Hidrologi Sabo [PDF]

Citation preview

Data Tata Guna Lahan Data Karakteristik dan Morfometri DAS Mulai CH Harian Maksimum Luas DAS (A) Mulai Data Karakteristik dan Morfometri DAS Poligon Thiessen Hujan Rancangan (R24) CH Rerata Daerah Data Material Tanah Distribusi Probabilitas Data endapan material sungai Hujan Rancangan Koefisien koreksi aliran debris (fr) Uji Kesesuaian Distribusi Volume Sedimen Sekali Banjir (Vec) Tidak Diterima Konsentrasi Sedimen Aliran Debris (Cd) Ya, distribusi diterima Volume Sedimen di alur sungai (Vdy1) Koefisien Pengaliran (C) Bandingkan Vec dng Vdy1 Analisa Hidrograf Satuan Sintetis Pilih yang terkecil CH. Efektif jam-jaman Volume Produksi Sedimen (Vy) Debit dan Unit Ordinat Hidrograf Analisa Keseimbangan Sedimen (Sabo Work) (Vd, Va, Ve) Debit Banjir Rancangan (Qp) Selesai Hujan jam-jaman Model Mononobe



BAB I



PENDAHULUAN



1.1. UMUM



Perencanaan teknis suatu bangunan Sabo Dam dapat ditinjau dari beberapa Aspek, Selesai Waktu Konsentrasi (Tc) dan aspek kapasitas. Perencanaan dari aspek diantaranya aspek struktur , aspek hidrolis Intesitas Hujan



Analisa Hujan Rancangan Rasional struktur dimaksudkan agar Sabo Dam dapatMetode berdiri kokoh dari gaya-gaya yang bekerja.



Perencanaan dari aspek hidrolis dimaksudkan agar Sabo Dam mampu mengalirkan debit dengan kala ulang tertentu dengan aman tanpa menimbulkan kerusakan pada Sabo Dam yang bersangkutan. Dan dari aspek kapasitas memiliki arti bangunan Sabo Dam mampu mereduksi, menampung dan mengontrol potensi sedimen yang berada di daerah pengaliran sungai. Analisa hidrologi merupakan salah satu aspek hidrolis yang sangat penting dalam perencanaan dimensi konstruksi bangunan sabo dam, karena dengan analisa hidrologi akan diperoleh suatu data hujan rancangan, data debit rancangan, dan data potensi sedimen daerah aliran sungai yang akan digunakan sebagai salah satu dasar perencanaan Sabo Dam. Oleh sebab itu pemilihan metode dan data yang diperlukan harus disesuaikan dengan karakteristik daerah aliran sungai setempat. Dalam analisa hidrologi ini juga akan dihitung potensi sedimen yang terjadi akibat hujan rancangan di daerah pengaliran sungai dan potensi sedimen yang ada di alur sungai, sehingga nantinya dari hasil perhitungan sedimen tersebut dapat dijadikan dasar penentuan tinggi dari sabo dam. Unsur penunjang dalam penyusunan dan analisis hidrologi adalah ketersediaan data pencatatan iklim, data karakteristik sungai, dan data penggunaan lahan di daerah pengaliran sungai serta data curah hujan yang akurat, lengkap dan mempunyai runtun tahun pencatatan data yang panjang. 1.2. MAKSUD DAN TUJUAN Analisis hidrologi ini dilakukan dengan maksud untuk memperoleh gambaran mengenai kondisi hidrologi dan potensi sedimentasi di daerah proyek terkait pekerjaan Detai Desain 2 (Dua) Buah Bangunan Sabo Dam di Pulau Lombok. Dan adapun tujuan dari analisis hidrologi ini adalah untuk memperoleh data hujan rancangan, data debit banjir rancangan dan data volume sedimen rencana yang akan digunakan sebagai data dalam tahap perencanaan bangunan sabo selanjutnya. 1.3. LOKASI PEKERJAAN Detail Desain 2 (Dua) Buah Bangunan Sabo Dam Di Pulau Lombok



BAB I | 1



Letak rencana dua buah bangunan Sabo ini yaitu di Sungai Jangkok yang berada di daerah pengaliran DAS Jangkok, tepatnya di Dusun Aiknyet Timuk, Desa Sesaot, Kecamatan Narmada, Kabupaten Lombok Barat dengan posisi koordinat point Sabo x = 416780 dan y = 9058342. Dan bangunan sabo di Sungai Satan yang berada di daerah pengaliran DAS Segara, tepatnya di Dusun Buani, Desa Bentek, Kecamatan Gangga, Kabupaten Lombok Utara dengan posisi koordinat point Sabo x = 412242 dan y = 9074975. Lokasi Sabo Dam di Sungai Jangkok dan Sungai Satan akan ditampilkan dalam Lampiran Gambar 1 dan Lampiran Gambar 2. 1.4. LINGKUP PEKERJAAN Ruang lingkup pekerjaan yang akan dicapai dalam Analisis Hidrologi untuk Detai Desain 2 (Dua) Buah Bangunan Sabo Dam di Pulau Lombok, meliputi : 1.



Analisa Hujan Rerata Daerah, perhitungan hujan rata-rata pada suatu daerah aliran sungai. Dalam analisis hujan rerata daerah ini akan digunakan Metode Poligon Thiessen.



2.



Uji Konsistensi Data Hujan, pengujian untuk mengetahui kebenaran data lapangan akibat pengaruh faktor lapangan.



3.



Hujan Rancangan, dari data hujan dengan model matematik dari persamaan empiris distribusi (Distribusi Probabilitas) diperoleh hujan rancangan di suatu daerah pengaliran.



4.



Uji Kesesuaian Distribusi, pengujian untuk mengetahui keterwakilan persamaan distribusi propabilitas yang dipilih terhadap distribusi data sampel yang dianalisis.



5.



Debit Banjir Rancangan, dari ketersediaan data sekunder dilakukan analisis untuk mentransformasi data hujan menjadi data debit. Menilik kesesuaian karakteristik DAS Jangkok dan DAS Segara serta ketersediaan data, maka dalam perencanaan bangunan sabo ini digunakan metode hidrograf satuan dan metode rasional yang akan digunakan dalam perhitungan debit banjir rencana. Terdapat beberapa metode hidrograf satuan dalam analisa debit rancangan, dalam analisis ini dipilih HSS Nakayasu dan HSS Gama I. Dipilihnya HSS Nakayasu dan HSS Gama I dalam analisa ini dikarenakan metode ini sangat cocok karakteristik sungai di Indonesia terutama di Pulau Jawa dan wilayah Nusa Tenggara. Nantinya data debit yang diperoleh dari kedua metode hidrograf satuan sintetis dan metode rasional ini akan dibandingkan dan dipilih yang nilainya lebih moderat dan cocok untuk kondisi banjir di lapangan.



6.



Volume Sedimen Rencana, ditetapkan secara komprehensif berdasarkan pada peta topografi, survai lapangan dan kejadian aliran debris di waktu lampau. Volume sedimen rencana diperoleh dari nilai terkecil diantara dua nilai volume sedimen dalam suatu daerah tangkapan, yaitu antara volume sedimen yang terangkut karena hujan rencana (transported sediment by rainfall) dan volume sedimen yang bergerak karena ketidakstabilan alur (movable sediment in drainage basin).



Detail Desain 2 (Dua) Buah Bangunan Sabo Dam Di Pulau Lombok



BAB I | 2



Beberapa hal yang menjadi dasar dan pertimbangan dalam analisis dan perhitungan hidrologi ini adalah : Stasiun penakar hujan otomatis sejumlah 3 (tiga) buah untuk perencanaan Sabo Dam di



1.



sungai Jangkok hulu Das Jangkok yang tersebar di sekitar Daerah Pengaliran Sungai (DPS) baik di dalam maupun di luarnya, dan 1 buah stasiun penangkar hujan otomatis untuk perencanaan Sabo Dam di sungai Satan Das Segara. Stasiun hujan yang digunakan dalam pekerjaan Detai Desain 2 (Dua) Buah Bangunan Sabo Dam di Pulau Lombok ini dapat dilihat dalam Tabel 1.1. Letak stasiun hujan disajikan dalam Lampiran Gambar 3. Data curah hujan harian yang terekam pada masing-masing stasiun penakar hujan



2.



adalah 15 tahun. Sebelum digunakan untuk analisis selanjutnya, data-data tersebut terlebih dahulu diuji mengenai kelengkapan dan konsistensinya. 3.



Berdasarkan pengamatan peta didapatkan luas daerah pengaliran sungai untuk masingmasing Sub Das di Das Jangkok dan Das Segara, sebagaimana disajikan pada Tabel 1.2. Luas daerah pengaliran sungai dihitung dari titik kontrol rencana site sabo dam, dimana penentuan titik lokasi rencana bangunan pada peta rupa bumi menggunakan alat bantu GPS (Global Positioning System). Lampiran Gambar 1 menyajikan catchment area dari rencana Sabo Dam di Sungai Jangkok Hulu Das Jangkok, dan Lampiran Gambar 2 menyajikan catchment area dari rencana Sabo Dam di Sungai Satan Das Segara.



Tabel 1.1. Stasiun Hujan yang Digunakan Dalam Perencanaan Sabo Dam N o



Lokasi Sabo Dam (DAS/Sub DAS)



Stasiun Hujan



1



Das Jangkok/ Sub Das Jangkok Hulu



Lingkok Lime Santong Sesaot



Kopang/Loteng Bayan/Lobar Narmada/Lobar



116° 21' 39" 116° 17' 24" 116° 14' 12"



Koordinat LS 8° 32' 51" 8° 19' 18" 8° 32' 06"



2



Das Segara/ Sub Das Satan



Santong



Bayan/Lobar



116° 17' 24"



8° 19' 18"



Data Stasiun Letak



Koordinat BT



Elv (m) 808.33 542.24 302.36 542.24



Tabel 1.2. Luas Daerah Pengaliran Sabo Dam No 1 2



Lokasi Sabo Dam Sub Das Jangkok Hulu Sub Das Satan



Panjang Sungai Utama (km) 13.83 1.32



Luas DAS (km2) 62.32 2.06



1.5. SISTEMATIKA PENYAJIAN LAPORAN Penyusunan Laporan Hidrologi ini akan dibagi menjadi 5 (lima) BAB yang disertai bagian pengantar laporan berupa, Kata Pengantar, Daftar Isi, Daftar Tabel, Daftar Gambar, dan Daftar Pustaka dan Lampiran dibagian akhir laporan. Adapun 5 (lima) BAB tersebut meliputi : 1.



BAB I Pendahuluan



Detail Desain 2 (Dua) Buah Bangunan Sabo Dam Di Pulau Lombok



BAB I | 3



Dalam bab ini memuat latar belakang, maksud dan tujuan penyusunan laporan, lingkup pekerjaan, hal-hal yang akan disajikan dalam analisis hidrologi serta sistematika penyajian laporan. 2.



BAB II Kondisi Hidrologi dan Klimatologi Menampilkan gambaran khusus tentang kondisi iklim yang terjadi di daerah pekerjaan dan ciri-ciri hidrologi yang terdapat pada lokasi pekerjaan bangunan sabo serta gambaran tentang tentang karakteristik daerah pengaliran sungainya.



3.



BAB III Metodologi Memuat metode perhitungan dan persamaan empiris yang digunakan untuk analisis hidrologi dalam mentransformasi data hujan harian menjadi data debit banjir rencana dan persamaan yang digunakan dalam menentukan volume sedimen rencana.



4.



BAB IV Analisa Hidrologi Bab ini menyajikan kajian analisa dan perhitungan dalam analisis hidrologi dengan mengolah data hujan harian menjadi data debit banjir rencana menggunakan metode hidrograf satuan sintetis dan metode rasional.



5.



BAB V Analisa Aliran Debris Dan Pengendalian Sedimen Menyajikan analisa dan perhitungan potensi aliran debris yang terjadi pada daerah pengaliran sungai serta perhitungan volume sedimen rencana sebagai perencanaan dasar pengendalian sedimen.



6.



BAB VI Penutup Dalam bab yang terakhir ini disajikan rangkuman dan kesimpulan hasil analisis hidrologi dan saran-saran yang disampaikan bagi kesempurnaan analisis hidrologi untuk perencanaan bangunan sabo ke depan.



1.6. ALUR PEMBAHASAN Tujuan dari analisis hidrologi ini adalah untuk memperoleh data debit banjir rancangan yang akan digunakan sebagai data dalam tahap perencanaan bangunan sabo selanjutnya. Untuk mendukung tujuan tersebut, maka tahapan dalam analisis hidrologi bangunan sabo adalah sebagai berikut : 1.



Pengumpulan Data Data-data yang digunakan dalam analisis hidrologi ini berupa data sekunder yang diperoleh dari Balai Sumber Daya Air DPU Provinsi NTB, Bakosutanal, dan Studi terdahulu. Datadata tersebut antara lain data curah hujan harian, peta stasiun hujan, data tata guna lahan, dan peta daerah aliran sungai di DAS Jangkok dan DAS Bentek.



2.



Perhitungan Hujan Rerata Daerah



Detail Desain 2 (Dua) Buah Bangunan Sabo Dam Di Pulau Lombok



BAB I | 4



Dari data hujan harian tersebut dicari data hujan maksimumnya dari masing-masing pos hujan pada tiap bulannya. Kemudian dengan Metode Poligon Thiessen dihitung hujan rerata daerah pada daerah pengaliran tersebut. 3.



Analisa Hujan Rancangan Dari Data Hujan Rerata Daerah dilakukan analisa statistik dengan model matematik dari persamaan empiris distribusi (Distribusi Probabilitas) seperti Distribusi Normal, Distribusi Log Normal, Distribusi Gumbel Tipe I, dan Distribusi Log Person Tipe III diperoleh hujan rancangan di suatu daerah pengaliran. Setelah itu dilakukan uji kesesuaian distribusi untuk mengetahui keterwakilan analisa distribusi terhadap data sampel yang dianalisis.



4.



Perhitungan Curah Hujan Efektif Dari data hujan rancangan yang diperoleh dan data koefisien pengaliaran DAS dilakukan model hujan jam-jaman Mononobe untuk memperoleh curah hujan efektif jam-jaman



5.



Analisa Hidrograf Satuan Sintetis Debit persatuan panjang (m3/dt/mm) dan Unit ordinat hidrograf diperoleh dari analisa hidrograf satuan sintetis dengan mengolah data karakteristik sungai dan koefisien pengaliran DAS.



6.



Analisa Debit Banjir Rancangan Data debit yang diperoleh dari hidrograf satuan sintetis dikalikan dengan curah hujan efektif jam-jaman dan kemudian dikomulatifkan sehingga diperoleh debit banjir rancangan.



7.



Analisa Aliran Debris Dengan diperolehnya data debit banjir rancangan, debit puncak aliran debris



dapat



diperoleh dari mengkalikan nilai tersebut dengan koefisien kandungan sedimen. Selanjutnya dengan analisis yang lebih mendalam, kecepatan dan tinggi aliran debri akan dapat ditentukan juga nilainya. 8.



Volume Sedimen Rencana Dari data hujan rancagan dan data morfometri sungai dilakukan perhitungan untuk memperoleh nilai volume sedimen yang terangkut karena hujan rencana (transported sediment by rainfall) dan volume sedimen yang bergerak karena ketidakstabilan alur (movable sediment in drainage basin). Untuk mempermudah dalam pemahaman, alur pekerjaan Analisa Hidrologi untuk perhitungan debit banjir rancangan akan ditampilkan dalam bagan alir Gambar 1.1 dan Gambar 1.2 untuk bagan alir perhitungan volume sedimen rencana.



Detail Desain 2 (Dua) Buah Bangunan Sabo Dam Di Pulau Lombok



BAB I | 5



Gambar 1.1. Diagram Alir Analisis Hidrologi Sabo Dam Gambar 1.2. Diagram Alir Perhitungan Volume Sedimen Rencana



Detail Desain 2 (Dua) Buah Bangunan Sabo Dam Di Pulau Lombok



BAB I | 6