![Laporan - Justifikasi - Teknis - Mab (30 3 2021) [PDF]](https://pdfs.asia/img/200x200/laporan-justifikasi-teknis-mab-30-3-2021.jpg)
13 0 5 MB
JASA KONSULTAN DETAIL ENGINEERING DESAIN DAN PENDAMPINGAN TEKNIS PEKERJAAN JASA KONSTRUKSI (DESIGN AND BUILT) PEMBANGUNAN KONSTRUKSI JALAN UTAMA (MAIN ROAD) PAKET 2: STA. 10+690 – STA. 27+000 JALAN TOL SEMARANG DEMAK
LAPORAN JUSTIFIKASI TEKNIS MUKA AIR BANJIR MARET 2021
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
Namap Proyek / Divisi : Tanggal Dokumen :
Pembangunan Jalan Tol Semarang Demak STA 10=690 s/d 27+000 19 FEBRUARI 2021
Kontraktor :
PP-WIKA KONSORSIUM
Doc. No. :
-
Rev. No. : No. Of Pages
-
LAPORAN JUSTIFIKASI TEKNIS MUKA AIR BANJIR Dokumen Rujukan Deskripsi
Nama Dokumen
Revisi No.
Tanggal
Deskripsi
Diajukan Oleh PERENCANA PT. WIRANUSANTARA BUMI
Disetujui Oleh PELAKSANA PP-WIKA KSO
Mengetahui BUJT PT. PPSD
Nama
DIPO DHARSONO
MAULANA ANDIKA
DWI AGUS SUSANTO
Tanggal
05 Agustus 2020
05 Agustus 2020
05 Agustus 2020
Tanda Tangan
ii
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
KATA PENGANTAR
Berdasarkan Kontrak Perjanjian Kerjasama Jasa Konsultan Detail Engineering Desain dan Pendampingan Teknis Pekerjaan Jasa Konstruksi (Design and Built) Pembangunan Konstruksi Jalan Utama (Main Road) Paket 2: STA 10+690 – STA 27+000 Jalan Tol Semarang Demak nomor 001/KONTRAK/PP-WNB/I/2020 tanggal 17 Januari 2020, bersama ini kami sampaikan dokumen Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
Laporan ini berisi tentang analisa hidrologi dan hidro-oceanografi terkait penentuan elevasi muka air banjir kawasan. Laporan ini dikeluarkan oleh PT.Wira Nusantara Bumi dan akan digunakan sebagai dasar perencanaan Teknik Akhir Jalan Tol Semarang – Demak Paket 2 (STA. 10+690 – STA. 27+000).
Akhir kata, Konsultan menyampaikan terima kasih kepada PP-WIKA Konsorsium yang telah memberi kepercayaan kepada kami untuk melaksanakan pekerjaan Perencanaan Teknik Akhir Jalan Tol Semarang – Demak Paket 2 (STA. 10+690 – STA. 27+000) ini, dan juga kepada pihak-pihak yang telah membantu kelancaran proses penyusunan laporan ini.
Semarang, 27 Oktober 2020
Dibuat oleh,
Dilaporkan oleh,
Dr. Ir. Slamet Imam Wahyudi, DEA
Dipo Dharsono
Hidrology Engineer
Team Leader iii
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
iv
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
BAB-1 PENDAHULUAN
1.1. Tujuan Justifikasi Teknis Justifikasi teknis ini dibuat untuk mendukung dan menguraikan alasan teknis desain muka air banjir kawasan pada paket pekerjaan Perencanaan Teknik Akhir Jalan Tol
Semarang – Demak Paket 2 (STA. 10+690 – STA. 27+000). 1.2. Item yang Di Justifikasi Desain Muka Air Banjir yang meliputi; 1. Muka Air Banjir untuk IC Sayung 2. Muka Air Banjir untuk sungai besar 3. Muka Air Banjir kawasan
1
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
BAB-2 HASIL EVALUASI
2.1. Muka Air Banjir IC Sayung 2.1.1.
Analisa Hidro-Oceanografi Pasut laut (ocean tide) didefinisikan sebagai fenomena naik dan turunnya permukaan air laut yang terjadi secara periodik yang disebabkan oleh pengaruh gravitasi benda-benda langit terutama bulan dan matahari. Pengukuran pasang surut bertujuan untuk mengetahui elevasi muka air minimum (LLWL), rata rata (MSL) dan muka air maksimum (HHWL). Elevasi tersebut digunakan untuk keperluan perencanaan elevasi suatu bangunan yang terkena dampak pasang surut, analisa pelaksanaan konstruksi dan acuan pelayaran. Pengukuran muka air juga digunakan sebagai koreksi kedalaman pada saat pengukuran Bathimetri. Pengamatan pasut yang paling sederhana dilakukan menggunakan rambu ukur yang biasa disebut palem (pile schale). Pencatatan dilakukan setiap interval 1 jam selama 1 x 24 jam dalam jangka 15 hari. Pemilihan lokasi pemasangan peil schale dikondisikan sedemikian rupa agar posisi nol palem dalam kondisi selalu terendam, sehingga bacaan peil scaal masih dapat diamati bahkan pada saat surut paling rendah sekalipun.
Perhitungan Pasut Dengan Metode Least Square Pengolahan data pasut dimaksudkan untuk memperoleh konstanta komponen harmonik pasut di daerah pengamatan. Perhitungan konstanta pasut dilakukan dengan menggunakan metode Least Square. Setelah itu dilakukan peramalan untuk satu siklus pasut atau selama 18,6 tahun. Hasil peramalan ini digunakan untuk menentukan elevasi-elevasi penting pasut. Dari elevasi penting pasut yang ada, nilai LLWL yang merupakan elevasi muka air paling surut ditetapkan sebagai referensi nol. Pengolahan data pasut dilakukan sesuai dengan alur pada gambar berikut : 2
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
Gambar 2.1 Alur Pengolahan Data Pasut
Prinsip peramalan pasut menggunakan penjumlahan trigonometrik dari masing-masing harga amplitudo dan beda fase dari masing-masing komponen pasut yang telah didapatkan. Metode Least Square menjelaskan bahwa kesalahan peramalan harus sekecil-kecilnya, yakni selisih kuadrat antara peramalan dengan pengamatan harus sekecil mungkin. Persamaan gerak harmonik: k
η(t )=So+ ∑ A k cos (ωk t−Φ k ) k=1
........................................................ (2.1)
Dimana: ηt
= Elevasi Muka Air
Ak = Amplitudo 3
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
So = Muka air rata-rata ωk = kecepatan sudut Φk = Fasa Persamaan (2.1) dapat ditulis sebagai persamaan sudut untuk 1 konstituen. l
η(t )=So+ A cos ωt +B sin ωt ......................................................... (2.2) Dengan ketentuan
Φ=arctan
( ) B A
............................................................................................ (2.3)
Dengan Metode Kuadrat Terkecil persamaan (2.2) menjadi :
J=∑ ε2 =∑ ¿¿¿ ¿ ¿ Untuk mendapatkan error terkecil maka syarat yang harus dipenuhi :
∂J =0 ∂( parameter ) Dalam hal ini parameternya yaitu : So, Al, dan B, maka: m
2
J =∑ { y t ( i )−So−A l cos ωt ( i )−B sin ωt ( i ) } i=1
Dan syarat yang harus dipenuhi: m
1.
∂J =0=∑ (−2 ) { y t (i)−So− A l cos ωt (i)−B sin ωt (i) } ∂So i=1
2.
∂J =0=∑ (−2cos ωt (i ) ) { y t (i )−So− A l cos ωt (i )−B sin ωt (i ) } l ∂A i=1
3.
∂J =0=∑ (−2 sin ωt (i )) { y t (i)−So− A l cos ωt (i)−B sin ωt (i) } ∂B i=1
m
m
4
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
Jika ketiga persamaan diatas dibuat dalam bentuk matriks maka : m
m y t (i ) i 1 i 1 So m i 1 m m m l 2 cos t ( i ) cos t ( i ) sin t ( i ) cos t ( i ) A y ( i ) cos t ( i ) t i 1 i 1 i 1 i 1 B m m m m 2 sin t (i ) cos t (i ) sin t (i ) sin t (i ) y t (i ) sin t (i ) i 1 i 1 i 1 i 1
cos t (i )
m
m
sin t (i )
Atau
So x Al y B So l 1 A x y B Sehingga harga So, Al, dan B dapat ditemukan. Komponen pasang surut yang dihasilkan adalah M2, S2, N2, K2, K1, O1, P1, M4, MS4,di mana: -
M2
:
komponen utama bulan (Semi Diurnal)
-
S2
:
komponen utama matahari (Semi Diurnal)
-
N2
:
komponen eliptis bulan.
-
K2
:
komponen bulan.
-
K1
:
komponen bulan.
-
O1
:
komponen utama bulan (diurnal).
-
P1
:
komponen utama matahari.
-
M4
:
komponen utama bulan (kuarter diurnal).
-
MS4 :
komponen matahari bulan.
Type pasang surut ditentukan berdasarkan pada perbandingan antara jumlah amplitudo konstanta diurnal (K1,O1) dengan jumlah amplitudo konstanta semi diurnal (M2,S2). Perbandingan tersebut dituliskan dalam formula Formzahl (F) :
5
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
F=
AK 1+ AO1 AM 2+ AS 2 .......................................................................................... (2.4)
Dari nilai Formzahl ,dibagi dalam empat tipe pasang surut : 1. Pasang surut harian ganda (semi diurnal tide) atau pasang ganda jika F < ¼. Dalam satu hari terjadi dua kali air pasang dan dua kali surut dengan tinggi yang hampir sama dan pasang surut terjadi secara berurutan secara teratur. Periode pasang surut rata-rata adalah 12 jam 24 menit. 2. Pasang surut harian tunggal (diurnal tide) atau pasang tunggal jika F > 3. Dalam satu hari terjadi satu kali air pasang dan satu kali air surut. Periode pasang surut adalah 24 jam 50 menit. 3. Pasang surut campuran condong ke harian ganda (mixed tide prevalling semidiurnal) atau pasang campuran dominasi ganda jika ¼ < F < 1½. Dalam satu hari terjadi dua kali air pasang dan dua kali air surut, tetapi tinggi dan periodenya berbeda. 4. Pasang surut campuran condong ke harian tunggal (mixed tide prevalling diurnal) atau pasang campuran dominasi tunggal jika 1½ < F < 3. Dalam satu hari terjadi satu kali air pasang dan satu kali air surut, tetapi kadang-kadang untuk sementara waktu terjadi dua kali pasang dan dua kali surut dengan tinggi dan periode yang sangat berbeda.
6
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
Hasil Pengamatan Pasut Data hasil pengamatan pasang surut di Stasiun Meteorologi Maritim Pelabuhan Tanjung Mas Semarang selama 15 hari, tanggal 9 – 23 Maret 2020 adalah sebagai berikut :
GRAFIK ELEVASI MUKA AIR DI LOKASI 160 150 140
Elevasi Muka Air Laut (cm)
130 120 110 100 90 80 70 60 50
08
09
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
Tanggal (Maret 2020)
Gambar 2.2 Grafik Elevasi Muka Air Laut (Sumber Stasiun Meteorologi Maritim Pelabuhan Tanjung Emas Semarang)
Untuk mengetahui karakteristik pasang surut maka dilakukan analisa pasang surut dengan metode least square. Komponen Pasang surut hasil perhitungan dengan menggunakan metode Least Square adalah sebagai berikut: Tabel 2.1 Komponen Pasut Metode Least Square Komponen
Amplitudo
Beda Fase
M2
7.34
136.06
S2
14.21
116.77
N2
8.16
80.84
K2
13.49
262.31
7
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
F=
Komponen
Amplitudo
Beda Fase
K1
16.08
-83.15
O1
9.23
154.16
P1
2.24
0.96
M4
0.76
-15.74
MS4
0.94
150.5
S0
100.32
AK 1+ AO1 AM 2+ AS 2 = 1.17 (mixed tide prevalling semi diurnal)
Artinya dalam satu hari terjadi dua kali air pasang dan dua kali air surut, tetapi tinggi dan periodenya berbeda.
Analisa Pasang Surut Global Dengan konstanta komponen pasang surut dilakukan peramalan dengan metode Least Square selama 1 siklus pasang surut (18.6 tahun) untuk mengetahui elevasi acuan pasang surut. Hasil analisa disajikan pada tabel berikut. Tabel 2.2 Elevasi Penting Pasut Jenis Elevasi
Elevasi (cm)
Highest High Water Level (HHWL)
167.00
Mean High Water Spring (MHWS)
149.40
Mean High Water Level (MHWL)
122.49
Mean Sea Level (MSL)
100.32
Mean Low Water Level (MLWL)
77.70
Mean Low Water Spring (MLWS)
55.30
Lowest Low Water Level (LLWL)
38.35
(Analisa Konsultan, 2020)
8
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
2.1.2.
Analisa Gelombang Data angin digunakan sebagai data masukan perhitungan tinggi gelombang yang terjadi di lokasi pekerjaan. Data angin yang digunakan adalah data angin dari BMKG pada stasiun BMKG A.Yani Semarang. Dalam pekerjaan ini digunakan data angin dengan rentang waktu 14 tahun (20042017). Selengkapnya, arah angin di daerah lokasi digambarkan dalam sebuah diagram mawar angin (windrose) berikut:
Gambar 2.3 Windrose Total Berdasarkan Stasiun BMKG A.Yani Semarang (Analisa Konsultan, 2020)
9
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
Tabel 2.3 Total Kejadian Angin di Stasiun BMKG A.Yani Semarang Arah 20 Total 8184 1815 168 23 15176 2268 275 16 11 4350 6104 868 40 9 17743 3771 660 36 6 12883 778 70 8 5 6053 657 49 10 2 3532 2987 646 109 9 7833 6349 1831 388 50 12704 = 80274 = 42435 = 19 = 122728
20 Total 0.02 12.37 0.01 3.54 0.01 14.46 0.00 10.50 0.00 4.93 0.00 2.88 0.01 6.38 0.04 10.35 = 65.41 = 34.58 = 0.02 = 100.00
Dari gambar windrose total kejadian angin didapat arah angin yang terbesar yaitu dari timur dengan presentase sebesar 14.46% (Tabel 2.3). Sedangkan kecepatan angin dengan periode ulang dapat dilihat pada tabel berikut
Tabel 2.4 KecepatanAngin dengan Periode Ulang Periode Ulang Kec. Angin Kec. Angin (tahun) (knot) (m/detik) 1 14.38 7.40 2 23.87 12.28 3 33.36 17.16 5 39.65 20.40 10 45.67 23.50 25 47.59 24.48 50 53.48 27.51 100 59.33 30.52 200 65.15 33.52
Penentuan Area Pembangkitan Gelombang (Fetch) Untuk melakukan peramalan gelombang di suatu perairan diperlukan masukan berupa data angin dan peta batimetri. Peta perairan lokasi dan sekitarnya diperlukan untuk menentukan besarnya “fetch” atau kawasan pembentukan
gelombang.
Fetch
adalah
daerah
pembentukan
gelombang yang diasumsikan memiliki kecepatan dan arah angin yang relatif konstan. Adanya kenyataan bahwa angin bertiup dalam arah yang
10
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
bervariasi atau sembarang, maka panjang fetch diukur dari titik pengamatan dengan interval 5°. Panjang fetch efektif dihitung untuk 8 arah mata angin dan ditentukan berdasarkan rumus berikut.
Lf i=
∑ Lf i . cos αi ∑ cos α i
Dimana: Lfi = panjang fetch ke-i i
= sudut pengukuran fetch ke-i
i
= jumlah pengukuran fetch
Jumlah pengukuran “i” untuk tiap arah mata angin tersebut meliputi pengukuran-pengukuran dalam wilayah pengaruh fetch (22,5° searah jarum jam dan 22,5° berlawanan arah jarum jam dari masing-masing arah mata angin). Hasil perhitungan fetch efektif pada lokasi kegiatan disajikan pada gambar berikut ini :
Gambar 2.4 Peta Fetch Perairan Sayung Kabupaten Demak (Sumber: Hasil Analisa Konsultan, 2020)
11
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
Tabel 2.5 Fetch Efektif Perairan Sayung Arah U TL T TG S BD B BL
Fetch Effektif (m) SAYUNG 436872 59719 0 0 0 11382 174649 604731
Peramalan Gelombang (Hindcasting) Pembentukan gelombang di perairan dalam (deep water waves) dianalisa dengan formula-formula berikut.
Start
gF t c 68.8 2 U A
23
gF gt 68.8 2 U UA A
Yes (Non Fully Developed)
UA t g
23
7.15 x 104
No (Fully Developed)
No (Duration Limited) Yes (Fetch Limited)
gt Fmin 68.8 U A
H m0
U 0.0016 A g
T p 0.2857
UA g
Finish
2
gF U 2 A
gF U 2 A
12
32
UA g
2
F Fmin
H m0 0.2433
13
T p 8.134
UA g
2
UA g
Finish
HS = tinggi gelombang signifikan TP
= periode puncak gelombang
F = panjang efektif fetch UA = faktor tekanan angin t
= durasi angin
Gambar 2.5 Diagram Alir Proses Peramalan Gelombang Berdasarkan Data Angin
12
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
gt d UA
=68 .8
2
3 ≤7 .5×10 4
A
gH m UA
0
=0 . 0016
2
gT p U
( ) gF U 2
=0 . 2857
A2
( ) gF UA
1
2
¿ 0 .2433
2
( ) gF U 2
1
3 ≤8. 134
A
Sedangkan persamaan untuk keadaan gelombang terbentuk penuh diberikan oleh:
gt d =7 .5×104 UA gH m UA
2
0
=0 . 2433
gT p =8 . 134 U 2 A
dimana: td
= durasi angin
Hm0
= tinggi gelombang signifikan menurut energi spektral
Tp
= periode puncak gelombang
Ts
= periode gelombang signifikan
Ts
= 0.95 Tp
UA
= 0.71 U 101.23 m/detik = faktor tekanan angin
U10
= kecepatan angin pada ketinggian 10 m
Waverose dan hasil perhitungan tinggi gelombang di perairan dalam berdasarkan data angin Stasiun BMKG A.Yani (2004 - 2017) disajikan pada Gambar dan Tabel berikut.
13
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
Gambar 2.6 Waverose Total di Perarian Sayung Kabupaten Demak (Sumber: Hasil Analisa Konsultan, 2020)
Tabel 2.6 Total Kejadian Gelombang di Perairan Pantai Sayung Kabupaten Demak Arah
< 0.5 5.896 2.835 0.000 0.000 0.000 2.846 4.410 5.118
Utara Timur Laut Timur Tenggara Selatan Barat Daya Barat Barat Laut Bergelombang Tidak Bergelombang (calm ) Tidak Tercatat Tot al
0.5-1.0 4.519 0.658 0.000 0.000 0.000 0.029 1.080 2.878
Tinggi Gelombang (m) 1.0-1.5 1.5-2.0 2.0-2.5 1.473 0.374 0.089 0.046 0.002 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.003 0.000 0.000 0.407 0.196 0.099 1.256 0.588 0.246
> 2.5 0.018 0.005 0.000 0.000 0.000 0.000 0.192 0.268 = = = =
Total 12.37 3.55 0.00 0.00 0.00 2.88 6.38 10.35 35.53 64.47 0.00 100.00
(Sumber: Analisa Konsultan, 2020)
14
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
Gelombang Periode Ulang Dari hasil peramalan gelombang, didapatkan tinggi dan periode gelombang dengan periode ulang dapat dilihat pada tabel berikut:
Tabel 2.7 Ketinggian Gelombang Periode Ulang Periode Ulang Tinggi Gelombang (tahun) (meter) 1 0.668 2 1.322 3 1.976 5 2.409 10 2.824 25 2.956 50 3.362 100 3.765 200 4.166
2.1.3.
Periode (detik) 2.35 4.66 6.96 8.48 9.95 10.41 11.84 13.26 14.67
Fluktuasi Muka Air Laut
Kenaikan Muka Air Luat Akibat Angin (Wind Setup)
Perhitungan tinggi muka air laut karena badai ( wind set up ) dengan menggunakan persamaan : (Bambang Triatmojo, Teknik pantai,1999 ) berikut :
V2 H F .c 2 gd Perhitungan tinggi muka air laut karena badai (wind set up) dengan menggunakan persamaan diatas dengan : F = 568,413.00 panjang fetch tegak lurus pantai (m) c = 3,5 x 10-6 konstanta V = 10.29 kecapatan angin (m/d) = 20 knot d = 50.00 kedalaman air (m) g = 9.81 percepatan gravitasi (m/d2 ) Dengan persamaan tersebut didapat : ΔH = 0.21 m
Kenaikan Muka Air Luat Akibat Gelombang (Wave Setup)
Perhitungan tinggi muka air laut karena badai ( wave-set up ) dengan menggunakan persamaan : (Bambang Triatmojo, Teknik pantai,1999 ) berikut :
H= g= T=
H gT
2
1.32 tinggi gelombang (m) 9.81 4.66 detik 0.08 0.78
15
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
H= g= T=
H gT
2
1.32 tinggi gelombang (m) 9.81 percepatan gravitasi (m/d2 ) 4.66 detik 0.08
0.78
Sw =
0.20 m
Kenaikan Muka Air Luat Akibat Pemanasan Global (SLR)
Gambar 2.7 Grafik SLR Kenaikan muka air laut akibat pemanasan global dengan umur rencana 20 tahun yaitu pada tahun 2040 = 0.25 m.
2.1.4.
Desain Water Level (DWL) Untuk jalan tol yang berbatasan dengan perairan laut dan dipengaruhi pasang surut, menggunakan desain water level dengan komponen fluktuasi muka air laut sebagai berikut:
DWL=HHWL+ SLR+Wind Setup+ Wave Setup
16
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
DWL=1.67+ 0.25+ 0.21+0.20=+ 2.33 Sedangkan untuk kawasan yang terpengaruh pasang surut melalui sungai/saluran dan tidak berbatasan langsung dengan laut komponen fluktuasi muka air laut tidak memperhitungkan Wind Setup dan Wave Setup, sehingga:
DWL=HHWL
DWL=1.67
DWL = +2.33
DWL = +1.67
Gambar 2.8 Desain Water Level Untuk Kawasan Sayung
2.1.5.
Rencana Penanganan Rob Sayung Bencana rob pada wilayah sayung menjadi isu nasional karena dampak dari bencana tersebut mengganggu jalur transportasi semarang demak sehingga mengakibatkan kemacetan di jalan pantura sepanjang 4 km. Kementrian Pekerjaan Umum melalui Balai Besar Wilayah Sungai (BBWS) Pemali Juana pada tahun 2020 mengadakan kegiatan DED Penanganan
Banjir
Rob
Babon-Sayung
untuk
mengawali
rencana
penanganan banjir rob di kawasan sayung dan direncanakan konstruksi pada tahun 2021.
17
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
Kegiatan ini sebagai Secondary Protection yang mendukung desain perlindungan utama (Primary Protection) Tol dan Tanggul Laut Seksi-1.
Gambar 2.9 Rencana Penanganan Banjir Rob Babon-Sayung oleh BBWS Pemali Juawa Sedangkan
untuk
perlindungan
kawasan
sayung-wonokerto,
Pemerintah Kabupaten Demak melalui BAPPEDA LITBANG pada tahun 2020 telah melaksanakan kegiatan FS Jalan Sabuk Pantai mulai dari Sungai Sayung sampai dengan Sungai Wonokerto. Diperkirakan dalam jangka waktu 10 tahun sudah dapat di realisasi. Tanggul rob ini diperlukan karena kawasan diantara Sungai Sayung dan Sungai Wonokerto mengalami permasalahan banjir rob yang semakin serius
18
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
Rencana Tanggul Rob Sayung-Wonokerto
Rencana Tanggul Rob Babon-Sayung
Sungai Wonokerto Sungai Sayung
Sungai Dolok
Sungai Babon
Gambar 2.10 Rencana Penanganan Banjir Rob Sayung-Wonokerto Pembangunan tanggul rob Sayung-Wonokerto akan berpengaruh positif terhadap kondisi hidrologi dan hidro-oceanografi pada kawasan tersebut. Secara hidro-oceanografi dengan adanya tanggul rob sayungwonokerto maka kawasan tersebut tidak akan dipengaruhi oleh pasang surut dan secara hidrologi elevasi muka air pada kawasan di selatan tanggul akan dikendalikan dengan sistem pompa.
2.2. Muka Air Banjir Sungai-Sungai Besar 2.2.1. Perhitungan Curah Hujan Rencana
Data Hujan Secara teoritis, pendataan mengikuti kaidah sebagai berikut. a. Banyaknya
hujan
dapat
diukur
dengan
alat
pengukur
hujan
(raingauge), baik yang manual ataupun yang otomatis (automatic raingauge recorder). Pengukuran yang diperoleh dari masing-masing pengukur hujan adalah data yang merupakan data hujan lokal (point rainfall), sedangkan untuk keperluan analisis, yang diperlukan adalah data hujan daerah aliran (areal rainfall atau catchment rainfall). b. Pelaksanaan analisis hidrologi memerlukan data yang lengkap dalam arti kualitas, dan runtut waktu (time series) yang panjang minimal 15 tahun untuk menghindari deviasi yang terlalu besar. 19
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
Dari hasil pengumpulan data sekunder diketahui terdapat 8 stasiun pos hujan yang terletak di sepanjang jalur yang dilewati jalan tol semarangdemak seksi 2. Stasiun-stasiun pos hujan tersebut antara lain Sta 94 Karangroto, Sta 96 Brumbung, Sta 97 Plamongan, Sta 98 Pucanggading, Sta 117 Karangsari, Sta 122 Kalianyar, Sta 124 Guntur dan Sta SE135 Kepoh. Data sekunder curah hujan pada masing-masing stasiun pos hujan didapatkan data selama 20 tahun, namun banyak terdapat data yang tidak lengkap dikarenakan beberapa permasalahan diantaranya rusaknya alat pengukur curah hujan. Berikut merupakan tabel ketersediaan data curah hujan pada 8 stasiun pos hujan. Tabel 2.8 Ketersediaan Data Hujan No 1 2 3 4 5 6 7 8
Tahun 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 Sta 94 Karangroto √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ Sta 96 Brumbung √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ Sta 97 Plamongan √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ Sta 98 Pucanggading √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ Sta 117 Karangsari √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ Sta 122 Kalianyar √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ Sta 124 Guntur √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ Sta SE135 Kepoh √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ Pos Hujan
Dilihat dari tabel ketersediaan data stasiun pos hujan yang memenuhi syarat minimal 15 tahun adalah Sta 94 Karangroto, Sta 96 Brumbung, Sta 98 Pucanggading dan Sta 117 Karangsari. Untuk analisa data digunakan Stasiun pos hujan terdekat yaitu Sta 96 Brumbung dan Sta 117 Karangsari.
20
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
Gambar 2.11 Lokasi Stasiun Pos Curah Hujan
21
No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
No Sta Nama Sta Long Lat Desa Kec Kota/Kab
Tahun 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
Rmaks(mm) 0 90 128 156 80 160 73 173 100 173 130 125 100 182 135 135 130 110 100 98
94 Karangroto 6 57' 0.663" LS 110 29' 12.529" BT Karangroto Genuk Kota Semarang
Tahun 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
Rmaks(mm) 99 0 117 75 80 80 77 95 80 95 100 105 80 80 92 140 105 105 94 82
96 Brumbung 7 1' 15" LS 110 30' 36" BT Brumbung Mranggen Kab. Demak Tahun 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
Rmaks(mm) 103 95 115 62 110 75 70 133 79 118 137 114 86 97
97 Plamongan 7 1' 32.4" LS 110 28' 15" BT Penggaron Pedurungan Kota Semarang Tahun 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
Rmaks(mm) 97 56 100 75 75 100 75 150 120 100 150 87 150 100 90 106 105 104 82 88
98 Pucanggading 7 2' 37.3" LS 110 29' 1.9" BT Penggaron Tembalang Kota Semarang Tahun 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
Rmaks(mm) 144 157 85 160 112 129 78 79 80 156 25 75 110 91 124 109 88 68 85 78
117 Karangsari 6 56' 31" LS 110 35' 21" BT Karangsari Karang Tengah Kab. Demak Tahun 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
Tabel 2.9 Data Curah Hujan Harian Maksimum Rmaks(mm) 89 99 96 98 81 0 0 0 0 0 0 87 75 40 46 65 51 61 61 61
122 Kalianyar 6 57' 34" LS 110 40' 34" BT Pangkalan Dempet Kab. Demak Tahun 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
Rmaks(mm) 121 82 100 145 90 87 0 0 0 0 0 87 76 92 95 125 76 125 111 100
124 Guntur 6 58' 36" LS 110 35' 57" BT Bakalrejo Guntur Kab. Demak
Tahun 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
Rmaks(mm) 0 0 140 150 100 100 117 43 57 86 94 112 121 75 109 126 0 86 58 43
SE 135 Kepoh 7 4' 56" LS 110 45' 18" BT Kepoh Gubug Kab. Demak
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
22
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
Koefisien Aliran Koefisien aliran permukaan merupakan salah satu indikator untuk menentukan kondisi fisik suatu daerah aliran sungai. Nilai koefisien ini dipengaruhi kondisi tata guna lahan dan berkisar antara 0–1. Kartasapoetra dkk (1991) mengemukakan bahwa peranan vegetasi dalam menahan air lebih besar karena pengaliran lebih kecil. Hal ini menunjukan bahwa angka koefisien aliran dapat juga dijadikan indikator gangguan fisik dalam suatu daerah aliran sungai. Nilai C makin besar menunjukkan bahwa semakin banyak air hujan yang menjadi aliran permukaan.
Tabel 2.10 Jenis Penutup Lahan menurut US Forest Service (1980) No 1
2 3 4 5 6
7 8 9
10
Tipe Daerah Tangkapan Lapangan Berumput a. Tanah berpasir b. Tanah berat Daerah Usaha di kampung Daerah Permukiman Taman, kuburan Daerah tidak terbangun Jalan a. Jalan aspal b. Jalan kerikil/paving c. Tidak diperkeras Atap Genteng Daerah berhutan baik Tanah Lapang a. Berpasir, datar 2% b. Berpasir, agak datar 2–7% c. Berpasir, miring 7% d. Tanah berat, datar 2% e. Tanah berat, agak datar 2–7% f. Tanah berat, miring 7% Tanah Pertanian a. Tanah kosong Rata Kasar b. Ladang garapan
C 0,10 0,25 0,50 0,30 0,10 0,10
– – – – – –
0,15 0,35 0,70 0,50 0,25 0,30
0,70 0,15 0,10 0,75 0,01
– – – – –
0,95 0,35 0,30 0,95 0,10
0,05 0,10 0,15 0,13 0,18 0,25
– – – – – –
0,10 0,15 0,20 0,17 0,22 0,35
0,30 0,20
– –
0,60 0,50
23
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
No
11
Tipe Daerah Tangkapan Tanah berat tanpa vegetasi Tanah berat dengan vegetasi Berpasir tanpa vegetasi Berpasir dengan vegetasi c. Padang rumput Tanah berat Berpasir d. Hutan/bervegetasi Tanah Kosong a. Rata, kedap air b. Kasar c. Sub urban
C 0,30 0,20 0,20 0,10
– –
0,60 0,50 0,25 0,25
0,15 0,05 0,05
– – –
0,45 0,25 0,25
0,70 0,50 0,25
– – –
0,90 0,70 0,40
(Sumber : Asdak, 1995 dengan penyesuaian lingkup pekerjaan)
Uji Oulier Outlier adalah titik data yang menyimpang cukup jauh dari kecenderungan kelompoknya. Keberadaan outlier dapat mengganggu proses pemilihan jenis distribusi suatu sampel data, sehingga outlier ini perlu dikecualikan dari analisis. Uji untuk outlier menggunakan cara Water Resources Council, dimana data yang lebih besar dari ambang batas atas outlier atau lebih kecil dari ambang batas bawah dieliminasi dan dikecualikan dari analisis selanjutnya. Ambang batas atas dan ambang batas bawah outlier ditentukan sebagai berikut. XH = exp ( x + Kn . S) XL
= exp ( x - Kn . S)
dimana XH = ambang batas atas outlier XL
= ambang batas bawah outlier
x
= nilai rata-rata
S
= standar deviasi dari logaritma dari data
Kn
= koefisien yang bergantung kepada jumlah sampel data
n
= jumlah sampel data
24
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
Nilai Kn untuk berbagai jumlah sampel n diberikan dalam Tabel 2.11 dan hasil uji outlier untuk data disajikan pada Tabel 2.12 dan Tabel 2.13.
Tabel 2.11 Nilai Kn untuk Uji Outlier Jumlah Data 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
Kn 2.036 2.088 2.134 2.175 2.213 2.247 2.279 2.309 2.335 2.361 2.385 2.408 2.429 2.448
Jumlah Data 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37
Kn 2.467 2.486 2.502 2.519 2.534 2.549 2.563 2.577 2.591 2.604 2.616 2.628 2.639 2.650
Jumlah Data 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 55
Kn 2.661 2.671 2.682 2.692 2.700 2.710 2.719 2.727 2.736 2.744 2.753 2.760 2.768 2.804
Jumlah Data 60 65 70 75 80 85 90 95 100 110 120 130 140
Kn 2.837 2.866 2.893 2.917 2.940 2.961 2.981 3.000 3.017 3.049 3.078 3.104 3.129
(Sumber : US Water Resources Council, 1981 dalam Chow, 1986)
25
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
Tabel 2.12 Hasil Uji Outlier Sta 96 Brumbung No.
Tahun
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
Rt Sd Skew Xh Xl
93.44444444 16.83561429 1.310809614 1.76026E+57 8.30305E+23
Data Hujan Asli (mm) 117 75 80 80 77 95 80 95 100 105 80 80 92 140 105 105 94 82
Log Data 2.068 1.875 1.903 1.903 1.886 1.978 1.903 1.978 2.000 2.021 1.903 1.903 1.964 2.146 2.021 2.021 1.973 1.914
1.96450 0.07299 2.13085 1.79815
135.16 62.83
26
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
Tabel 2.13 Hasil Uji Outlier Sta 117 Karangsari No.
Tahun
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
Rt Sd Skew Xh Xl
101.65 35.06876703 0.09474908 7.17127E+78 2731945793
Data Hujan Asli (mm) 144 157 85 160 112 129 78 79 80 156 25 75 110 91 124 109 88 68 85 78
Log Data 2.1584 2.1959 1.9294 2.2041 2.0492 2.1106 1.8921 1.8976 1.9031 2.1931 1.3979 1.8751 2.0414 1.9590 2.0934 2.0374 1.9445 1.8325 1.9294 1.8921
1.97682 0.18096 2.38922 1.56441
245.03 36.68
Analisa Frekuensi Curah Hujan Metode perhitungan dalam analisis frekuensi lazim menggunakan parameter intensintas hujan, frekuensi, dan waktu curah hujan dengan rumus empiris Normal, Log Normal, EJ. Gumbell, Pearson III dan atau Log Pearson III. a. Analisis Frekuensi Normal Xtr = X + k.Sx
k =W–
[
2,515517+0,802853.W +0,010328 .W 2
1+1,432788+0,189269 .W 2+0,001308 . W 3
] 27
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
W =
√
ln
( ) 1 p2
1 p= T
dengan Xtr
= curah hujan dengan kala ulang tertentu (mm)
X
= data hujan rata–rata tahunan (mm)
k
= faktor frekuensi
T
= kala ulang
b. Analisis Frekuensi Log Normal Ytr = Y + k.Sy
[
2,515517+0,802853.W +0,010328 .W 2 2
k = W – 1+1,432788+0,189269 .W +0,001308 . W
W =
√
ln
( p1 ) 2
1 p= T
3
]
Xtr = 10(Ytr)
dengan Xtr
= curah hujan dengan kala ulang tertentu (mm)
Y
= log data hujan rata–rata tahunan (mm)
Sy
= standar deviasi log rata–rata data hujan
k
= faktor frekuensi
T
= kala ulang
c. Analisis Frekuensi E.J. Gumbel Xtr = X + k.Sx
k =
− √6 π
[ ]
T {0,5772 + ln (ln T−1 )}
dengan
d.
Xtr
= curah hujan dengan kala ulang tertentu (mm)
X
= data hujan rata–rata tahunan (mm)
k
= faktor frekuensi
Sx
= standar deviasi
T
= kala ulang
Analisis Frekuensi Pearson III 28
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
N
∑ log x i=1
log Xtr = log X + kTr.(Slog x)log x
N
∑ ( log xi−log x )2 Slog x =
N−1
N
∑
N
i=1
=
Cs
i
( log x−log x1 )
2
i=1 ( N −1 ) ( N−2 ) ( S log x )3 =
dengan kTr
= faktor penyimpangan k untuk suatu kala ulang tertentu
Cs
= koefisien penyimpangan
Analisis frekuensi disajikan pada Tabel 2.14 dan Tabel 2.15 berdasarkan persamaan di atas dan hasil hujan rencana disajikan pada Tabel 2.16 dan Tabel 2.17.
29
2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2015 2016 2017 2018
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
Jumlah Data
Tahun
No.
17
Hujan Asli (mm) 117 75 80 80 77 95 80 95 100 105 80 80 92 105 105 94 82
Hujan Diurutkan (mm) 75 77 80 80 80 80 80 82 92 94 95 95 100 105 105 105 117 94.44 88.89 61.11 61.11 61.11 61.11 61.11 55.56 50.00 44.44 33.33 33.33 27.78 11.11 11.11 11.11 5.56
Empiris
DMaks
20.04
Normal Teoritis Beda 89.45 5.00 86.24 2.64 80.30 19.19 80.30 19.19 80.30 19.19 80.30 19.19 80.30 19.19 75.59 20.04 45.90 4.10 39.65 4.79 36.62 3.29 36.62 3.29 22.96 4.81 12.75 1.64 12.75 1.64 12.75 1.64 1.81 3.74 DMaks
19.09
DMaks
13.59
DMaks
15.36
Probabilitas (%) Log Normal 2 Par. Log Normal 3 Par. Gumbel Teoritis Beda Teoritis Beda Teoritis Beda 90.51 3.94 84.57 9.87 88.81 5.64 86.86 2.03 80.66 8.23 84.36 4.53 80.03 18.91 74.00 12.89 76.47 15.36 80.03 18.91 74.00 12.89 76.47 15.36 80.03 18.91 74.00 12.89 76.47 15.36 80.03 18.91 74.00 12.89 76.47 15.36 80.03 18.91 74.00 12.89 76.47 15.36 74.64 19.09 69.15 13.59 70.65 15.09 43.18 6.82 43.31 6.69 41.44 8.56 37.15 7.29 38.47 5.98 36.45 8.00 34.29 0.96 36.14 2.81 34.11 0.78 34.29 0.96 36.14 2.81 34.11 0.78 21.86 5.91 25.70 2.08 24.09 3.68 12.91 1.79 17.46 6.35 16.65 5.54 12.91 1.79 17.46 6.35 16.65 5.54 12.91 1.79 17.46 6.35 16.65 5.54 2.77 2.79 5.88 0.33 6.51 0.96
Tabel 2.14 Hasil Analisis Frekuensi Curah Hujan Sta 96 Brumbung DMaks
18.79
Pearson III Teoritis Beda 90.90 3.54 87.10 1.79 79.90 18.79 79.90 18.79 79.90 18.79 79.90 18.79 79.90 18.79 74.30 18.74 42.50 7.50 36.60 7.84 33.80 0.47 33.80 0.47 21.70 6.08 13.00 1.89 13.00 1.89 13.00 1.89 3.00 2.56
DMaks
19.09
Log Pearson III Ln x Teoritis Beda 4.32 92.60 1.84 4.34 88.40 0.49 4.38 80.20 19.09 4.38 80.20 19.09 4.38 80.20 19.09 4.38 80.20 19.09 4.38 80.20 19.09 4.41 73.80 18.24 4.52 40.00 10.00 4.54 34.30 10.14 4.55 31.60 1.73 4.55 31.60 1.73 4.61 20.60 7.18 4.65 12.90 1.79 4.65 12.90 1.79 4.65 12.90 1.79 4.76 3.90 1.66
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
30
1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
Jumlah Data
Tahun
No.
19
Hujan Asli (mm) 144 157 85 160 112 129 78 79 80 156 75 110 91 124 109 88 68 85 78
Hujan Diurutkan (mm) 68 75 78 78 79 80 85 85 88 91 109 110 112 124 129 144 156 157 160 95.00 90.00 80.00 80.00 75.00 70.00 60.00 60.00 55.00 50.00 45.00 40.00 35.00 30.00 25.00 20.00 15.00 10.00 5.00
Empiris
DMaks
18.27
Normal Teoritis Beda 88.87 6.13 83.97 6.03 81.49 1.49 81.49 1.49 80.61 5.61 79.71 9.71 74.84 14.84 74.84 14.84 71.65 16.65 68.27 18.27 45.73 0.73 44.45 4.45 41.90 6.90 27.67 2.33 22.52 2.48 10.75 9.25 5.17 9.83 4.84 5.16 3.94 1.06 DMaks
14.77
DMaks
22.50
DMaks
12.48
Probabilitas (%) Log Normal 2 Par. Log Normal 3 Par. Gumbel Teoritis Beda Teoritis Beda Teoritis Beda 91.87 3.13 97.55 2.55 88.38 6.62 85.42 4.58 93.42 3.42 81.63 8.37 82.06 2.06 90.71 10.71 78.33 1.67 82.06 2.06 90.71 10.71 78.33 1.67 80.87 5.87 89.67 14.67 77.18 2.18 79.65 9.65 88.57 18.57 76.02 6.02 73.15 13.15 82.08 22.08 69.99 9.99 73.15 13.15 82.08 22.08 69.99 9.99 69.01 14.01 77.50 22.50 66.25 11.25 64.77 14.77 72.49 22.49 62.48 12.48 40.09 4.91 40.07 4.93 41.12 3.88 38.86 1.14 38.42 1.58 40.07 0.07 36.47 1.47 35.22 0.22 38.00 3.00 24.16 5.84 19.54 10.46 27.18 2.82 20.06 4.94 14.82 10.18 23.46 1.54 11.06 8.94 5.92 14.08 14.79 5.21 6.64 8.36 2.63 12.37 10.07 4.93 6.36 3.64 2.45 7.55 9.75 0.25 5.58 0.58 1.98 3.02 8.85 3.85
Tabel 2.15 Hasil Analisis Frekuensi Curah Hujan Sta 117 Karangsari DMaks
15.30
Pearson III Teoritis Beda 90.80 4.20 84.60 5.40 81.40 1.40 81.40 1.40 80.30 5.30 79.20 9.20 73.20 13.20 73.20 13.20 69.30 14.30 65.30 15.30 41.50 3.50 40.30 0.30 37.90 2.90 25.30 4.70 21.00 4.00 11.30 8.70 6.60 8.40 6.30 3.70 5.40 0.40
DMaks
12.00
Log Pearson III Ln x Teoritis Beda 4.22 94.90 0.10 4.32 87.20 2.80 4.36 82.90 2.90 4.36 82.90 2.90 4.37 81.40 6.40 4.38 79.90 9.90 4.44 71.90 11.90 4.44 71.90 11.90 4.48 66.90 11.90 4.51 62.00 12.00 4.69 36.40 8.60 4.70 35.30 4.70 4.72 33.10 1.90 4.82 22.30 7.70 4.86 18.80 6.20 4.97 11.40 8.60 5.05 7.70 7.30 5.06 7.50 2.50 5.08 6.80 1.80
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
31
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
Tabel 2.16 Hasil Hujan Rencana Sta 96 Brumbung Kala Ulang T
Distribusi Probabilitas
(Tahun)
Normal
Log Normal
Log Normal
2 Parameter
3 Parameter
Gumbe lI
Pearson III
Log Pearson III
2
0,0000
90.7
89.8
89.6
88.9
89.6
89.2
5
0,8416
101.3
100.9
100.8
102.5
100.8
100.5
10
1,2816
106.8
107.2
107.3
111.6
107.3
107.5
20
1,6449
111.4
112.7
113.0
120.3
113.1
113.9
25
1,7507
112.7
114.4
114.7
123.0
114.8
115.9
50
2,0537
116.5
119.2
119.9
131.5
119.9
121.9
100
2,3263
119.9
123.8
124.8
139.9
124.7
127.8
200
2,5758
123.1
128.1
129.5
148.3
129.3
133.5
500
2,8782
126.9
133.6
135.4
159.4
135.0
141.1
1000
3,0902
129.5
137.5
139.7
167.8
139.2
146.8
Penyimpangan Maksimum
1.33
1.66
1.74
2.75
1.73
1.99
Kritis (Significant Level 5 %)
31.8
31.8
31.8
31.8
31.8
31.8
(Sumber : Analisis Data, 2020)
Tabel 2.17 Hasil Hujan Rencana Sta 117 Karangsari Kala Ulang T
Distribusi Probabilitas
(Tahun)
Norma l
Log Normal
Log Normal
2 Parameter
3 Parameter
Gumbel I
Pearson III
Log Pearson III
2
0,0000
105.7
101.4
102.5
101.1
102.4
99.8
5
0,8416
131.7
129.1
130.0
134.3
130.2
128.0
10
1,2816
145.3
146.4
146.5
156.2
146.7
147.3
20
1,6449
156.5
162.5
161.3
177.3
161.5
166.4
25
1,7507
159.8
167.5
165.8
184.0
166.0
172.6
50
2,0537
169.1
182.7
179.4
204.5
179.4
192.2
100
2,3263
177.6
197.5
192.3
224.9
192.1
212.3
200
2,5758
185.3
212.1
204.9
245.3
204.3
233.2
500
2,8782
194.6
231.3
221.0
272.1
219.7
262.3
1000
3,0902
201.2
137.5
139.7
167.8
139.2
146.8
Penyimpangan Maksimum
3.27
5.00
4.53
6.68
4.50
6.20
Kritis (Significant Level 5 %)
30.1
30.1
30.1
30.1
30.1
30.1
(Sumber : Analisis Data, 2020)
32
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
Perbandingan hasil 4 Metode Analisa Frekuensi Curah hujan harian maksimum 175
Curah hujan ( mm )
150 125 100 75 50 25 -
-
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
Priode Ulang T (thn)
Pearson III
log Pearson III
log Normal
Gumbel
Gambar 2.13 Grafik Perbandingan Metode Analisa Frekuensi Curah Hujan Harian Maksimum Pada Sta 96 Brumbung
Curah hujan ( mm )
Perbandingan hasil 4 Metode Analisa Frekuensi Curah hujan harian maksimum 275 250 225 200 175 150 125 100 75 50 25 -
-
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
Priode Ulang T (thn)
Pearson III
log Pearson III
log Normal
Gumbel
Gambar 2.14 Grafik Perbandingan Metode Analisa Frekuensi Curah Hujan Harian Maksimum Pada Sta 117 Karangsari
Dalam menentukan hujan rencana yang akan digunakan dalam analisa debit banjir rencana digunakan metode dengan nilai yang paling besar dalam hal ini adalah metode Gumbel.
33
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
Dikarenakan minimnya data hujan akibat ketersediaan data stasiun pos hujan maka hasil analisis hujan rancangan kala ulang 100 dan 1000 tahun akan diperbandingkan dengan peta isohiet sebagaimana Gambar 2.15 dan 2.16.
Gambar 2.15 Peta Isohiet Kala Ulang 100 tahun (Sumber : Ditjen SDA, Kementerian Pekerjaan Umum, 2012)
Gambar 2.16 Peta Isohiet Kala Ulang 1000 tahun (Sumber : Ditjen SDA, Kementerian Pekerjaan Umum, 2012)
Berdasarkan peta isohiet di atas, maka kala ulang 100 tahun mencapai 250 mm dan kala ulang 1000 tahun mencapai 350 mm sehingga hujan 34
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
rencana dimodifikasi sedemikian rupa sehingga sesuai dengan peta isohiet tersebut sebagaimana Tabel 2.18 dan Tabel 2.19. Tabel 2.18 Hasil Hujan Rencana Sta 96 Brumbung Penyesuaian Peta Isohiet Kala Ulang (tahun)
Hujan Rencana (mm)
2 5 10 20 25 50 100 200
88.88 102.55 111.60 120.29 123.04 131.52 250.00 261.11 294.44 350.00
500 1000 (Sumber : Analisis Data, 2020)
Tabel 2.19 Hasil Hujan Rencana Sta 117 Karangsari Penyesuaian Peta Isohiet Kala Ulang (tahun)
Hujan Rencana (mm)
2 5 10 20 25 50
101.14 134.28 156.23 177.28 183.96 204.53 250.00 261.11 294.44 350.00
100 200 500 1000
(Sumber : Analisis Data, 2020)
. 2.2.2. Daerah Tangkapan Air (Catchment Area) Rencana jalan tol Semarang-Demak Seksi-2 melewati 4 Sungai besar dan 5 Sungai kecil serta 2 daerah irigasi. Sungai besar yang dilewati oleh rencana jalan tol dimana kewenangannya berada di balai Besar Wilayah 35
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
Sungai (BBWS) Pemali Juana antara lain Sungai Dolok, Sungai Setu, Sungai Wonokerto/Jragung, Sungai Tuntang. Sedangkan sungai kecil yang dilewati rencana tol Semarang Demak seksi-2 adalah Sungai Babadan, Sungai Dresan, Sungai Reong dan Sungai Tuntang Lama. Sedangkan daerah irigasi yang terkena dampak pembangunan tol Semarang-Demak adalah Daerah Irigasi Guntur dan Daerah Irigasi Glapan. Daerah tangkapan air (DTA) masing-masing sungai disajikan pada tabel 2.20 berikut.
Tabel 2.20 Catchment Area Sungai Besar No
Sungai
1
CA
L
(km )
(km)
Dolok Hilir
51.01
19.477
2
Reong
7.28
5.98
3
Tulung/Setu
81.94
25.06
4
Jragung/Wonokerto
72.62
32.761
5
Tuntang Hilir
64.38
33.01
2
Tabel 2.21 Faktor Reduksi Daerah Tangkapan Air No
Nama Sungai
Faktor Reduksi DTA 0.968
1
Sungai Dolok Hilir
2
Sungai Reong
1.00
3
Sungai Tulung/Setu
0.950
4
Sungai Jragung/Wonokerto
0.956
5
Sungai Tuntang
0.960
2.2.3. Perhitungan Banjir Rencana 36
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
Hidrograf Satuan Sintetik Gama-1 Satuan hidrograf sintetik Gama I dikembangkan atas riset Dr. Sri Harto
sepanjang
pulau
Jawa
pada
akhir
dekade
1980-an
yang
mengkombinasikan antara metode Stahler, dan pendekatan Kraijenhorr van der Leur. Satuan hidrograf sintetik Gama I dibentuk oleh tiga komponen dasar yaitu waktu naik (TR), debit puncak (Qp) dan waktu dasar (TB) dengan uraian sebagai berikut. Waktu Naik
TR
(
L = 0,43 100SF
3
)
+ 1,0665 SIM + 1,2775
Debit Puncak Qp
= 0,1836 A0,5886 JN0,2381TR-0,4008 Waktu Dasar
TB
= 27,4132 TR0,1457 S-0,0956 SN0,7344 RUA0,2574 Hujan efektif didapat dengan cara metode
indeks yang
dipengaruhi fungsi luas daerah aliran sungai, dan frekuensi sumber SN dirumuskan sebagai berikut.
= 10,4903 – 3,589.10-6 A2 + 1,6985.10-13 (A/SN)4
dengan R
= curah hujan (mm)
TR
= waktu naik (jam)
L
= panjang sungai (km)
SF
= faktor sumber yaitu perbandingan antara jumlah panjang sungai tingkat 1 dengan jumlah panjang sungai semua tingkat
SIM = faktor simetri ditetapkan sebagai hasil kali antara faktor lebar (WF) dengan luas relatif DAS sebelah hulu (RUA) WF
= faktor lebar adalah perbandingan antara lebar daerah pengaliran sungai yang diukur dari titik di sungai yang berjarak ¾ L dan lebar
37
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
daerah pengaliran sungai yang diukur dari titik yang berjarak ¼ L dari titik tempat pengukuran JN
= jumlah pertemuan sungai
TB
= waktu dasar (jam)
S
= landai sungai rata-rata
SN
= frekuensi sumber yaitu perbandingan antara jumlah segmen sungai-sungai tingkat 1 dengan jumlah sungai semua tingkat
RUA = luas daerah pengaliran sungai sebelah hulu (km2)
= indeks (mm/jam)
A
= luas daerah aliran sungai (km2)
SN
= frekuensi sumber Aliran dasar dapat didekati sebagai fungsi luas daerah tangkapan air
dan kerapatan jaringan sungai yang dirumuskan sebagai berikut. QB
= 0,4751 A0,6444.A D0,9430
dengan
QB
= aliran dasar (m3/det)
A
= luas daerah aliran sungai (km2)
D
= kerapatan jaringan sungai (km/km2)
Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu Metode Nakayasu sebagai salah satu analisis hidrograf satuan membentuk unit hidrograf secara umum ditentukan oleh curah hujan dalam waktu tertentu (unit duration atau standard duration) maka perlu diperhatikan bagaimana curah hujan harian dapat dipecah-pecahkan menjadi sejumlah komponen curah hujan yang sesuai dengan unit duration atau standard duration yang ditentukan dalam teori yang dipakai. Parameter
unit
hidrograf
adalah
angka-angka
tertentu
yang
menentukan bentuk hidrograf. Tp
= Tg + 0,8 tr
Tg
= 0,40 + 0,058 L
untuk L > 15 km
38
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
Tg
= 0,21 L0,70
untuk L < 15 km
Qp
1 0,3 Tp+T 0,3) = 36 AR0 (
1
1 Tg
=
0,47 (A.L)0,25
T0,3
= Tg
Lengkung Naik
Qt = Qp
( ) t Tp
2,4
(0,3 ) ( ) ( ) ( t−Tp ) T 0,3
Lengkung Turun 1
Qt = Qp
( t−Tp + 0,5 T 0,3)
Lengkung Turun 2
Qt = Qp
1,5 T0,3
0,3
( t−Tp + 0,5 T 0,3)
Lengkung Turun 3
Qt = Qp
0,3
2 T 0,3
dengan Tg
= time lag, yaitu waktu antara titik berat hujan dan titik berat hidrograf atau waktu terjadinya hujan sampai terjadinya debit puncak (jam)
Tp
= peak time, yaitu waktu antara saat mulainya hidrograf dan saat debit maksimum
Tb
= time base dari hidrograf
tr
= satuan waktu curah hujan (jam)
L
= panjang sungai
A
= luas daerah pengaliran (km2)
R0
= curah hujan spesifik (mm)
= koefisien antara 1,53,5 atau dihitung dengan pendekatan tersebut di atas 39
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
Hidrograf Satuan Sintetik US-SCS Metode Soil Conservation Service merupakan suatu metode yang dikembangkan oleh Departemen Pertanian Amerika Serikat sejak tahun 1947 sehingga dikenal dengan metode US SCS. Metode SCS digunakan untuk menghitung jumlah direct runoff dari suatu kejadian hujan (USDA, 1986). Persamaan umum adalah 2
Qt
[ P - 0.2 . S ] = [ P - 0.8 . S ]
dengan P
= hujan (mm)
S
= potensial retensi maksimum (mm) Nilai S berkaitan dengan kondisi tanah dan tutupan lahan yang
ditunjukkan melalui curve number (CN), nilai CN bervariasi antara 0 hingga 100.
S
1000 = CN – 1 Menentukan nilai
CN, terdapat beberapa faktor yang
perlu
diperhatikan yaitu, jenis tanah, tutupan lahan, kondisi hidrologi dan kelembaban tanah sedangkan baseflow dihitung dengan cara meneruskan persamaan metode Penman. Secara medasar, runoff adalah jumlah dari baseflow dengan direct runoff yang terjadi.
A. Sungai Dolok Hilir Hasil analisis debit banjir DTA Sungai Dolok Hilir untuk 3 metode analisis disajikan pada Tabel 2.22. Berdasarkan tabel tersebut, metode yang digunakan dalam analisis selanjutnya adalah metode Gama-1.
40
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
Tabel 2.22 Hidrograf Satuan Sungai Dolok Hilir Periode Ulang (Tahun) 2 5 10 20 25 50 100 200 500 1000
Banjir Rencana (m3/detik) Gama 1 Nakayasu US SCS 141.03 131.02 132.15 162.35 151.17 152.48 176.47 164.51 165.94 190.02 177.31 178.85 194.31 181.37 182.95 207.54 193.88 195.57 392.32 368.53 371.73 409.65 384.91 388.25 461.64 434.04 437.81 548.28 515.94 520.42
(Sumber : Analisis Data, 2020)
Hidrograf Satuan Sintetik Metode Gama I DTA Sungai Dolok Hilir
600
2 Tahun 5 Tahun 10 Tahun
Debit (m 3 /jam)
500
20 Tahun 25 Tahun
400
50 Tahun 100 Tahun 200 Tahun
300
500 Tahun 1000 Tahun
200 100 0
1
3
5
7
9
11
13
15
17
19
21
23
25
27
29
31
33
35
37
Waktu (jam)
Gambar 2.17 Hidrograf Satuan Sungai Dolog Hilir Metode Gama-I (Sumber : Analisis Data, 2020)
41
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
Hidrograf Satuan Sintetik Metode Nakayasu DTA Sungai Dolok Hilir
600
2 Tahun
Debit (m3/jam)
500
5 Tahun
400
10 Tahun
300
25 Tahun
20 Tahun
50 Tahun
200
100 Tahun 200 Tahun
100
500 Tahun 1000 Tahun
0
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 Waktu (jam) Gambar 2.18 Hidrograf Satuan Sungai Dolog Hilir Metode Nakayasu (Sumber : Analisis Data, 2020)
Hidrograf Satuan Sintetik Metode US SCS DTA Sungai Dolok Hilir
600
Debit (m 3/jam)
2 Tahun
500
5 Tahun 10 Tahun 20 Tahun
400
25 Tahun 50 Tahun
300
100 Tahun 200 Tahun
200
500 Tahun 1000 Tahun
100 0
1
3
5
7
9
11
13
15
17
19
21
23
25
27
29
31
33
35
37
Waktu (jam)
Gambar 2.19 Hidrograf Satuan Sungai Dolog Hilir Metode US-SCS (Sumber : Analisis Data, 2020)
42
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
B. Sungai Reong Hasil analisis debit banjir DTA Sungai Reong untuk 3 metode analisis disajikan pada Tabel 2.23. Berdasarkan tabel tersebut, metode yang digunakan dalam analisis selanjutnya adalah metode Gama-1. Tabel 2.23 Hidrograf Satuan Sungai Reong Banjir Rencana (m3/detik)
Periode Ulang (Tahun)
Gama 1
Nakayasu
US SCS
2
52.87
33.77
40.15
5
60.79
38.96
46.32
10
66.03
42.40
50.41
20
71.06
45.70
54.34
25
72.65
46.74
55.58
50
77.57
49.97
59.41
100
146.16
94.98
112.93
200
152.59
99.20
117.95
500
171.89
111.86
133.01
1000
204.05
132.97
158.11
(Sumber : Analisis Data, 2020)
Hidrograf Satuan Sintetik Metode Gama I DTA Sungai Reong
250
2 Tahun 5 Tahun 10 Tahun 20 Tahun
Debit (m 3/jam)
200
25 Tahun 50 Tahun
150
100 Tahun 200 Tahun 500 Tahun
100
1000 Tahun
50
0
1
3
5
7
9
11
13
15
17
19
21
23
25
27
29
31
33
35
37
Waktu (jam)
Gambar 2.20 Hidrograf Satuan Sungai Reong Metode Gama-I (Sumber : Analisis Data, 2020)
43
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
Hidrograf Satuan Sintetik Metode Nakayasu DTA Sungai Reong
250
Debit (m3/jam)
2 Tahun
200
5 Tahun 10 Tahun
150
20 Tahun 25 Tahun 50 Tahun
100
100 Tahun 200 Tahun
50
500 Tahun 1000 Tahun
0
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 Waktu (jam) Gambar 2.21 Hidrograf Satuan Sungai Reong Metode Nakayasu (Sumber : Analisis Data, 2020)
Hidrograf Satuan Sintetik Metode US SCS DTA Sungai Reong
180 2 Tahun
Debit (m 3/jam)
160
5 Tahun
140
10 Tahun
120
20 Tahun 25 Tahun
100
50 Tahun
80
100 Tahun
60
200 Tahun 500 Tahun
40
1000 Tahun
20 0
1
3
5
7
9
11
13
15
17
19
21
23
25
27
29
31
33
35
37
Waktu (jam)
Gambar 2.22 Hidrograf Satuan Sungai Reong Metode US-SCS (Sumber : Analisis Data, 2020)
44
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
C. Sungai Tulung/Setu Hasil analisis debit banjir DTA Sungai Tulung/Setu untuk 3 metode analisis disajikan pada Tabel 2.24. Berdasarkan tabel tersebut, metode yang digunakan dalam analisis selanjutnya adalah metode Gama-1. Tabel 2.24 Hidrograf Satuan Sungai Setu Periode Ulang (Tahun) 2 5 10 20 25 50 100 200 500 1000
Banjir Rencana (m3/detik) Gama 1 Nakayasu US SCS 167.85 155.42 162.66 221.99 206.35 215.97 257.83 240.07 251.26 292.22 272.42 285.12 303.12 282.68 295.86 336.72 314.29 328.94 411.00 384.17 402.08 429.14 401.25 419.95 483.59 452.47 473.56 574.33 537.84 562.91
(Sumber : Analisis Data, 2020)
Hidrograf Satuan Sintetik Metode Gama I DTA Sungai Tulung/Setu
700
2 Tahun 5 Tahun 10 Tahun
Debit (m 3/jam)
600
20 Tahun 25 Tahun
500
50 Tahun 100 Tahun
400
200 Tahun 500 Tahun
300
1000 Tahun
200 100 0
1
3
5
7
9
11
13
15
17
19
21
23
25
27
29
31
33
35
37
Waktu (jam)
Gambar 2.23 Hidrograf Satuan Sungai Tulung/Setu Metode Gama-I (Sumber : Analisis Data, 2020)
45
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
Hidrograf Satuan Sintetik Metode Nakayasu DTA Sungai Tulung/Setu
700 600
2 Tahun
Debit (m3/jam)
5 Tahun
500
10 Tahun 20 Tahun
400
25 Tahun
300
50 Tahun 100 Tahun
200
200 Tahun 500 Tahun
100
1000 Tahun
0
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 Waktu (jam)
Gambar 2.24 Hidrograf Satuan Sungai Tulung/Setu Metode Nakayasu (Sumber : Analisis Data, 2020)
Hidrograf Satuan Sintetik Metode US SCS DTA Sungai Tulung/Setu
600
Debit (m 3/jam)
2 Tahun
500
5 Tahun 10 Tahun 20 Tahun
400
25 Tahun 50 Tahun
300
100 Tahun 200 Tahun
200
500 Tahun 1000 Tahun
100 0
1
3
5
7
9
11
13
15
17
19
21
23
25
27
29
31
33
35
37
Waktu (jam)
Gambar 2.25 Hidrograf Satuan Sungai Tulung/Setu Metode US-SCS (Sumber : Analisis Data, 2020)
46
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
D. Sungai Wonokerto Hasil analisis debit banjir DTA Sungai Wonokerto untuk 3 metode analisis disajikan pada Tabel 2.25. Berdasarkan tabel tersebut, metode yang digunakan dalam analisis selanjutnya adalah metode Gama-1. Tabel 2.25 Hidrograf Satuan Sungai Wonokerto Periode Ulang (Tahun) 2 5 10 20 25 50 100 200 500 1000
Banjir Rencana (m3/detik) Gama 1 Nakayasu US SCS 147.038 137.33 139.09 202.667 190.58 193.02 239.499 225.83 228.72 274.828 259.64 262.97 286.036 270.37 273.84 320.559 303.41 307.30 375.411 355.91 360.47 391.938 371.73 376.49 441.520 419.19 424.56 524.156 498.28 504.66
(Sumber : Analisis Data, 2020)
Hidrograf Satuan Sintetik Metode Gama I DTA Sungai Jragung/Wonokerto
600
2 Tahun 5 Tahun 10 Tahun
Debit (m 3/jam)
500
20 Tahun 25 Tahun 50 Tahun
400
100 Tahun 200 Tahun 500 Tahun
300
1000 Tahun 10000 Tahun
200 100 0
1
3
5
7
9
11
13
15
17
19
21
23
25
27
29
31
33
35
37
Waktu (jam)
Gambar 2.26 Hidrograf Satuan Sungai Wonokerto Metode Gama-I (Sumber : Analisis Data, 2020)
47
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
Hidrograf Satuan Sintetik Metode Nakayasu DTA Sungai Jragung/Wonokerto
1200
2 Tahun
Debit (m3/jam)
1000
5 Tahun 10 Tahun
800
20 Tahun 25 Tahun
600
50 Tahun 100 Tahun
400
200 Tahun 500 Tahun
200
1000 Tahun 10000 Tahun
0
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 Waktu (jam) Gambar 2.27 Hidrograf Satuan Sungai Wonokerto Metode Nakayasu (Sumber : Analisis Data, 2020)
Hidrograf Satuan Sintetik Metode US SCS DTA Sungai Wonokerto
600
Debit (m 3/jam)
2 Tahun
500
5 Tahun 10 Tahun 20 Tahun
400
25 Tahun 50 Tahun
300
100 Tahun 200 Tahun
200
500 Tahun 1000 Tahun
100 0
1
3
5
7
9
11
13
15
17
19
21
23
25
27
29
31
33
35
37
Waktu (jam)
Gambar 2.28 Hidrograf Satuan Sungai Wonokerto Metode US-SCS (Sumber : Analisis Data, 2020)
48
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
E. Sungai Tuntang Hilir Hasil analisis debit banjir DTA Sungai Tuntang Hilir untuk 3 metode analisis disajikan pada Tabel 2.26. Berdasarkan tabel tersebut, metode yang digunakan dalam analisis selanjutnya adalah metode Gama-1. Tabel 2.26 Hidrograf Satuan Sungai Tuntang Hilir Periode Ulang (Tahun) 2 5 10 20 25 50 100 200 500 1000
Banjir Rencana (m3/detik) Gama 1 Nakayasu US SCS 145.46 122.76 125.88 200.41 170.36 174.68 236.80 201.87 206.99 271.70 232.09 237.98 282.77 241.68 247.82 316.88 271.22 278.10 371.07 318.15 326.22 387.40 332.29 340.72 436.38 374.71 384.22 518.01 445.40 456.71
(Sumber : Analisis Data, 2020)
Hidrograf Satuan Sintetik Metode Gama I DTA Sungai Tuntang Hilir
600
2 Tahun 5 Tahun 10 Tahun
Debit (m 3 /jam)
500
20 Tahun 25 Tahun 50 Tahun
400
100 Tahun 200 Tahun 500 Tahun
300
1000 Tahun 10000 Tahun
200 100 0
1
3
5
7
9
11
13
15
17
19
21
23
25
27
29
31
33
35
37
Waktu (jam)
Gambar 2.29 Hidrograf Satuan Sungai Tuntang Hilir Metode Gama-I (Sumber : Analisis Data, 2020)
49
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
Hidrograf Satuan Sintetik Metode Nakayasu DTA Sungai Tuntang Hilir
Debit (m3/jam)
1000 900
2 Tahun
800
5 Tahun
700
10 Tahun
600
20 Tahun
500
25 Tahun
400
50 Tahun 100 Tahun
300
200 Tahun
200
500 Tahun
100
1000 Tahun
0
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 Waktu (jam)
Gambar 2.30 Hidrograf Satuan Sungai Tuntang Hilir Metode Nakayasu (Sumber : Analisis Data, 2020)
Hidrograf Satuan Sintetik Metode US SCS DTA Sungai Tuntang Hilir
500 2 Tahun
Debit (m 3/jam)
450
5 Tahun
400
10 Tahun
350
20 Tahun
300
25 Tahun
250
50 Tahun 100 Tahun
200
200 Tahun
150
500 Tahun
100
1000 Tahun
50 0
1
3
5
7
9
11
13
15
17
19
21
23
25
27
29
31
33
35
37
Waktu (jam)
Gambar 2.31 Hidrograf Satuan Sungai Tuntang Hilir Metode US-SCS (Sumber : Analisis Data, 2020)
50
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
2.2.4. Analisa Kapasitas Tampungan Sungai Dengan HECRAS Perhitungan muka air banjir rencana menggunakan program HECRAS. Tujuan analisa hidrolika saluran adalah untuk menentukan tinggi muka air banjir rencana berdasarkan besarnya debit banjir rencana terpilih dan penampang saluran/sungai. F. Graphical User Interface Interface berfungsi sebagai penghubung antara pemakai dan HECRAS. Graphical interface dibuat untuk memudahkan pemakai HEC-RAS dengan tetap mempertahankan efisiensi. Melalui graphical interface ini, dimungkinkan untuk melakukan hal-hal berikut in dengan mudah: a. Manajemen file b. Input dan edit data c. Melakukan analisis hidraulik d. Menampilkan data masukan dan hasil analisis dalam bentuk tabel dan grafik e. Penyusunan laporan f.
Mengakses on-line help
A. HECRAS Sungai Dolok Hilir Analisa muka air banjir rencana pada Sungai Dolok menggunakan banjir rencana dengan kala ulang 100 tahun. Pada bagian hulu Sungai dolok tepatnya pada Bendung Kebon Batur terdapat saluran KBK yang mengarah
menuju
Sungai
Penggaron
dimana
terdapat
Bendung
Pucanggading. Pada Bendung Pucanggading aliran dibagi menjadi 3 yaitu menuju Sungai Sayung, Sungai Babon dan Sungai Banjir Kanal Timur. Hal tersebut merupakan satu sistem yang disebut dengan Sistem Pengandalian Banjir Dolok-Penggaron. Skema Sistem Pengendalian Banjir DolokPenggaron disajikan pada gambar berikut.
51
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
Gambar 2.32 Skema Sistem Pengandali Banjir Dolok Penggaron
Dengan mengacu pada observasi di lapangan dan wawancara dengan penduduk di sekitar, besaran debit yang mengalir di Sungai Dolok hilir dipengaruhi oleh sistem pengendali banjir dolok-penggaron sehingga debit yang mengalir di Sungai Dolok Bagian Hilir sebesar 25% dari banjir rencana periode ulang 100 tahun. Muara Sungai Dolok berada pada saluran pelayaran sehingga masih dipengaruhi oleh pasang surut.
Input Parameter HEC-RAS 52
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
1. Banjir Rencana Metode Gama-1 Q50
:
25% x 207.54 m3/detik = 51.86 m3/detik
Q100
:
25% x 392.32 m3/detik = 98.08 m3/detik
2. Elevasi Muka Air di Hilir DWL
:
+2.07 meter
Gambar 2.33 Elevasi DWL Sungai Dolok Bagian Hilir Hasil Perhitungan HEC-RAS Elevasi dasar sungai pada lokasi crossing dengan jalan tol adalah 0.049 meter. Dari hasil perhitungan dengan menggunakan HEC-RAS dengan periode ulang 50 dan 100 tahun didapatkan elevasi muka air banjir rencana adalah +2.63 untuk kala ulang 50 tahun dan +3.24 untuk kala ulang 100 tahun, dengan kecepatan aliran (Q50) =1.80 m/detik dan (Q100) = 2.31 m/detik.
53
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
Gambar 2.34 Muka Air Banjir Sungai Dolok Hilir dengan Q50
Gambar 2.35 Muka Air Banjir Sungai Dolok Hilir dengan Q100
Dari
hasil
perhitungan
hidrolika
saluran
diketahui
kapasitas
tampungan Sungai Dolok tidak mampu menampung debit Q50 dan Q100 karena air melimpas melewati tanggul sehingga elevasi tanggul perlu ditinggikan. Elevasi tanggul direncanakan elevasi MAB Q100+freeboard sehingga elevasi tanggul yaitu +4.24. Analisa hidrolika sungai dolok disajikan pada gambar berikut.
54
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
Gambar 2.36 Analisa Hidrolika Tanggul Rencana Sungai Dolok Hilir Crossing Jalan Tol dengan Q100
B. HECRAS Sungai Reong Analisa muka air banjir rencana pada Sungai Reong menggunakan banjir rencana dengan kala ulang 10, 50 dan 100 tahun. Hal tersebut dikarenakan elevasi tanggul Sungai Reong relatif sama dengan elevasi tanah sekitar sehingga besarnya debit 10 tahunan mempengaruhi banjir kawasan pada daerah sekitar sungai. Disamping itu hilir Sungai Reong menjadi satu dengan Sungai Tulung/Setu dan bermuara di Saluran Pelayaran sehingga masih dipengaruhi pasut Input Parameter HEC-RAS 3. Banjir Rencana Metode Gama-1 55
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
Q10
:
66.031 m3/detik
Q50
:
77.565 m3/detik
Q100
:
146.157 m3/detik
4. Elevasi Muka Air di Hilir DWL
:
+2.07 meter
Gambar 2.37 Elevasi DWL Sungai Reong Bagian Hilir Hasil Perhitungan HEC-RAS Elevasi dasar sungai pada lokasi crossing dengan jalan tol adalah 0.605 meter. Dari hasil perhitungan dengan menggunakan HEC-RAS dengan periode ulang 10, 50 dan 100 tahun didapatkan elevasi muka air banjir rencana adalah MAB Q5
:
+2.44 dengan kecepatan aliran 1.30 m/detik
MAB Q10
:
+2.56 dengan kecepatan aliran 1.45 m/detik
MAB Q100
:
+3.31 dengan kecepatan aliran 2.05 m/detik
56
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
Gambar 2.38 Muka Air Banjir Sungai Reong dengan Q10
Gambar 2.39 Muka Air Banjir Sungai Reong dengan Q50
57
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
Gambar 2.40 Muka Air Banjir Sungai Reong dengan Q100
Dari
hasil
perhitungan
hidrolika
saluran
diketahui
kapasitas
tampungan Sungai Reong tidak mampu menampung debit Q10, Q50 dan Q100 karena air melimpas melewati tanggul sehingga elevasi tanggul perlu ditinggikan. Elevasi tanggul direncanakan elevasi MAB Q100+freeboard sehingga elevasi tanggul yaitu +4.31. Analisa hidrolika sungai reong disajikan pada gambar berikut.
58
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
Gambar 2.41 Analisa Hidrolika Tanggul Rencana Sungai Reong Crossing Jalan Tol dengan Q100
C. HECRAS Sungai Tulung/Setu Analisa
muka
air
banjir
rencana
pada
Sungai
Tulung/Setu
menggunakan banjir rencana dengan kala ulang 10, 50 dan 100 tahun. Hal tersebut dikarenakan elevasi tanggul Sungai Reong relatif sama dengan elevasi tanah sekitar sehingga besarnya debit 10 tahunan mempengaruhi banjir kawasan pada daerah sekitar sungai. Disamping itu hilir Sungai Tulung/Setu menjadi satu dengan Sungai Reong dan bermuara di Saluran Pelayaran sehingga masih dipengaruhi pasut Input Parameter HEC-RAS
59
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
1. Banjir Rencana Metode Gama-1 Q10
:
257.836 m3/detik
Q50
:
336.734 m3/detik
Q100
:
411.00 m3/detik
2. Elevasi Muka Air di Hilir DWL
:
+2.07 meter
Gambar 2.42 Elevasi DWL Sungai Tulung/Setu Bagian Hilir
Hasil Perhitungan HEC-RAS Elevasi dasar sungai pada lokasi crossing dengan jalan tol adalah 1.093 meter. Dari hasil perhitungan dengan menggunakan HEC-RAS dengan periode ulang 10, 50 dan 100 tahun didapatkan elevasi muka air banjir rencana adalah MAB Q5
:
+3.847 dengan kecepatan aliran 2.74 m/detik
MAB Q10
:
+4.397 dengan kecepatan aliran 3.05 m/detik
MAB Q100
:
+4.887 dengan kecepatan aliran 3.30 m/detik
60
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
Gambar 2.43 Muka Air Banjir Sungai Tulung/Setu dengan Q10
Gambar 2.44 Muka Air Banjir Sungai Tulung/Setu dengan Q50
61
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
Gambar 2.45 Muka Air Banjir Sungai Tulung/Setu dengan Q100
Dari
hasil
perhitungan
hidrolika
saluran
diketahui
kapasitas
tampungan Sungai Tulung/Setu tidak mampu menampung debit Q10, Q50 dan Q100 karena air melimpas melewati tanggul sehingga elevasi tanggul perlu
ditinggikan.
Elevasi
tanggul
direncanakan
elevasi
MAB
Q100+freeboard sehingga elevasi tanggul yaitu +5.887. Analisa hidrolika sungai tulung/setu disajikan pada gambar berikut.
62
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
Gambar 2.46 Analisa Hidrolika Tanggul Rencana Sungai Tulung/Setu Crossing Jalan Tol dengan Q100
D. HECRAS Sungai Wonokerto Analisa
muka
air
banjir
rencana
pada
Sungai
Wonokerto
menggunakan banjir rencana dengan kala ulang 100 tahun. Hilir Sungai Wonokerto langsung menuju ke laut sehingga masih dipengaruhi oleh pasut dan terdapat bendung karet penahan air pasang yang terletak di sekitar jalan nasional dengan kondisi yang kurang berfungsi maksimal. Jarak antara muara Sungai Wonokerto dengan Crossing jalan tol kurang lebih 13 km Input Parameter HEC-RAS
63
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
1. Banjir Rencana Metode Gama-1 Q50
:
320.56 m3/detik
Q100
:
375.41 m3/detik
2. Elevasi Muka Air di Hilir DWL
:
+2.33 meter
Gambar 2.47 Elevasi DWL Sungai Wonokerto Bagian Hilir
Hasil Perhitungan HEC-RAS Elevasi dasar sungai pada lokasi crossing dengan jalan tol adalah -1.29 meter. Dari hasil perhitungan dengan menggunakan HEC-RAS dengan periode ulang 50 dan 100 tahun didapatkan elevasi muka air banjir rencana adalah +4.87 meter untuk kala ulang 50 tahun
dengan
kecepatan aliran 1.32 m/detik. Sedangkan untuk kala ulang 100 tahun elevasi muka air banjir rencana adalah +5.10 dengan kecepatan aliran 1.45 m/detik.
64
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
Gambar 2.48 Muka Air Banjir Sungai Wonokerto dengan Q50
Gambar 2.49 Muka Air Banjir Sungai Wonokerto dengan Q100
E. HECRAS Sungai Tuntang Hilir Analisa muka air banjir rencana pada Sungai Tuntang Hilir menggunakan banjir rencana dengan kala ulang 100 tahun. Hilir Sungai Tuntang langsung menuju ke laut sehingga masih dipengaruhi oleh pasut. Jarak antara muara Sungai Tuntang dengan Crossing jalan tol kurang lebih 15 km Input Parameter HEC-RAS 1. Banjir Rencana Metode Gama-1 Q50
:
316.88 m3/detik
Q100
:
371.07 m3/detik
2. Elevasi Muka Air di Hilir DWL
:
+2.33 meter
65
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
Gambar 2.50 Elevasi DWL Sungai Tuntang Bagian Hilir
Hasil Perhitungan HEC-RAS Elevasi dasar sungai pada lokasi crossing dengan jalan tol adalah 1.159 meter. Dari hasil perhitungan dengan menggunakan HEC-RAS dengan periode ulang 50 dan 100 tahun didapatkan elevasi muka air banjir rencana adalah +5.20 meter untuk kala ulang 50 tahun dengan kecepatan aliran 2.09 m/detik. Sedangkan untuk kala ulang 100 tahun elevasi muka air banjir rencana adalah +5.75 dengan kecepatan aliran 2.16 m/detik.
Gambar 2.51 Muka Air Banjir Sungai Tuntang dengan Q50
66
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
Gambar 2.52 Muka Air Banjir Sungai Tuntang dengan Q100
Dari
hasil
perhitungan
hidrolika
saluran
diketahui
kapasitas
tampungan Sungai Tuntang tidak mampu menampung debit Q100 karena air melimpas melewati tanggul sehingga elevasi tanggul perlu ditinggikan. Elevasi tanggul direncanakan elevasi MAB Q100+freeboard sehingga elevasi tanggul yaitu +6.75. Analisa hidrolika sungai tuntang disajikan pada gambar berikut.
67
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
Gambar 2.53 Analisa Hidrolika Tanggul Rencana Sungai Tuntang Crossing Jalan Tol dengan Q100
Tabel 2.27 Summary Hitungan Hidrologi dan Hidrolika Sungai No
Sungai
CA 2
(km )
L (km)
1
Dolok Hilir
51.01
19.477
2
Reong
7.28
5.98
3
Tulung/Setu
81.94
25.06
4
Jragung/Wonokerto
72.62
32.761
5
Tuntang Hilir
64.38
33.01
Periode Ulang
Q Renc (m3/dtk)
Q50
Gama-1 207.54
Q100
392.32
Q50
77.57
Q100
146.16
Q50
336.72
Q100
411.00
Q50
320.56
Q100
375.41
Q50
316.88
Q100
371.07
Elev Dasar Sungai -0.049 -0.605 -1.093 -1.29 -1.159
Elevasi MAB 2.63 3.24 2.56 3.31 4.40 4.887 4.87 5.10 5.20 5.75
Elev Tanggul Eks
Elev Tanggul
Kiri
Kanan
Rencana
+2.40
+3.03
+4.24
+1.28
+1.56
+4.31
+2.31
+2.38
+5.88
+6.11
+5.70
-
+5.17
+4.97
+6.75
68
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
2.3. Muka Air Banjir Kawasan Banjir kawasan merupakan banjir yang terjadi pada suatu kawasan yang diakibatkan
oleh
luapan
sungai,
pengaruh
pasang
surut
air
laut,
dan
ketidakmampuan saluran/drainase menampung curah hujan. Dalam perencanaan penentuan muka air banjir kawasan ini didasarkan pada beberapa hal diantaranya 1) Nilai Curah hujan ekstrim (Periode Ulang 10 dan 50 tahun) 2) History banjir yang pernah terjadi pada kawasan tersebut, dan 3) Pengaruh hidro-oceanografi. Pada sungai-sungai yang berada di selatan Jalan Pantura dari Sta 11+250 hingga ke Sta 19+300 pada hilirnya bermuara ke sungai Pelayaran. Pada sungai Pelayaran terdapat pintu-pintu pengendali di setiap hilir sungai-sungai tersebut untuk membatasi dengan dengan hilir sungai-sungai yang masuk dalam pesisir laut. Dengan demikian sungai pelayaran merupakan batas atau boundary antara pesisir pantai yang terpengaruh pasang surut dengan hilir sungai dari dataran. Sungai Pelayaran sendiri bermuara ke sungai Sayung yang berhadapan langsung dengan laut lepas, tetapi pertemuannya juga terdapat pintu untuk mengendalikan pasang surut. Selama pintu sungai Pelayaran dijaga dan di kendalikan pada aliran sungai Sayung maka pasang surut pada hilir sungai-sungai pada kawasan di Sta 11+250 hingga ke Sta 17+300 tidak terlalu besar. Keberadaan sungai Pelayaran yang berfungsi sebagai long storage dan saluran retensi dari sungai-sungai yang berada di selatan Jalan Pantura menjadi sangat penting sehingga patut dijaga dalam pengoperasian dan maintenece nya agar tidak terjadi kegagaln dalam penanganan banjir kawasan. Muka air banjir untuk kawasan di selatan jalan nasional dihitung dengan rumus sebagai berikut: MAB = DWL (+1.67) + MAB kawasan Parameter-parameter yang digunakan sebagai input dalam simulasi hidrolika adalah sebagai berikut:
Panjang s disimulasi = 75 meter
Jarak cross section = 25 m 69
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
Koefisien manning = 0.025 (Berkelok, landai dan berumput)
Koefisien penyempitan (kontraksi) = 0.1
Koefisien pelebaran (ekspansi) = 0.3
Di STA 19+250 – STA 27+00 analisa menggunakan MAB Kawasan dan tidak memperhitungkan pasang surut.
5
6
7
1 2
3
4
Gambar 2.53 Lokasi saluran Kawasan
8
9
10
12 11
Gambar 2.54 Lokasi saluran Kawasan lanjutan
70
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
Gambar 2.5 19
18 17
16
15
14
13 71
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
1. Sta 11+250 Saluran Gonyol 2. Sta 12+600 Saluran Babadan 1 3. Sta 12+774 Saluran Babadan 2 4. Sta 13+654 Saluran Pembuang Loireng Wetan 5. Sta 13+875 Saluran Pembuang Loireng 6. Sta 14+376 Saluran Anak Dolok 7. Sta 15+456 Saluran Dersan 8. Sta 17+513 Saluran Pembuang DI Guntur Kiri 9. Sta 17+563 Saluran Pembuang DI Guntur Kiri 10. Sta 18+073 Saluran Pembuang DI Guntur Kiri 11. Sta 18+419 Saluran Pembuang DI Guntur Kiri 12. Sta 18+680 Saluran Pembuang DI Guntur Kiri 13. Sta 19+701 Saluran tersier Guntur kanan 1 14. Sta 20+922 Saluran tersier Guntur kanan 2 15. Sta 21+930 Saluran tersier Guntur kanan 3 16. Sta 23+017 Saluran jl Dukuh Gonyol 17. Sta 24+548 Saluran Jl Tlogoiwak 18. Sta 25+375 Saluran Jl Tlogowono 19. Sta 25+968 Saluran Jl Poros Desa
72
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
Tabel 2.28 Hasil Analisa Profil Penampang Saluran Kawasan Menggunakan HEC-RAS No 1
STA Tol 11+300 11+250
Nama Saluran Saluran Gonyol
Cross section
Keterangan Q 10 = 10.26 M3/dt V = 0.82 m/s MAB = 1.71 m
11.250 11.250 11.250
2
12+600
Saluran Babadan 1
Q 50 = 12.92 M3/dt V = 1.02 m/s MAB = 1.74 m
Q10 = 9.72 M3/dt V = 0.83 m/s MAB = 1.69 m Q 50 = 12.73 M3/dt V = 1.08 m/s MAB = 1.70 m
3
12+774
Saluran Babadan 2
Q10 = 17.45 M3/dt V = 0.09 m/s MAB = 1.67 m Q 50 = 22.96 M3/dt V = 0.12 m/s MAB = 1.67 m
73
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
No 4
STA Tol 13+654
Nama Saluran Saluran Pembuan g Loireng Wetan
Cross section
Keterangan Q10 = 1.81 M3/dt V = 0.10 m/s MAB = 1.67 m Q50 = 2.37 M3/dt V = 0.14 m/s MAB = 1.67 m
5
13+875
Saluran Pembuan g Loireng
Q10 = 5.91 M3/dt V = 0.25 m/s MAB = 1.67 m Q50 = 7.73 M3/dt V = 0.45 m/s MAB = 1.67 m
6
14+206 14+376
Saluran Anak Dolok
Q10 = 14.00 M3/dt V = 0.48 m/s MAB = 1.67 m 14+376 14+376 14+376
Q50 = 17.82 M3/dt V = 0.63m/s MAB = 1.68 m
74
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
No 7
STA Tol 15+297 15+456
Nama Saluran Saluran Dersan
Cross section
Q10 = 7.26 M3/dt V = 1.48 m/s MAB = 1.67 m
15+456 15+456 15+456
8
17+828 17+513
Saluran Pembuan g DI Guntur Kiri
18+362 17+563
Saluran Pembuan g DI Guntur Kiri
Q50 = 8.99 M3/dt V = 1.95 m/s MAB = 1.68 m
Q10 = 8.05 M3/dt V = 0.67 m/s MAB = 1.70 m
17.513
17.513 17.513
9
Keterangan
Q50 = 10.02 M3/dt V = 0.84 m/s MAB = 1.73 m
Q 10 = 10.26 M3/dt V = 0.47 m/s MAB = 1.68 m
17.563
17.563 17.563
Q 50 = 12.92 M3/dt V = 0.61 m/s MAB = 1.69 m
75
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
10
11
12
18+716
18+979
19+322
Saluran Pembuan g DI Guntur Kiri
Q 10 = 10.26 M3/dt V = 0.63 m/s MAB = 1.74 m
Saluran Pembuan g DI Guntur Kiri
Q 10 = 10.26 M3/dt V = 0.43 m/s MAB = 1.67 m
Saluran Pembuan g DI Guntur Kiri
Q 10 = 10.26 M3/dt V = 0.53 m/s MAB = 1.71 m
Q 50 = 12.92 M3/dt V = 1.04 m/s MAB = 1.78 m
Q 50 = 12.92 M3/dt V = 0.53 m/s MAB = 1.67 m
Q 50 = 12.92 M3/dt V = 0.64 m/s MAB = 1.74 m
76
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
13
19+979 S T Guntur kanan 1
Q 10 = 7.64 M3/dt V = 1.6 m/s MAB = 2.15 m Q 50 = 10 M3/dt V = 1.80 m/s MAB = 2.30 m
14
21+232 S T Guntur kanan 2
Q 10 = 3.13 M3/dt V = 1.31 m/s MAB = 2.10 m Q 50 = 4.09 M3/dt V = 1.45 m/s MAB = 2.22 m
15
22+217 S T Guntur kanan 3
Q 10 = 8.51 M3/dt V = 1.36 m/s MAB = 2.55 m Q 50 = 11.14 M3/dt V = 1.47 m/s MAB = 2.68 m
77
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
16
23+017 S JL Dukuh Grogol
Q 10 = 0.99 M3/dt V = 0.81 m/s MAB = 2.30 m Q 50 = 1.29 M3/dt V = 0.91 m/s MAB = 2.41 m
17
24+680 S JL Tlogoiwa k
Q 10 = 0.80 M3/dt V = 0.42 m/s MAB = 3.73 m Q 50 = 1.40 M3/dt V = 0.54 m/s MAB = 3.88 m
18
25+514 S Jl Tlogowo no
Q 10 = 0.88 M3/dt V = 0.63 m/s MAB = 3.22 m Q 50 = 1.15 M3/dt V = 0.71 m/s MAB = 3.26 m
78
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
19
25+968 S Jl PorosDes a
Q 10 = 3.40 M3/dt V = 1.39 m/s MAB = 4.31 m Q 50 = 4.45 M3/dt V = 1.56 m/s MAB = 4.45 m
Kesimpulan 1. Perencanaan Muka air Banjir untuk jalan tol yang berada dipesisir pantai berbatasan dengan perairan laut langsung dan dipengaruhi pasang surut, menggunakan desain water lavel dengan komponen fluktuasi muka air laut sebagai berikut:
DWL=HHWL+ SLR+Wind Setup+ Wave Setup DWL=1.67+ 0.25+ 0.21+0.20=+ 2.33 Area tol tersebut adalah mulai Sta 10+000 – Sta 11+3000 ( dari pembahasan dengan seksi 1 hingga IC Sayung di Jalan Pantura ) 2. Persilangan dengan sungai –sungai yang memiliki debit Q100 diatas 100 m 3 pada jalan tol Semarang Demak menggunakan design Jembatan. Sungai – sungai tersebut adalah No
Sungai
1
Dolok Hilir
2
Reong
CA 2
L
(km )
(km)
51.01
19.477
7.28
5.98
3
Tulung/Setu
81.94
25.06
4
Jragung/Wonokerto
72.62
32.761
5
Tuntang Hilir
64.38
33.01
Periode Ulang
Q Renc (m3/dtk)
Q50
Gama-1 207.54
Q100
392.32
Q50
77.57
Q100
146.16
Q50
336.72
Q100
411.00
Q50
320.56
Q100
375.41
Q50
316.88
Q100
371.07
Elev Dasar Sungai -0.049 -0.605 -1.093 -1.29 -1.159
Elevasi MAB 2.63 3.24 2.56 3.31 4.40 4.887 4.87 5.10 5.20 5.75
79
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
Pada perhitungan analisa banjir pada sungai – sungai tersebut diatas juga sudah memasukan komponen pasang surut dengan DWL +2.07 untuk Sungai Dolok, Sungai Reong dan Sungai Tulung/Setu serta DWL +2.33 untuk Sungai Wonokerto dan Sungai Tuntang 3. Sungai – sungai yang berada pada Sta 11+300 hingga ke Sta 19+00 jalan tol masih terpengaruh oleh kondisi pasang surut di hilirnya di sungai pelayaran,sehingga dalam Analisa perencanaan MAB yang di digunakan Hec-ras telah memasukan angka DWL = HHWL + SLR sebagai komponen pasang surut di hilir sungai sungainya sehingga angka tersebut menjadi batas atau nilai minimum dalam perhitungan dalam perhitungan banjirnya. 4. Untuk sungai sungai pada Sta 11+300 sehingga ke sta 17+100 persilangan dengan jalan tol Semarang
Demak menggunakan didesign Slab On Pile
dan dalam
perhitungan MAB nya menggunakan Q50 karena merupakan sungai dengan debit dibawah 40 m3 (termasuk sungai-sungai kecil)
80
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
5. MAB sungai-sungai pada Sta 11+300 hingga ke Sta 19+300 yang didapat untuk Q10 dan Q50 berkisar pada elevasi + 1.67 sampai yang tertinggi +1.78 m dan untuk STA 19+300 – STA 27+00 analisa menggunakan MAB Kawasan dan tidak memperhitungkan pasang surut STA No
Tol
Nama Saluran
CA
L
(km2)
(m)
1
11+250
Saluran Gonyol
0.8239
1073.24
2
12+600
Saluran Babadan 1
0.5085
881.73
3
12+774
Saluran Babadan 2
1.511
1500.47
4
13+654
Saluran Pembuang Loireng Wetan
0.0917
134.86
5
13+875
Saluran Pembuang Loireng
0.175
619.55
6
14+206
Saluran Anak Dolok
0.4418
210.04
7
15+297
Saluran Dersan
0.77
341.87
8
17+513
Saluran Pembuang DI Guntur Kiri
0.1335
278.00
9
17+563
Saluran Pembuang DI Guntur Kiri
0.1335
278
10
18+073
Saluran Pembuang DI Guntur Kiri
0.5339
639.00
11
18+419
Saluran Pembuang DI Guntur Kiri
1.0225
1607.00
Periode Ulang
Q Renc ( m3/dtk)
Q10 Q50 Q10 Q50 Q10 Q50 Q10 Q50 Q10 Q50 Q10 Q50 Q10 Q50 Q10 Q50 Q10 Q50
10.26 12.92 9.72 12.73 17.45 22.96 1.81 2.37 5.25 9.26 9.06 11.86 23.84 31.5 5.91 7.73 5.91 7.73
Elv. Muka Air Pasang (DWL=HHWL) 1.67 1.67 1.67 1.67 1.67 1.67 1.67 1.67 1.67 1.67 1.67 1.67 1.67 1.67 1.67 1.67 1.67 1.67
Elv. MAB
Q10
5.91
1.67
1.74
Q50 Q10 Q50
7.73 7.26 8.99
1.67 1.67 1.67
1.78 1.67 1.67
( DWL + MAB kawasan) 1.71 1.74 1.69 1.7 1.67 1.67 1.67 1.67 1.67 1.67 1.67 1.68 1.67 1.68 1.7 1.73 1.68 1.69
72
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
12 No
18+680 STA Tol
Saluran Pembuang DI Guntur Kiri Nama Saluran
0.7869
1276.00
CA
L
(km2)
(m)
13 19+701
S T Guntur kanan 1
1.0932
2559.9430
20+922
S T Guntur kanan 2
0.1618
353.6600
21+930
S T Guntur kanan 3
1.0294
1845.9080
23+017
S JL Dukuh Grogol
0.0587
465.1780
24+548
S JL Tlogoiwak
0.0320
216.8980
25+375
S Jl Tlogowono
0.0592
589.0000
25+968
S Jl PorosDesa
0.3940
1700.0000
14
15
16
17
18
19
Q10 Q50
8.05 10.02 Q Renc
1.67 1.67
Periode Ulang
( m3/dtk)
Q10
7.64
2.15
Q50
10
2.3
Q10
3.13
2.1
Q50
4.09
2.22
Q10
8.51
2.55
Q50
11.14
2.68
Q10
0.99
2.3
Q50
1.29
2.41
Q10
0.8
3.73
Q50
1.4
3.88
Q10
0.88
3.22
Q50
1.15
3.26
Q10
3.4
3.4
Q50
4.45
4.45
1.71 1.74
Elv. MAB
73
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
6. Hasil dari analisa ini akan digunakan sebagai salah satu acuan dalam penetapan elevasi Finish Grade Main Road jalan tol dan jalan – jalan yang bersilangan dengan jalan tol Semarang Demak seksi 2. 7. Summary Perhitungan Hidrologi dan Hidrolika Crossdrain
74
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
No.
Sta.
Nama Saluran
Lokasi
1
17+828 17+513
Pembuang Guntur Kiri
Desa Kedunguter-Dukun Kec. Karangtengah
Saluran Guntur Kiri Saluran Guntur Kiri Pembuang Guntur Kiri Pembuang Guntur Kiri Sal. Tersier Guntur Kanan Sal. Tersier Guntur Kanan
Desa Dukun Kec. Karangtengah Desa Dukun Kec. Karangtengah Desa Dukun Kec. Karangtengah Desa Dukun Kec. Karangtengah Desa Karangsari Kec. Karangtengah Desa Pulosari Kec. Karangtengah Desa Pulosari Kec. Karangtengah
2
18+362 17+563
3
18+716 18+073
4
18+979 18+419
5
19+322 18+680
6
19+979 19+701
7
21+232 20+922
8
Sal. Sek. 22+217 21+930 Guntur Kanan
Elv.Dasar Sal. +0,629 ( Ka ) +0,728 ( Ki )
Penanganan BC 2mx2m 2bh
Elv.Dasar Box
Elv. Muka Air Pasang (DWL=HHWL)
Elv. MAB Kawasan Elv. MAB Kawasan Elevasi Atas 10 th 50 th BOX
+0,329 +1,67
+1,70
Freeboard Box (m)
+
2.629
0.93
+
2.728
1.03
+1,73
+0,428
+0,520
BC 2x3mx2m
+0,520
+1,67
+1,68
+1,69
+
2.920
1.24
+0,336
BC 2x2mx2m
+0,100
+1,67
+1,74
+1,78
+
2.400
0.66
+0,426
BC 2x5mx3m
+0,275
+1,67
+1,67
+1,67
+
3.875
2.21
+0,564
Saluran Tegak B=5,00m
+0,380
+1,67
+1,71
+1,74
+0,816
BC 2mx2m
+0,516
+1,67
+2,11
+2,27
+
2.516
0.41
+1,344
BC 2x2mx2m 2bh
+1,044
+1,67
+2,77
+2,93
+
3.344
0.57
+1,819 (Ka)
BC 2x4mx2m
+1,519
+
4.019
0.97
+1,67
+3,05
+3,26 +
3.670
0.62
+1,470 (Ki)
BC 2x3mx2m
+1,170
8. Untuk STA 19+300 – STA 27+00 analisa menggunakan MAB Kawasan dan tidak memperhitungkan pasang surut.
75
Laporan Justifikasi Teknis Muka Air Banjir
NO .
S TA.
LOKAS I NAMA JALAN
DES A
S TATUS JALAN
Jl. Lingkungan Jl. Dukun-Gemboyo Jl. P edes trian Jl. Buyaran-Guntur Jl. P ulos ari-P los o Jl. P edes trian Jl. P edes trian Jl. Lingkungan
Dukun Dukun Karangs ari Karangs ari P ulos ari P ulos ari P ulos ari Dukun
Lingkungan P oros Des a P edes trian Lingkungan P oros Des a P edes trian P edes trian Lingkungan
Underpas s Underpas s
Underpas s Underpas s Underpas s Underpas s Underpas s Underpas s Underpas s Underpas s Underpas s Underpas s Underpas s Underpas s S impang S ebidang
19 20 27 21 22 32 33 25
I. KECAMATAN S AYUNG 19+550 19+657 19+974 20+743 21+252 21+873 22+230 22+429
26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 47 48
III. KECAMATAN WONOS ALAM 23+002 24+145 24+684 24+839 25+152 25+443 25+559 25+955 26+064 26+350 Aks es Demak (S TA 0+530) Aks es Demak (S TA 0+150)
Jl. Dukuh-Grogol Jl. Karanganyar Jl. Tlogoiwak Jl. Wonos alam-Doreng Jl. Lingkungan/P oros Des a Jl. Tlogorejo-Wonos alam Jl. Tlogorejo-Wonos alam Jl. Lingkungan/P oros Des a Jl. Lingkungan/P oros Des a Jl. Lingkungan/P oros Des a Jl. P edes trian Jl. P edes trian
Karangrejo Wonos alam Wonos alam Wonos alam Wonos alam Kendaldoyong Kendaldoyong Kendaldoyong Kendaldoyong Kendaldoyong Kendaldoyong Kendaldoyong
Lingkungan Lingkungan Lingkungan Kabupaten Lingkungan Lingkungan P oros Des a Lingkungan Lingkungan Lingkungan P edes trian P edes trian
37
Aks es Demak (S TA 0+000)
Jl. Lingkar Demak
Kadilangu
Nas ional
TIPE CROS S ING
Underpas s Underpas s Underpas s Frontage Underpas s
KETERANGAN ELEVAS I MUKA AIR ELEVAS I MUKA AIR BANJIR 10 TAHUN BANJIR 50 TAHUN 2.23 2.11 2.11 2.35 2.50 2.77 3.05 3.05
2.46 2.27 2.27 2.5 2.65 2.93 3.26 3.26
2.92 3.19 4.39 4.39 3.64 3.66 3.91 4.42 4.42 3.70 2.78 2.78
3.16 3.44 4.55 4.55 3.81 3.81 4.23 4.58 4.58 3.85 3.00 3.00
2.78
3.00
ELEVAS I PAS ANG S URUT TERTINGGI
76
