PERENCANAAN PENGENDALIAN BANJIR KALI NGOTOK KABUPATEN MOJOKERTO.
PERENCANAAN PENGENDALIAN BANJ IR KALI NGOTOK
KABUPATEN MOJ OKERTO
TUGAS AKHIR
Untuk memenuhi sebagian per syar atan dalam memperoleh
Gelar Sar jana Teknik ( S-1 )
Oleh :
ALIF CAHYO PUTRO
0653010049
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL ”VETERAN”
J AWA TIMUR
2012
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
PERENCANAAN PENGENDALIAN BANJIR KALI NGOTOK
KABUPATEN MOJOKERTO
Diajukan oleh :
ALIF CAHYO PUTRO
NPM. 0653010049
ABSTRAK
Kondisi Kali Ngotok dari tahun ke tahun mengalami penurunan kapasitas tampung
sungai. Penurunan kondisi sungai ini dikarenakan oleh banyak hal, salah satu yang
paling nyata adalah adanya perubahan fungsi lahan di daerah hulu, dari hutan
menjadi ladang, sawah dan perumahan. Sedangkan di daerah dataran yang semula
berupa sawah menjadi pemukiman. Hal ini dipengaruhi dengan kurangnya kesadaran
dari masyarakat mengenai kebersihan lingkungan sekitar, sehingga masih banyak
yang membuang sampah di sungai. Kali Ngotok merupakan sungai alam yang
dimanfaatkan sebagai salah satu system jaringan pembuang yang terletak di
Kabupaten Mojokerto. Kali Ngotok memiliki panjang kurang lebih 30 km, pada DAS
Kali Ngotok terdapat 14 stasiun pengamat Hujan. Banjir yang terjadi pada Kali
Ngotok disebabkan oleh tidak mampunya penampang sungai menampung air, 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. Sehubungan dengan hal ini perlu adanya
penanganan guna mengatasi luapan tersebut yaitu dengan cara menormalisasi kali
supaya muka air banjirnya turun. Salah satu cara analisis hidraulika banjir adalah
menggunakan software Hydraulic Engineering center River Analysis System (HECRAS) versi 4.0 yang dikembangkan oleh U.S. Army Corps of Engineering Analysis
System. Program ini digunakan untuk perhitungan aliran satu dimensi (1-D), baik
yang berada pada saluran alami maupun buatan.Pengendalian Kali Ngotok
menggunakan banjir kala ulang 25 tahun, direncanakan cara normalisasi dimensi
saluran Kali Ngotok dengan menggunakan penampang trapesium, untuk Normalisasi
direncanakan Segmen 1 Q = 269,209 m3/dtk; b = 25; n = 0,025; I = 0,00054; z = 1,5
; Segmen2 Q = 425,354 m3/dtk; b = 30; n = 0,0025; I = 0,0054; z = 1,5; Segmen 3
Q = 447,189 m3/dtk; b = 40; n = 0,025; I = 0,00054; z = 1,5; Segmen 4 Q= 753,887
m3/dtk; b = 50; n = 0,025; I = 0,0054; z = 1,5; Segmen 5 Q = 1005,875; b = 55; n =
0,025; I = 0,00054; z = 1,5.
Kata kunci : banjir, normalisasi, HEC-RAS
ii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
KATA PENGANTAR
Dengan segenap puji syukur Alhamdulillah kehadirat Allah S.W.T yang telah
melimpahkan rahmat dan anugerah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas
Akhir dengan judul ” PERENCANAAN PENGENDALIAN BANJIR KALI NGOTOK
KABUPATEN MOJOKERTO”. Tugas Akhir ini merupakan suatu syarat bagi
mahasiswa dalam menempuh jenjang sarjana Strata 1 (S-1) di Fakultas Teknik Sipil dan
Perencanaan UPN ”Veteran” Jawa Timur .
Dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini penulis berusaha semaksimal mungkin
menerapkan ilmu yang penulis dapatkan di bangku perkuliahan dan buku-buku literatur
yang sesuai dengan judul Tugas Akhir ini. Disamping ini 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 kata 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 terima
kasih sebanyak-banyaknya kepada semua pihak yang telah memberikan bimbingan,
dorongan, semangat, arahan serta berbagai macam bantuan, terutama kepada :
1. Ibu Ir. Naniek Ratni JAR, M.Kes, selaku Dekan Fakultas Teknik Sipil dan
Perencanaan Universitas Pembangunan Nasional ” Veteran ” Jawa Timur.
i
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
2. Bapak Ibnu Sholichin,ST,MT selaku Ketua Program Studi Teknik Sipil Universitas
Pembangunan Nasional ” Veteran ” Jawa Timur.
3. Bapak Iwan Wahjudijanto,ST,MT, selaku dosen pembimbing Tugas Akhir yang
telah berkenan memberikan bimbingan, waktu dan dorongan moril selama
pengerjaan Tugas Akhir sampai selesai.
4. Ibu Novie Handajani, ST, MT, selaku dosen pembimbing utama Tugas Akhir yang
telah berkenan memberikan bimbingan, waktu dan dorongan moril selama
pengerjaan Tugas Akhir sampai selesai.
5. Segenap dosen dan staff Program Studi Teknik Sipil UPN ” Veteran ” Jawa Timur.
6. Para tim penguji yang telah membantu penulis sehingga penulis dapat
menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan baik.
7. Bapak, ibu dan keluarga tercinta yang telah banyak memberikan dukungan lahir dan
batin, material, sipritual, dan moral sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas
Akhir ini.
8. Sahabat-sahabat dan semua teman-teman terima kasih atas dorongan, semangat dan
dukungan moril yang bermanfaat sehungga penulis dapat menyelesaikan Tugas
Akhir ini.
9. Segenap keluarga besar warga Teknik sipil UPN ” Veteran ” Jatim, baik angkatan
2007, angkatan 2008, angkatan 2009, angkatan 2006, kakak-kakak alumni dan
semua pihak yang telah membantu Tugas Akhir ini, yang tidak dapat penulis
sebutkan satu-persatu. Penulis ucapkan terima kasih.
ii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Sebagai akhir kata, penulis harapkan agar Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi
penulis pada khususnya dan para pembaca pada umumnya.
Surabaya, Mei 2012
Penyusun
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 .............................................................................................. xi
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang .................................................................... 1
1.2. Rumusan Masalah ............................................................... 3
1.3. Maksud dan Tujuan ............................................................. 3
1.4. Batasan Masalah .................................................................. 4
1.5. Lokasi......................................................................................4
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Umum ................................................................................ 6
2.2. Sistem Pengendalian banjir .................................................. 8
2.2.1. Normalisasi .............................................................. 8
2.2.2. Tanggul Banjir ......................................................... 9
2.2.2.1. Rembesan Tanggul ...................................... 11
2.2.2.2. Stabilitas Tanggul ........................................ 12
2.3. Curah Hujan Rata-rata ......................................................... 13
2.3.1. Cara Arithmetik Mean.................................................14
2.3.2. Cara Thiessen Poligon.................................................14
2.3.3. Cara Peta Isoyet ....................................................... 16
2.4. Curah Hujan Rencana .......................................................... 17
2.4.1. Distribusi Gumbel Tipe 1 ......................................... 19
iii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
2.4.2. Distribusi Log Pearson III ........................................ 20
2.4.3. Metode Distribusi Normal...........................................23
2.5. Uji Kesesuaian Distribusi Frekuensi .................................... 25
2.5.1. Uji Chi kuadrat ......................................................... 25
2.5.2. Uji Smirnov-Kolmogorov......................................... 27
2.6. Koefisien Pengaliran............................................................ 29
2.7. Debit Rencana ..................................................................... 30
2.8. Analisa Kapasitas Sungai ..................................................... 33
2.9. Penampang Saluran.................................................................37
2.10. Profil Aliran.............................................................................38
2.11. Program Hec-ras......................................................................41
2.11.1. Memasukkan Data Input.............................................42
2.11.2. Simulasi Program........................................................43
2.11.3. Data Output yang Dihasilkan.....................................43
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Pengumpulan data ...............................................................46
3.1.1. Data Curah hujan......................................................47
3.1.2. Data geografis dan topografi ....................................47
3.1.3. Pengukuran Memanjang dan Melintang ................... 47
3.1.4. Data Debit Banjir .................................................... 48
3.2. Langkah-langkah pengerjaan ............................................... 48
BAB IV
PERHITUNGAN DAN ANALISA DATA
4.1
Analisa Hidrologi ................................................................ 51
4.2
Analisa Curah Hujan ............................................................ 51
iv
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
4.2.1 Luas Pengaruh Poligon Thiessen .............................. 52
4.2.2 Perhitungan Curah Hujan Rata-rata Daerah .............. 55
4.2.3 Perhitungan Analisa Frekuensi ................................ 58
4.2.4 Perhitungan Curah Hujan Rencana ........................... 60
4.3 Uji Kesesuaian Distribusi ..................................................... 62
4.3.1 Metode Smirnov-Kolmogorov .................................. 62
4.3.2 Metode Chi-Kuadrat ................................................ 64
4.4
Analisa Debit Banjir Rencana ............................................. 65
4.4.1 Penggunaan Lahan ................................................... 67
4.4.2 Distribusi Hujan Dan Curah Hujan Efektif ............... 68
4.5
Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu .................................... 71
4.6
Analisa Hidrolika ............................................................... 121
4.6.1 Analisa Menggunakan Program HEC-RAS 4.0 ........ 121
4.6.2 Analisa Muka Air Banjir ......................................... 126
4.6.3 Perencanaan Normalisasi .......................................... 131
4.6.4 Analisa Perencanaan Normalisasi ............................. 135
4.7 Perencanaan Tanggul ............................................................ 138
4.7.1 Perhitungan Rembesan Tanggul .............................. 138
4.7.1 Perhitungan Stabilitas Tanggul ................................ 141
BAB V
KESIMPULAN
5.1
Kesimpulan ......................................................................... 144
DAFTAR PUSTAKA
v
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Tinggi dan Lebar Keamanan Tanggul ...................................................... 10
Tabel 2.2 Harga sudut α1,α2,β ................................................................................ 12
Tabel 2.3 Persyaratan Pemilihan Distribusi Frekuensi ............................................. 19
Tabel 2.4 nilai K distribusi log pearson type III ....................................................... 22
Tabel 2.5 Harga untuk Uji Chi-Kuadrat ................................................................... 27
Tabel 2.6 Nilai Delta Kritis(d cr) Untuk Uji Smirnov-Kolmogrorov .......................... 29
Tabel 2.7 Koefisien Pengaliran ................................................................................ 29
Tabel 2.8 Nilai Koefisien Kekasaran Manning (n) ................................................... 35
Tabel 4.1 Luas Pengaruh Poligon Thhiessen Das Kali Ngotok ................................. 54
Tabel 4.2 Perhitungan Curah hujan Harian Maksimum Rata-Rata DAS Ngotok ....... 57
Tabel 4.3 Perhitungan Analisa Frekuensi Curah Hujan pada DAS Ngotok .............. 58
Tabel 4.4 Perhitungan Distibusi Log Pearson Tipe III DAS Ngotok ......................... 60
Tabel 4.5 Perhitungan Curah Hujan DAS Ngotok untuk beberapa Periode ............... 61
Tabel 4.6 Perhitungan Dmax Pada Uji Smirnov-Kolmogorov DAS Ngotok ............. 62
Tabel 4.7 Uji Chi Square DAS Kali Ngotok ............................................................. 64
Tabel 4.8 Batas kelas Uji Chi Square DAS Ngotok .................................................. 65
Tabel 4.9 Pembagian Luas Tiap Sub DAS ................................................................ 65
Tabel 4.10 Nilai Koef. Pengaliran berdasarkan Tata Guna Lahan Eksisting .............. 67
Tabel 4.11 Lanjutan Nilai Koef. Pengaliran berdasarkan Tata Guna Lahan Eksisting 67
Tabel 4.12 Perhitungan Hujan Jam-jaman Maksimum.............................................. 68
Tabel 4.13 Perhitungan Curah Hujan Efektif dan Distribusi Hujan DAS I Ngotok.... 69
Tabel 4.14 Perhitungan Curah Hujan Efektif dan Distribusi Hujan DAS II Ngotok . 70
vi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Tabel 4.15 Perhitungan Curah Hujan Efektif dan Distribusi Hujan DAS III Ngotok 70
Tabel 4.16 Perhitungan Curah Hujan Efektif dan Distribusi Hujan DAS IV Ngotok 70
Tabel 4.17 Perhitungan Curah Hujan Efektif dan Distribusi Hujan DAS V Ngotok .. 70
Tabel 4.18 Unit Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu Sub DAS I Ngotok ................. 73
Tabel 4.19 Hidrograf Banjir Q2 Sub DAS I Kali Ngotok .......................................... 74
Tabel 4.20 Hidrograf Banjir Q5 Sub DAS I Kali Ngotok .......................................... 75
Tabel 4.21 Hidrograf Banjir Q10 Sub DAS I Kali Ngotok ......................................... 76
Tabel 4.22 Hidrograf Banjir Q25 Sub DAS I Kali Ngotok ......................................... 77
Tabel 4.23 Hidrograf Banjir Q50 Sub DAS I Kali Ngotok ......................................... 78
Tabel 4.24 Hidrograf Banjir Sub DAS I Kali Ngotok .............................................. 79
Tabel 4.25 Unit Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu Sub DAS II Ngotok ................ 83
Tabel 4.26 Hidrograf Banjir Q2 Sub DAS II Kali Ngotok ......................................... 84
Tabel 4.27 Hidrograf Banjir Q5 Sub DAS II Kali Ngotok ......................................... 85
Tabel 4.28 Hidrograf Banjir Q10 Sub DAS II Kali Ngotok ........................................ 86
Tabel 4.29 Hidrograf Banjir Q25 Sub DAS II Kali Ngotok ........................................ 87
Tabel 4.30 Hidrograf Banjir Q50 Sub DAS II Kali Ngotok ........................................ 88
Tabel 4.31 Hidrograf Banjir Sub DAS II Kali Ngotok .............................................. 89
Tabel 4.32 Unit Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu Sub DAS III Ngotok............... 93
Tabel 4.33 Hidrograf Banjir Q2 Sub DAS III Kali Ngotok ........................................ 94
Tabel 4.34 Hidrograf Banjir Q5 Sub DAS III Kali Ngotok ........................................ 95
Tabel 4.35 Hidrograf Banjir Q10 Sub DAS III Kali Ngotok ...................................... 96
Tabel 4.36 Hidrograf Banjir Q25 Sub DAS III Kali Ngotok ...................................... 97
Tabel 4.37 Hidrograf Banjir Q50 Sub DAS III Kali Ngotok ...................................... 98
Tabel 4.38 Hidrograf Banjir Sub DAS III Kali Ngotok ............................................. 99
Tabel 4.39 Unit Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu Sub DAS IV Ngotok .............. 103
vii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Tabel 4.40 Hidrograf Banjir Q2 Sub DAS IV Kali Ngotok........................................ 104
Tabel 4.41 Hidrograf Banjir Q5 Sub DAS IV Kali Ngotok........................................ 105
Tabel 4.42 Hidrograf Banjir Q10 Sub DAS IV Kali Ngotok ...................................... 106
Tabel 4.43 Hidrograf Banjir Q25 Sub DAS IV Kali Ngotok ...................................... 107
Tabel 4.44 Hidrograf Banjir Q50 Sub DAS IV Kali Ngotok ...................................... 108
Tabel 4.45 Hidrograf Banjir Sub DAS IV Kali Ngotok............................................. 109
Tabel 4.46 Unit Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu Sub DAS V Ngotok ................ 113
Tabel 4.47 Hidrograf Banjir Q2 Sub DAS V Kali Ngotok ......................................... 114
Tabel 4.48 Hidrograf Banjir Q5 Sub DAS V Kali Ngotok ......................................... 115
Tabel 4.49 Hidrograf Banjir Q10 Sub DAS V Kali Ngotok........................................ 116
Tabel 4.50 Hidrograf Banjir Q25 Sub DAS V Kali Ngotok........................................ 117
Tabel 4.51 Hidrograf Banjir Q50 Sub DAS V Kali Ngotok........................................ 118
Tabel 4.52 Hidrograf Banjir Sub DAS V Kali Ngotok .............................................. 119
Tabel 4.53 Input Steady Flow Data .......................................................................... 127
Tabel 4.54 Perhitungan Garis Rembesan .................................................................. 140
Tabel 4.55 Perhitungan Stabilitas Tanggul Kali Ngotok pada saat air kosong .......... 142
viii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Das Kali Ngotok .................................................................................. 5
Gambar 2.1 Skema Formasi Rembesan ................................................................... 11
Gambar 2.2 Irisan Bidang Luncur ........................................................................... 12
Gambar 2.3 Tiessen Polygon ................................................................................... 15
Gambar 2.4 Peta Isohyet .......................................................................................... 16
Gambar 2.5 Unit Hidrograf Nakayasu ..................................................................... 32
Gambar 2.6 Potonagan melintang dengan macam-macam kekasaran Manning ........ 34
Gambar 2.7 Bentuk Saluran .................................................................................... 37
Gambar 2.8 Profil Aliran Sungai dengan Bendung ................................................... 39
Gambar 2.9 Menu Bar dalam Hec-Ras ..................................................................... 42
Gambar 3.1 Diagram Alur Pelaksanaan Penelitian ................................................... 50
Gambar 4.1 Polygon Thiessen Kali Ngotok .............................................................. 53
Gambar 4.2 Luasan Pengaruh Thiessen Poligon tiap Sub DAS Kali Ngotok ............. 66
Gambar 4.3 Hidrograf Nakayasu Sub DAS I Kali Ngotok ....................................... 80
Gambar 4.4 Hidrograf Nakayasu Sub DAS II Kali Ngotok ...................................... 90
Gambar 4.5 Hidrograf Nakayasu Sub DAS III Kali Ngotok..................................... 100
Gambar 4.6 Hidrograf Nakayasu Sub DAS IV Kali Ngotok .................................... 110
Gambar 4.7 Hidrograf Nakayasu Sub DAS V Kali Ngotok...................................... 120
Gambar 4.8 Tampilan Unit Sistem ........................................................................... 121
Gambar 4.9 Tampilan Pekerjaan Baru ...................................................................... 122
Gambar 4.10 Tampilan Skema Geometri Data Kali Ngotok ..................................... 123
Gambar 4.11 Tampilan Masukkan Penampang Ngotok pada patok 346 .................. 124
Gambar 4.12 Tampilan Steady Flow Analysis .......................................................... 125
ix
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Gambar 4.13 Tampilan Windows Steady Flow Analysis .......................................... 125
Gambar 4.14 Skematik input Debit Ngotok .............................................................. 127
Gambar 4.15 Profil Tampang Memanjang Kali Ngotok (eksisting) Untuk
Q2, Q5,Q10,Q25,Q50 tahunan ................................................................. 128
Gambar 4.16 Potongan Melintang Hasil analisa Hec-Ras (eksisting) Untuk
Q2, Q5,Q10,Q25,Q50 tahunan pada patok 346 .......................................... 129
Gambar 4.17 Potongan Melintang Hasil analisa Hec-Ras (exsisting) Untuk
Q2, Q5,Q10,Q25,Q50 tahunan pada patok 339 ......................................... 130
Gambar 4.18 Profil Memanjang Hasil analisa Hec-Ras Kali Ngotok (rencana) Untuk
Q2, Q5,Q10,Q25,Q50 tahunan ................................................................. 135
Gambar 4.19 Potongan Melintang pada patok 346 saat kondisi Rencana Kali
Ngotok................................................................................................ 136
Gambar 4.20 Potongan Melintang pada patok 339 saat kondisi Rencana Kali
Ngotok................................................................................................ 137
Gambar 4.21 Potongan Melintang Patok 346 saat kondisi eksisting dan rencana kali
Ngotok................................................................................................ 137
Gambar 4.22 Potongan Melintang Patok 339 saat kondisi eksisting dan rencana kali
Ngotok................................................................................................ 138
Gambar 4.23 Rembesan Tanggul ............................................................................. 141
Gambar 4.24 Rembesan Tanggul dengan pasangan batu kali ................................... 141
Gambar 4.25 Stabililas Tanggul .............................................................................. 143
x
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
Hampir setiap tahun dimusim penghujan terjadi banjir pada Kali Ngotok
yang mengakibatkan timbulnya genangan air di beberapa tempat di wilayah
Kabupaten Mojokerto
yang dapat mengganggu segala aktifitas dan kegiatan
perekonomian di daerah tersebut. Hal ini disebabkan karena Kali Ngontok dari tahun
ke tahun mengalami penurunan kapasitas tampung sungai. Penurunan kondisi sungai
ini dikarenakan oleh banyak hal, salah satu yang paling nyata adalah adanya
perubahan fungsi lahan di daerah hulu, dari hutan menjadi ladang, sawah dan
perumahan. Sedangkan di daerah dataran yang semula berupa sawah menjadi
pemukiman. Hal ini dipengaruhi dengan kurangnya kesadaran dari masyarakat
mengenai kebersihan lingkungan, sehingga masih banyak yang membuang sampah
di sungai.
Kali Ngotok mempunyai slope yang cukup datar, hal ini mengakibatkan untuk
pembuangan air banjir membutuhkan waktu yang cukup lama. Kondisi hilir Kali
Ngotok tepatnya pada bagian outlet pertemuan antara Kali Brangkal dan Kali Brantas
terjadi sedimentasi, hal ini diakibatkan oleh debit Kali Brantas yang lebih tinggi
sehingga mengakibatkan aliran di muara Kali Ngotok sering terjadinya aliran balik
(back water). Daerah genangan disebabkan oleh meluapnya Kali Ngotok berada
disekitar tiap-tiap pertemuan sungai. Kedalaman banjir bervariasi antara 20 –100 cm
yang terjadi tiap tahun dengan lama genangan sampai + 2-3 hari.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
1
Saat dilakukan normalisasi, maka akan terjadi permasalahan sosial di Kali
Ngotok, karena daerah bantaran sungai bahkan badan sungai telah banyak
dimanfaatkan oleh masyarakat sebagai lahan pertanian, perikanan maupun sebagai
tempat tinggal dan fasilitas umum lainnya.
Secara geografis Kali Ngotok berada pada 07o 26’ 39’’ s/d 07 o 32’ 19’’ LS
dan 112o 15’ 47’’ s/d 112o 25’ 38’’ BT. Daerah Aliran Sungai (DAS) Ngotok ini
secara administratif terletak di Kabupaten Mojokerto dan Kabupaten Jombang.
Panjang Kali Ngotok kurang lebih 30 km dan mempunyai luas daerah aliran sungai
(DAS) keseluruhan sekitar ± 825 km2,memiliki daerah aliran sungai menyerupai
kipas. Daerah aliran sungai bagian hulu pada umumnya berupa hutan primer, belum
terdapat sistem pembuangan yang bersifat teknis, pembuang hanya bersifat parit
sebagai pembuang alam. Dilihat dari kondisi topografinya Daerah Aliran Sungai
(DAS) Kali Ngotok bagian hulu berada di Kabupaten Jombang dan sebagian kecil
dihilir berada di wilayah Kabupaten Mojokerto.Pada DAS Kali Ngontok terdapat 14
stasiun pengamat Hujan yaitu Stasiun Ploso, Stasiun Jombang, Stasiun Blimbing,
Stasiun Kandangan, Stasiun Kesamben, Stasiun Mojoagung, Stasiun Wonosalam,
Stasiun Sambiroto, Stasiun Pasinan, Stasiun Tampung, Stasiun Kasihan, Stasiun
Cakarayam, Stasiun Pugeran, Stasiun Pacet.
Kali Ngotok mempunyai kemiringan dasar yang cukup datar, hal ini
mengakibatkan untuk pembuangan air banjir membutuhkan waktu yang cukup lama.
Daerah tebing mempunyai tanggul yang cukup tinggi dari hulu sampai hilir.
Sedangkan daerah tebing lainya merupakan sungai tangkapan dari sekitar 19 anak
sungai maupun afvoer (pembuangan) dengan kondisi tanggul hanya setempatsetempat. rusaknya tebing sungai berakibat makin parahnya banjir (adanya
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
2
peningkatan tinggi, luas dan lama genangan). Sedimentasi terjadi dari hulu sampai
daerah hilir Kali Ngotok. Pada bagian hilir termasuk pada bagian outlet pertemuan
antara Kali Ngotok dengan Kali Brangkal dan Kali Brantas. Daerah permukiman di
Kali Ngotok juga semakin bertambah jumlahnya,bahkan kondisi permukiman ini
mendesak badan sungai.
1.2
Per umusan Masalah
Permasalahan yang terjadi pada daerah Kali Ngotok secara garis besar dapat
diuraikan sebagai berikut :
1.
Berapa besar kemampuan penampang Kali Ngotok pada kondisi
eksisting ?
1.3
2.
Bagaimana cara untuk mengendalikan banjir di Kali Ngotok ?
3.
Berapa dimensi normalisasi pada saat mengalirnya debit banjir ?
Maksud dan Tujuan
Maksud dan tujuan dari studi ini adalah :
1.
Dapat mengetahui besar kemampuan penampang Kali Ngotok pada
kondisi eksisting dengan menggunakan Program HEC.RAS 4.0.
2.
Merencanakan Pengendalian banjir DAS Kali Ngotok.
3.
Untuk mengetahui dimensi normalisasi pada saat mengalirnya debit
banjir.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
3
1.4
Batasan Masalah
Dengan adanya permasalahan diatas, maka ruang lingkup pembahasan dalam
studi ini meliputi :
1.
Mempergunakan data curah hujan mulai tahun 1988 sampai tahun
2010 (23 tahun).
2.
Tidak membahas mengenai teknik pelaksanaan.
3.
Tidak membahas ekonomi teknik.
4.
Tidak dilakukan analisa mengenai dampak lingkungan.
5.
Pada DAS Kali Ngontok terdapat 14 stasiun pengamat Hujan yaitu
Stasiun Ploso, Stasiun Jombang, Stasiun Blimbing, Stasiun Kandangan,
Stasiun Kesamben, Stasiun Mojoagung, Stasiun Wonosalam, Stasiun
Sambiroto, Stasiun Pasinan, Stasiun Tampung, Stasiun Kasihan, Stasiun
Cakarayam, Stasiun Pugeran, Stasiun Pacet.
1.5
Lokasi
Lokasinya adalah Kali Ngotok yang wilayahnya berada di Kabupaten
Jombang dan Kabupaten Mojokerto.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
4
PLOSO
DAM LENGKONG BARU
K. B R A N T
AS
DAM MENTURUS
MOJOKERTO
KESAMBEN
K. Watu
dakon
DAM JATI MLEREK
al
Kan
SAMBI ROTO
al
t
p ur a
K. Cem
ng sa l
K. Ba
PASI NAN
K. J
ab o
n
JOMBANG
g
k Rin
g ot o
K. N
gk
K. Br an
g
K. Gunting
lan
K. Bu j
el
K. Se w
ed an g
be
K. J
om
K.
ban
Jo
g K
mb
u lo
K.
n
an
Be
gW
ni n
et a
g
n
m
Te
K.
te
cir
Ba
n
ak
KASIAN
K.
Pa
ke
l
PUGERAN
g
K. Landean
t in
K.
n
s
Pa
ih
K.
ir a
n
aw
a
ta
uh
n
Ma
Bo
Be
ng
K.
Pik
a
Ge
r
K.
K.
K.
BLI MBING
t
Pu
u
ny
Ba
K. a ng ir
M
r
K.
go
edu
K. K
ng
K.
K.
ip
Ur
Pa
n
yu
Ca
t
TAMPUNG
n
Ba
K.
ng
MOJOAGUNG
n
CAKARAYAM
WONOSALAM
K. Kele ro
NGORO
K. Pait
K.
Se
K.
m
W
bu
un
ng
gu
K.
Jur
a
ng
K. P
an g
aj ar
an
k
Jer
u
KANDANGAN
K. C
am p
ir
PACET
K. Ja
rak
in ga
n
G. ANJASMORO
G. HARGO WAYANG
G. GENTONG GOWAH
0
2.5
5.0
7.5
10.0 km
PETA SI TUASI DAS NGOTOK RI NG KANAL
Gambar 1.1 DAS Kali Ngotok
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
5
BAB II
TINJ AUAN PUSTAKA
2.1
Umum
Sungai adalah suatu sistem aliran yang dibentuk oleh alam untuk mengalirkan
air. Sungai sebagai salah satu sumber air yang potensial. Ada dua aspek peran sungai
bagi manusia, yaitu aspek pemanfaatan sebagai salah satu sumber air tawar yang
besar dan lebih mudah dikelola, serta aspek pengendalian karena sungai dapat
merugikan
baik
harta
maupun
jiwa
karena
kerusakan-kerusakan
yang
ditimbulkannya. Karakteristik sungai merupakan hasil interaksi antara aliran air
(debit), angkutan sedimen, yang keduanya dipengaruhi proses alam serta campur
tangan manusia di Daerah Aliran Sungai (DAS) dan di sepanjang sungai.
Karakteristik sungai dipengaruhi oleh kondisi DAS-nya :
a. Topografi, yang membentuk luas DAS, tipe DAS, trase sungai dan kemiringan
dasar sungai.
b. Iklim, hidrologi dan hidrogeologi, menentukan ketersediaan air atau debit dalam
sungai, fluktuasi debit sepanjang tahun.
c. Tanah dan geologi, mempengaruhi geometri sungai, dan trase sungai serta tipe
sungai. Geometri sungai relatif tetap pada sungai-sungai yang mengalir didataran
cadas (rock), sedang yang di dataran aluvial mudah berubah, karena proses
penggerusan dan pengendapan. Tanah permukaan medan merupakan salah satu
sumber sedimen sungai.
6
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
d. Tata guna lahan, yang menentukan koefisien pengaliran (C), berperan pada
ketersediaan air tanah dan limpasan air permukaan.
Sungai/laut atau aliran air yang menyediakan kemudahan hidup bagi
masyarakat disekitarnya itu 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.
Banjir luapan sungai terjadi setelah proses yang cukup lama, meskipun proses
itu bisa jadi lolos dari pengamatan sehingga datangnya banjir terasa mendadak dan
mengejutkan. Selain itu banjir luapan sungai kebanyakan bersifat musiman atau
tahunan dan bisa berlangsung selama berhari-hari atau berminggu-minggu tanpa
berhenti. Penyebabnya adalah hutan gundul, kelongsoran daerah-daerah yang
biasanya mampu menahan kelebihan air, ataupun perubahan suhu/musim, atau
terkadang akibat kedua hal itu sekaligus. Banjir terjadi sepanjang sistem sungai dan
anak-anak sungainya, mampu membanjiri wilayah luas dan mendorong peluapan air
di dataran rendah, sehingga banjir yang meluap dari sungai-sungai selain induk
sungai biasa disebut ‘banjir kiriman’. Besarnya banjir tergantung kepada beberapa
faktor, di antaranya kondisi-kondisi tanah (kelembaban tanah, vegetasi, perubahan
suhu/musim, keadaan permukaan tanah yang tertutup rapat oleh bangunan dan
hilangnya kawasan-kawasan tangkapan air/alih fungsi lahan (Asdak, 2004).
7
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
2.2
Sistem Pengendalian Banjir
2.2.1 Nor malisasi
Sistem pengendalian banjir dengan melakukan normalisasi alur atau
memperbesar kapasitas pengaliran sungai yang bertujuan untuk mempercepat aliran
banjir dan memperendah elevasi muka air banjir agar daerah sekitar sungai dari
bahaya banjir.
Normalisasi atau memperbesar kapasitas tampung Kali Ngotok perlu
dipertimbangkan mengingat kondisi sungai tersebut memiliki penampang sungai
yang menyempit. Akibat kondisi sungai tersebut maka air tidak dapat dilewatkan
dengan cepat dan aman, karena daya tampung sungai kecil. Sehingga sungai tidak
mampu menampung seluruh debit banjir dan menyebabkan aliran Kali Ngotok
meluap dan melimpas ke daerah kanan kiri sungai dan menimbulkan genangan banjir
didaerah tersebut.
Peningkatan kapasitas pengaliran sungai dengan cara :
a. Memperkecil Koefisien Kekasaran Sungai
Untuk memperkecil koefisien kekasaran sungai dapat dilakukan dengan
membersihkan tebing dan bantaran dari semak-semak dan pepohonan yang
ditanam penduduk disepanjang sungai serta melarang penduduk untuk tidak
bertempat tinggal didaerah bantaran sungai.
b. Memperbesar Luas Panampang Sungai
Untuk memperbesar luas panampang sungai dapat melakukan dengan
berbagai cara, antara lain :
8
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
•
Memperdalam alur sungai (pengerukan dasar sungai)
•
Memperlebar alur sungai
•
Memperendah elevasi bantaran
•
Mempelebar bantaran sungai (menggeser tanggul)
2.2.2 Tanggul Banjir
Tanggul dibuat untuk menambah kapasitas penampang sungai, langsung di
tepi sungai atau dengan memanfaatkan bantaran banjir. Perencanan konstruksi
tanggul meliputi perencanaan tinggi tanggul, tubuh tanggul, talud dan alignment
tanggul. Tanggul merupakan salah satu bangunan pengendalian banjir untuk
mengamankan bahaya limpasan dan luapan air banjir ke daratan yang lebih rendah
yang menimbulkan kerugian besar. Tanggul banjir ini dibuat untuk membatasi aliran
air banjir yang melimpas kedaerah pemukiman maupun persawahan. Dengan adanya
tanggul tersebut maka air banjir yang semula melimpas dan menggenangi daratan
yang rendah disisi kanan dan kiri sungai dapat diatasi, sehingga aliran banjir menjadi
terpusat pada suatu alur sungai yang mengakibatkan elevasi muka air sungai tersebut
menjadi lebih tinggi dari semula.
Dengan adanya kemajuan teknologi pembuatan tanggul harus ekonomis dan
memenuhi persyaratan-persyaratan tertentu, tujuan pembuatan tanggul dapat
dipenuhi tanggul yang kuat atau menyakinkan mutunya akan memberikan
ketenangan dan ketentraman pada masyarakat yang bertempat tinggal di daerah
sekitarnya. Pembuatan tanggul berarti merubah pola aliran dan angkutan sedimen
pada bagian sungai yang bersangkutan. Muka air bertambah tinggi dan kecepatan
aliran bertambah. Sedimen layang yang semula diendapkan secara luas di daerah
9
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
genangan, dengan adanya tanggul akan mengendap bantaran sungai yang ada dan
selebihnya akan terangkut ke hilir. Demikian pula keberadaan tanggul akan
mempengaruhi pematusan daerah sekitarnya.
Sebagaimana
halnya
dengan
bangunan
pengendali
banjir
lainnya,
perencanaan tinggi tanggul harus berdasarkan 3 pertimbangan, yaitu :
- Pertimbangan teknis yang menyangkut stabilitas bangunan
- Pertimbangan ekonomis, yaitu membuat konstruksi yang murah namun
memenuhi syarat stabilitas dan manfaat.
- Pertimbangan sosial, yaitu dengan adanya bangunan ini, bencana banjir dapat
dihindarkan, tercapainya suasana aman, lingkungan yang bersih, kegiatan sosial,
ekonomi dan budaya tidak terhambat.
Tinggi tanggul ditetapkan berdasarkan debit rencana yang dipilih berdasarkan
pertimbangan karakteristik daerah yang diamankan (perkotaan, pemukiman penting,
daerah pertanian dsb), kondisi sosial ekonomi daerah dsb. Tinggi keamanan
ditentukan berdasar debit rencana.
Tabel 2.1. Tinggi dan Lebar Keamanan Tanggul
Debit Rencana
( m³/dt )
Q ≤200
200 ≤Q ≤500
500 ≤Q ≤2000
2000 ≤Q ≤5000
5000 ≤Q ≤10000
Q ≥10000
Tinggi Jagaan
(m)
0,6
0,8
1,0
1,2
1,5
2,0
Lebar Mercu
(m)
KABUPATEN MOJ OKERTO
TUGAS AKHIR
Untuk memenuhi sebagian per syar atan dalam memperoleh
Gelar Sar jana Teknik ( S-1 )
Oleh :
ALIF CAHYO PUTRO
0653010049
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL ”VETERAN”
J AWA TIMUR
2012
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
PERENCANAAN PENGENDALIAN BANJIR KALI NGOTOK
KABUPATEN MOJOKERTO
Diajukan oleh :
ALIF CAHYO PUTRO
NPM. 0653010049
ABSTRAK
Kondisi Kali Ngotok dari tahun ke tahun mengalami penurunan kapasitas tampung
sungai. Penurunan kondisi sungai ini dikarenakan oleh banyak hal, salah satu yang
paling nyata adalah adanya perubahan fungsi lahan di daerah hulu, dari hutan
menjadi ladang, sawah dan perumahan. Sedangkan di daerah dataran yang semula
berupa sawah menjadi pemukiman. Hal ini dipengaruhi dengan kurangnya kesadaran
dari masyarakat mengenai kebersihan lingkungan sekitar, sehingga masih banyak
yang membuang sampah di sungai. Kali Ngotok merupakan sungai alam yang
dimanfaatkan sebagai salah satu system jaringan pembuang yang terletak di
Kabupaten Mojokerto. Kali Ngotok memiliki panjang kurang lebih 30 km, pada DAS
Kali Ngotok terdapat 14 stasiun pengamat Hujan. Banjir yang terjadi pada Kali
Ngotok disebabkan oleh tidak mampunya penampang sungai menampung air, 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. Sehubungan dengan hal ini perlu adanya
penanganan guna mengatasi luapan tersebut yaitu dengan cara menormalisasi kali
supaya muka air banjirnya turun. Salah satu cara analisis hidraulika banjir adalah
menggunakan software Hydraulic Engineering center River Analysis System (HECRAS) versi 4.0 yang dikembangkan oleh U.S. Army Corps of Engineering Analysis
System. Program ini digunakan untuk perhitungan aliran satu dimensi (1-D), baik
yang berada pada saluran alami maupun buatan.Pengendalian Kali Ngotok
menggunakan banjir kala ulang 25 tahun, direncanakan cara normalisasi dimensi
saluran Kali Ngotok dengan menggunakan penampang trapesium, untuk Normalisasi
direncanakan Segmen 1 Q = 269,209 m3/dtk; b = 25; n = 0,025; I = 0,00054; z = 1,5
; Segmen2 Q = 425,354 m3/dtk; b = 30; n = 0,0025; I = 0,0054; z = 1,5; Segmen 3
Q = 447,189 m3/dtk; b = 40; n = 0,025; I = 0,00054; z = 1,5; Segmen 4 Q= 753,887
m3/dtk; b = 50; n = 0,025; I = 0,0054; z = 1,5; Segmen 5 Q = 1005,875; b = 55; n =
0,025; I = 0,00054; z = 1,5.
Kata kunci : banjir, normalisasi, HEC-RAS
ii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
KATA PENGANTAR
Dengan segenap puji syukur Alhamdulillah kehadirat Allah S.W.T yang telah
melimpahkan rahmat dan anugerah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas
Akhir dengan judul ” PERENCANAAN PENGENDALIAN BANJIR KALI NGOTOK
KABUPATEN MOJOKERTO”. Tugas Akhir ini merupakan suatu syarat bagi
mahasiswa dalam menempuh jenjang sarjana Strata 1 (S-1) di Fakultas Teknik Sipil dan
Perencanaan UPN ”Veteran” Jawa Timur .
Dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini penulis berusaha semaksimal mungkin
menerapkan ilmu yang penulis dapatkan di bangku perkuliahan dan buku-buku literatur
yang sesuai dengan judul Tugas Akhir ini. Disamping ini 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 kata 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 terima
kasih sebanyak-banyaknya kepada semua pihak yang telah memberikan bimbingan,
dorongan, semangat, arahan serta berbagai macam bantuan, terutama kepada :
1. Ibu Ir. Naniek Ratni JAR, M.Kes, selaku Dekan Fakultas Teknik Sipil dan
Perencanaan Universitas Pembangunan Nasional ” Veteran ” Jawa Timur.
i
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
2. Bapak Ibnu Sholichin,ST,MT selaku Ketua Program Studi Teknik Sipil Universitas
Pembangunan Nasional ” Veteran ” Jawa Timur.
3. Bapak Iwan Wahjudijanto,ST,MT, selaku dosen pembimbing Tugas Akhir yang
telah berkenan memberikan bimbingan, waktu dan dorongan moril selama
pengerjaan Tugas Akhir sampai selesai.
4. Ibu Novie Handajani, ST, MT, selaku dosen pembimbing utama Tugas Akhir yang
telah berkenan memberikan bimbingan, waktu dan dorongan moril selama
pengerjaan Tugas Akhir sampai selesai.
5. Segenap dosen dan staff Program Studi Teknik Sipil UPN ” Veteran ” Jawa Timur.
6. Para tim penguji yang telah membantu penulis sehingga penulis dapat
menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan baik.
7. Bapak, ibu dan keluarga tercinta yang telah banyak memberikan dukungan lahir dan
batin, material, sipritual, dan moral sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas
Akhir ini.
8. Sahabat-sahabat dan semua teman-teman terima kasih atas dorongan, semangat dan
dukungan moril yang bermanfaat sehungga penulis dapat menyelesaikan Tugas
Akhir ini.
9. Segenap keluarga besar warga Teknik sipil UPN ” Veteran ” Jatim, baik angkatan
2007, angkatan 2008, angkatan 2009, angkatan 2006, kakak-kakak alumni dan
semua pihak yang telah membantu Tugas Akhir ini, yang tidak dapat penulis
sebutkan satu-persatu. Penulis ucapkan terima kasih.
ii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Sebagai akhir kata, penulis harapkan agar Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi
penulis pada khususnya dan para pembaca pada umumnya.
Surabaya, Mei 2012
Penyusun
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 .............................................................................................. xi
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang .................................................................... 1
1.2. Rumusan Masalah ............................................................... 3
1.3. Maksud dan Tujuan ............................................................. 3
1.4. Batasan Masalah .................................................................. 4
1.5. Lokasi......................................................................................4
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Umum ................................................................................ 6
2.2. Sistem Pengendalian banjir .................................................. 8
2.2.1. Normalisasi .............................................................. 8
2.2.2. Tanggul Banjir ......................................................... 9
2.2.2.1. Rembesan Tanggul ...................................... 11
2.2.2.2. Stabilitas Tanggul ........................................ 12
2.3. Curah Hujan Rata-rata ......................................................... 13
2.3.1. Cara Arithmetik Mean.................................................14
2.3.2. Cara Thiessen Poligon.................................................14
2.3.3. Cara Peta Isoyet ....................................................... 16
2.4. Curah Hujan Rencana .......................................................... 17
2.4.1. Distribusi Gumbel Tipe 1 ......................................... 19
iii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
2.4.2. Distribusi Log Pearson III ........................................ 20
2.4.3. Metode Distribusi Normal...........................................23
2.5. Uji Kesesuaian Distribusi Frekuensi .................................... 25
2.5.1. Uji Chi kuadrat ......................................................... 25
2.5.2. Uji Smirnov-Kolmogorov......................................... 27
2.6. Koefisien Pengaliran............................................................ 29
2.7. Debit Rencana ..................................................................... 30
2.8. Analisa Kapasitas Sungai ..................................................... 33
2.9. Penampang Saluran.................................................................37
2.10. Profil Aliran.............................................................................38
2.11. Program Hec-ras......................................................................41
2.11.1. Memasukkan Data Input.............................................42
2.11.2. Simulasi Program........................................................43
2.11.3. Data Output yang Dihasilkan.....................................43
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Pengumpulan data ...............................................................46
3.1.1. Data Curah hujan......................................................47
3.1.2. Data geografis dan topografi ....................................47
3.1.3. Pengukuran Memanjang dan Melintang ................... 47
3.1.4. Data Debit Banjir .................................................... 48
3.2. Langkah-langkah pengerjaan ............................................... 48
BAB IV
PERHITUNGAN DAN ANALISA DATA
4.1
Analisa Hidrologi ................................................................ 51
4.2
Analisa Curah Hujan ............................................................ 51
iv
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
4.2.1 Luas Pengaruh Poligon Thiessen .............................. 52
4.2.2 Perhitungan Curah Hujan Rata-rata Daerah .............. 55
4.2.3 Perhitungan Analisa Frekuensi ................................ 58
4.2.4 Perhitungan Curah Hujan Rencana ........................... 60
4.3 Uji Kesesuaian Distribusi ..................................................... 62
4.3.1 Metode Smirnov-Kolmogorov .................................. 62
4.3.2 Metode Chi-Kuadrat ................................................ 64
4.4
Analisa Debit Banjir Rencana ............................................. 65
4.4.1 Penggunaan Lahan ................................................... 67
4.4.2 Distribusi Hujan Dan Curah Hujan Efektif ............... 68
4.5
Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu .................................... 71
4.6
Analisa Hidrolika ............................................................... 121
4.6.1 Analisa Menggunakan Program HEC-RAS 4.0 ........ 121
4.6.2 Analisa Muka Air Banjir ......................................... 126
4.6.3 Perencanaan Normalisasi .......................................... 131
4.6.4 Analisa Perencanaan Normalisasi ............................. 135
4.7 Perencanaan Tanggul ............................................................ 138
4.7.1 Perhitungan Rembesan Tanggul .............................. 138
4.7.1 Perhitungan Stabilitas Tanggul ................................ 141
BAB V
KESIMPULAN
5.1
Kesimpulan ......................................................................... 144
DAFTAR PUSTAKA
v
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Tinggi dan Lebar Keamanan Tanggul ...................................................... 10
Tabel 2.2 Harga sudut α1,α2,β ................................................................................ 12
Tabel 2.3 Persyaratan Pemilihan Distribusi Frekuensi ............................................. 19
Tabel 2.4 nilai K distribusi log pearson type III ....................................................... 22
Tabel 2.5 Harga untuk Uji Chi-Kuadrat ................................................................... 27
Tabel 2.6 Nilai Delta Kritis(d cr) Untuk Uji Smirnov-Kolmogrorov .......................... 29
Tabel 2.7 Koefisien Pengaliran ................................................................................ 29
Tabel 2.8 Nilai Koefisien Kekasaran Manning (n) ................................................... 35
Tabel 4.1 Luas Pengaruh Poligon Thhiessen Das Kali Ngotok ................................. 54
Tabel 4.2 Perhitungan Curah hujan Harian Maksimum Rata-Rata DAS Ngotok ....... 57
Tabel 4.3 Perhitungan Analisa Frekuensi Curah Hujan pada DAS Ngotok .............. 58
Tabel 4.4 Perhitungan Distibusi Log Pearson Tipe III DAS Ngotok ......................... 60
Tabel 4.5 Perhitungan Curah Hujan DAS Ngotok untuk beberapa Periode ............... 61
Tabel 4.6 Perhitungan Dmax Pada Uji Smirnov-Kolmogorov DAS Ngotok ............. 62
Tabel 4.7 Uji Chi Square DAS Kali Ngotok ............................................................. 64
Tabel 4.8 Batas kelas Uji Chi Square DAS Ngotok .................................................. 65
Tabel 4.9 Pembagian Luas Tiap Sub DAS ................................................................ 65
Tabel 4.10 Nilai Koef. Pengaliran berdasarkan Tata Guna Lahan Eksisting .............. 67
Tabel 4.11 Lanjutan Nilai Koef. Pengaliran berdasarkan Tata Guna Lahan Eksisting 67
Tabel 4.12 Perhitungan Hujan Jam-jaman Maksimum.............................................. 68
Tabel 4.13 Perhitungan Curah Hujan Efektif dan Distribusi Hujan DAS I Ngotok.... 69
Tabel 4.14 Perhitungan Curah Hujan Efektif dan Distribusi Hujan DAS II Ngotok . 70
vi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Tabel 4.15 Perhitungan Curah Hujan Efektif dan Distribusi Hujan DAS III Ngotok 70
Tabel 4.16 Perhitungan Curah Hujan Efektif dan Distribusi Hujan DAS IV Ngotok 70
Tabel 4.17 Perhitungan Curah Hujan Efektif dan Distribusi Hujan DAS V Ngotok .. 70
Tabel 4.18 Unit Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu Sub DAS I Ngotok ................. 73
Tabel 4.19 Hidrograf Banjir Q2 Sub DAS I Kali Ngotok .......................................... 74
Tabel 4.20 Hidrograf Banjir Q5 Sub DAS I Kali Ngotok .......................................... 75
Tabel 4.21 Hidrograf Banjir Q10 Sub DAS I Kali Ngotok ......................................... 76
Tabel 4.22 Hidrograf Banjir Q25 Sub DAS I Kali Ngotok ......................................... 77
Tabel 4.23 Hidrograf Banjir Q50 Sub DAS I Kali Ngotok ......................................... 78
Tabel 4.24 Hidrograf Banjir Sub DAS I Kali Ngotok .............................................. 79
Tabel 4.25 Unit Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu Sub DAS II Ngotok ................ 83
Tabel 4.26 Hidrograf Banjir Q2 Sub DAS II Kali Ngotok ......................................... 84
Tabel 4.27 Hidrograf Banjir Q5 Sub DAS II Kali Ngotok ......................................... 85
Tabel 4.28 Hidrograf Banjir Q10 Sub DAS II Kali Ngotok ........................................ 86
Tabel 4.29 Hidrograf Banjir Q25 Sub DAS II Kali Ngotok ........................................ 87
Tabel 4.30 Hidrograf Banjir Q50 Sub DAS II Kali Ngotok ........................................ 88
Tabel 4.31 Hidrograf Banjir Sub DAS II Kali Ngotok .............................................. 89
Tabel 4.32 Unit Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu Sub DAS III Ngotok............... 93
Tabel 4.33 Hidrograf Banjir Q2 Sub DAS III Kali Ngotok ........................................ 94
Tabel 4.34 Hidrograf Banjir Q5 Sub DAS III Kali Ngotok ........................................ 95
Tabel 4.35 Hidrograf Banjir Q10 Sub DAS III Kali Ngotok ...................................... 96
Tabel 4.36 Hidrograf Banjir Q25 Sub DAS III Kali Ngotok ...................................... 97
Tabel 4.37 Hidrograf Banjir Q50 Sub DAS III Kali Ngotok ...................................... 98
Tabel 4.38 Hidrograf Banjir Sub DAS III Kali Ngotok ............................................. 99
Tabel 4.39 Unit Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu Sub DAS IV Ngotok .............. 103
vii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Tabel 4.40 Hidrograf Banjir Q2 Sub DAS IV Kali Ngotok........................................ 104
Tabel 4.41 Hidrograf Banjir Q5 Sub DAS IV Kali Ngotok........................................ 105
Tabel 4.42 Hidrograf Banjir Q10 Sub DAS IV Kali Ngotok ...................................... 106
Tabel 4.43 Hidrograf Banjir Q25 Sub DAS IV Kali Ngotok ...................................... 107
Tabel 4.44 Hidrograf Banjir Q50 Sub DAS IV Kali Ngotok ...................................... 108
Tabel 4.45 Hidrograf Banjir Sub DAS IV Kali Ngotok............................................. 109
Tabel 4.46 Unit Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu Sub DAS V Ngotok ................ 113
Tabel 4.47 Hidrograf Banjir Q2 Sub DAS V Kali Ngotok ......................................... 114
Tabel 4.48 Hidrograf Banjir Q5 Sub DAS V Kali Ngotok ......................................... 115
Tabel 4.49 Hidrograf Banjir Q10 Sub DAS V Kali Ngotok........................................ 116
Tabel 4.50 Hidrograf Banjir Q25 Sub DAS V Kali Ngotok........................................ 117
Tabel 4.51 Hidrograf Banjir Q50 Sub DAS V Kali Ngotok........................................ 118
Tabel 4.52 Hidrograf Banjir Sub DAS V Kali Ngotok .............................................. 119
Tabel 4.53 Input Steady Flow Data .......................................................................... 127
Tabel 4.54 Perhitungan Garis Rembesan .................................................................. 140
Tabel 4.55 Perhitungan Stabilitas Tanggul Kali Ngotok pada saat air kosong .......... 142
viii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Das Kali Ngotok .................................................................................. 5
Gambar 2.1 Skema Formasi Rembesan ................................................................... 11
Gambar 2.2 Irisan Bidang Luncur ........................................................................... 12
Gambar 2.3 Tiessen Polygon ................................................................................... 15
Gambar 2.4 Peta Isohyet .......................................................................................... 16
Gambar 2.5 Unit Hidrograf Nakayasu ..................................................................... 32
Gambar 2.6 Potonagan melintang dengan macam-macam kekasaran Manning ........ 34
Gambar 2.7 Bentuk Saluran .................................................................................... 37
Gambar 2.8 Profil Aliran Sungai dengan Bendung ................................................... 39
Gambar 2.9 Menu Bar dalam Hec-Ras ..................................................................... 42
Gambar 3.1 Diagram Alur Pelaksanaan Penelitian ................................................... 50
Gambar 4.1 Polygon Thiessen Kali Ngotok .............................................................. 53
Gambar 4.2 Luasan Pengaruh Thiessen Poligon tiap Sub DAS Kali Ngotok ............. 66
Gambar 4.3 Hidrograf Nakayasu Sub DAS I Kali Ngotok ....................................... 80
Gambar 4.4 Hidrograf Nakayasu Sub DAS II Kali Ngotok ...................................... 90
Gambar 4.5 Hidrograf Nakayasu Sub DAS III Kali Ngotok..................................... 100
Gambar 4.6 Hidrograf Nakayasu Sub DAS IV Kali Ngotok .................................... 110
Gambar 4.7 Hidrograf Nakayasu Sub DAS V Kali Ngotok...................................... 120
Gambar 4.8 Tampilan Unit Sistem ........................................................................... 121
Gambar 4.9 Tampilan Pekerjaan Baru ...................................................................... 122
Gambar 4.10 Tampilan Skema Geometri Data Kali Ngotok ..................................... 123
Gambar 4.11 Tampilan Masukkan Penampang Ngotok pada patok 346 .................. 124
Gambar 4.12 Tampilan Steady Flow Analysis .......................................................... 125
ix
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Gambar 4.13 Tampilan Windows Steady Flow Analysis .......................................... 125
Gambar 4.14 Skematik input Debit Ngotok .............................................................. 127
Gambar 4.15 Profil Tampang Memanjang Kali Ngotok (eksisting) Untuk
Q2, Q5,Q10,Q25,Q50 tahunan ................................................................. 128
Gambar 4.16 Potongan Melintang Hasil analisa Hec-Ras (eksisting) Untuk
Q2, Q5,Q10,Q25,Q50 tahunan pada patok 346 .......................................... 129
Gambar 4.17 Potongan Melintang Hasil analisa Hec-Ras (exsisting) Untuk
Q2, Q5,Q10,Q25,Q50 tahunan pada patok 339 ......................................... 130
Gambar 4.18 Profil Memanjang Hasil analisa Hec-Ras Kali Ngotok (rencana) Untuk
Q2, Q5,Q10,Q25,Q50 tahunan ................................................................. 135
Gambar 4.19 Potongan Melintang pada patok 346 saat kondisi Rencana Kali
Ngotok................................................................................................ 136
Gambar 4.20 Potongan Melintang pada patok 339 saat kondisi Rencana Kali
Ngotok................................................................................................ 137
Gambar 4.21 Potongan Melintang Patok 346 saat kondisi eksisting dan rencana kali
Ngotok................................................................................................ 137
Gambar 4.22 Potongan Melintang Patok 339 saat kondisi eksisting dan rencana kali
Ngotok................................................................................................ 138
Gambar 4.23 Rembesan Tanggul ............................................................................. 141
Gambar 4.24 Rembesan Tanggul dengan pasangan batu kali ................................... 141
Gambar 4.25 Stabililas Tanggul .............................................................................. 143
x
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
Hampir setiap tahun dimusim penghujan terjadi banjir pada Kali Ngotok
yang mengakibatkan timbulnya genangan air di beberapa tempat di wilayah
Kabupaten Mojokerto
yang dapat mengganggu segala aktifitas dan kegiatan
perekonomian di daerah tersebut. Hal ini disebabkan karena Kali Ngontok dari tahun
ke tahun mengalami penurunan kapasitas tampung sungai. Penurunan kondisi sungai
ini dikarenakan oleh banyak hal, salah satu yang paling nyata adalah adanya
perubahan fungsi lahan di daerah hulu, dari hutan menjadi ladang, sawah dan
perumahan. Sedangkan di daerah dataran yang semula berupa sawah menjadi
pemukiman. Hal ini dipengaruhi dengan kurangnya kesadaran dari masyarakat
mengenai kebersihan lingkungan, sehingga masih banyak yang membuang sampah
di sungai.
Kali Ngotok mempunyai slope yang cukup datar, hal ini mengakibatkan untuk
pembuangan air banjir membutuhkan waktu yang cukup lama. Kondisi hilir Kali
Ngotok tepatnya pada bagian outlet pertemuan antara Kali Brangkal dan Kali Brantas
terjadi sedimentasi, hal ini diakibatkan oleh debit Kali Brantas yang lebih tinggi
sehingga mengakibatkan aliran di muara Kali Ngotok sering terjadinya aliran balik
(back water). Daerah genangan disebabkan oleh meluapnya Kali Ngotok berada
disekitar tiap-tiap pertemuan sungai. Kedalaman banjir bervariasi antara 20 –100 cm
yang terjadi tiap tahun dengan lama genangan sampai + 2-3 hari.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
1
Saat dilakukan normalisasi, maka akan terjadi permasalahan sosial di Kali
Ngotok, karena daerah bantaran sungai bahkan badan sungai telah banyak
dimanfaatkan oleh masyarakat sebagai lahan pertanian, perikanan maupun sebagai
tempat tinggal dan fasilitas umum lainnya.
Secara geografis Kali Ngotok berada pada 07o 26’ 39’’ s/d 07 o 32’ 19’’ LS
dan 112o 15’ 47’’ s/d 112o 25’ 38’’ BT. Daerah Aliran Sungai (DAS) Ngotok ini
secara administratif terletak di Kabupaten Mojokerto dan Kabupaten Jombang.
Panjang Kali Ngotok kurang lebih 30 km dan mempunyai luas daerah aliran sungai
(DAS) keseluruhan sekitar ± 825 km2,memiliki daerah aliran sungai menyerupai
kipas. Daerah aliran sungai bagian hulu pada umumnya berupa hutan primer, belum
terdapat sistem pembuangan yang bersifat teknis, pembuang hanya bersifat parit
sebagai pembuang alam. Dilihat dari kondisi topografinya Daerah Aliran Sungai
(DAS) Kali Ngotok bagian hulu berada di Kabupaten Jombang dan sebagian kecil
dihilir berada di wilayah Kabupaten Mojokerto.Pada DAS Kali Ngontok terdapat 14
stasiun pengamat Hujan yaitu Stasiun Ploso, Stasiun Jombang, Stasiun Blimbing,
Stasiun Kandangan, Stasiun Kesamben, Stasiun Mojoagung, Stasiun Wonosalam,
Stasiun Sambiroto, Stasiun Pasinan, Stasiun Tampung, Stasiun Kasihan, Stasiun
Cakarayam, Stasiun Pugeran, Stasiun Pacet.
Kali Ngotok mempunyai kemiringan dasar yang cukup datar, hal ini
mengakibatkan untuk pembuangan air banjir membutuhkan waktu yang cukup lama.
Daerah tebing mempunyai tanggul yang cukup tinggi dari hulu sampai hilir.
Sedangkan daerah tebing lainya merupakan sungai tangkapan dari sekitar 19 anak
sungai maupun afvoer (pembuangan) dengan kondisi tanggul hanya setempatsetempat. rusaknya tebing sungai berakibat makin parahnya banjir (adanya
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
2
peningkatan tinggi, luas dan lama genangan). Sedimentasi terjadi dari hulu sampai
daerah hilir Kali Ngotok. Pada bagian hilir termasuk pada bagian outlet pertemuan
antara Kali Ngotok dengan Kali Brangkal dan Kali Brantas. Daerah permukiman di
Kali Ngotok juga semakin bertambah jumlahnya,bahkan kondisi permukiman ini
mendesak badan sungai.
1.2
Per umusan Masalah
Permasalahan yang terjadi pada daerah Kali Ngotok secara garis besar dapat
diuraikan sebagai berikut :
1.
Berapa besar kemampuan penampang Kali Ngotok pada kondisi
eksisting ?
1.3
2.
Bagaimana cara untuk mengendalikan banjir di Kali Ngotok ?
3.
Berapa dimensi normalisasi pada saat mengalirnya debit banjir ?
Maksud dan Tujuan
Maksud dan tujuan dari studi ini adalah :
1.
Dapat mengetahui besar kemampuan penampang Kali Ngotok pada
kondisi eksisting dengan menggunakan Program HEC.RAS 4.0.
2.
Merencanakan Pengendalian banjir DAS Kali Ngotok.
3.
Untuk mengetahui dimensi normalisasi pada saat mengalirnya debit
banjir.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
3
1.4
Batasan Masalah
Dengan adanya permasalahan diatas, maka ruang lingkup pembahasan dalam
studi ini meliputi :
1.
Mempergunakan data curah hujan mulai tahun 1988 sampai tahun
2010 (23 tahun).
2.
Tidak membahas mengenai teknik pelaksanaan.
3.
Tidak membahas ekonomi teknik.
4.
Tidak dilakukan analisa mengenai dampak lingkungan.
5.
Pada DAS Kali Ngontok terdapat 14 stasiun pengamat Hujan yaitu
Stasiun Ploso, Stasiun Jombang, Stasiun Blimbing, Stasiun Kandangan,
Stasiun Kesamben, Stasiun Mojoagung, Stasiun Wonosalam, Stasiun
Sambiroto, Stasiun Pasinan, Stasiun Tampung, Stasiun Kasihan, Stasiun
Cakarayam, Stasiun Pugeran, Stasiun Pacet.
1.5
Lokasi
Lokasinya adalah Kali Ngotok yang wilayahnya berada di Kabupaten
Jombang dan Kabupaten Mojokerto.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
4
PLOSO
DAM LENGKONG BARU
K. B R A N T
AS
DAM MENTURUS
MOJOKERTO
KESAMBEN
K. Watu
dakon
DAM JATI MLEREK
al
Kan
SAMBI ROTO
al
t
p ur a
K. Cem
ng sa l
K. Ba
PASI NAN
K. J
ab o
n
JOMBANG
g
k Rin
g ot o
K. N
gk
K. Br an
g
K. Gunting
lan
K. Bu j
el
K. Se w
ed an g
be
K. J
om
K.
ban
Jo
g K
mb
u lo
K.
n
an
Be
gW
ni n
et a
g
n
m
Te
K.
te
cir
Ba
n
ak
KASIAN
K.
Pa
ke
l
PUGERAN
g
K. Landean
t in
K.
n
s
Pa
ih
K.
ir a
n
aw
a
ta
uh
n
Ma
Bo
Be
ng
K.
Pik
a
Ge
r
K.
K.
K.
BLI MBING
t
Pu
u
ny
Ba
K. a ng ir
M
r
K.
go
edu
K. K
ng
K.
K.
ip
Ur
Pa
n
yu
Ca
t
TAMPUNG
n
Ba
K.
ng
MOJOAGUNG
n
CAKARAYAM
WONOSALAM
K. Kele ro
NGORO
K. Pait
K.
Se
K.
m
W
bu
un
ng
gu
K.
Jur
a
ng
K. P
an g
aj ar
an
k
Jer
u
KANDANGAN
K. C
am p
ir
PACET
K. Ja
rak
in ga
n
G. ANJASMORO
G. HARGO WAYANG
G. GENTONG GOWAH
0
2.5
5.0
7.5
10.0 km
PETA SI TUASI DAS NGOTOK RI NG KANAL
Gambar 1.1 DAS Kali Ngotok
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
5
BAB II
TINJ AUAN PUSTAKA
2.1
Umum
Sungai adalah suatu sistem aliran yang dibentuk oleh alam untuk mengalirkan
air. Sungai sebagai salah satu sumber air yang potensial. Ada dua aspek peran sungai
bagi manusia, yaitu aspek pemanfaatan sebagai salah satu sumber air tawar yang
besar dan lebih mudah dikelola, serta aspek pengendalian karena sungai dapat
merugikan
baik
harta
maupun
jiwa
karena
kerusakan-kerusakan
yang
ditimbulkannya. Karakteristik sungai merupakan hasil interaksi antara aliran air
(debit), angkutan sedimen, yang keduanya dipengaruhi proses alam serta campur
tangan manusia di Daerah Aliran Sungai (DAS) dan di sepanjang sungai.
Karakteristik sungai dipengaruhi oleh kondisi DAS-nya :
a. Topografi, yang membentuk luas DAS, tipe DAS, trase sungai dan kemiringan
dasar sungai.
b. Iklim, hidrologi dan hidrogeologi, menentukan ketersediaan air atau debit dalam
sungai, fluktuasi debit sepanjang tahun.
c. Tanah dan geologi, mempengaruhi geometri sungai, dan trase sungai serta tipe
sungai. Geometri sungai relatif tetap pada sungai-sungai yang mengalir didataran
cadas (rock), sedang yang di dataran aluvial mudah berubah, karena proses
penggerusan dan pengendapan. Tanah permukaan medan merupakan salah satu
sumber sedimen sungai.
6
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
d. Tata guna lahan, yang menentukan koefisien pengaliran (C), berperan pada
ketersediaan air tanah dan limpasan air permukaan.
Sungai/laut atau aliran air yang menyediakan kemudahan hidup bagi
masyarakat disekitarnya itu 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.
Banjir luapan sungai terjadi setelah proses yang cukup lama, meskipun proses
itu bisa jadi lolos dari pengamatan sehingga datangnya banjir terasa mendadak dan
mengejutkan. Selain itu banjir luapan sungai kebanyakan bersifat musiman atau
tahunan dan bisa berlangsung selama berhari-hari atau berminggu-minggu tanpa
berhenti. Penyebabnya adalah hutan gundul, kelongsoran daerah-daerah yang
biasanya mampu menahan kelebihan air, ataupun perubahan suhu/musim, atau
terkadang akibat kedua hal itu sekaligus. Banjir terjadi sepanjang sistem sungai dan
anak-anak sungainya, mampu membanjiri wilayah luas dan mendorong peluapan air
di dataran rendah, sehingga banjir yang meluap dari sungai-sungai selain induk
sungai biasa disebut ‘banjir kiriman’. Besarnya banjir tergantung kepada beberapa
faktor, di antaranya kondisi-kondisi tanah (kelembaban tanah, vegetasi, perubahan
suhu/musim, keadaan permukaan tanah yang tertutup rapat oleh bangunan dan
hilangnya kawasan-kawasan tangkapan air/alih fungsi lahan (Asdak, 2004).
7
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
2.2
Sistem Pengendalian Banjir
2.2.1 Nor malisasi
Sistem pengendalian banjir dengan melakukan normalisasi alur atau
memperbesar kapasitas pengaliran sungai yang bertujuan untuk mempercepat aliran
banjir dan memperendah elevasi muka air banjir agar daerah sekitar sungai dari
bahaya banjir.
Normalisasi atau memperbesar kapasitas tampung Kali Ngotok perlu
dipertimbangkan mengingat kondisi sungai tersebut memiliki penampang sungai
yang menyempit. Akibat kondisi sungai tersebut maka air tidak dapat dilewatkan
dengan cepat dan aman, karena daya tampung sungai kecil. Sehingga sungai tidak
mampu menampung seluruh debit banjir dan menyebabkan aliran Kali Ngotok
meluap dan melimpas ke daerah kanan kiri sungai dan menimbulkan genangan banjir
didaerah tersebut.
Peningkatan kapasitas pengaliran sungai dengan cara :
a. Memperkecil Koefisien Kekasaran Sungai
Untuk memperkecil koefisien kekasaran sungai dapat dilakukan dengan
membersihkan tebing dan bantaran dari semak-semak dan pepohonan yang
ditanam penduduk disepanjang sungai serta melarang penduduk untuk tidak
bertempat tinggal didaerah bantaran sungai.
b. Memperbesar Luas Panampang Sungai
Untuk memperbesar luas panampang sungai dapat melakukan dengan
berbagai cara, antara lain :
8
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
•
Memperdalam alur sungai (pengerukan dasar sungai)
•
Memperlebar alur sungai
•
Memperendah elevasi bantaran
•
Mempelebar bantaran sungai (menggeser tanggul)
2.2.2 Tanggul Banjir
Tanggul dibuat untuk menambah kapasitas penampang sungai, langsung di
tepi sungai atau dengan memanfaatkan bantaran banjir. Perencanan konstruksi
tanggul meliputi perencanaan tinggi tanggul, tubuh tanggul, talud dan alignment
tanggul. Tanggul merupakan salah satu bangunan pengendalian banjir untuk
mengamankan bahaya limpasan dan luapan air banjir ke daratan yang lebih rendah
yang menimbulkan kerugian besar. Tanggul banjir ini dibuat untuk membatasi aliran
air banjir yang melimpas kedaerah pemukiman maupun persawahan. Dengan adanya
tanggul tersebut maka air banjir yang semula melimpas dan menggenangi daratan
yang rendah disisi kanan dan kiri sungai dapat diatasi, sehingga aliran banjir menjadi
terpusat pada suatu alur sungai yang mengakibatkan elevasi muka air sungai tersebut
menjadi lebih tinggi dari semula.
Dengan adanya kemajuan teknologi pembuatan tanggul harus ekonomis dan
memenuhi persyaratan-persyaratan tertentu, tujuan pembuatan tanggul dapat
dipenuhi tanggul yang kuat atau menyakinkan mutunya akan memberikan
ketenangan dan ketentraman pada masyarakat yang bertempat tinggal di daerah
sekitarnya. Pembuatan tanggul berarti merubah pola aliran dan angkutan sedimen
pada bagian sungai yang bersangkutan. Muka air bertambah tinggi dan kecepatan
aliran bertambah. Sedimen layang yang semula diendapkan secara luas di daerah
9
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
genangan, dengan adanya tanggul akan mengendap bantaran sungai yang ada dan
selebihnya akan terangkut ke hilir. Demikian pula keberadaan tanggul akan
mempengaruhi pematusan daerah sekitarnya.
Sebagaimana
halnya
dengan
bangunan
pengendali
banjir
lainnya,
perencanaan tinggi tanggul harus berdasarkan 3 pertimbangan, yaitu :
- Pertimbangan teknis yang menyangkut stabilitas bangunan
- Pertimbangan ekonomis, yaitu membuat konstruksi yang murah namun
memenuhi syarat stabilitas dan manfaat.
- Pertimbangan sosial, yaitu dengan adanya bangunan ini, bencana banjir dapat
dihindarkan, tercapainya suasana aman, lingkungan yang bersih, kegiatan sosial,
ekonomi dan budaya tidak terhambat.
Tinggi tanggul ditetapkan berdasarkan debit rencana yang dipilih berdasarkan
pertimbangan karakteristik daerah yang diamankan (perkotaan, pemukiman penting,
daerah pertanian dsb), kondisi sosial ekonomi daerah dsb. Tinggi keamanan
ditentukan berdasar debit rencana.
Tabel 2.1. Tinggi dan Lebar Keamanan Tanggul
Debit Rencana
( m³/dt )
Q ≤200
200 ≤Q ≤500
500 ≤Q ≤2000
2000 ≤Q ≤5000
5000 ≤Q ≤10000
Q ≥10000
Tinggi Jagaan
(m)
0,6
0,8
1,0
1,2
1,5
2,0
Lebar Mercu
(m)