4.44
Hidrograf Banjir Q10Segmen III Sungai Kemuning ….……..……. 80
Tabel 4.45
Hidrograf Banjir Q25 Segmen III Sungai Kemuning ……….……. 81
Tabel 4.46
Hidrograf Banjir Q50 Segmen III Sungai Kemuning ……..………. 82
Tabel 4.47
Hidrograf Banjir Segmen III Sungai Kemuning ………….…
Tabel 4.48
Waktu lengkung Hidrograf Nakayasu Segmen IV Sungai Kemuning
Kondisi Eksisting ……………..........………………………….
83
86
Tabel 4.49
Hidrograf Banjir Q2 Segmen IV Sungai Kemuning..….……..…
87
Tabel 4.50
Hidrograf Banjir Q5Segmen IV Sungai Kemuning ……...………. 88
Tabel 4.51
Hidrograf Banjir Q10Segmen IV Sungai Kemuning ….……..……. 89
x
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Tabel 4.52
Hidrograf Banjir Q25 Segmen IV Sungai Kemuning ……….……. 90
Tabel 4.53
Hidrograf Banjir Q50 Segmen IV Sungai Kemuning ……..………. 91
Tabel 4.54
Hidrograf Banjir Segmen IV Sungai Kemuning ……….……......
Tabel 4.55
Waktu lengkung Hidrograf Nakayasu Segmen V Sungai Kemuning
Kondisi Eksisting ……………..........………………………….
92
95
Tabel 4.56
Hidrograf Banjir Q2 Segmen V Sungai Kemuning..….……..…… 96
Tabel 4.57
Hidrograf Banjir Q5Segmen V Sungai Kemuning …….…..………. 97
Tabel 4.58
Hidrograf Banjir Q10Segmen V Sungai Kemuning …….…..……. 98
Tabel 4.59
Hidrograf Banjir Q25 Segmen V Sungai Kemuning …….….……. 99
Tabel 4.60
Hidrograf Banjir Q50 Segmen VSungai Kemuning ………..………. 100
Tabel 4.61
Hidrograf Banjir Segmen V Sungai Kemuning ………….……
Tabel 4.62
Waktu lengkung Hidrograf Nakayasu Segmen VI Sungai Kemuning
Kondisi Eksisting ……………..........………………………….
101
104
Tabel 4.63
Hidrograf Banjir Q2 Segmen VI Sungai Kemuning..….…..……….105
Tabel 4.64
Hidrograf Banjir Q5Segmen VI Sungai Kemuning …….…………. 106
Tabel 4.65
Hidrograf Banjir Q10Segmen VI Sungai Kemuning …….……..…. 107
Tabel 4.66
Hidrograf Banjir Q25 Segmen VI Sungai Kemuning ……….….…. 108
Tabel 4.67
Hidrograf Banjir Q50 Segmen VI Sungai Kemuning ………..……. 109
Tabel 4.68
Hidrograf Banjir Segmen VI Sungai Kemuning ………….…
Tabel 4.69
Waktu lengkung Hidrograf Nakayasu Segmen VII Sungai Kemuning
Kondisi Eksisting ……………..........………………………….
110
113
Tabel 4.70
Hidrograf Banjir Q2 Segmen VII Sungai Kemuning..….……..….. 114
Tabel 4.671
Hidrograf Banjir Q5Segmen VII Sungai Kemuning …….…..……. 115
xi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Tabel 4.72
Hidrograf Banjir Q10Segmen VII Sungai Kemuning …….……..…. 116
Tabel 4.73
Hidrograf Banjir Q25 Segmen VII Sungai Kemuning ……….….…. 117
Tabel 4.74
Hidrograf Banjir Q50 Segmen VII Sungai Kemuning ………..……. 118
Tabel 4.75
Hidrograf Banjir Segmen VII Sungai Kemuning ………….…
Tabel 4.76
Waktu lengkung Hidrograf Nakayasu Segmen VIII Sungai Kemuning
Kondisi Eksisting ……………..........…………………………...
119
122
Tabel 4.77
Hidrograf Banjir Q2 Segmen VIII Sungai Kemuning..….…….....
123
Tabel 4.78
Hidrograf Banjir Q5Segmen VIII Sungai Kemuning …….…..….. 124
Tabel 4.79
Hidrograf Banjir Q10Segmen VIII Sungai Kemuning …….……... 125
Tabel 4.80
Hidrograf Banjir Q25 Segmen VIII Sungai Kemuning ……….….. 126
Tabel 4.81
Hidrograf Banjir Q50 Segmen VIII Sungai Kemuning ………..…. 127
Tabel 4.82
Hidrograf Banjir Segmen VIII Sungai Kemuning ………….…
128
Tabel 4.83
Rangkuman Debit Nakayasu................................………….…
130
Tabel 4.82
Tabel Input Stady Flow data................................………….…
140
xii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1.
Lokasi Studi Sungai Kemuning ……………………………
5
Gambar 1.2
Lokasi Studi …............................……………………….….
6
Gambar 2.1
Hidrograf satuan Nakayasu …………………………………
19
Gambar 2.2.
Potongan melintang dengan bermacam-macam kekasaran ..
20
Gambar. 3.1
Diagram Alur pelaksanaan penelitian ……………………….
31
Gambar. 4.1
Luasan DAS Sungai Kemuning …....……………………….
34
Gambar. 4.2
Luasan tiap Segmen…....…...................…………………….
48
Gambar. 4.3
Tata Guna Lahan Rencana di DAS Sungai Kemuning …… .
50
Gambar. 4.4
Hidrograf Nakayasu SEGMEN I Sungai Kemuning ……………. 66
Gambar. 4.5
Hidrograf Nakayasu SEGMEN II Sungai Kemuning ……………. 75
Gambar. 4.6
Hidrograf Nakayasu SEGMEN III Sungai Kemuning ……………. 84
Gambar. 4.7
Hidrograf Nakayasu SEGMEN IV Sungai Kemuning ……………. 93
Gambar. 4.8
Hidrograf Nakayasu SEGMEN V Sungai Kemuning ……………. 102
Gambar. 4.9
Hidrograf Nakayasu SEGMEN VI Sungai Kemuning ……………. 111
Gambar. 4.10 Hidrograf Nakayasu SEGMEN VII Sungai Kemuning …………. 120
Gambar. 4.11 Hidrograf Nakayasu SEGMEN VIII Sungai Kemuning …………. 129
Gambar. 4.12 Tampilan Awal Program HECRAS 4.0 ……………......…………. 132
Gambar. 4.13 Tampilan Windows Skema Geometri Data Sungai Kemuning
134
Gambar. 4.14 Tampilan Masukan Penampang Bangiltak Pada Sta. 88…….
135
Gambar. 4.15 Tampilan Windows Steady Flow Data …………………..….
136
Gambar. 4.16 Steady Flow Analysis ………………………………………..
137
xiii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Gambar. 4.17 Tabulasi Output HEC-RAS …………………………………..
138
Gambar. 4.18 Kapasitas Penampang CS. 52 Sungai Kemuning ……………
139
Gambar. 4.19 Kapasitas Penampang Memanjang Sungai Kemuning …..…
140
Gambar. 4.20 Potongan Melintang Kondisi Asli Croos 88 Sungai Kemuning … 141
Gambar. 4.21 Potongan Melintang Kondisi Asli Croos 92 Sungai Kemuning … 141
Gambar. 4.22 Potongan Memanjang Kondisi Asli Sungai Kemuning ………
142
Gambar. 4.23 . Potongan Melintang Kondisi Normalisasi Croos. 88 ……
159
Gambar. 4.24 Potongan Melintang Kondisi Normalisasi Croos. 92 ...……...
159
Gambar. 4.25. Potongan Memanjang Kondisi Normalisasi ........................……... 160
Gambar. 4.25. Stabilitas Tanggul ........................……....................................
164
xiv
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
PERENCANAAN NORMALISASI SUNGAI KEMUNING
KABUPATEN SAMPANG PULAU MADURA
Oleh :
Ichwan Frendi
NPM : 0753010030
ABSTRAK
Sungai Kemuning dengan DAS-nya termasuk dalam wilayah Kabupaten Sampang
Pulau Madura. Sungai Kemuning merupakan kali terbesar di Kabupaten Sampang.
Selain sumber penghasil bahan sedimen juga merupakan kali yang potensi akan
terjadinya banjir di kota Sampang dan sekitarnya. Panjang Sungai Kemuning ± 12,3
km dan mempunyai luas DAS 333.34 km2. Banjir yang terjadi pada Sungai
Kemuning disebabkan oleh tidak mampunya penampang sungai, hal ini di sebabkan
karena adanya pendangkalan akibat dari endapan sedimen serta di beberapa ruasnya
mengalami penyempitan alur akibat penggunaan lahan oleh warga dan banyaknya
sampah di sungai. Luberan aliran Sungai Kemuning menyebabkan adanya desa yang
tergenang. Setelah dilakukan analisa dengan program HEC-RAS dapat diketahui
bahwa kapasitas Sungai Kemunng mampu menampung ± 50,13 m³/dt, Kali. Serta
dapat diketahui kondisi muka air banjir pada Sungai Kemuning kondisi eksisting
terjadi luberan atau banjir. Sebagai contoh pada stasiun 88 tinggi muka air 10.02 m
melebihi elevasi tebing kiri dan kanan setinggi 5.28 m dan 5.84 m. sedangkan tinggi
muka air pada Stasiun 92 adalah 10.22 m melebihi dari elevasi tebing kiri dan kanan
setinggi 5.30 m dan 5.81 m. Pada kala ulang 2 tahun tinggi muka air sudah
melampaui bantaran atau tebing sungai yang ada, sehingga kapasitas Sungai
Kemuning tidak mampu menampung debit banjir yang direncanakan. Normalisasi
pada Sungai Kemuning terletak pada Segmen I adalah dengan perhitungan Q = 622
m³/dt, V = 1,332 m/dt, A= 466,855 m2, I = 0,0001, P=73,04 m, Z = 1 : 2, b = 40 m,
h=8,26 m. Segmen II adalah dengan perhitungan Q = 661 m³/dt, V = 1,335 m/dt,
A=487,463 m2, P= 74,16, b = 40 m, h=8,55 m. Segmen III adalah dengan
perhitungan Q = 694 m³/dt, V = 1,374 m/dt, A=504,626 m2, P=75,08, b = 40 m,
h=8,77 m. Segmen IV adalah dengan perhitungan Q = 709 m³/dt, V = 1,364 m/dt,
A=519,906 m2, P=78,64, b = 45 m, h=8,41 m. Segmen V adalah dengan perhitungan
Q = 737 m³/dt, V = 1,380 m/dt, A=534,126 m2, P=79,36, b = 45 m, h=8,41 m.
Segmen VI adalah dengan perhitungan Q = 746 m³/dt, V = 1,384 m/dt, A=538,895
m2, P=79,60, b = 45 m, h=8,65 m. Segmen VII adalah dengan perhitungan Q = 760
m³/dt, V = 1,373 m/dt, A=553,612 m2, P =83,24, b = 50 m, h=8,31 m. Segmen VIII
adalah dengan perhitungan Q = 768 m³/dt, V = 1,376 m/dt, A=557,779 m2, p=83,44,
b = 50 m, h=8,36 m.
Kat a kunci : banjir, normalasasi, program HEC-RAS
iv
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Sungai/laut atau aliran air yang menyediakan kemudahan hidup bagi
masyarakat di sekitarnya juga bisa menjadikan masyarakat tadi menghadapi risiko
bencana tahunan akibat banjir. Banjir dapat terjadi akibat naiknya permukaan air
lantaran curah hujan yang diatas normal, perubahan suhu, tanggul/bendungan yang
bobol, pencairan salju yang cepat, terhambatnya aliran air di tempat lain. Genangan
lokal terjadi pada saat musim hujan, skala banjir yang terjadi cukup besar dan belum
dapat dikendalikan secara dominan. Hal ini membutuhkan strategi-strategi
penanganan yang menyeluruh dan multistakeholders.
Permasalahan yang dihadapi sungai – sungai di Indonesia pada umumnya
adalah tingginya laju sedimentasi sebagai akibat dari meningkatnya laju erosi
permukaan maupun erosi tebing di daerah hulu atau daerah pengairan sungainya.
Pengelolaan lahan secara intensif yang mengabaikan aspek konservasi dalam upaya
pemenuhan kebutuhan akibat bertambahnya penduduk dapat mengakibatkan laju
erosi yang semakin tinggi.
Erosi tidak hanya menurunkan tingkat kesuburan tanah karena hilangnya
lapisan humus di daerah yang tererosi, tetapi juga menimbulkan dampak negatif di
daerah hilir yaitu timbulnya masalah sedimentasi yang dapat merugikan tempat –
tempat tertentu seperti pendangkalan sungai, waduk, pantai dan muara – muara
sungai serta terjadinya banjir di daerah hilir.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
1
Pada dasarnya sedimentasi yang terjadi merupakan hasil erosi tanah pada
daerah tangkapan air dan sepanjang aliran sungai oleh karena itu upaya pengendalian
sedimen juga merupakan upaya pengendalian proses erosi di daerah sumber
penghasil bahan sedimen.
Demikian halnya dengan Sungai Kemuning Kab. Sampang Madura,
berdasarkan studi terdahulu Sungai Kemuning merupakan sungai yang dikategorikan
produktif dengan sumber penghasil bahan sedimen, disamping itu Sungai Kemuning
juga merupakan kali dengan run-off yang cukup tinggi. Sementara itu bagian hilir
Sungai Kemuning melalui jantung kota strategis yaitu Kota Sampang dan sekaligus
Sungai Kemuning ini masih difungsikan sebagai pelabuhan maupun alur pelayaran
bagi nelayan dan kapal curah berukuran kecil. Selain sumber penghasil bahan
sedimen juga merupakan kali yang potensi akan terjadinya banjir di kota Sampang
dan sekitarnya.
Sungai Kemuning dengan DAS-nya termasuk dalam wilayah Kabupaten
Sampang Pulau Madura. Sungai Kemuning merupakan kali terbesar di Kabupaten
Sampang dan posisi geografi DAS Kali Kemuning terletak pada 113˚12’42” –
113˚20’28” Bujur Timur dan 6˚59’ hingga 7˚13’ Lintang Selatan. Sedangkan elevasi
topografinya berada pada elevasi 1 m sampai dengan + 150 m. Luas Daerah Aliran
Sungai (DAS) Sungai Kemuning adalah 333,34 km2 ditinjau dari lokasi pengamatan
AWLR Pangilen. Sungai Kemuning adalah sungai yang berhulu dari Gunung
Batating Kabupaten Sampang yang bermuara di Selat Madura. Sungai Kemuning ini
memiliki anak sungai yang cukup banyak dan berbentuk kipas, sehingga
menyebabkan datangnya banjir begitu cepat. Ditambah lagi susunan tanah di wilayah
DAS Sungai Kemuning yang sebagian besar terdiri atas lempung hal ini akan
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
2
menambah besarnya puncak banjir serta dalam waktu yang relatif pendek terjadi
waktu puncak dan waktu surut. Oleh karena itu perencanaan pengendalian daya
rusak pada Sungai Kemuning yang ditimbulkan oleh aliran air dan material yang
dibawanya perlu dilakukan.
Permasalahan pengelolaan sumber daya air dan lahan sangat terkait dengan
tingkat pemenuhan kebutuhan, keberadaan kualitas dan kuantitas luasannya dan
siklus penggunaannya serta bagaimana pengelolaannya, termasuk dalam pendekatan
pencegahan dan pengendalian banjir. Berkaitan dengan banjir yang terjadi di Sungai
Kemuning tersebut, usaha untuk mengatasi banjir membutuhkan perencanaan yang
mantap serta analisa yang benar dan tepat. Salah satu usaha tersebut yaitu dengan
normalisasi pada Sungai agar muka air banjir dapat turun.
1.2.
Rumusan Masalah
Permasalahan yang dapat ditulis berkenaan dengan banjir yang terjadi di
daerah sekitar Sungai Kemuning adalah sebagai berikut :
1. Berapa besar kemampuan penampang Sungai Kemuning pada kondisi
eksisting ?
2. Berapa kondisi muka air banjir kondisi exsisting pada saat mengalirkan
debit banjir dengan bantuan program HEC-RAS 4.0 ?
3. Berapa besar dimensi penampang Sungai Kemuning setelah dinormalisasi
pada saat mengalirkan debit banjir ?
1.3.
Maksud dan Tujuan
Maksud dan tujuan yang ingin dicapai dari penelitian ini adalah :
1.
Mengetahui besar debit yang terjadi pada Sungai Kemuning.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
3
2.
Melakukan perencanaan, penataan/pengaturan sungai dengan pemilihan
normalisasi sebagai
jenis konstruksi yang sesuai untuk dilaksanakan
serta mampu mengaplikasikan program HEC-RAS 4.0.
3.
Merencanakan dimensi penampang sungai dalam menganalisa muka air
banjir.
1.4.
Batasan Masalah
Dengan adanya permasalahan di atas, maka ruang lingkup pembahasan dalam
laporan tugas akhir ini adalah :
1.
Tidak membahas teknik pelaksanaan.
2.
Data yang digunakan adalah data curah hujan dari tahun 1989 - 2008
yang mempengaruhi DAS pada Sungai Kemuning yaitu Stasiun hujan
Karang Penang, Kedungdung, Omben, Robatal, Sampang, dan Torjun.
3.
Tidak membahas tentang jenis -jenis kerusakan yang terjadi akibat banjir.
4.
Desain dan analisis hanya meninjau permasalahan sistem pengendalian
banjir tidak mempertimbangkan aspek atau perilaku sosial maupun
ekonomi. Namun aspek tersebut digunakan hanya sebagai acuan untuk
menetapkan sistem pengendalian banjir yang cocok untuk daerah
sekitarnya.
1.5.
Lokasi Studi
Lokasi studi berada di Sungai Kemuning Kabupaten Sampang Madura,
merupakan sungai terbesar di kabupaten Sampang dengan posisi geografi DAS
sungai Kemuning pada 113o12’42” – 113o20’28” Bujur Timur dan 6o59’ hingga
7º13’ Lintang Selatan.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
4
Gambar 1.1 : Lokasi Studi Sungai Kemuning
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
5
Gambar 1.2. Lokasi Studi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
6
BAB II
TINJ AUAN PUSTAKA
2.1.
Umum
Sungai merupakan salah satu sumber air bagi kehidupan yang ada di bumi
baik manusia, hewan dan tumbuhan. Semua makhluk hidup memerlukan air untuk
dapat mempertahankan kelangsungan hidupnya. Sungai mengalir dari hulu ke hilir
bergerak dari tempat yang tinggi ke tempat yang rendah. Ditinjau dari segi hidrologi,
sungai mempunyai fungsi utama menampung curah hujan dan mengalirkan sampai
ke laut. Daerah dimana sungai memperoleh air merupakan daerah tangkapan hujan
yang biasanya disebut daerah pengaliran sungai (DPS). Aliran sungai dihubungkan
oleh suatu jaringan satu arah dimana cabang dan anak sungai mengalir ke dalam
sungai induk yang lebih besar dan membentuk suatu pola. Pola tersebut tergantung
dari kondisi topografi, geologi, iklim yang terdapat di dalam DPS yang
bersangkutan.
2.2.
Kondisi Topografi Sub Das Kemuning
Sungai Kemuning dengan DAS-nya termasuk dalam wilayah Kabupaten
Sampang Pulau Madura. Sungai Kemuning merupakan kali terbesar di kabupaten
Sampang dan posisi geografi DAS Sungai Kemuning terletak pada 113º12’42” –
113º20’28” Bujur Timur dan 6º59’ hingga 7º13’ Lintang Selatan. Sedangkan elevasi
topograginya berada pada elevasi 1m sampai dengan + 150 m.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
7
2.3.
Curah Hujan
Untuk mendapatkan gambaran mengenai distribusi hujan di seluruh daerah
aliran sungai, maka dipilih beberapa stasiun yang tersebar di seluruh DAS. Stasiun
terpilih adalah stasiun yang berada dalam cakupan areal DAS dan memiliki data
pengukuran iklim secara lengkap. Beberapa metode yang dapat dipakai untuk
menentukan curah hujan rata-rata adalah metode Thiessen, Arithmetik dan Peta
Isohyet. Untuk keperluan pengolahan data curah hujan menjadi data debit diperlukan
data curah hujan bulanan, sedangkan untuk mendapatkan debit banjir rancangan
diperlukan analisis data dari curah hujan harian maksimum. Metode yang umum
dipakai adalah metode Thiessen.
Pada metode Thiessen dianggap bahwa data curah hujan dari suatu tempat
pengamatan dapat dipakai untuk daerah pengaliran di sekitar tempat itu. Metode
perhitungan dengan membuat poligon yang
memotong
tegak lurus
pada
tengah-tengah garis penghubung dua stasiun hujan. Dengan demikian tiap stasiun
penakar (Rn) akan terletak pada suatu wilayah poligon tertutup (An).
Perbandingan luas
poligon
untuk setiap stasiun yang besarnya An /A.
Thiessen memberi rumusan sebagai berikut:
R=
A1 * R1 + A2 * R2 + ......... + An * Rn
A1 + A2 + ......... + An
............................................
(2.1)
dengan,
R
: Curah hujan daerah rata-rata
R1, R2, ..., Rn : Curah hujan ditiap titik pos Curah hujan
A1, A2, ..., An : Luas daerah Thiessen yang mewakili titik pos curah hujan
n
: Jumlah pos curah hujan
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
8
Pada metode Aritmetik dianggap bahwa data curah hujan dari suatu tempat
pengamatan dapat dipakai untuk daerah pengaliran di sekitar tempat itu dengan
merata-rata langsung stasiun penakar hujan yang digunakan. Metode Isohyet
menggunakan peta dengan garis-garis yang menghubungkan tempat-tempat dengan
curah hujan yang sama. Besar curah hujan rata-rata bagi daerah seluruhnya didapat
dengan mengalikan curah hujan rata-rata diantara kontur-kontur dengan luas daerah
antara kedua kontur, dijumlahkan dan kemudian dibagi luas seluruh daerah. Curah
hujan rata-rata di antara kontur biasanya diambil setengah harga dari kontur.
2.4.
Analisa Fr ekuensi Curah Hujan Rencana
Sebagaimana dijelaskan sebelumnya, untuk daerah yang tidak memiliki data
debit banjir maksimum tahunan maka debit banjir rencananya dihitung dengan
metode curah hujan limpasan (rainfall-runoff). Perhitungannya dimulai dari curah
hujan rencana yang dikonversi menjadi curah hujan jam-jaman kemudian dikali
karakteristik daerah aliran sungainya yang dikenal dengan nama hidrograf satuan
atau hidrograf satuan sintetis. Sedangkan curah hujan rencana yang dalam hal ini
adalah curah hujan harian diperoleh dari data curah hujan harian maksimum tahunan
diolah dengan metode analisis frekuensi. Analisis frekuensi data curah hujan rencana
dapat dilakukan dengan menggunakan beberapa distribusi probabilitas yang banyak
digunakan dalam hidrologi, yaitu : Distribusi Gumbel Tipe I, Distribusi Log Pearson
III, dan Distribusi Normal. Persyaratan pemakaian distribusi tersebut didasarkan
pada nilai Koefisien Skewness dan Koefisien Kurtosis, seperti persyaratan yang
tercantum pada Tabel 2.1.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
9
Tabel 2.1. Persyaratan Pemilihan Distribusi Frekuensi
Par ameter Data Statistik
Distr ibusi Fr ekwensi
Koefisien Skewness
(Cs)
Koefisien Kur tosis
(Ck)
Gumbel
1.14
5.4
Distr ibusi Nor mal
-0.015 ≤ Cs ≤ 0.05
2.7 ≤ Ck ≤ 3.3
Log Pear son type III
Bebas*
1.5 Cs2 + 3
Sumber : Hidrologi Sri Harto BR ; Hidrologi Jilid 1 Soewarno
*) Bila tidak ada yang mendekati parameter Gumbel dan Distribusi Normal,
Tersedia Tabel -3 ≤ Cs ≤ 3
Curah hujan yang diperlukan untuk rancangan pengendalian banjir adalah
curah hujan rata-rata di seluruh wilayah atau daerah dan dinyatakan dalam ‘mm’.
Untuk daerah yang tidak memiliki data debit banjir maksimum tahunan maka debit
banjir rencananya dihitung dengan metode curah hujan-limpasan (rainfall-runoff).
Perhitungannya dimulai dari curah hujan rencana yang dikonversi menjadi curah
hujan jam-jaman kemudian dikali karakteristik daerah aliran sungainya yang dikenal
dengan nama hidrograf satuan atau hidrograf satuan sintetis. Sedangkan curah hujan
rencana yang dalam hal ini adalah curah hujan harian diperoleh dari data curah hujan
harian maksimum tahunan diolah dengan metode analisis frekuensi. Analisis
frekuensi data curah hujan rencana dapat dilakukan dengan menggunakan beberapa
distribusi probabilitas yang banyak digunakan dalam hidrologi, yaitu : Distribusi
Gumbel Tipe I dan Distribusi Log Pearson III.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
10
Distribusi Gumbel Tipe I
Persamaan dari Distribusi Gumbel Tipe I adalah :
p( x) = α e
−α ( x − β ) −e
−α ( x −β )
…...............................................
(2.2)
Sedangkan persamaan adalah :
p( x ) = e −e
−α ( x−β )
………………………………………………
(2.3)
Distribusi ini mempunyai 2 parameter, yaitu :
α = Parameter konsentrasi
β = Ukuran gejala pusat
Karakteristik dari distribusi ini adalah :
Koefisien skewness (Cs) = 1,139
Koefisien Kurtosis (Ck) = 5,4
Parameter distribusi diperoleh dengan menggunakan metoda momen,
hasilnya adalah :
α =
1, 2825
σ
β = µ − 0,45 σ
…………………………………….…
(2.4)
………………………………….……
(2.5)
Faktor frekuensi K untuk distribusi Gumbel Tipe I adalah :
K=
( YT − Yn )
Sn
……………………………………………..
T − 1 ………………………………………
YT = − ln (− ln
T
(2.6)
(2.7)
dengan,
YT = Reduced variabel Y
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
11
T = Periode ulang (tahun)
Yn = Nilai rata-rata dari reduced variabel Y, merupakan fungsi dari jumlah
data n
Sn = Simpangan baku dari reduced variabel Y, merupakan fungsi dari
jumlah data n
Distribusi Log Pear son III
Persamaan dari Distribusi Log Pearson III adalah :
Log XT = Log X + K. Slog x .............................................
(2.8)
dengan,
XT
= Curah hujan dengan kala ulang t tahun
Log X = Harga rata-rata
Slog x
= Standart deviasi
K
= Koefisien, yang harganya tergantung pada nilai kepencengan (Cs)
dan return periode (T)
Distribusi ini mempunyai 3 parameter, yaitu :
α
= Parameter skala
β
= Parameter bentuk
γ
= Parameter lokasi
Untuk menghitung variabel acak x dengan periode ulang tertentu, digunakan
rumus berikut :
x
T
= e
µ y + Kσ y
……………………………….
(2.9)
dengan,
µy = Nilai rata-rata dari logaritma sampel data variabel x (ln x)
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
12
σy = Nilai simpangan baku dari logaritma sampel data variabel x (ln x)
K = Faktor frekuensi Distribusi Pearson III
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
13
Tabel 2.2. Nilai K Distribusi Log Pearson type III
Periode Ulang ( Tahun )
2
5
10
25
50
100
Cs
Peluang ( % )
50
20
10
4
2
1
3.0
-0.396 0.420 1.180 2.278 3.152
4.051
2.5
-0.360 0.518 1.250 2.262 3.048
3.845
2.2
-0.330 0.574 1.284 2.240 2.970
3.705
2.0
-0.307 0.609 1.302 2.219 2.912
3.605
1.8
-0.282 0.643 1.318 2.193 2.848
3.499
1.6
-0.254 0.675 1.329 2.163 2.780
3.388
1.4
-0.255 0.705 1.337 2.128 2.706
3.271
1.2
-0.195 0.732 1.340 2.087 2.626
3.149
1.0
-0.164 0.758 1.340 2.043 2.542
3.022
0.9
-0.148 0.769 1.339 2.018 2.498
2.957
0.8
-0.132 0.780 1.336 1.998 2.453
2.891
0.7
-0.116 0.790 1.333 1.967 2.407
2.824
0.6
-0.099 0.800 1.328 1.939 2.359
2.755
0.5
-0.083 0.808 1.323 1.910 2.311
2.686
0.4
-0.066 0.816 1.317 1.880 2.261
2.615
0.3
-0.050 0.824 1.309 1.849 2.211
2.544
0.2
-0.033 0.830 1.301 1.818 2.159
2.472
0.1
-0.017 0.836 1.292 1.785 2.107
2.400
0.0
0.000
0.842 1.282 1.751 2.054
2.326
-0.1
0.017
0.836 1.270 1.716 2.000
2.252
-0.2
0.033
0.850 1.258 1.680 1.945
2.178
-0.3
0.050
0.853 1.245 1.643 1.890
2.104
-0.4
0.066
0.855 1.231 1.606 1.834
2.029
-0.5
0.083
0.856 1.216 1.567 1.777
1.955
-0.6
0.099
0.857 1.200 1.528 1.720
1.880
-0.7
0.166
0.857 1.183 1.488 1.663
1.806
-0.8
0.132
0.856 1.166 1.448 1.606
1.733
-0.9
0.148
0.854 1.147 1.407 1.549
1.660
-1.0
0.164
0.852 1.128 1.366 1.492
1.588
-1.2
0.195
0.844 1.086 1.282 1.379
1.449
-1.4
0.225
0.832 1.041 1.198 1.270
1.318
-1.6
0.254
0.817 0.994 1.116 1.166
1.197
-1.8
0.282
0.799 0.945 1.035 1.069
1.087
-2.0
0.307
0.777 0.895 0.959 0.980
0.990
-2.2
0.330
0.752 0.844 0.888 0.900
0.905
-2.5
0.360
0.711 0.771 0.793 0.798
0.799
-3.0
0.396
0.636 0.660 0.666 0.666
0.667
Sumber : CD. Soemarto, tahun 1978
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
200
1000
0.5
4.970
4.652
4.444
4.298
4.147
3.990
3.828
3.661
3.489
3.401
3.312
3.223
3.132
3.041
2.949
2.856
2.763
2.670
2.576
2.482
2.388
2.294
2.294
2.201
2.016
1.926
1.837
1.749
1.664
1.501
1.351
1.216
1.097
0.995
0.907
0.800
0.667
0.1
7.250
6.600
6.200
5.910
5.660
5.390
5.110
4.820
4.540
4.395
4.250
4.105
3.960
3.815
3.670
3.525
3.380
3.235
3.090
2.950
2.810
2.675
2.675
2.540
2.275
2.150
2.035
1.910
1.800
1.625
1.465
1.280
1.130
1.000
0.910
0.802
0.668
14
2.5.
Uji Kesesuaian Distribusi Frekuensi
Untuk menentukan kecocokan (the gooodness of fit) distribusi frekuensi
(empiris) dari sampel data terhadap fungsi distribusi peluang (frekuensi teoritis)
yang diperkirakan dapat menggambarkan atau mewakili distribusi empiris tersebut,
diperlukan pengujian secara statistik. Pemeriksaan uji kesesuaian bertujuan untuk
mengetahui kebenaran dari suatu hipotesa sehingga diketahui :
1. Kebenaran antara hasil pengamatan dengan model distribusi yang diharapkan atau
yang didapatkan secara teoritis.
2. Kebenaran hipotesa (hasil model distribusi diterima atau ditolak).
Terdapat dua cara pengujian yaitu uji Chi Kuadrat dan uji KolomogorovSmirnov. Pada umumnya pengujian dilaksanakan dengan cara menggambar data
pada kertas peluang dan menentukan apakah data tersebut merupakan garis lurus atau
dengan memperbandingkan kurva frekuensi dari data pengamatan terhadap kurva
frekuensi teoritisnya.
2.5.1. Uji Chi Kuadrat (Chi-Square Test)
Uji Chi-Square dimaksudkan untuk menentukan apakah persamaan distribusi
peluang yang telah di pilih dapat mewakili dari distribusi statistik sampel data yang
di analisis. Pengambilan keputusan uji ini menggunakan parameter X2, oleh karena
itu disebut dengan uji Chi-Square. Parameter X2 dapat dihitung dengan rumus :
G
(O i − E i )2
i =1
Ei
Xh 2 = ∑
.................................................................
(2.10)
dengan,
X h2
= Parameter Chi-Kuadrat terhitung
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
15
G
= Jumlah sub-kelompok
Oi
= Jumlah nilai pengamatan pada sub kelompok ke-i
Ei
= Jumlah nilai teoritis pada sub kelompok ke-i
Prosedur uji Chi-Square adalah :
1. Urutkan data pengamatan (dari besar ke kecil atau sebaliknya)
2. Kelompokkan data menjadi G sub-grup, tiap-tiap sub grup minimal 4 data
pengamatan.
3. Jumlahkan data pengamatan sebesar Oi tiap sub-grup
4. Jumlahkan data dari persamaan distribusi yang digunakan sebesar Ei
Interpretasi hasilnya adalah :
a. Apabila peluang lebih besar dari 5 %, maka persamaan distribusi teoritis yang
digunakan dapat diterima.
b. Apabila peluang lebih kecil dari 1 %, maka persamaan distribusi teoritis yang
digunakan tidak dapat diterima.
c. Apabila peluang berada diantara 1 sampai 5 %, adalah tidak mungkin
mengambil keputusan, maka perlu penambahan data.
2.5.2. Uji Smirnov-Kolomogorov
Uji kecocokan Smirnov-Kolmogorov sering juga disebut uji kecocokan non
parametik karena pengujiannya tidak menggunakan fungsi distribusi tertentu. Uji ini
diperoleh dengan memplot data dan probabilitas dari data yang bersangkutan, serta
hasil perhitungan empiris dalam bentuk grafis. Dari kedua hasil pengeplotan, dapat
diketahui penyimpangan terbesar. Penyimpangan tersebut kemudian dibandingkan
dengan penyimpangan kritis yang diijinkan.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
16
2.6.
Analisa Debit Banjir Rencana
Perhitungan kemampuan Sungai kemuning untuk menerima debit banjir dari
Sungai meliputi perhitungan hidrolik yaitu perhitungan kapasitas pengaliran Sungai
Kemuning. Debit banjir rencana adalah data sekunder dari studi normalisasi Sungai
Kemuning di Kabupaten Sampang. Metode yang digunakan untuk menghitung dibit
banjir rencana dari studi yang dilakukan adalah metode hidrograf satuan sintesis
Nakayasu.
o Metode Hidrograf Satuan Sintetis Nakayasu
Debit rencana dihitung dengan menggunakan pendekatan Hidrograf satuan
sintetis Nakayasu dengan langkah-langkah sebagai berikut. Nakayasu menurunkan
rumus hidrograf satuan sintetik berdasarkan hasil pengamatan dan penelitian pada
beberapa sungai di Jepang. Besarnya nilai debit puncak hidrograf satuan dihitung
dengan rumus :
Qp =
C * A * R0
3,6 (0,3T p + T0 , 3 )
…………………………….
(2.11)
dengan,
Qp
= Debit puncak banjir (m3/det)
C
= Koefisien pengaliran, tergantung penggunaan lahannya
A
= Luas daerah aliran sungai (km2)
R0
= Hujan satuan (mm)
Tp
= Tenggang waktu dari permulaan hujan sampai puncak banjir (jam)
T 0.3
= Waktu yang diperlukan oleh penurunan debit, dari debit puncak
sampai menjadi 30% dari debit puncak (jam)
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
17
Nakayasu membagi bentuk hidrograf satuan dalam dua bagian, yaitu
lengkung naik dan lengkung turun.
Pada bagian lengkung naik, besarnya nilai
hidrograf satuan dihitung dengan persamaan :
t
Qa = Qp .
Tp
2,4
………………………………
(2.12)
dengan,
Qa
= Limpasan sebelum mencapai debit puncak (m3 /detik).
Tp
= Tenggang waktu dari permulaan hujan sampai puncak banjir (jam)
Pada bagian lengkung turun yang terdiri dari tiga bagian, hitungan limpasan
permukaannya adalah:
1.
Untuk Qd > 0,30.Qp,
Qd = Qp.0,30
2.
t − Tp
T0,3
Untuk 0,30.Qp > Qd > 0,302 Qp,
( t − Tp + 0,5.T0 ,3 )
Qd = Qp.0,3
3.
1,5.T0 ,3
Untuk 0,302 Qp > Qd,
( t − Tp +1,5 T0 ,3 )
Qd = Qp.0,3
2. T0 ,3
dengan,
Qp
= debit puncak (m3/det)
t
= satuan waktu (jam)
Menurut Nakayasu, waktu naik hidrograf bergantung dari waktu konsentrasi,
dan dihitung dengan persamaan :
Tp = tg + 0,8.tr …………………………………………
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
(2.13)
18
dengan,
tg
= Waktu konsentrasi (jam)
tr
= Satuan waktu hujan ( diambil 1 jam )
Waktu konsentrasi dipengaruhi oleh panjang sungai utama (L) :
Jika L < 15 km : tg = 0,21.L0,70
Jika L > 15 km : tg = 0,4 + 0,058.L
Waktu yang diperlukan oleh penurunan debit, dari debit puncak sampai debit
menjadi 30% dari debit puncak hidrograf satuan dihitung T0,3 = α.tg
dimana α adalah
koefisien yang bergantung pada karakteristik DAS.
Debit ( M3/dt )
0,8 Tr
Tg
Waktu
Tr
T 0,3
1,5
0,3
Gambar 2.1 Hidrograf satuan Nakayasu
2.7.
Analisa Kapasitas Alir Sungai
Pada saluran sederhana, kekasaran sepanjang keliling basah dapat dibedakan
dengan jelas pada setiap bagian keliling basah, tetapi kecepatan rata-rata dapat
dihitung dengan rumus aliran seragam tanpa harus membagi-bagi penampang
tersebut. Misalnya suatu saluran persegi panjang dengan dasar kayu dan dinding kaca
akan memiliki nilai-nilai n yang berbeda untuk dasar dan dindingnya. Rumus
Manning untuk saluran semacam ini, kadang-kadang perlu menghitung nilai n
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
19
ekivalen untuk keseluruhan keliling basah dan memasukan nilai ekivalen ini untuk
menghitung aliran bagi seluruh penampang.
Untuk penentuan kekasaran ekivalen, luas basah dimisalkan dibagi menjadi N
bagian dengan keliling basah masing-masing indeks P1,P2,P3,…..,PN dan koefisien
kekasaran n1, n2, n3,… nN. Persamaan tersebut dapat dilihat pada rumus 2.14 di
bawah ini :
n =
2/3
n = (
…………...
(2.14)
……………………………………….......
(2.15)
dengan ;
P1, P2,…,PN
= Keliling basah seksion 1, seksion 2 dan seksion N
P
= Keling basah total = P1 + P2 + P3 +…..+PN
n
= Koefisien Manning ekivalen
n1,n2, ……,nN = Koefisien kekasaran Manning