BAB 4 URAIAN PENDEKATAN DAN METODOLOGI 4. 1. P E M A HA M A N T E R HA D A P K A K 4. 1. 1.
P E M AH AM AN P E K E R JAAN
TE R H AD AP
L ATAR
B E L AKANG
Provinsi Aceh memiliki daerah rawa yang cukup luas baik daerah rawa pasang surut maupun daerah rawa non pasang surut. Dalam rangka memenuhi kebutuhan pangan, pemerintah lndonesia telah berusaha meningkatkan produk dan pengembangan lahan pertanian, diantaranya adalah pemanfaatan lahan marginal seperti lahan rawa pasang surut dan rawa non pasang surut. Pengembangan daerah rawa yang dipilih, pada umumnya adalah daerah-daerah yang masyarakatnya berbasis pertanian yang terbukti telah banyak memiliki sawah tadah hujan yang selama ini diusahakan oleh masyarakat setempat. Hal ini dipilih disamping sebagai pengembangan wilayah dan membuka mata pencaharian di pedesaan, juga untuk mempercepat lahan-lahan sehingga dapat dimanfaatkan, disamping itu memang di daerah tersebut telah tersedia para penggarap yang cukup. Kegiatan yang dilakukan pada areal rawa pasang surut Lhueng Raya berupa rehabilitasi dengan melakukan penggalian saluran guna mengembalikan dimensi saluran yang telah mengalami pendangkalan akibat terjadinya sedimentasi kepada dimensi rencana. Dengan terjadinya pertambahan jumlah penduduk yang begitu cepat dan juga perubahan kondisi klimatologi saat ini telah mendorong terjadi beberapa perubahan lahan dilokasi tersebut. Dengan perubahan pengembangan lahan yang begitu cepat, yang mengakibatkan perubahan daya simpan air, maka desain bangunan dan dimensi saluran yang semula Bab 4 - 1
berdasarkan desain terdahulu menjadi tidak sesuai lagi dan perlu dilakukan review design. Dengan pertimbangan tersebut, maka Balai Wilayah Sungai Sumatera l melalui DlPA TA.2013 merencanakan untuk melakukan Survey Investigasi dan Desain (SID) terhadap Daerah Rawa Lhueng Raya (4.000 Ha) di Kabupaten Nagan Raya, guna didapatkan gambar desain yang sesuai dengan kondisi lapangan yang ada sekarang.
4. 1. 2.
P E M AH AM AN P E K E R JAAN
TE R H AD AP
M AKS U D
D AN
TU JU AN
Maksud pekerjaan ini untuk melakukan review terhadap desain yang ada agar dapat melayani lahan semaksimal mungkin, dengan tetap memperhatikan ketersediaan air dan luasan lahan yang memungkinkan dikembangan sebagai daerah rawa yang potensial menjadi lahan yang produktif. Tujuannya dihasilkan review design perencanaan teknis.iaringan rawa yang meliputi saluran dan keseluruhan bangunan air yang dibutuhkan.
4. 1. 3.
P E M AH AM AN TE R H AD AP S AS AR AN P E K E R JAAN
Kegiatan Survey Investigasi dan Desain (SID) daerah rawa pasang surut Lhueng Raya meliputi sasaran sebagai berikut: a.
Mereview desain awal yang meliputi ketersediaan air dan luas areal yang dapat dilayani (water balance), sehingga dapat memecahkan masalah dengan berbagai alternatif baik ditinjau dari aspek teknis, ekonomis, dan sosial dan menetapkan jalan pemecahan sebaiknya;
b. Mereview bangunan-bangunan dan jaringan tata air; c. Mereview sistem planning daerah rawa pasang surut; d. Mereview dimensi saluran yang ada disesuaikan dengan kondisi muka air pasang surut saat ini. e. Menentukan/memilih perencanaan teknis konstruksi yang tepat, ekonomis dan dapat dibangun dengan memperhatikan ketersediaan material bangunan disekitar lokasi.
Bab 4 - 2
4. 1. 4.
P E M AH AM AN TE R H AD AP L O K AS I P E K E R JAAN
Lokasi kegiatan Survey Investigasi dan Desain (SID) ini di daerah rawa pasang surut Lhueng Raya Kabupaten Nagan Raya Provinsi Aceh.
Gambar.2 Peta Kabupaten Nagan Raya
Bab 4 - 3
4. 1. 5.
P E M AH AM AN P E K E R JAAN
TE R H AD AP
H AS I L
KE L U AR AN
Keluaran yang dihasilkan pekerjaan ini adalah: a. Desain bangunan, Jaringan saluran dan System Planning seluas 4.000 Ha. b. Nota Perhitungan dan manual OP c. Peta hasil pengukuran situasi dan lahan layanan seluas 4.000 Ha. d. Gambar desain lengkap Jenis laporan yang harus diserahkan kepada pengguna jasa adalah: 1. Rencana Mutu Kontrak (1 rangkap) RMK dibuat oleh penyedia jasa dalam rangka pelaksanaan pekerjaan , diserahkan paling lambat 1 (satu) minggu setelah kontrak ditandatangani . 2. Laporan Pendahuluan (1 rangkap untuk bahan diskusi; 2 rangkap final laporan pendahuluan) Laporan Pendahuluan berisi gambaran umum lokasi pekerjaan, hasil pengumpulan data, temuan-temuan awal & permasalahan yang ada dilapangan, rencana kerja penyedia jasa, mobilisasi tenaga ahli dan pendukung, jadual kegiatan & metodologi yang akan digunakan dalam pelaksanaan pekerjaan. Laporan pendahuluan ini diserahkan paling lambat 1 (satu) bulan setelah kontrak ditandatangani & dibuat sebanyak 1 (satu) rangkap untuk bahan diskusi. Laporan Pendahuluan yang telah diperbaiki diserahkan 1 (satu) minggu setelah diskusi dilaksanakan dan diserahkan sebanyak 2 rangkap. 3. Laporan Bulanan (masing-masing 1 rangkap tiap bulannya) berisi kemajuan pekerjaan, masalah yang dihadapi, langkah-langkah yang perlu diambil, rencana kerja selanjutnya, absensi seluruh personil dan kurva S. Laporan bulanan diserahkan setiap awal bulannya. 4. Laporan Lapangan (masing-masing dibuat 2 rangkap). Laporan lapangan meliputi laporan hasil survey lapangan yang berisi data lapangan yang sudah tersusun sebelum dilakukan pengolahan data.
Laporan lapangan ini tediri dari : · Survey pengukuran topografi, Deskripsi BM/CP dan Buku ukur. · Survey hidrometri dan hidrologi · Survey Mekanika Tanah · Survey Tanah Pertanian
Bab 4 - 4
· Survey Agro SOSEK, SOSBUD dan lingkungan. 5. Laporan Antara (Konsep laporan antara untuk bahan diskusi dibuat rangkap 1 dan final laporan antara dibuat 2 rangkap). Laporan antara merupakan laporan hasil lapangan beserta analisanya; system planning berupa alternative layout beserta konsep dasarnya; nota desain beserta metode, rumus serta perhitungan model matematik. Konsep Laporan antara ini harus didiskusikan terlebih dahulu sebelum dicetak menjadi final laporan antara. Laporan antara ini terdiri dari : · Laporan sistem planning · Nota Desain · Analisa laporan lapangan 6. Deskripsi BM & CP, Lap. Pengukuran Topografi dibuat 2 rangkap. 7. Buku Data Ukur dan Hitungan dibuat 2 rangkap. 8. Laporan Geologi Teknik/Mekanika Tanah (Draft laporan Geologi Teknik/Mekanika Tanah dibuat 1 rangkap; Final laporan Geologi Teknik/Mekanika Tanah dibuat 2 rangkap). 9. Laporan Hidrologi/Hidrometri (Draft laporan Hidrologi/Hidrometri dibuat 1 rangkap; Final laporan Hidrologi/Hidrometri dibuat 2 rangkap). 10.Laporan Tanah Pertanian (Konsep Laporan Tanah Pertanian dibuat 1 rangkap; Final Laporan Tanah Pertanian dibuat 2 rangkap). 11. Laporan Agro SOSEK, SOSBUD & Lingkungan dibuat 2 rangkap. 12.Laporan Design Note (Konsep Laporan Design Note dibuat 1 rangkap; Final Laporan Design Note dibuat 2 rangkap). 13.Laporan Akhir (Konsep laporan akhir dibuat 1 rangkap; Laporan akhir dibuat 2 rangkap). Laporan akhir berisi rangkuman dari seluruh kegiatan survey yang telah dilakukan, Review desain tata air yang diusulkan beserta metode dan hasil-hasil perhitunganya, BOQ dan Rab, perhitungan analisa ekonomi serta kesimpulan dan saran-saran yang diusulkan. 14.Laporan Ringkas (Executive Sumarry) (rangkap 2) Laporan Ringkas isinya menguraikan hasil-hasil survey secara ringkas beserta kesimpulan dan saran-saran yang diperlukan. 15.Laporan Bill of Quantity, RAB, Metode Kerja, Spektek (rangkap 2) Biaya pelaksanaan berdasarkan harga harga satuan yang berlaku didaerah yang bersangkutan pada saat ini.
Bab 4 - 5
Konsultan diwajibkan membuat spesifikasi teknis pekerjaan yang akan dilaksanakan sebagai petunjuk/pedoman teknis dalam pelaksanaan konstruksi. Konsultan diwajibkan membuat metode pelaksanaan pekerjaan yang akan digunakan sebagai petunjuk/pedoman dalam pelaksanaan konstruksi. 16.Manual O & P (rangkap 2). Konsultan
wajib
membuat
buku
perencanaan
kebutuhan
oorganisasi/personil,
peralatan, perlengkapan dan fasilitas O&P sertarencana pembiayaannya termasuk petunjuk pelaksanaan bagi petugas lapangan. 17.Laporan Inventarisasi Aset (Saluran & Bangunan) dibuat 2 rangkap. 18.Laporan RKL dan RPL (3 rangkap). 19.Gambar Desain/Cetak biru Gambar desain berupa kalkir dijilid sebanyak (1) rangkap; cetak biru ukuran A1 dijilid sebanyak 2 rangkap dan Gambar ukuran A3 diperkecil (5 rangkap). Gambar tersebut berisi antara lain : a. Peta-peta. Peta situasi skala 1:5.000 Peta ikhtisar skala 1:20.000 Peta situasi rencana tapak bangunan 1:200 Peta situasi trace yang ditentukan dengan skala 1:5.000. Penampang memanjang Skala panjang 1:5.000. Skala tinggi 1:100 Penampang melintang Skala panjang 1:100. Skala tinggi 1:100 Peta penyebaran jenis tanah yang menyangkut juga keasaman, tekstur tanah dan lokasi titik pengamatan. Peta ketebalan gambut (0-25, 25-50, 50-100 dan > 200 cm) Peta kedalaman lapisan pirit (0-25, 25-50, 50-100 dan > 100 cm) Peta kedalaman air tanah dan tinggi genangan Peta klas kesesuaian lahan. b. Gambar. Trace dan penampang saluran (skala panjang 1 : 50; skala tegak 1 : 100) Penampang melintang (skala panjang 1 : 100; skala tegak 1 : 100). Situasi tapak bangunan (existing/rencana) skala 1 : 200 20. Dokumentasi / Album Foto dibuat 3 rangkap. 21. Diskusi : · Diskusi Laporan Pendahuluan
Bab 4 - 6
· Diskusi Konsep antara · PKM Konsultan harus mensosialisasikan melalui PKM hasil-hasil review perencanaan bangunan, jaringan saluran dan sistem planning yang berhubungan dengan masalah sosial, ekonomi dan tanggung jawab Operasi dan Pemeliharaan. Diskusi Konsep Laporan akhir 22. External Memory 1 Unit yang berisi hasil pelaksanaan pekerjaan dari Point 1 s/d 21.
4. 2.
P E N D E K ATAN TE R H AD AP P E K E R JAAN
Agar pelaksanaan Pekerjaan “SID Daerah Rawa Lhueng Raya (4.000 Ha) di Kab. Nagan Raya”, Provinsi Aceh ini dapat mencapai hasil yang optimal, Konsultan akan melakukan Pendekatan teknis berupa Evaluasi Hasil Guna Program daerah yang akan direncanakan. Evaluasi ini merupakan peninjauan terpadu mengenai “SID Daerah Rawa Lhueng Raya (4.000 Ha) di Kab. Nagan Raya”, Provinsi Aceh, yang menyangkut aspek-aspek :
Teknis Sosio Ekonomi dan Lingkungan
Konsultan akan meneliti kembali Potensi Alamiah daerah yang direncanakan beserta seluruh batasan-batasannya untuk kemudian menyusun sasaran yang dapat diterapkan dalam suatu Program Rencana Pengembangan dan menganalisa serta mengevaluasi pengaruh terhadap kondisi daerah kajian. Dengan demikian secara garis besarnya, evaluasi yang akan dilaksanakan merupakan suatu proses tinjauan kembali Kelayakan Proyek yang apabila ternyata program tersebut dapat diterima akan dituangkan dalam suatu rencana yang detail (detailed design) untuk dapat dilaksanakan. Pada dasarnya pendekatan teknis yang akan dilakukan dapat digambarkan sebagai berikut :
Bab 4 - 7
Potensi Alamiah
Program Intensifikasi
Peningkatan Produksi/Hektar
Peningkatan Intensitas Tanam
Peningkatan Kesejahteraan Petani
Peningkatan Produksi Total
Menunjang Swasembada Pangan
Program Pengembangan Reklamasi Rawa
Peningkatan Pola Tanam
Gambar 4-1. Skema Pendekatan Teknis Sesuai dengan skema di atas, program yang akan diterapkan pada Potensi Alamiah daerah tersebut terdiri dari Program Intensifikasi dan Program Pengembangan Reklamasi Rawa, namun demikian mengingat pekerjaan ini dilakukan dalam lingkup tugas Proyek Perencanaan Pembangunan Jaringan Reklamasi Rawa, maka evaluasi yang akan dilakukan dititik beratkan pada peranan Proyek Reklamasi Rawa tersebut terhadap peningkatan produksi dan batasan-batasan yang mempengaruhi keberhasilannya. Evaluasi Hasil Guna Program terhadap peningkatan produksi akan dilaksanakan dengan melakukan 2 metoda pendekatan yang akan digunakan secara kombinasi berdasarkan data yang ada, yaitu :
4. 2. 1.
M E TO D E D E D U K S I (P E M B U K TI AN S E C AR A L AN G S U N G )
Suatu metode yang menganalisa apakah memang benar terjadi peningkatan produksi total yang dicerminkan oleh adanya peningkatan Pola dan Intensitas tanam di wilayah pengembangan. Dengan meningkatnya produksi total diharapkan sasaran akhir program berupa peningkatan kesejahteraan petani dalam menunjang swasembada pangan dapat dicapai.
Bab 4 - 8
Dengan demikian, data pokok yang dibutuhkan untuk keperluan evaluasi adalah data tentang pola dan intensitas tanam di wilayah pengembangan, selama beberapa tahun pencatatan, guna mengetahui adanya kecenderungan peningkatannya, sehingga selanjutnya dapat dianalisa secara langsung dampak yang ditimbulkan oleh adanya Program Pengembangan yang dilakukan pada potensi alamiah. Umumnya data yang dapat dikumpulkan di lapangan berupa data : produksi total, produksi per hektar, luas tanam dan luas panen untuk lingkup wilayah pengembangan.
4. 2. 2.
M E TO D E I N D U K S I L ANG S U NG )
(P E M B U K TI AN
S E C AR A
TI D AK
Metode ini digunakan untuk membantu metode deduksi, karena pada metode deduksi yang didapat di lapangan seringkali tidak spesifik untuk wilayah pengembangan dan juga tidak menggambarkan adanya kecenderungan peningkatan pola dan intensitas tanam. Untuk itu akan dilakukan prosedur sebagai berikut : Dilakukan analisa terhadap Potensi Alamiah daerah tersebut. Selanjutnya dilakukan peninjauan terhadap Potensi Alamiah dan kemungkinannya untuk menghasilkan dampak sesuai dengan pendugaan. Dari hasil peninjauan tersebut didapatkan masukan-masukan untuk peningkatan yang diinginkan.
4. 2. 3.
W AK TU P E L AK S AN AAN
Mengacu pada berita acara aanwijzing pelaksanaan pekerjaan ini adalah 270 (dua ratus tujuh puluh hari kelender).
3. 3. M E T O D O L O GI Berdasarkan pengalaman melaksanakan pekerjaan sejenis dan pendekatan teknis sebagaimana dijelaskan sebelumnya, Konsultan telah menyusun program Pekerjaan “SID Daerah Rawa Lhueng Raya (4.000 Ha) di Kab. Nagan Raya”, Provinsi Aceh, yang menggambarkan urut-urutan logis metodologi pelaksanaan pekerjaan yang dapat diuraikan sebagai berikut :
Bab 4 - 9
4. 3. 1.
P E K E R JAAN I D E N TI F I K AS I
P E R S I AP AN
D AN
REVI EW
H AS I L
Setelah diterimanya Surat Perintah Mulai Kerja (SPMK), maka Konsultan akan menelaah dan menganalisa lebih detail mengenai pelaksanaan pekerjaan. Pada tahap ini, Konsultan akan menyusun rencana kerja yang lebih terinci dan mulai memberikan penugasan kepada personil-personil yang akan ditugaskan dalam proyek ini. Rincian aktivitas di dalamnya, antara lain :
4.3.1.1.
Proses Administrasi dan Kegiatan Koordinasi Proyek
Penyiapan surat-surat tugas untuk instansi-instansi yang berwenang di daerah proyek (Kantor Proyek, Dinas PU, BAPPEDA dan lain-lain) serta surat-surat lain yang diperlukan untuk memudahkan kelancaran pekerjaan terutama didaerah proyek. Agar pelaksanaan pekerjaan Pekerjaan “SID Daerah Rawa Lhueng Raya (4.000 Ha) di Kab. Nagan Raya”, Provinsi Aceh dapat berjalan sesuai dengan rencana, maka untuk penyusunan perencanaan pelaksanaan pekerjaan di lapangan pada lokasi tersebut haruslah sinkron/selaras dengan rencana pengembangan pada instansi terkait di daerah, supaya hasil yang diperoleh benar-benar merupakan perencanaan teknis terpadu.
4.3.1.2.
Inventarisasi dan Pengumpulan Data
Pada tahap ini Konsultan mengumpulkan hasil studi, perencanaan, data-data maupun laporan-laporan yang berhubungan dengan pekerjaan ini yang akan digunakan sebagai data sekunder. Data ini akan diusahakan diperoleh dari instansi atau badan yang terkait yang berhubungan dengan proyek ini misalnya :
Direktorat Jenderal Sumber Daya Air, Kementerian Pekerjaan Umum. Balai Besar Wilayah Sungai Sumatera I. BINTEK Rawa dan Pantai, untuk mendapatkan data-data dan hasil study terdahulu yang berhubungan dengan proyek ini. Direktorat Rawa dan Pantai, untuk mendapatkan data-data dan hasil study terdahulu terutama mengenai data banjir yang berhubungan dengan proyek ini. Pusat Penelitian Masalah Air, Bandung, untuk memperoleh data-data sungai di daerah proyek. Badan Meteorologi dan Geofisika, untuk mendapatkan data-data Curah Hujan dan Klimatologi.
Bab 4 - 10
Departemen Pertanian untuk mendapatkan data-data program pengembangan pertanian di daerah proyek. Direktorat Jenderal Perikanan, untuk mendapatkan data-data dan program budidaya perikanan didaerah tersebut dan daerah lainnya. Jawatan Oceanografi TNI Angkatan Laut, untuk mendapatkan ramalan pasang surut (Buku Hidral). Biro Statistik Pusat dan daerah, untuk mendapatkan struktur populasi, kebudayaan dan pendapatan didaerah proyek. Badan Pertanahan Nasional untuk mendapatkan data status lahan. Pusat Penelitian Tanah, Bogor, untuk mendapatkan data-data peruntukan tanah. BAPPEDA Tingkat I dan II, untuk memperoleh data-data program pengembangan daerah, populasi, pendapatan dan kebudayaan. Kantor PU dan Kimpraswil Provinsi dan Kabupaten/Kota, untuk mendapatkan data-data dan study areal sekitar proyek serta rencana pengembangannya. Instansi-instansi lain yang diperlukan.
4.3.1.3.
Review Hasil Identifikasi
Konsultan akan melaksanakan review dari laporan yang ada dan dikombinasikan dengan data-data lainnya yang dikumpulkan, untuk menyusun dan menentukan strategi awal pelaksanaan proyek ini. Review ini hanya terbatas pada data-data sekunder saja (desk study).
4.3.1.4.
Penyusunan & Persetujuan Rencana Kerja
Konsultan akan membuat Rencana Kerja terinci yang disusun berdasarkan jenis pekerjaan yang akan dilaksanakan sesuai dengan rencana kerja umum yang ada untuk didiskusikan dan mendapat persetujuan Direksi.
4.3.1.5.
Persiapan Survey Lapangan
Menyiapkan peta lokasi dan menyusun peta rencana pelaksanaan survey lapangan untuk disetujui Direksi. Menyiapkan formulir survey yang dibutuhkan untuk di konsultasikan kepada Direksi. Menyiapkan surat-surat ijin yang diperlukan. Menyiapkan personil dan peralatan survey untuk diperiksa dan di wawancarai oleh Direksi. Mobilisasi personil dan peralatan ke lokasi proyek (teruntuk penyiapan base camp dan perlengkapannya).
Bab 4 - 11
4. 3. 2.
P E N G U K U R AN TO P O G R AP H Y D AN P E M E TAAN S I TU AS I D E TAI L
Survey ini dimaksudkan untuk mendapatkan data situasi detail, detail saluran dan bangunan yang ada pada lahan/daerah yang akan dikembangkan sebagai bahan masukan untuk penyusunan perencanaan yang efisien dengan memanfaatkan keadaan/kondisi kontur tanah/daerah. 1. Orientasi Lapangan Kegiatan dilokasi dimulai dengan persiapan pengukuran, berupa :
Koordinasi dengan instansi daerah terkait mengenai rencana areal pengukuran, dan metode kerja pengukuran yang akan dilaksanakan; Meninjau areal yang akan diukur. Menyiapkan base camp, tenaga lokal dan sarana transportasi lapangan; Bersama-sama dengan pengawas/Direksi Lapangan menentukan titik awal pengukuran, batas pengukuran dan lokasi BM.
2. Survey Lapangan Pelaksanaan pekerjaan akan dilakukan sesuai dengan persyaratan yang diminta dalam TOR. Setiap aktivitas pekerjaan akan dikonsultasikan dengan Direksi/Pengawas Lapangan untuk menjamin hasil pekerjaan sesuai dengan TOR. Pengukuran, perhitungan dan penggambaran draft situasi detail berskala 1 : 5.000 di atas kertas mm akan dilaksanakan di lapangan agar dapat bersama-sama diperiksa dan diperbaiki apabila terjadi kesalahan pengukuran. a. Membuat Kerangka Dasar Pemetaan Kerangka dasar merupakan jalur patok dasar pengukuran (BM) yang akan digunakan sebagai pengikatan titik awal atau akhir pengukuran selanjutnya, seperti ray situasi, trace saluran. Kerangka ini ditempatkan pada batas areal pengukuran agar dapat berfungsi sebagai batas areal pengukuran. Pelaksanaan survey direncanakan dengan membagi areal menjadi dua saja mengingat bahwa areal pengukurannya cukup kecil.
Bab 4 - 12
a.1.Kerangka Dasar Horizontal
Poligon utama diukur dengan metode kring dimana harus dipenuhi syarat geometrisnya (pada batas toleransi yang diberikan), dan dikontrol dengan pengamatan matahari. Pengukuran jarak dengan menggunakan alat ukur jarak meetband. Alat ukur sudut yang akan digunakan adalah Theodolit T2, atau alat lainnya yang sederajat Pengukuran sudut dibaca satu seri ganda Pemberian koreksi
Untuk mengoreksi sudut digunakan : a. Metode Dell (perataan biasa) b. Metode Bersyarat Koreksi setiap sudut : f.(N-1), dimana : f. = salah penutup sudut N = jumlah titik poligon Untuk mengoreksi absis dan ordinat digunakan jarak sebanding dengan jarak yang bersangkutan atau : Koreksi = f. x / D x (Dij), dimana : f.x. D Di
= salah penutup absis/ordinat = jumlah jarak = jarak yang ke i Koreksi sudut antara dua kontrol azimuth 20 " Koreksi setiap titik poligon maksimum 8 " Salah penutup koordinat maksimum 1 : 5.000 Jarak tiap sisi poligon diukur dengan ketelitian 1 : 7.500
a.2.Kerangka Dasar Vertikal Maksud pengukuran kontrol vertikal/sipat datar adalah membuat titik tetap yang mempunyai posisi vertikal/ketinggian sebagai kerangka dasar. Pengukuran sipat datar ini harus diikatkan pada titik BM.TTG BAKOSURTANAL/Titik Tringulasi terdekat atau
Bab 4 - 13
dari titik kontrol (BM) yang telah terpasang hasil pengukuran terdahulu yang kondisinya masih baik dan dengan persetujuan tim teknis/Direksi. Syarat-syarat yang harus dipenuhi untuk pelaksanaan pengukuran ini adalah sebagai berikut : a. Pengukuran Leveling harus diikatkan pada minimal 2 bench mark yang telah diketahui elevasinya dan harus melalui titik-titik poligon. Metode pengukuran leveling digunakan cara pulang pergi atau double stand, dan apabila dilapangan hanya ada 1 Bench Mark maka pengukuran harus dilakukan secara close circuit (tertutup). b. Pembacaan rambu harus dilakukan dengan pembacaan tiga benang lengkap yaitu benang atas, benang tengah dan benang bawah sebagai kontrol 2 BT = BA + BB. Pengukuran dilakukan cara double stand maka selisih setiap stand pada tiap slag tidak boleh melebihi 2 mm. c. Alat yang digunakan adalah automatic level seperti zeiss Ni2, (Wild NAK2) atau yang sederajat ketelitiannya dan seijin tim teknis. Setiap slag diusahakan alat di tengah-tengah dari dua titik yang diukur dengan jarak maksimum 60 m sedangkan alat terdekat dari alat ke rambu tidak boleh lebih < dari 5 m ke rambu muka dan rambu belakang. d. Saat perpindahan rambu, rambu belakang dijadikan sebagai rambu depan tetap pada posisi semula sebagai rambu belakang dengan cara hanya memutar di atas landasan rambu. Rambu landasan memakai logam yang dapat tertancap di atas tanah. Rambu ukur harus dilengkapi dengan nivo kotak yang terletak di belakang rambu untuk mengetahui bahwa rambu benar-benar vertikal pada saat pengukuran. e. etelitian kesalahan penutup tinggi dari pengukuran pulang pergi atau doubel stand pada pengukuran Waterpas Utama tidak boleh melebihi 10√D dan waterpas cabang tidak lebih 30√D, dimana D adalah jumlah jarak dalam satuan kilometer. b. Pengukuran Situasi Detail Pengukuran ini dimaksudkan untuk mendapatkan gambaran topografi daerah yang disurvey dengan sasaran tinggi dan posisi detail lapangan. · Pengukuran situasi detail dilakukan dengan cara rincikan dan harus terikat pada kerangka dasar pemetaan. ·
Ketinggian titik detail diukur dengan toleransi 10 cm dengan kerapatan sesuai dengan skala peta yang direncanakan.
· Pengukuran situasi diukur merata keseluruh daerah rencana pengukuran mencakup batas penggunaan lahan, saluran alam dan bangunan buatan. Situasi diukur berdasarkan jaringan kerangka horizontal dan vertikal yang telah dipasang, dengan melakukan pengukuran keliling serta pengukuran didalam daerah survey. Bila perlu jalur poligon dapat ditarik lagi dari kerangka utama dan cabang untuk mengisi detail planimetris, berikut spot height yang cukup, sehingga diperoleh penggambaran
Bab 4 - 14
kontur yang lebih akurat sehingga menghasilkan informasi ketinggian yang memadai. Titik-titik spot height terlihat tidak lebih dari interval 10 cm pada peta skala 1 : 2.000. Interval ini ekuivalen dengan jarak 20 m tiap penambahan satu titik spot height atau 810 titik spot height untuk tiap 1 hektar diatas tanah. Beberapa titik spot height bervariasi tergantung kepada kecuraman dan ketidakteraturan terrain. Kerapatan titik-titik spot height yang dibutuhkan dalam daerah pengukuran tidak hanya daerah rawa, tetapi juga kampung, kebun, jalan setapak, tanaman sepanjang jalan,alur dan sungai dan lain-lain, akan tetapi dengan kerapatan yang berbeda. Pengukuran situasi dilakukan dengan metode Tacheometry menggunakan theodolith T.0 atau yang sejenis. Jarak dari alat ke rambu tidak boleh lebih dari 100 meter. Kontur digambar apa adanya dan harus teliti, dan bagian luar daerah sawah kontur diplot hanya berdasarkan titik-titik spot height - efek artistik tidak diperlukan. Pemberian angka kontur harus jelas terlihat, dimana setiap interval kontur 2,5 m digambarkan lebih tebal. Syarat-syarat yang harus dipenuhi untuk pelaksanaan pengukuran ini adalah sebagai berikut : a.
Seluruh alur sungai (dasar sungai terendah dan lebar sungai harus jelas terlihat).
b.
Jalan propinsi, kabupaten, jalan desa dan jalan setapak.
c.
Bangunan rawa dan drainase (exsisting), batas kampung, rumah-rumah terpencil diluar kampung, jembatan dan saluran. Diameter atau dimensi berikut ketinggian lantai semua gorong-gorong dan jembatan, sekolah, mesjid dan kantor pemerintah (camat, mushola,desa dan lain-lain) harus terlihat.
d.
Pohon-pohon besar (berdiameter lebih besar dari 20 cm dengan ketinggian sekitar 12 m diatas tanah) bila pepohonan ini berada disawah.
e.
Daerah rawa.
f.
Batas tata guna tanah (misalnya belukar berupa rerumputan dan alang-alang, tambak, sawah, rawa, ladang, kampung, kebun, dan lain-lain).
g.
Tiap detail topografi setempat (seperti misalnya tanggul curam, bukit kecil dan lainlain).
h.
Batas pemerintahan (kecamatan, desa dan lain-lain). Nama kampung, kecamatan, nama jalan dan lain-lain diperlukan.
i.
Jaringan kerangka dasar.
j.
Petak-petak tambak & sawah (kecuali bila luas petak kurang dari 50 x 50 m). Petak tambak & sawah diperoleh dari titik-titik spot height dan diukur dari batas pertemuan tambak & sawah (di tanah yang lapang, bukan diatas tanah tanggul). Sket
Bab 4 - 15
berperan penting, lihat contoh dibawah. (gambar memperlihatkan ketinggian petakpetak tambak atau sawah berikut layout titik-titik detail). Tiap petak sawah digambar berdasarkan sistem koordinat yang disepakati. Peta situasi digambar setelah kerangka dasar tergambarkan. c. Pengukuran Situasi Tapak Bangun Rencana
Situasi tapak bangunan yang ada dengan skala 1 :200
Pengukuran situasi tapak bangunan rencana dengan skala 1 : 200
Pengukuran situasi tersebut dilakukan sesuai kebutuhan.
d. Pengukuran Profil Memanjang dan Melintang Saluran Pengukuran situasi, penampang memanjang dan penampang melintang saluran/drainase meliputi hal – hal berikut :
Pengukuran situasi dan pengukuran penampang saluran dan/atau drainase dilakukan secara bersama – sama;
Metode yang digunakan ialah metode tachimetry;
Sistem pengukuran yang digunakan ialah sistem “Raai” untuk penampang melintang;
Pengukuran penampang saluran dilakukan setiap interval 50 m pada daerah saluran /drainase yang lurus dan 25 m pada daerah saluran/drainase yang berbelok – belok;
Jalur “raai” tersebut diusahakan dibuat tegak lurus aliran saluran/drainase;
Panjang penampang melintang/jalur “raai” adalah masing-masing minimum 150 m kekiri dan kanan diukur dari tepi kiri / tepi kanan saluran/drainase, ditambah lebar saluran/drainase;
Detail pengukuran penampang melintang saluran/drainase diambil pada setiap perubahan bentuk fisik saluran/drainase termasuk pada dasar saluran/drainase yang terdalam serta muka air saat pengukuran, pada jalur saluran yang merupakan saluran pasangan diukur dimensi saluran existing secara detail seperti lebar dasar (b), tinggi talud (h+w), lebar tanggul, jenis dan kemiringan talud dan lain-lain;
Pengukuran kedalaman muka air dan sedimen pada drainase dilaksanakan dengan menggunakan colokan/alat pemberat.
Semua detail yang ada dilapangan diukur dengan sistim polar dan diambil selengkap mungkin seperti jalan, bangunan-bangunan yang ada, jembatan dan lain-lain.
Pengukuran saluran cabang yang masuk ke saluran utama diadakan pengukuran situasi detail pada daerah pertemuan tersebut.
Bab 4 - 16
e. Inventarisasi dan Pemasangan BM Baru Pekerjaan ini dimaksudkan untuk menginventarisasikan BM yang lama, memeriksa apakah masih memenuhi persyaratan sesuai dengan TOR (posisi, bentuk dan jarak antar BM) penggantian dengan atau pembuatan BM yang baru agar sesuai dengan TOR dan membuat descripsi setiap BM yang ada sesuai dengan format standar dalam TOR. Kerangka penyebaran BM sebanyak satu buah mewakili 2-2,5 km. f. Inventarisasi Bangunan Air Pelaksanaan pekerjaan ini akan dilakukan bersama-sama dengan team survey jaringan yang dipimpin oleh ahli hidraulik. 3. Pengukuran Trase Pengukuran ini dimaksudkan untuk mengukur trase saluran rencana atas petunjuk dari Chief Surveyor dan Ahli Geoteknik/Mekanika Tanah. Pengukuran trase rencana trase saluran yang akan dibuat disesuaikan dengan Spesifikasi Teknis. 4. Perhitungan/Penggambaran Perhitungan data lapangan merupakan perhitungan sementara untuk mengetahui ketelitian ukuran. · Perhitungan definitive. Perhitungan yang sudah menggunakan hitungan peralatan. Hasil perhitungan ini akan digunakan dalam proses penggambaran · Penggambaran peta situasi detail dibuat pada kertas kalkir atau kertas lain yang sama kualitasnya. · Penggambaran propel melintang,memanjang dan situasi trace dibuat pada kalkir dengan ukuran 90/95 gram. · Gambar dibuat dengan ukuran A1. · Peta Ikhtisar digambar dengan skala 1 :20.000 dan interval kontur 1,0m · Peta situasi detail dibuat dengan skala 1 :5.000 dengan interval 0,5m. · Situasi Trace dan profil memanjang digambar dengan skala horizontal 1:5.000 dan vertikal 1 : 100. · Profil melintang digambar dengan skala horizontal 1 : 100 dan vertikal 1 : 100. · Situasi tapak bangunan air (existing dan rencana) digambar dengan skala 1 : 200.
4. 3. 3. 1.
S U R V E Y H I D R O L O G I D AN S U R V E Y H I D R O M E TR I
Tahapan Survey
Bab 4 - 17
a. Pengumpulan Data Hidrologi Pengumpulan data hidrologi dimaksudkan untuk mendapatkan data-data hidrologi dan klimatologi sebagai masukkan di dalam menentukan besaran perencanaan seperti curah hujan maksimum dengan periode ulang tertentu, hidrograf banjir dan modul drainase serta penentuan parameter-parameter lainnya yang dapat menunjang desain hidrolik serta neraca air untuk keperluan pola tanam. Survey hidrologi meliputi : Pengumpulan data curah hujan diambil dari stasiun yang terdekat selama 20 tahun dengan catatan pengamatan selama 10 tahun berturut-turut merupakan data hujan minimum terbaru. Pengumpulan data temperatur selama minimum 5 tahun berturut-turut dari stasiun iklim yang terdekat. Pengumpulan data kelembaban relatif selama minimum 5 tahun berturut- turut dari stasiun klimatologi terdekat. Pengumpulan data Lama Penyinaran Matahari minimum selama 5 tahun dari stasiun pengamat terdekat. Pengumpulan data kecepatan angin minimum selama 5 tahun berturut-turut dari stasiun pengamat terdekat. Pengumpulan data informasi banjir (tinggi, lamanya dan luas genangan serta saat terjadinya) baik dengan pengamatan langsung ataupun memperhatikan bekas-bekas dan tanda-tanda banjir di pohon maupun melalui wawancara dengan penduduk setempat. b. Survey Hidrometri Survey hidrometri dimaksudkan untuk mendapatkan data aktual di lapangan sebagai data masukkan untuk keperluan model matematik jaringan sungai ataupun jaringan drainase, sehingga diharapkan akan dapat diketahui tingkah laku (karakteristik) hidrolik dari daerah kajian (sistem), jaringan sungai atau jaringan drainase untuk keperluan perencanaan dan pengembangan daerah tersebut. Data yang didapat ini akan berupa karakteristik sungai, anak sungai/cabang sungai dan saluran-saluran yang ada, yang sangat berpengaruh terhadap kondisi lahan proyek/unit pada umumnya serta sistim tata saluran pada khususnya. Data masukan tersebut setelah dianalisa dan dievaluasi, akan digunakan untuk mengidentifikasi serta mencari alternatif banjir pada musim penghujan dan intrusi air
Bab 4 - 18
asin pada pada musim kemarau serta kekeringan pada lahan pertanian waktu musim kemarau. Hal ini merupakan masukan yang sangat penting dalam perencanaan jaringan pengairan nantinya. Pengambilan Contoh Air Pengambilan contoh air minum dan air irigasi dimaksudkan untuk keperluan analisa laboratorium khususnya ditujukan bagi keperluan air minum. Adapun lokasi yang dipilih adalah tempat dimana penduduk biasa menggunakan air tersebut untuk sumber air minum, begitu pula pada saluran-saluran yang digunakan penduduk untuk air minum ataupun untuk keperluan pertanian. Untuk contoh air bagi kepentingan irigasi dilakukan di muara sungai, di hulu dan tengah anak sungai dan pada tempat dilakukan pengukuran kecepatan arus 2. Pekerjaan Persiapan Sebelum ke Lapangan Mempelajari laporan dan data yang tersedia dan menyusun rencana dan jadwal kegiatan survey. Menyiapkan peta lokasi rencana pengukuran dan penempatan titik pengukuran yang sudah disesuaikan dengan rencana skematisasi dari model matematik untuk keperluan kalibrasi model serta menetapkan jumlah volume pekerjaan. Menyiapkan formulir pengukuran, bahan-bahan dan alat-alat yang digunakan serta penyiapan team yang akan berangkat ke lapangan. Menyiapkan team survey yang akan berangkat. Semua kegiatan di atas akan terlebih dahulu dikonsultasikan dengan Direksi atau Supervisor sebelum berangkat ke lapangan. 3. Pekerjaan Lapangan a. Orientasi Lapangan Menyiapkan sarana seperti speedboat dan klotok (kapal pengukur) baik untuk pengukuran muka air maupun kecepatan air. Pengenalan lapangan dan pemasangan tanda-tanda pengukuran sesuai dengan peta pengukuran. Mendiskusikan rencana pengukuran dengan Direksi Lapangan untuk mendapat persetujuan. Penandaan tempat-tempat pengukuran (marking inspection). Memasang alat-alat ukur (peilschaal) di tempat-tempat yang sudah ditentukan sesuai dengan rencana pengukuran. Pengukuran lapangan antara lain seperti bekas tinggi muka air maksimum, yang pernah terjadi, tanggul, jembatan atau pintu-pintu air/gorong-gorong yang ada dicatat di peta.
Bab 4 - 19
b. Pekerjaan Lapangan b.1.
Pengumpulan Data Hidrologi
Menghubungi stasiun-stasiun pengamat cuaca terdekat dan mengumpulkan data pencatatan yang diperlukan sebagaimana dijelaskan pada Proposal Teknis ini. Menghubungi Kantor Meteorologi & Geofisika Provinsi dan Kabupaten/Kota dan mengumpulkan data-data yang diperlukan. b.2.
Pengukuran Data Hidrometri
Setelah dilakukan orientasi lapangan pada lokasi-lokasi pengamatan yang telah ditandai, dilakukan pengamatan-pengamatan sebagai berikut :
Pengukuran tinggi muka air. Pengukuran kecepatan arus. Pengukuran pH dilakukan bersamaan dengan dilakukannya pengukuran salinitas pada sungai, saluran dan sumur penduduk. Pengukuran penampang melintang sungai dan saluran dilakukan pada setiap lokasi pengukuran kecepatan dan di tempat-tempat lain. Sedang interval pengukuran dapat dilihat pada metode pangukuran; Pengukuran sifat datar (levelling) untuk mengikat papan duga (peilschaal) terhadap benchmark patok terdekat pada lokasi pengukuran tinggi muka air. Pengukuran tingkat keasaman air (pH) dilakukan di lokasi pengukuran salinitas dan di anak sungai dan di lokasi lain yang dianggap perlu. Pengambilan contoh air dilakukan di beberapa tempat yang dianggap perlu dan mewakili kualitas air di lokasi proyek.
4. Pengolahan dan Analisis Data Selanjutnya untuk keperluan data guna prarencana system planning, maka diperlukan suatu pengikatan 0 peilschaal terhadap titik referensi (BM). Pekerjaan ini dimaksudkan agar datum line (bidang persamaan antara) titik pengamatan muka air sama menjadi satu sistem. Setelah masing-masing peilschaal sudah diikatkan dengan demikian data pengamatan muka air simultan dapat digunakan sebagai data kaliberasi model, sedangkan data
Bab 4 - 20
pengamatan muka air rata-rata, pasang tertinggi rata-rata, surut terendah rata-rata dan range (beda tinggi MAT dan MAR) serta untuk keperluan peramalan muka air. b.Hidrologi Analisa dan Evaluasi Data Hidrologi terdiri dari : b.1. Analisa Hidrotopografi Wilayah Survey Hidro topografi bertujuan untuk mengetahui level air bajir atau pasang terhadap lahan dan luasan lahan yang tergenang. Proses pembuatan hidro topografi adalah sebagai berikut : 1. 2. 3. 4. 5. 6.
7.
Daerah lokasi kajian bisa dibagai dalam beberapa sub lokasi yang dipengaruhi oleh saluran/ sungai tempat pembuangan atau sungai yang menimbulkan banjir. Masing-masing sub lokasi tersebut luasan konture dengan antara 0.25 atau 0,5 m dan dihitung luasan kumulatifnya. Masing-masing kontur tersebut diprosentasikan luasannya terhadap luasan total per sub lokasi. Dibuatkan grafik hubungan antara elevasi dengan prosentase luasan tersebut. Untuk lokasi keseluruhan tinggal dilakukan penjumlahan luasan setiap konture dan dibuatkan prosentasenya dan dibuatkan grafiknya untuk lokasi keseluruhan. Untuk daerah banjir yang dipengaruhi oleh pasang surut harus dilakukan perhitungan stokastik dari fluktuasi muka air dari hasil penelitian hidrometri selama 15 hari yaitu : Menentukan rage level pasut dengan perbedaan 0.25 atau 0.5 m. Dihitung jumlah kejadiannya untuk setiap batasan level serta dihitung komulatif kejadian terluapinya (perhitungan awal dari level paling tinggi). Dihitung prosentase kejadian terhadap total kejadian (per jam). Digambarkan grafiknya antara level air dan prosentase kejadian disamping grafik topografi. Untuk daerah yang tidak dipengaruhi oleh pasang surut harus dilakukan perhitungan lengkung debit pada setiap sungai/saluran dan digambarkan disamping lengkung topografi.
Bab 4 - 21
Gambar 4-2. Contoh Kurva Hidrotopografi
Lengkung Debit dan Lengkung Pasut
Lengkung Topografi Y = Evaluasi Lahan
e l e v a s i
total areal daerah II
lengkung debit
daerah I
pasut
100 %
% kejadian dalam 15 hari pasut
0%
100%
% Luasan areal lahan
Lengkung debit sungai m3/d Daerah luapan akibat banjir Daerah luapan pasang surut
b.2. Analisis Beban Drainase
Hujan Rencana
Beban air limpasan ditetapkan atas keinginan tanaman untuk bisa tetap hidup dengan baik supaya produksi tetap besar. Untuk itu kriteria hujan yang digunakan dalam perhitungan adalah seperti berikut ini : Data hujan harian selama 10 tahun (kalau tersedia). Hujan 1,3, 6 harian maksimum setiap tahun.
Bab 4 - 22
Distribusi hujan harian selama 6 hari hujan maksimum. Hujan rencana dengan menggunakan periode ulang 5 tahunan. Data curah hujan maksimum tahunan yang diperoleh sebelum dilakukan analisis distribusi harus dilakukan dulu uji abnormalitas. Uji ini digunakan untuk mengetahui apakah data maksimum dan minimum dari rangkaian data yang ada layak digunakan atau tidak (Buishand, 1982). Adapun langkah perhitungannya sebagai berikut : 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Data diurutkan dari besar ke kecil atau sebaliknya Mencari harga rerata Log X Menghitung harga kn Menghitung harga rerata Xo Menghitung harga rerata X2 Memperkirakan harga abnormal Menghitung harga laju resiko
Sebelum data hujan ini dipakai terlebih dahulu harus melewati pengujian untuk kekonsistenan data tersebut. Metode yang digunakan adalah metode RAPS (Rescaled Adjusted Partial Sums) (Buishand, 1982). Uji konsistensi dilakukan terhadap data curah hujan tahunan dengan tujuan untuk mengetahui adanya penyimpangan data hujan, sehingga dapat disimpulkan apakah data tersebut layak dipakai dalam analisa hidrologi atau tidak. Pengujian konsistensi dengan menggunakan data dari stasiun itu sendiri yaitu pengujian dengan komulatif penyimpangan terhadap nilai rata-rata dibagi dengan akar komulatif rerata penyimpangan kuadrat terhadap nilai reratanya, lebih jelas lagi bisa dilihat pada rumus dibawah :
S
0
0 k
Sk Yi Y dengan k = 1,2,3,...,n i 1
S
k
S k Dy
Y n
D 2y
i 1
i
Y
2
n
nilai statistik Q dan R : Q=
maks
Sk
untuk 0 k n
Bab 4 - 23
R=
maks
S k
- min
S k
Dengan melihat nilai statistik diatas maka dapat dicari nilai Q/n dan R/n. Hasil yang di dapat dibandingkan dengan nilai Q/n syarat dan R/n syarat, jika lebih kecil maka data masih dalam batasan konsisten. Tabel 4-1. Nilai Q/n0.5 dan R/n0.5
N 10 20 30 40 100
Q/n0.5
R/n0.5
90%
95%
99%
90%
95%
99%
1.05 1.10 1.12 1.14 1.17 1.22
1.14 1.22 1.24 1.27 1.29 1.36
1.29 1.42 1.48 1.52 1.55 1.63
1.21 1.34 1.40 1.44 1.50 1.62
1.28 1.43 1.50 1.55 1.62 1.75
1.38 1.60 1.70 1.78 1.85 2.00
Sumber : Sri Harto, 1993 : 168
Untuk menghitung debit banjir rancangan dari data curah hujan (rainfall runoff method), harus dihitung terlebih dahulu besarnya curah hujan rancangan (R T). Karena data curah hujan yang mewakili hanya dari satu stasiun hujan (point rainfall), maka data tersebut dapat dianggap sebagai hujan daerah (area rainfall). Perhitungan analisis frekuensi dalam pekerjaan ini ditujukan untuk menghitung curah hujan rencana yang nantinya digunakan untuk menghitung tinggi muka air rencana. Tinggi muka air rencana ini berpengaruh dalam menentukan tinggi muka air saluran. Ada 6 metode analisis frekuensi yang dipergunakan yaitu : Normal, Log Normal 2 Parameter, Log Normal 3 Parameter, Gumbel I, Pearson III dan Log Pearson III. Metode dipilih berdasarkan penyimpangan yang terkecil (Soewarno, 1995 : 106). Pemilihan Distribusi Untuk memperkirakan besarnya debit banjir dengan kala ulang tertentu, terlebih dahulu data-data hujan didekatkan dengan suatu sebaran distribusi, agar dalam memperkiraan besarnya debit banjir tidak sampai jauh melenceng dari kenyataan banjir yang terjadi (Soewarno, 1995 : 98). Adapun rumus-rumus yang dipakai dalam penentuan distribusi tersebut antara lain :
Bab 4 - 24
S1 =
Cv =
(X - X) 2 n 1
S X n
Cs =
n Xi - X
3
i=1
(n-1)(n-2)S 3 n
Ck =
n 2 Xi - X
4
i=1
(n-1)(n-2)(n-3)S 4
dimana : S1 = standar deviasi Cv = koefisien keragaman Cs = koefisien kepencengan Ck = koefisien kurtosis Pemilihan distribusi berdasarkan penyimpangan (cr*) yang terkecil (Soewarno, 1995 : 106). Distribusi Normal Distribusi ini mempunyai fungsi densitas peluang normal ( normal probability density function) dari variable acak kontinyu X sebagai berikut (Soewarno, 1995 : 106) :
P’ (X) = dimana : P’(X) = π = e = X = = =
1
2
[-(x - ) 2 ]
.e
2 2
fungsi densitas peluang normal (normal probability density function) 3.14156 2.71828 variabel acak kontinyu varian rata-rata.
Bab 4 - 25
Distribusi Log-Normal Distribusi log normal merupakan hasil transformasi dari distribusi normal, yaitu dengan mengubah nilai varian X menjadi nilai logaritmik varian X. Distribusi ini mempunyai fungsi densitas peluang (probability density function) dari variable acak kontinyu X sebagai berikut (Soewarno, 1995 : 148) : 2 log(x - x ) P' (X) eksp 0,5 * log(x) * (S) * 2π (S)
1
dimana : P’(X) X
X
S
= = = =
log normal nilai variat pengamatan nilai rata-rata dari logaritmik variat X standart deviasi dari logaritmik variat X
Distribusi log-normal dua parameter mempunyai persamaan transformasi (Soewarno, 1995 : 149) :
Log X Log X k * SLog X dimana : log X = nilai variat X yang diharapkan terjadi pada peluang atau periode ulang tertentu
log X = rata-rata nilai X hasil pengamatan Slog X = deviasi standar logaritmik nilai X hasil pengamatan k = karakteristik dari distribusi log normal Distribusi log-normal tiga parameter mempunyai persamaan transformasi (Soewarno, 1995 : 155) :
P' (X)
lnx - μ n 2 eksp 0,5 * ; μ 0 σ x * σ n * 2π n 1
dimana : n =
1 μ4 ln 2 μ 2 σ 2
Bab 4 - 26
σ2 μ2 σ ln 2 μ 2 n
Besar asimetrinya (skewnes) adalah :
γ η 3v 3η v dimana :
ηv
0.5 σ σ2 e n 1 μ
Kurtosis (Ck ) = v8 6 v6 15 v4 16 v2 3 Log Pearson Type III Rumus yang digunakan dalam metode Log Pearson III adalah (Soemarto, 1987: 243) :
Log X T log X G . s dimana : Log XT = logaritma dari curah hujan rancangan dengan kala ulang
LogX = logaritma rata-rata dari data curah hujan G = besaran dari fungsi koefisien kemencengan dari kala ulang s = simpangan baku logaritma data curah hujan Rumus-rumus parameter :
1.
Harga rata-rata (mean) n
Log X
Log X i 1
i
n
(Koefisien Kemencengan (skewness))
n
Cs
n. (Log X i - Log X) 3 i 1
(n - 1).(n - 2). S3
Bab 4 - 27
2.
Simpangan baku (standard deviasi) n
S 3.
(Log X i 1
i
- Log X) 2
n -1 Besarnya curah hujan rancangan
Log X T log X G . S Pada persamaan Pearson terdapat 12 buah distribusi, tapi hanya distribusi Pearson type III dan Log-Pearson type III yang digunakan dalam analisis curah hujan maksimum (Sowarno, 1995 : 141).
Probability density function distribusi ini adalah :
c P X P0 X 1 X/a e cx/a dengan parameter : c = 4/ 1 – 1
a cμ 3c / 2μ 2c P X nc c1 / ae c r c1 0
sedangkan :
2 β1 μ 3c / μ 32c
Harga rata-rata (mean)
= median +
Standar deviasi
= + 2c = ½ 1
Asimetri
μ.3c 2 μ2c
Metode Gumbel Distribusi ini mempunyai fungsi densitas peluang ( probability density function) dari variable acak kontinyu X sebagai berikut (Soewarno, 1995 : 123) :
Bab 4 - 28
C X A PX e C B A 1.281/σ B μ 0.45σ Dalam penggambaran pada kertas milimeter dapat dituliskan sebagai berikut :
X μ σ/σ N y y n Hubungan antara faktor frekwensi K dengan kala ulang T dapat disajikan dalam persamaan sebagai berikut :
K 6 /η0.5772 ln ln TX / TX 1 Secara umum frekwensi analisis dapat disederhanakan dalam bentuk :
X T X sK dimana : XT = X = s =
besaran dengan kala ulang tertentu besaran rata rata simpangan baku
Untuk mengetahui apakah data tersebut benar sesuai dengan jenis sebaran teoritis yang dipilih maka perlu dilakukan pengujian lebih lanjut. Untuk keperluan analisis uji kesesuaian dipakai dua metode statistik sebagai berikut :
Uji Smirnov Kolmogorof Tahap-tahap pengujian Smirnov Kolmogorof adalah sebagai berikut : 1.
P
Plot data dengan peluang agihan empiris pada kertas probabilitas, dengan menggunakan persamaan Weibull (Subarkah, 1980: 120) :
m x 100% n 1
dimana : m = nomor urut dari nomor kecil ke besar
Bab 4 - 29
n 2.
= banyaknya data Tarik garis dengan mengikuti persamaan :
Log X T log X G . s Dari grafik ploting diperoleh perbedaan perbedaan maksimum antara distribusi teoritis dan empiris :
max Pe - Pt dimana :
max
= selisih maksimum antara peluang empiris dengan teoritis
Pe Pt
= peluang empiris = peluang teoritis
3. 4.
Taraf signifikan diambil 5% dari jumlah data (n), didapat ΔCr dari tabel. Dari tabel Uji Smirnov Kolmogorof, bila Δ maks < ΔCr, maka data dapat diterima.
Bab 4 - 30
Tabel 4-2. Nilai Simpangan Kritis (Cr) untuk Smirnov Kolmogorof
n 20%
10%
5%
1%
5 10
0.479 0.338
0.546 0.386
0.608 0.430
0.729 0.515
15 20 25 30 35 40
0.276 0.239 0.214 0.195 0.181 0.169
0.315 0.273 0.244 0.223 0.206 0.193
0.351 0.304 0.272 0.248 0.230 0.215
0.421 0.364 0.326 0.298 0.276 0.258
45 50
0.160 0.151
0.182 0.173
0.203 0.192
0.243 0.231
0.5
1.07/n
0.5
1.22/n
0.6
1.36/n
0.7
1.63/n
Source : MMA. Shahin, Statistical Analysis in Hydrology
Uji Chi Square digunakan untuk menguji apakah distribusi pengamatan dapat disamai dengan baik oleh distribusi teoritis. Perhitungannya dengan menggunakan persamaan (Shahin, 1976 : 186) : k
X 2hit i 1
(EF - OF) 2 EF
dimana : k OF EF
= 1 + 3,22 Log n = nilai yang diamati = nilai yang diharapkan
Agar distribusi frekuensi yang dipilih dapat diterima, maka harga X 2 hitung < X2Cr. Harga X2Cr dapat diperoleh dengan menentukan taraf signifikan α dengan derajat kebebasan. Batas kritis X2 tergantung pada derajat kebebasan dan . Untuk kasus ini derajat kebebasan mempunyai nilai yang di dapat dari perhitungan sebagai berikut : DK = JK - ( P + 1) dimana : DK = derajat kebebasan JK = jumlah kelas P = faktor keterikatan (untuk pengujian chi kuadrat mempunyai keterikatan 2)
Bab 4 - 31
Tabel 4-3. Nilai Kritis Uji Chi Square Derajat Kebebasan 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 14 16 18 20 25 30 40 50 60 70 80 90 100
Coefficien significant = 0.95 …. 0.1 0.35 0.71 1.15 1.64 2.17 2.73 3.33 3.94 5.23 6.57 7.26 9.39 10.85 14.61 18.49 26.51 34.76 43.19 51.74 60.39 69.13 77.93
= 0.90 0.02 0.21 0.58 1.06 1.61 2.2 2.83 3.49 4.17 4.87 6.3 7.79 9.31 10.86 12.44 16.47 20.6 29.05 37.69 46.46 55.33 64.28 73.29 82.36
= 0.10 2.71 4.61 6.25 7.78 9.24 10.64 12.02 13.36 14.68 15.99 18.55 21.06 23.54 25.99 28.41 34.38 40.26 51.8 63.17 74.4 85.53 96.58 107.56 118.5
= 0.05 3.84 5.99 7.81 9.49 11.07 12.59 14.07 15.51 16.92 18.31 21.03 23.68 26.3 28.87 31.41 37.65 43.77 55.76 67.5 79.08 90.53 101.88 113.14 124.34
Source : MMA. Shahin, Statistical Analysis in Hydrology
b.3. Modulus Drainase Perhitungan modulus drainase (pembuang) diperlukan dalam perencanaan jaringan pembuang suatu daerah irigasi. Jaringan pembuang ini terdiri dari 2 macam, yaitu : 1. Pembuang Intern, yang berfungsi untuk mengalirkan kelebihan air dari sawah untuk mencegah terjadinya genangan dan kerusakan tanaman, atau untuk mengatur banyaknya air tanah sesuai dengan yang dibutuhkan oleh tanaman. 2. Pembuang Ekstern, yang berfungsi untuk mengalirkan air dari luar daerah irigasi yang melalui daerah irigasi.
Bab 4 - 32
A. Pembuang Intern (Low Land) Kapasitas rencana jaringan pembuang intern (low land) untuk sawah dihitung dengan rumus berikut (Kriteria Perencanaan Bag. Saluran KP. 03) : Qd Dm Dn
= 1,62 . Dm . A0.92 = Dn / (n x 8,64) = R(n)T + n (IR – ET – P) . S
dimana : Qd Dm A n Dn R(n)T IR ET P S
= = = = = = = = = =
Debit rencana, lt/dt Modulus pembuang, lt/dt/ha Luas daerah yang akan dibuang daerahnya, Ha Jumlah hari berturut-turut Limpasan hujan selama n hari, mm Curah hujan selama n hari berturut-turut dengan periode ulang T tahun, mm Pemberian air irigasi, mm/hr Evapotranspirasi, mm/hr Perkolasi, mm/hr Tampungan tambahan, mm
Anggapan-anggapan yang dipakai untuk menghitung modulus pembuang adalah : a.
Dataran Rendah Pemberian air irigasi IR sama dengan nol jika irigasi dihentikan, atau Pemberian air irigasi IR sama dengan evapotranspirasi ET jika air irigasi diteruskan. Kadang-kadang pemberian air irigasi dihentikan di dalam petak tersier, tetapi air dari jaringan utama dialirkan ke dalam jaringan pembuang. Tampungan tambahan di sawah pada 150 mm lapisan air maksimum, tampungan tambahan S pada akhir hari-hari berturutan n diambil maksimum 50 mm. Perkolasi P sama dengan nol
b.
Daerah Terjal Anggapan-anggapannya sama seperti untuk kondisi dataran rendah, tetapi dengan perkolasi P sama dengan 3 mm/hari.
Bab 4 - 33
B. Pembuang Ekstern (Up Land) Untuk pembuangan yang berasal dari luar areal daerah irigasi (up land), dengan jenis tanaman bukan padi, debit pembuang rencana dihitung dengan berdasarkan persamaan sebagai berikut (USBR, 1973) : Qd =
0.116 . . R(1)5 . A0.92
dimana : Qd = Debit pembuang rencana, lt/dt = Koefisien limpasan air hujan R(1)5 = Curah hujan sehari dengan periode ulang 5 tahun, mm A = Luas daerah yang akan dibuang airnya, ha Harga koefisien limpasan air hujan dipakai harga dari hasil-hasil “metode kurve bilangan” dari US Soil Conservation Service, sebagai berikut : Tabel 4-4. Harga Koefisien Limpasan Air Hujan Untuk Perhitungan Qd
Penutup Tanah
Kelompok Hidrolis Tanah C
D
Hutan Lebat
0.60
0.70
Hutan Tidak Lebat
0.65
0.75
Tanaman Ladang (Daerah Terjal)
0.75
0.80
Sumber : Standar Perencanaan Irigasi KP-03, 1986 Penjelasan mengenai kelompok hidrolis tanah adalah sebagai berikut : Kelompok C
: Tanah yang mempunyai laju infiltrasi rendah apabila dalam keadaan jenuh samasekali dan terutama terdiri dari tanah dengan lapisan yang menahan gerak turun air, atau tanah dengan tekstur agak halus sampai halus. Tanah-tanah ini memiliki laju penyebaran (transmisi) air yang rendah.
Kelompok D
: (Potensi limpasan tinggi), Tanah yang mempunyai laju infiltrasi amat rendah apabila dalam keadaan jenuh samasekali dan terutama terdiri dari tanah lempung dengan potensi mengembang yang tinggi, tanah
Bab 4 - 34
dengan muka air tanah tinggi yang permanen, tanah dengan lapisan liat di atau di dekat permukaan, dan tanah dangkal pada bahan hampir kedap air. Tanah-tanah ini memiliki laju penyebaran air yang lamban. Beban air limpasan ditetapkan atas keinginan tanaman untuk bisa tetap hidup dengan baik supaya produksi tetap besar. Untuk itu kriteria beban drainase untuk masingmasing tanaman yang digunakan dalam perhitungan adalah seperti berikut ini : Drainage module untuk palawija dan lahan pekarangan Aliran permukaan harus habis di drain selama 2 hari (hari ke 1-2). Base flow harus dibuang selama 2 hari (hari ke 3 - 4) sampai mencapai rencana muka air 50 cm dibawah muka tanah (rencana air tanah di lahan). Infiltrasi terjadi selama aliran permukaan terjadi. (tergantung tanahnya, + 25 mm/hari). Tidak ada evaporasi karena waktu pendek dan keadaan hujan. Rencana muka air di saluran ialah 10 cm dibawah rencana air tanah di lahan. Drainage module untuk padi basah
Aliran permukaan harus habis di drain selama 3 hari (hari ke 1-3). Tidak ada base flow yang harus dibuang Ada genangan air 50 mm diatas muka tanah . Infiltrasi tidak terjadi, kareana air di saluran tinggi. Tidak ada evaporasi karena waktu pendek dan keadaan hujan Rencana muka air di saluran ialah 10 cm dibawah muka tanah di lahan.
Drainage module untuk treecrops Aliran permukaan harus habis di drain selama 3 hari (hari ke 1-3). Rencana muka air tanah di lahan 50 cm dari muka tanah. Base flow harus dibuang selama 3 hari (hari ke 4 - 6) sampai mencapai rencana muka air 50 cm dibawah muka tanah . Infiltrasi terjadi selama aliran permukaan terjadi (tergantung tanahnya, + 25 mm/hari). Tidak ada evaporasi karena waktu pendek dan keadaan hujan Rencana muka air di saluran ialah 10 cm dibawah rencana air tanah di lahan. Drainage module untuk greenbelt Aliran permukaan maksimum habis di drain selama 6 hari (hari ke 1-6). Tidak ada base flow yang harus dibuang. Bab 4 - 35
Diperbolehkan ada genangan air 50 mm diatas muka tanah . Infiltrasi tidak terjadi, karena air di saluran tinggi. Tidak ada evaporasi karena waktu pendek dan keadaan hujan. Rencana muka air di saluran ialah 10 cm dibawah muka tanah di lahan. Gambar Contoh Perhitungan Drainage Module Untuk Padi dan Greenbelt
104
100
98
Greenbelt 26 mm = 3 l/s/ha
88 mm 86
80 70
73 mm
60 50 mm
40 Tanaman Padi 42 mm/d=4.9 l/d/ha
20
Level muka tanah lahan
0
-20 cm
Rencana ma di saluran
-40 cm 1 130
2 27
3 19
4 14
5 10
6 7
Hari hujan
b.4. Kedalaman Potensi Drainase (Drainage Potensial) Perhitungan potensial drainase berdasarkan pada elevasi lahan serta fluktuasi muka air baik pasut ataupun daerah non pasang surut. Potensial drainage terbagi menjadi 3 kelas yaitu 0-30 cm, 31-60 cm, > 60 cm.
Bab 4 - 36
Gambaran potensial drainage dan hubungan dengan permukaan air pasang surut bisa dilihat pada gambar grafik dibawah ini. Gambar Potongan Memanjang Sungai, Memperlihatkan Kondisi Banjir, Kedalaman Potensi Drainase, MWL, LWL, HWL
Genangan banjir
daerah yang terluapi
potensi drainase
muka tanah
MA kondisi banjir
HWL
MWL
Kenaikan MWL
LWL
b.5.
Perhitungan Evapotranspirasi
Evaporasi adalah proses perubahan fisik yang mengubah cairan atau bahan padat menjadi gas melalui proses perpindahan panas. Besarnya harga evaporasi sangat dipengaruhi oleh kondisi lingkungan yang terkadang tidak merata di seluruh daerah (Sosrodarsono, 1980 : 57). Sedangkan besaran evapotranspirasi untuk lokasi daerah genangan, daerah irigasi dan daerah pengaliran yang didapat merupakan evapotranspirasi potensial, sehingga untuk penggunaan lebih jauh harus dikonversikan menjadi evapotranspirasi aktual. Besaran evapotranspirasi dihitung memakai cara Penman Modifikasi (FAO), dengan memasukkan data iklim berikut : letak lintang, temperatur, kelembaban relatif, kecepatan angin dan lama penyinaran matahari (Sosrodarsono, 1980 : 60).
Bab 4 - 37
Persamaan Penman dirumuskan sebagai berikut : Eto
= c [ W * Rn + (1-W)* f(u)*(ea-ed) ]
dimana : Eto W Rn f(u) ea-ed c
= = = = =
evapotranspirasi tanaman (mm/hari) faktor temperatur radiasi bersih (mm/hari) faktor kecepatan angin perbedaan antara tekanan uap air tekanan uap jenuh air (m bar) = angka koreksi Penman
pada
temperatur rata-rata dengan
Untuk kondisi iklim Indonesia dimana RH cukup tinggi dan kecepatan angin antara rendah dan sedang, harga c tersebut berkisar antara 0,86 sampai dengan 1,10. Menggunakan perkiraan data rerata tersebut dan angka perbandingan kecepatan angin siang dan malam tidak terlalu berbeda, harga c untuk Indonesia disajikan pada tabel di bawah ini : Tabel Harga Angka Koreksi Penman
(c)
Jan
Peb
Mar
Apr
Mei
Jun
Jul
Agt
Sep
Okt
Nov
Des
1,10
1,10
1,00
0,90
0,90
0,90
0,90
1,00
1,10
1,10
1,10
1,10
(Sumber : Sosrodarsono, 1980 : 60) dimana : W =
= 0,386 * P
L P
= 595 – 0,51*T = 1013 – 0,1055*E
D Rn Rns Rs Rn1 ed
= = = = = =
ea
= 33.8639 * ((0,00738 * Tc + 0,8072) – 0,000019 * (1,8*T+48) +0,001316))
L
2(0,00738T+0,8072)T-0,00116 Rns - Rn1 ( 1 - ) * Rs ( a + b n/N ) * Ra f (t) * f (ed) * f(n/N) ea * Rh
8
Bab 4 - 38
Ud
=
U 2 * Ur 43,2 * 1 Ur
Ur
=
Ud Un
dimana : E = elevasi diatas muka laut Ur = kecepatan rasio Ud = kecepatan angin siang Un = kecepatan angin malam = albedo atau faktor pantulan Tabel Besarnya Albedo Harian Rerata untuk Bermacam-macam Tipe Permukaan Tipe Permukaan Air Tanah kosong Hutan spruce Hutan pinus Hutan bambu Hutan evergreen Hutan tropis daun lebar Tanaman the Tanaman tebu Tanaman kentang Tanaman jagung Padang rumput Tanaman sayuran Sumber : Asdak, 1995 : 136
Albedo 0,05-0,10 0,11-0,18 0,05-0,08 0,10-0,12 0,12 0,14 0,18 0,16 0,05-0,18 0,15-0,27 0,12-0,24 0,14-0,25 0,25
Lokasi Diberbagai tempat Eropa barat Eropa barat Eropa barat Kenya Kenya Kenya Kenya Hawai Eropa barat Amerika utara Diberbagai tempat Amerika utara
Nilai fungsi-fungsi : f (u) f (T) f (ed) f (n/N)
= 0,27 ( 1+ u/100) = 11,25 * 1,0133T
= 0.34 – 0,044 (ed)0.5 = 0,1 + 0,9 n/N
Reduksi pengurangan temperatur karena ketinggian elevasi daerah pengaliran diambil menurut rumus (Subarkah, 1980 : 32) :
Bab 4 - 39
T
= (X - 0,006 H)C
dimana : T X H
= suhu udara (C) = suhu udara di daerah pencatatan klimatologi (C) = perbedaan elevasi antara lokasi dengan stasiun pencatat (m)
Koreksi kecepatan angin karena perbedaan elevasi pengukuran diambil menurut rumus (Subarkah, 1980 : 34) : Ul
=
Up * (Ll /Lp )
1/7
dimana : Ul Up Ll Lp
= = = =
kecepatan angin di lokasi perencanaan kecepatan angin di lokasi pengukuran elevasi lokasi perencanaan elevasi lokasi pengukuran
Reduksi terhadap lama penyinaran matahari untuk lokasi perencanaan mengikuti rumus berikut (Sosrodarsono, 1980 : 60) : n/Nc =
n/N - 0,01 * ( Ll - Lp )
dimana : n/Nc n/N Ll Lp a&b
= lama penyinaran matahari terkoreksi = lama penyinaran matahari terukur = elevasi lokasi perencanaan = elevasi lokasi pengukuran = konstanta yang tergantung kepada letak suatu tempat di atas bumi
Untuk daerah tropik dapat diambil nilai untuk : a = 0,28 b = 0,48
Bab 4 - 40
Tabel Hubungan Suhu (t) dengan Nilai ea (mbar), w, (1-w) dan f (t) Suhu
ea
w
(1-w)
('C)
(mbar)
el.
0-250 m
24.00
29.85
0.74
0.27
15.40
24.20
30.21
0.74
0.26
15.45
24.40
30.57
0.74
0.26
15.50
24.60
30.94
0.74
0.26
15.55
24.80
31.31
0.74
0.26
15.60
25.00
31.69
0.75
0.26
15.65
25.20
32.06
0.75
0.25
15.70
25.40
32.45
0.75
0.25
15.75
25.60
32.83
0.75
0.25
15.80
25.80
33.22
0.75
0.25
15.85
26.00
33.62
0.76
0.25
15.90
26.20
34.02
0.76
0.24
15.94
26.40
34.42
0.76
0.24
15.98
26.60
34.83
0.76
0.24
16.02
26.80
35.25
0.76
0.24
16.06
27.00
35.66
0.77
0.24
16.10
27.20
36.09
0.77
0.23
16.14
27.40
36.50
0.77
0.23
16.18
27.60
36.94
0.77
0.23
16.22
27.80 28.00 28.20 28.40 28.60 28.80 29.00
37.37 37.81 38.25 38.70 39.14 39.61 40.06
0.77 0.78 0.78 0.78 0.78 0.78 0.79
0.23 0.23 0.22 0.22 0.22 0.22 0.22
16.26 16.30 16.34 16.38 16.42 16.46 16.50
f(t)
Sumber : Kebutuhan Air Tanaman, Departemen Pertanian, 1977
Bab 4 - 41
Tabel Extra Terrestrial Radiation (Ra) expressed in equivalent Evaporation in mm/day Bulan Jun Jul
No
LS
1
20
2
18
17.10 16.50 15.10 13.20 11.40 10.40 10.80 12.30 14.10 15.80 16.80 17.10
3 4
16 14
16.90 16.40 15.20 13.50 11.70 10.80 11.20 12.60 14.30 15.80 16.70 16.80 16.70 16.40 15.30 13.70 12.10 11.20 11.60 12.90 14.50 15.80 16.50 16.60
5 6
12 10
16.60 16.30 15.40 14.00 12.50 11.60 12.00 13.20 14.70 15.80 16.40 16.50 16.40 16.30 15.50 14.20 12.80 12.00 12.40 13.50 14.80 15.90 16.20 16.20
7 8
8 6
16.10 16.10 15.50 14.40 13.10 12.40 12.70 13.70 14.90 15.80 16.00 16.00 15.80 16.00 15.60 14.70 13.40 12.80 13.10 14.00 15.00 15.70 15.80 15.70
9 10
4 2
15.50 15.80 15.60 14.90 13.80 13.10 13.40 14.30 15.10 15.60 15.50 15.40 15.30 15.70 15.70 15.10 14.10 13.50 13.70 14.50 15.20 15.50 15.30 15.10
11
0
15.00 15.50 15.70 15.30 14.40 13.90 14.10 14.80 15.30 15.40 15.10 14.80
Jan
Peb
Mar
Apr
Mei
Agt
Sep
Okt
Nop
Des
17.30 16.50 15.00 13.00 11.00 10.00 10.40 12.00 13.90 15.80 17.00 17.40
Sumber : Kebutuhan Air Tanaman, Departemen Pertanian, 1977
b.6. Debit Andalan Untuk kebutuhan perhitungan debit andalan pada suatu daerah pengembangan daerah irigasi, diperlukan analisa ketersediaan air (water availability) suatu aliran sungai. Dalam pekerjaan ini digunakan beberapa metoda untuk mengetahui debit andalan, metodemetode tersebut yaitu :
Metoda Neraca Air (Water Balance) Metode SMEC Pengukuran Hidrometri
Dalam studi ini perhitungan debit andalan menggunakan Metoda Neraca Air (Water
Balance).
Perhitungan debit andalan (dependable flow) dengan metode neraca air dikembangkan oleh Dr. F.J. Mock. Data yang dibutuhkan dalam perhitungan metode neraca air F.J. Mock antara lain :
Hujan bulanan rata-rata, mm Jumlah hari hujan bulanan rata-rata, hari Evapotranspirasi potensial bulanan, mm Limpasan permukaan (run off) m3/dt/km2 Bab 4 - 42
Tampungan air tanah (ground water storage), mm Aliran dasar (base flow), m3/dt/km2 Neraca air metode F.J. Mock dirumuskan sebagai berikut : Q = (Dro + Bf) F Dro = Ws - 1
Bf = 1 - V n Ws = R - Et
dimana : Q = debit andalan, m3/dt Dro = direct run off, m3/dt/km2 Bf = base flow, m3/dt/km2 Ws = water surplus, mm = infiltrasi, mm Vn = storage volume, mm R = curah hujan, mm Et = evapotranspirasi Penmann Modifikasi, mm E = catchment area, km2 Run off Q dimana : = P - EL = = EL = Eto = E = Va = Vn = K = A = b.7.
= (1-Vn) + 60 (P-EL), mm/dt = Run off x A, m3/dt
infiltrasi = 40% x water surplus water surplus angka curah hujan bulanan rata-rata dikurangi limit evapotranspirasi, mm Eto - E = limit evapotranspirasi, mm evapotranspirasi potensial, mm evapotranspirasi pada bidang terbuka, mm Vn - Vn-1 = storage bulanan, mm 0,50 (1 + K) 1 + K(n-1) koefisien infiltrasi = 0,60 luas daerah tangkapan hujan, km2
Kebutuhan Air
Parameter-parameter yang diperlukan dalam analisa kebutuhan air irigasi ini antara lain : evapotranspirasi, curah hujan efektif, perkolasi, penyiapan lahan, pola tanam, penggantian lapisan air (WLR) dan efisiensi dari ruas-ruas saluran. Dalam perhitungan kebutuhan air irigasi ini, untuk mengetahui awal tanam yang ideal maka akan dilakukan perhitungan dengan beberapa alternatif awal tanam dengan selang waktu 2 minggu.
Bab 4 - 43
Evapotranspirasi yang akan digunakan dalam analisa ini adalah harga evapotranspirasi hasil metoda Penman Modifikasi. Sedangkan analisa terhadap parameter-parameter lainnya adalah sebagai berikut : A. Ketersediaan Air Untuk mengetahui banyaknya air yang yang tersedia di sungai untuk keperluan irigasi diperlukan data debit sungai. Hasil perhitungan debit andalan disajikan pada Tabel dan Gambar dibawah ini. B. Curah Hujan Efektif Curah hujan efektif merupakan curah hujan yang jatuh di suatu daerah dan dapat secara langsung dimanfaatkan oleh tanaman dalam memenuhi kebutuhan air konsumtif selama masa pertumbuhannya. Sesuai dengan Kriteria Perencanaan, curah hujan efektif untuk tanaman padi diambil dengan kriteria R80, yaitu rumus Harza yang merupakan curah hujan 80% tahun kering rata-rata sedangkan untuk tanaman palawija dengan kriteria R50. R80 = n/5 + 1
dan R50 = n/2 + 1
dimana : n : jumlah data tahun pengamatan Dalam perhitungan curah hujan efektif tanaman palawija, curah hujan andalan (R50) terlebih dahulu akan dikoreksi dengan evapotranspirasi tanaman palawija. Selanjutnya curah hujan efektif untuk tanaman padi dan palawija sebagai berikut : Re (padi) = 0,70 x R80 (mm/bulan) Re (pal) = 0,70 x R50 (mm/bulan) C. Perkolasi Perkolasi adalah kehilangan air di sawah akibat meresap ke bawah atau ke samping. Besarnya perkolasi banyak ditentukan oleh sifat fisik tanah baik tekstur maupun strukturnya, kedalaman air tanah serta cara-cara pengolahan tanah di areal irigasi tersebut.
Bab 4 - 44
Untuk daerah studi ini yang secara geologis umumnya merupakan endapan alluvial dan berdasarkan pengamatan di lapangan tekstur tanahnya pada umumnya berupa lempung, maka laju perkolasi diambil sebesar 3 mm/hari. D. Penyiapan Lahan Waktu penyiapan lahan pada umumnya berkisar 30 hari sampai dengan 45 hari bergantung pada tenaga kerja yang ada dan juga ketersediaan air. Untuk daerah studi DR. Oyom Lampasio, penyiapan lahan ini direncanakan sekitar 45 hari, dengan kebutuhan air untuk penjenuhan diambil 300 mm pada musim hujan dan 250 mm pada musim kemarau. Kebutuhan air selama penyiapan lahan ini dihitung dengan metode Van de Goor dan Zijkstra sebagai berikut :
LP =
M x ek ek – 1
……….
dimana : LP = kebutuhan air untuk penyiapan lahan (mm/hari) M = kebutuhan air untuk mengganti kehilangan air akibat evaporasi dan perkolasi disawah yang sudah jenuh (mm/hari) M = Eo + P, Eo = evaporasi air terbuka diambil = ETo P = perkolasi (mm/hari) k = (M x T) / S, T = jangka waktu penyiapan lahan (hari) S = kebutuhan air untuk penjenuhan ditambah dengan lapisan air, yakni untuk : Padi I = 250 + 50 = 300 mm Padi II = 200 + 50 = 250 mm e = bilangan eksponensial = 2,78 E. Kebutuhan Air untuk Tanaman Kebutuhan air untuk tanaman ini dihitung dengan rumus : ETc = Kc x ETo Evapotranspirasi potensial (ETo) yang digunakan adalah hasil perhitungan dengan metode Penman Modifikasi, sedangkan koefisien tanaman (Kc) untuk padi yang digunakan berdasarkan standar FAO yaitu padi varietas unggul dan untuk palawija yaitu koefisien tanaman kedelai.
Bab 4 - 45
F. Pola Tanam Rencana tata tanam pada suatu daerah irigasi erat kaitannya dengan ketersediaan air pada saat itu yang minimal mencukupi untuk pengolahan tanah dan juga tergantung pada kebiasaan penduduk setempat. Oleh karena di daerah survey hanya sedikit terdapat lahan sawah, maka untuk analisa kebutuhan air, pola tanam yang diterapkan di lokasi proyek adalah padi-padi-palawija dengan awal tanam padi ke-1 pada awal bulan Oktober dan jenis padi yang digunakan adalah padi unggul. Dan pola tanam padi-palawija dengan awal tanam padi ke-1 pada awal bulan Oktober dan jenis padi yang digunakan adalah padi biasa (lokal). G. Penggantian Lapisan Air (WLR) Penggantian lapisan air dilakukan 1 (satu) atau 2 (dua) bulan setelah transplantasi, yaitu dengan memberikan lapisan air setinggi 50 mm dengan rentang waktu selama 45 hari. Sesuai dengan kondisi tersebut di atas, maka kebutuhan air tambahan untuk penggantian lapisan air (WLR) diperhitungkan sebesar 3,3 mm/hari untuk setengah bulan. Seperti halnya pada saat penyiapan lahan dan transplantasi, penggantian lapisan air juga dilakukan secara bertahap pada bagian petak tersier, sehingga kebutuhan tambahan untuk penggantian lapisan air menjadi 1,1 mm/hari dan 2,2 mm/hari. Penyajian penggantian lapisan air (WLR) ini dilakukan untuk beberapa tinjauan alternatif pola dan waktu tanam yang bergeser setiap setengah bulan. H. Efisiensi Akibat adanya kehilangan-kehilangan selama dalam perjalanan pada saluran, debit air yang sampai ke petak irigasi menjadi berkurang. Perbandingan debit sampai di petak dengan debit yang semula yang disalurkan disebut sebagai efisiensi. Besarnya kehilangan air pada masing-masing saluran dan areal di sawah adalah sebagai berikut :
10 % pada saluran primer akibat rembesan dan pengoperasian pintu 10 % pada saluran sekunder akibat rembesan dan pengoperasian pintu 20 % pada saluran tersier dan akibat pengolahan tanah di sawah.
Dalam perhitungan kebutuhan air ini, dilakukan dengan 2 alternatif dengan pola tanam padi-padi-palawija dan pola tanam padi-palawija.
Bab 4 - 46
Ketersediaan air dihitung berdasarkan curah hujan andalan yang diperoleh berdasarkan analisis statistik peluang terjadi menurut Weibull untuk penentuan tahun rencananya, yakni; P = m/(n-1) * 100 % Notasi : P = peluang terjadi disamai atau dilampaui. m = urutan kejadian curah hujan tahunan dari besar ke kecil. n = jumlah data Perhitungan selanjutnya dengan menggunakan hujan andalan maka dapat dihitung debit andalan dengan menggunakan paket program (WATBAL Versi 95) yang dibuat oleh Jurusan Sipil ITB Sub Jurusan Teknik Sumber Daya Air atas dasar rumus water balance. Ketersediaan air tersebut berdasarkan aliran air dari DAS sungai, sedangkan ketersediaan air yang berasal dari adanya energi pasang surut tergantung dari karakteristik topografi lahan terhadap pasut dan intrusi air asin, yaitu sebagai berikut : 1. Potensial Irigasi pasang surut terbagi menjadi 2 kelas yaitu : <= 4 kali terluapi oleh pasang surut selama periode 15 hari. > 4 kali terluapi pasang surut selama periode 15 hari 2. Intrusi air asin yang akan masuk ke lokasi terbagi menjadi 2 kelas yaitu: <= 1 bulan kena intrusi air asin dengan kadar = > 5 ms/cm > 1 bulan kena intrusi air asin dengan kadar = > 5 ms/cm b.8. Banjir Rencana Evaluasi mengenai banjir maksimum yang pernah terjadi yang akan digunakan untuk mengkontrol sistim tata air yang direncanakan. Pengontrolan mengenai elevasi banjir ini dapat dilakukan dengan mengamati AWLR yang ada ataupun data lainnya yang dapat digunakan untuk menaksir catatan elevasi banjir yang pernah terjadi. Pada umumnya debit banjir rencana (design flood) di Indonesia ditentukan berdasarkan data curah hujan yang tercatat, karena data debit banjir jarang sekali dapat diterapkan karena keterbatasan masa pengamatan. Langkah-langkah yang ditempuh dalam penentuan banjir dari data hujan untuk daerah aliran sungai adalah sebagai berikut : a. b.
Membuat analisis hubungan antara curah hujan dan debit banjir yang tercatat. Membuat analisa frekuensi curah hujan harian maksimum tahunan.
Bab 4 - 47
c.
Dari kedua analisis di atas ditentukan besarnya banjir untuk beberapa kala ulang tertentu.
Ada beberapa metode dan rumus yang biasa digunakan untuk mentukan debit banjir rencana (design flood). Metode yang dipakai dalam merencanakan debit banjir rencana adalah sebagai berikut : 1. 2. 3. 4.
Metode rasional Metode karakteristik cekungan (basin characteristic) Metode hidrograf satuan (unit hydrograph) Metode simulasi matematika.
Dari keempat metode di atas yang paling banyak dipakai adalah metode hidrograf satuan (unit hydrograph). Metode penentuan debit banjir rencana akan dilakukan dengan metode hidrograf satuan sintetik menurut Nakayasu, metode IOH dan metode Haspers. Hidrograf Satuan Sintetik Metode Nakayasu Perhitungan debit banjir rancangan menggunakan metode Nakayasu. Persamaan umum hidrograf satuan sintetik Nakayasu adalah sebagai berikut (Soemarto, 1995 : 100) :
Qp Tp tg tg T0,3
C.A.R0 3,6 (0,3 Tp T0,3 )
= tg + 0,8 tr = 0,21 x L0,7 = 0,4 + 0,058 x L = x tg
(L < 15 km) (L > 15 km)
dimana : Qp C R0 Tp T0,3 A tg
debit puncak banjir (m3/det) koefisien pengaliran hujan satuan (mm) tenggang waktu dari permulaan hujan sampai puncak banjir (jam) waktu yang diperlukan oleh penurunan debit, dari debit puncak sampai menjadi 30% dari debit puncak = luas DPS (km2) = waktu konsentrasi (jam) = = = = =
Bab 4 - 48
Tr L
= satuan waktu hujan, diambil 1 jam = parameter hidrograf, bernilai antara 1,5 - 3,5 = panjang sungai (m) Tr
0,8 Tr
tg Qp
Lengkung Turun
3
Q (m /det)
LengkungNaik
2
0,3 Qp 0,3 Qp
t (jam) Tp
T0,3
1,5 T0,3
Gambar Model Hidrograf Nakayasu
Sumber : Soemarto, Hidrologi Teknik Persamaan hidrograf satuannya adalah : a.
Pada kurva naik
0 ≤ t ≤ Tp
t Qt Tp
2, 4
x Qp
b.
Pada kurva turun
Tp < t ≤ (Tp + T 0,3) (Tp + T0,3) ≤ t ≤ (Tp + T 0,3 + 1,5T0,3)
Bab 4 - 49
Qt Qp x 0,3
t -Tp 0,5T0,3 1,5T0,3
t > (Tp + T0,3 + 1,5T0,3)
Qt Qp x 0,3
t -Tp 1,5T0,3 2T0,3
dimana : = debit pada saat t jam (m3/det)
Qt
Metode Haspers Persamaan yang digunakan dalam metode ini :
Qt . .q.T . A
1 0,012. A0, 7 1 0,075. A0, 7 1
1
qT
t 3,7.100, 4t A0, 75 . t 2 15 24
rT 3,6.t
t 0,1.L0,8 .I 0,3 Kondisi batas : a.
Untuk t < 2 jam
rT b.
RT t 1 0,0008(260 RT ).(2 t ) 2
Untuk 2 jam < t < 19 jam
rT
t RT t 1
Bab 4 - 50
c.
Untuk 19 jam < t < 30 jam
rT 0,707.RT .(t 1)0,5 dengan : Qt qT A T rT RT L I
: : : : : : : : : :
debit banjir rencana dengan periode ulang T tahun koefisien limpasan air hujan koefisien pengurangan daerah untuk curah hujan pada daerah aliran sungai run off per km2 luas daerah aliran sungai (km2) lamanya curah hujan (mm) hujan dengan periode ulang T tahun selama t jam curah hujan maksimum dengan periode T tahun (mm) panjang sungai efektif (km) kemiringan daerah aliran sungai
Metode Statistik IOH – Log Pearson Type III
b.9. Sedimen Transport Pada kerangka acuan kerja (KAK) tidak terdapat tugas untuk meneliti keadaan sedimen transport, tapi konsultan memandang perlu untuk meneliti keberadaan sedimen dan sampai mana pengaruhnya terhadap pendangkalan saluran atau sungai yang mungkin kelak akan menimbulkan bajir kembali. Sediment yang akan diteliti disini ialah sedimen melayang dan sedimen dasar sehingga akan dapat diperkirakan jumlah sedimen yang akan mengendap di saluran selama setahun, serta usulan penanganannya dikemudian hari. b.10. Analisis Laboratorium Analisa kualitas air untuk dari contoh air yang diambil untuk irigasi unsur yang diteliti adalah DHL, pH, Ca, Mg, Cu, K, Na, CO3, SO4, C, NO3, N, S, COD, BOD dan nilai SAR. Sedangkan untuk keperluan air minum unsur-unsur yang diteliti adalah temperatur, residu, pH, DHL, Fe, Zn, Cu, Pb, F, C, SO4, NO3, NO2, COD, BOD, dan Sulfida.
Bab 4 - 51
4. 3. 4.
S U R V E Y G E O L O G I D AN M E K AN I K A TAN AH
Maksud Survey Mekanika Tanah Penyelidikan ini dimaksudkan untuk mendapatkan sifat-sifat mekanika tanah sebagai bahan masukan perencanaan bangunan-bangunan, berupa :
Analisa kestabilan lereng. Besaran konsolidasi dan settlement. Sifat-sifat pemadatan. Daya dukung tanah.
Spesifikasi Teknis Survey Mekanika Tanah a. Pekerjaan Lapangan 1)
Sondir
Sondir dilakukan : -
2)
Guna mengetahui kekuatan/daya dukung tanah Pada lokasi-lokasi rencana bangunan pengendali banjir, dimana pembangunannya memerlukan daya dukung tanah yang memadai. Dengan menggunakan alat sondir seberat 2 ton hingga kedalaman lapisan tanah keras/batuan atau bila tekanan konus telah mencapai angka 200 kg/cm2 atau maksimum kedalaman 20 m Pengeboran Dangkal
Pengeboran dilakukan : Untuk pemerian susunan batuan/tanah Pada lokasi rencana bangunan pengendali sedimen/banjir 3)
Pembuatan Sumuran Uji/Test Pit
Pekerjaan uji atau test pit ini gunanya untuk mengetahui ketebalan lapisan di bawah permukaan tanah dengan lebih jelas, baik lokasi tersebut untuk pondasi bangunan maupun untuk jenis bahan timbunan pada daerah borrow area serta quarry site. Dengan demikian dapat lebih jelas dalam menguraikan jenis lapisan dan ketebalannya. Pada saat pelaksanaan tersebut juga perlu dicatat uraian-uraian jenis dan warna disertai foto dari samping lapisannya, juga harus dicatat elevasi-elevasi ketinggian dari lokasi
Bab 4 - 52
tersebut. Dimensi sumur uji dibuat dengan ukuran 1 ~ 1,5 m2 dengan kedalaman 1 ~ 2 m atau disesuaikan dengan keadaan lapisan tanahnya. Pembuatan sumur uji ini dihentikan bilamana :
4)
Telah dijumpai lapisan keras, dan diperkirakan benar-benar keras pada lokasi tersebut. Bila dijumpai rembesan air tanah yang cukup besar sehingga sulit untuk diatasi. Bila dinding galian mudah runtuh, sehingga pembuatan galian mengalami kesulitan, tapi usahakan terlebih dahulu dengan memuat papan-papan penahan dinding galian. Pengambilan Contoh Tanah
Pengambilan contoh tanah dilakukan : -
Untuk contoh tanah tidak terganggu (undisturbed sample) dan contoh tanah terganggu (disturbed sample). Pada lokasi pengeboran tangan dan sumuran uji/test pit.
b. Pekerjaan Laboratorium Pada contoh-contoh tanah yang diambil, baik contoh tanah tak terganggu maupun contoh tanah terganggu akan dilakukan beberapa macam uji di Laboratorium, sehingga data parameter dan sifat-sifat tanahnya dapat diketahui. Jenis dan macam percobaan untuk tanah yang dilakukan adalah sebagai berikut :
Soil Properties : Unit Density (n) Specific Gravity (Gs) Moissture (Wn) Void Ratio (e) Grain Size Analysis Atterberg Limit (Wi, Wp, Ip) Triaxialy Test (O, C, O, C’) Permeability ( k)
c.
Laporan Geoteknik/Mekanika Tanah
Hasil akhir dari pekerjaan Penyelidikan Geoteknik/Mekanika Tanah berupa laporan yang berisi tentang :
Bab 4 - 53
a) b) c) d) e)
f)
Peta Geologi permukaan pada lokasi studi Penampang geologi, Peta lokasi lubang bor dan penyelidikan lapangan, Hasil-hasil pengujian, pengamatan dan analisa di lapangan dan laboratorium, Deskripsi mengenai penyelidikan yang dilakukan oleh Konsultan meliputi metode yang dilaksanakan untuk pengujian di lapangan dan di laboratorium, kuantitas dan kualitas bahan yang ditemui, Gambaran umum mengenai keadaan bawah tanah di daerah yang bersangkutan, masalah yang dihadapi selama penyelidikan berlangsung, kesimpulan serta rekomendasi untuk parameter perencanaan.
Metode Pelaksanaan Prosedur pelaksanaan pengujian sondir dan bor tangan dilakukan menurut aturan dari ASTM.D3441-78 dimaksudkan untuk mengetahui nilai-nilai daya dukung relatif jenis tanah yang dinyatakan dalam perlawanan penetrasi konus (PK) dan hambatan pelekat (HL). Perlawanan penetrasi konus (PK) adalah merupakan tanah terhadap ujung konus yang dinyatakan dalam gaya persatuan luas, sedangkan hambatan lekat (HL) adalah merupakan perlawanan geser tanah terhadap selubung bikonus dalam gaya persatuan panjang. Pemeriksaan dengan “Dutch Cone Penetration Test” cocok untuk jenis tanah berbutir halus. Cara pelaksanaan Sondir : Unit sondir setelah distel dan dipasang secara aman dengan bantuan 4 buah angker pada lokasi titik yang telah ditentukan, kemudian dilakukan pengujian penetrasi mulai dari 0 meter permukaan tanah sampai batas maksimum kedalaman penetrasi. Untuk mengetahui perlawanan penetrasi konus, maka konus ditekan dengan cara mekanik yang digerakan oleh tenaga manusia dengan kecepatan berkisar 10 – 20 mm/detik. Gaya yang diperlukan untuk mengukur tekanan konus dapat dibaca pada manometer yang dipasang pada mesin sondir. Untuk mengetahui hambatan lekat tanah digunakan bikonus (friction sleeve) yang diperlengkapi oleh batang sondir ganda yang mempunyai pipa luas dan batang dalam yang dihubungkan dengan konus. Untuk mengukur tekanan ujung pipa luas di tanah dan batang dalam ditekan 4 cm lagi untuk mengukur perlawanan penetrasi konus dan hambatan lekat tanah secara bersamasama. Setelah penekanan selesai, pipa luas ditekan lagi sampai konus (bikonus) mencapai kedudukan baru, yaitu pada kedalaman dimana akan dilakukan pengukuran lagi. Interval kedalaman pemeriksaan, yaitu setiap 20 cm. Pengujian dianggap selesai, yaitu apabila
Bab 4 - 54
nilai pembacaan perlawanan konus dalam manometer telah mencapai lebih atau sama dengan 200 kg/cm2. Hasil pengujian setelah dilakukan perhitungan secara keseluruhan dituangkan dalam bentuk grafik sondir.
Gambar 4.4. Peralatan Boring dan Sondir Cara Pelaksanaan Boring : Pekerjaan boring dilaksanakan untuk mendapatkan gambaran tentang lapisan tanah, berdasarkan jenis dan warna tanah, melalui pengamatan visual terhadap contoh tanah hasil pemboran. Dari hasil boring ini juga dapat diperkirakan profil tanah di lokasi pekerjaan. Pada kegiatan ini secara simultan akan dilakukan pengambilan contoh tanah atau sample yang akan diuji lebih lanjut di laboratorium. Dari hasil uji di laboratorium ini akan diperoleh parameter-parameter tanah yang merupakan salah satu parameter desain bangunan air. Peralatan yang digunakan dalam pekerjaan bor tangan ini, yaitu :
rod tumbukan, stang bor, pengunci tabung sampel, handle, mata bor tipe Iwan, tabung untuk pengambilan contoh tanah (sample), kunci pipa untuk memasang dan membuka sambungan stang bor,
Bab 4 - 55
palu untuk alat pemukul pada saat pelaksanaan pengambilan sampel, dan parafin.
Pelaksanaan pekerjaan boring secara singkat diuraikan di bawah ini.
3)
Sebelum peralatan dipasang pada titik yang telah ditetapkan, terlebih dahulu daerah sekitarnya harus bersih. Mata bor dipasang pada stang bor, dan pada bagian atasnya dipasang handle lalu batang pemutar dimasukkan pada handle tersebut. Pemboran dilakukan dengan cara memutar alat bor searah jarum jam, sambil ditekan dan dijaga sedemikian rupa sehingga posisi bor tetap tegak lurus. Setelah tanah hampir penuh mengisi mata bor, selanjutnya mata bor dicabut dan tanahnya dikeluarkan untuk diteliti warna dan jenisnya. Pengambilan contoh tanah (sample) dilakukan dengan memasang tabung pada ujung bor, kemudian dimasukkan ke dalam lubang bor dan dipukul dengan menggunakan palu. Setelah tabung diperkirakan penuh, maka bor kemudian diputar untuk mematahkan contoh tanah pada bagian dasarnya, lalu tabung diangkat keluar tabung bor. Kedua ujung tabung ditutup dengan parafin, untuk melindungi contoh tanah dari penguapan dan perubahan struktur dan selanjutnya diberi label. Laporan Penyelidikan Geologi Teknik dan Mekanika Tanah
Hasil akhir dari pekerjaan survey Geologi dan Mekanika Tanah berupa laporan yang berisi tentang : g) h) i) j) k)
l)
Peta Geologi permukaan pada lokasi rencana bangunan, Penampang batuan hasil pemboran inti pada lokasi rencana bangunan, Peta lokasi lubang bor, Hasil-hasil pengujian, pengamatan dan analisa di lapangan dan laboratorium, Deskripsi mengenai penyelidikan yang dilakukan oleh Konsultan meliputi metode yang dilaksanakan untuk pengujian di lapangan dan di laboratorium, kuantitas dan kualitas bahan yang ditemui, Gambaran umum mengenai keadaan tanah bawah di daerah yang bersangkutan, masalah yang dihadapi selama penyelidikan berlangsung, kesimpulan serta rekomendasi untuk parameter perencanaan.
Bab 4 - 56
4. 3. 5. P E K E R JAAN S U R V E Y TAN AH P E R TAN I AN D AN S O S I O AG R O E KO NO M I A. Survey Tanah Pertanian 1. Maksud Survey Tanah Pertanian Survey ini dimaksudkan untuk :
Mengumpulkan, mengevaluasi dan meneliti kembali data serta informasi potensi lahan yang ada. Memonitor perubahan-perubahan sifat tanah yang terjadi. Merekomendasikan penggunaan lahan sesuai dengan kelas kesesuaian lahan yang akan digunakan sebagai bahan masukkan untuk tahapan perencanaan.
2.
Pekerjaan Lapangan
a.
Orientasi Lapangan
Berdasarkan peta dasar hasil study terdahulu dibuat rencana penjelajahan lapangan beserta titik-titik pengamatan/pengambilan sample untuk didiskusikan dan disetujui Direksi Lapangan. Penyebaran lokasi pengeboran titik-titik pengamatan direncanakan berdasarkan sistem tata saluran yang ada. b.
Survey Lapangan
b.1. Penjelajahan Lapangan Selama penjelajahan lapangan dilakukan pengamatan hal-hal sebagai berikut :
Sifat-sifat tanah dengan melakukan pemboran sedalam 120 cm dengan kerapatan 1 titik mewakili 10-15 ha. Namun demikian kerapatan ini akan ditambah pada daerahdaerah yang mempunyai indikasi terdapatnya faktor pembatas; Pada setiap titik pemboran dilakukan pengamatan pH, tekstur tanah, bahan organik, lapisan pirit dan muka air dan kegaraman; Penyebaran jenis dan kesuburan tanah dengan mengambil contoh-contoh tanah komposite untuk dianalisa di laboratorium sebanyak 2 atau 3 sampel setiap titiknya dengan kerapatan sesuai dengan pola penyebaran tanah yang bersangkutan (sebagai pedoman diambil 1 titik mewakili 500 ha); Sifat drainase berdasarkan pengamatan visual dan kemudahan pengalirannya; Tata guna lahan.
Bab 4 - 57
3. Evaluasi dan Analisa
Klasifikasi kesesuaian lahan Klasifikasi tanah ditetapkan dengan menggunakan sistem taxonomy tanah (USDA soil survey staff, 1983) pada tingkat sub-group dan sistem FAO/UNESCO (1974) pada tingkat sub unit. Gambar-gambar Gambar-gambar peta yang akan dibuat untuk dapat memperbaiki keadaan yang ada sekarang khususnya yang menyangkut perbaikan tata air, dengan skala 1 : 10.000 atau 1 : 20.000 disesuaikan dengan luas lahan. Gambar-gambar yang akan dibuat direncanakan terdiri dari : Peta Penyebaran Jenis Tanah yang menyangkut juga keasaman, kegaraman (salinitas), tekstur tanah dan lokasi titik-titik pengamatan. Peta kedalaman air tanah Peta Kelas Kesesuaian Lahan Peta Rekomendasi Tata Guna Tanah Usulan Peta-peta lainnya yang diperlukan untuk kelengkapan pelaporan pekerjaan ini. Peta kedalaman lapisan pirit Peta kandungan bahan organik
B. Survey Sosio Agro Ekonomi 1. Maksud Survey Sosio Agro Ekonomi Survey ini dimaksudkan untuk : Mengumpulkan, mengevaluasi dan meneliti kembali perkembangan masyarakat di daerah survey. Meningkatkan taraf hidup melalui pendayagunaan sumber daya alam yang mereka miliki dengan memperhatikan kelestarian lingkungan. 2.Pekerjaan Lapangan a. Mengadakan survey inventarisasi perkembangan sosial penduduk. Pengumpulan data sekunder untuk mendapatkan gambaran secara menyeluruh tentang aspek-aspek demografi seperti jumlah serta perkembangan penduduk (jumlah jiwa/KK, kelahiran, kematian dan lain-lain). Perkembangan masyarakat di dalam keterampilan petani, kesejahteraan petani, dan organisasi-organisasi kemasyarakatan yang ada beserta sarana yang tersedia. Status tanah yang dimanfaatkan sebagai lahan pertanian dan pemukiman secara umum serta keadaan fasilitas umum yang tersedia.
Bab 4 - 58
b. Mengadakan survey inventarisasi keadaan agronomi Masalah banjir, keasinan dan pengaruhnya terhadap produksi pertanian. Inventarisasi jenis-jenis tanaman yang diusahakan dan produksinya, perkembangan usaha tani, cara bercocok tanam, pola tanam yang ada, cara pengelolaan air serta kemungkinan penggunaan peralatan pertanian. Memberikan saran-saran tentang kemungkinan penyempurnaan budi daya pertanian yang ada untuk dapat meningkatkan produksi pertanian sekaligus pendapatan petani. Penggambaran tata guna tanah sekarang dan tata guna tanah usulan. c. Mengadakan survey dan inventarisasi keadaan ekonomi masyarakat Penelitian mengenai luas dan pola usaha tani serta perkembangannya. Penelitian tentang hambatan-hambatan yang dihadapi para petani dalam rangka peningkatan dan perluasan usaha tani. Masalah transportasi dan pemasaran hasil d. Melakukan Survey Kelembagaan Survey ini dimaksudkan untuk mengetahui seberapa jauh koordinasi ditingkat proyek dapat berjalan dan bagaimana peranan instansi terkait serta perkumpulan apa saja yang terbentuk dan berjalan sengan aktif. Mengadakan survey mengenai perkumpulan-perkumpulan atau organisasi yang ada di daerah seperti KUD, Kelompok Tani, PKK, Panitia Irigasi, Organisasi O & P, petugas penyuluhan seperti PPL dan lain-lain. Mengidentifikasi dan meneliti permasalahan yang timbul yang mengakibatkan organisasi-organisasi tersebut belum dapat berjalan seperti yang diharapkan.
4. 3. 6.
P E M B U ATAN R E N C AN A L AY O U T
Pelaksanaan lay out tata air ini akan dilaksanakan dengan berpedoman pada : Memanfaatkan semaksimal mungkin tata air yang ada. Cost efective dalam arti memanfaatkan semaksimal mungkin keadaan alam yang ada sehingga tata air yang dibangun dapat berfungsi dengan baik. Mudah melaksanakan pembangunannya di daerah tersebut. Mudah pengoperasian dan pemeliharaannya. Untuk mencapai sasaran di atas, dalam tahapan ini akan disusun secara jelas mengenai Kriteria Desain dan Metode Perhitungan yang akan digunakan untuk Detail Desain Pelaksanaan pekerjaan ini yang dilakukan dalam 2 sub tahapan, yaitu :
Bab 4 - 59
1. Penyusunan Konsep Desain Adalah tahapan berupa penyusunan Tetapan-tetapan atau Standart dan Rumus yang akan digunakan dalam perencanaan, berupa suatu Kriteria Perencanaan ini merupakan tetapan yang dianggap paling sesuai untuk daerah yang akan direncanakan berdasarkan masukkan-masukkan yang diterima dari pekerjaan survey lapangan. Aspek-aspek yang akan ditinjau dalam tahapan ini meliputi : a. Kriteria Hidrologi Kriteria ini diperoleh berdasarkan masukkan dari survey hidrologi dan hidrometri, sebagaimana telah dijelaskan pada bagian proposal ini. Kriteria yang diterima berupa : Hidrotopografi Beban Drainase, terdiri dari : - Hujan Rencana; - Modul Drainase; Ketinggian Banjir; Sedimen Parameters; Beban supplai b. Kriteria Hidrolika Kecepatan Aliran Kecepatan aliran di dalam saluran ditentukan sedemikian, sehingga tidak terjadi pengendapan maupun penggerusan. Dengan demikian aliran akan berkisar diantara kecepatan minimum dan kecepatan maksimum yang diperbolehkan, sesuai dengan bahan saluran yang ada. Akan tetapi apabila ada keterbatasan dari energi yang tersedia (head, perbedaan tinggi atau drainage potensial) dan kriteria tersebut tidak bisa dipenuhi selamanya, maka akan diberikan cara pemeliharaannya. Mengingat pada kawasan pengembangan dipengaruhi pasang surut masih dominan, maka untuk pelaksanaan perhitungan hidrolika perencanaan peningkatan tata reklamasi rawa ini akan dilakukan dengan model matematis berdasarkan pada program yang umum digunakan. 2. Pra-Desain dan Rencana Lay-out Setelah seluruh konsep desain disusun, dilakukan perencanaan awal/pra-desain dan Rencana Lay Out. Langkah yang ditempuh adalah sebagai berikut : a. Skematisasi Rencana Peningkatan Jaringan Tata Air b. Penentuan dimensi-dimensi saluran Bab 4 - 60
c. Perhitungan hidrolika sistem jaringan . d. Dilakukan pemeriksaan apakah perlu perubahan dimensi saluran/bangunan yang telah ditentukan sebelumnya. Apabila diperlukan perubahan, dilaksanakan perhitungan kembali dan prosedur ini diulangi sampai diperoleh dimensi saluran yang optimum. e. Dilakukan perhitungan awal biaya pembangunan. f. Perhitungan ini akan diperlukan untuk menganalisa apakah sistem jaringan yang direncanakan feasible (economic analysis) dan untuk menentukan pembagian paket pekerjaan, apabila anggaran yang tersedia tidak mencukupi. Apabila hasil Evaluasi Ekonomi menunjukkan bahwa skema jaringan yang direncanakan tidak feasible, maka dilakukan penyusunan skema baru sampai diperoleh skema jaringan yang feasible dan pekerjaan dapat dilanjutkan ke perencanaan Detail Produk Pra-desain, secara keseluruhan, berupa :
Konsep desain; Skema jaringan irigasi/drainase; Rencana trace jaringan reklamasi; Dimensi-dimensi dan jenis saluran & bangunan (Prarencana) ; Perhitungan awal biaya pembangunan; Pembagian paket/jenis pekerjaan untuk penyusunan Dokumen Tender (apabila diperlukan)
4. 3. 7.
S Y S TE M P L AN N I N G
System planning ini pada intinya merupakan alternatif-alternatif lay out dengan mempertimbangkan segi positif dan negatifnya, secara ringkas kegiatan system planning ini meliputi :
Elaborasi dan analisa data lapangan Perumusan rencana pengembangan lokasi,menghadapai permasalahan yang ada baik aspek teknis maupun non teknis atau sosio agro ekonomi. Merencanakan lay-out jaringan untuk kegiatan pengembangan yang menunjang hasil/rumusan pada butir b. Perencanaan lay-out juga mempertimbangkan masalah pembebasan tanah yang timbul , kebutuhan jalur hijau dan aspek sosial lainnya.
4. 3. 8.
P E R E N C AN AAN D E TAI L JAR I N G AN TATA AI R
Pelaksanaan perencanaan tata air ini akan dilaksanakan dengan berpedoman pada : Memanfaatkan semaksimal mungkin jaringan reklamasi yang ada Cost Efective, dalam arti memanfaatkan semaksimal mungkin keadaan alam yang ada dengan menggunakan bahan dan teknologi yang tepat.
Bab 4 - 61
Dapat berfungasi dengan baik Mudah melaksanakan pembangunannya di daerah tersebut Mudah pengoperasian dan pemeliharaannya
4.3.8.1. Penggolongan Satuan Lahan Dari uraian penggolongan satuan lahan terlihat jelas bahwa lahan dapat dikelompokkan dalam 3 kelas dengan karakteristik sebagai berikut : * * *
Klas Kapasitas kedalaman Drainase 1 Klas Kapasitas kedalaman Drainase 2 Klas Kapasitas kedalaman Drainase 3
4.3.8.2.
: 0 - 30 cm : 30 - 60 cm : > 60 cm
Zona Pengelolaan Air (WMZ)
Zona pengelolaan air adalah satuan perencanaan penggunaan lahan yang merupakan kombinasi karakteristik fisik (kualitas lahan) dan tipe penggunaan lahan yang diusulkan. Penetapan zona pengelolaan air ini perlu ditentukan, karena akan membawa konsekuensi terhadap bentuk pengelolaan air yang diharus direncanakan, termasuk juga pemilihan jenis infra struktur pengelolaan air dan prosedur untuk mengoperasikannya. Di daerah pasang surut, secara garis besar penggunaan lahannya dapat dibagi menjadi 3 golongan, yaitu :
padi sawah irigasi pasang surut padi tadah hujan tanaman keras dan padi sawah irigasi pompa
Secara terperinci terdapat 8 zona pengelolaan air di daerah pasang surut, seperti dalam tabel berikut :
Bab 4 - 62
Tabel Zona Pengelolaan Air di Daerah Pasang Surut No 1 2 3 4 5 6 7 8
Zona Pengelolaan Air
Land Unit
Rekomendasi Peruntukan
I. (Tanah gambut,Tanaman keras) II. (Tanah berwarna keputihan, kesuburan rendah, tanaman keras) III. (Irigasi pasang surut, padi sawah)
VI VII
Tanaman keras Tanaman keras
I
IV. (Padi sawah,irigasi pompa, tanah berpirit) V. (Padi sawah, irigasi pompa, tanah nonpirit) VI. (Kedalaman drainse > 60 cm, tanaman keras) VII.(Tanah non-pirit, padi tadah hujan) VIII. (Tanah berpirit,tanah gambut, padi tadah hujan)
IV dan V
Padi sawah,tanaman keras dapat diusahakan pada guludan(sorjan) Padi sawah, tanaman keras dapat diusahakan pada guludan(sorjan) Padi sawah, tanaman keras dapat diusahakan pada guludan(sorjan) Tanaman Keras
4.3.8.3.
VIII dan IX III,V dan IX VIII, IX dan X II, III, IV dan V
Padi tadah hujan Padi tadah hujan, tanaman keras dapat diusahakan pada guludan
Debit Rencana
Debit rencana pada saluran irigasi/suplesi dihitung dengan rumus yang umum digunakan, yaitu : Qt = NFR x A /et dimana : Qt : debit rencana (liter/detik) NFR : kebutuhan bersih air irigasi (liter/detik/ha) A : luas daerah irigasi (ha) et : efisiensi irigasi di unit petak tersier Kebutuhan air irigasi untuk padi ataupun tanaman lainnya akan ditentukan dengan memperhatikan faktor-faktor sebagai berikut : 1. Persiapan Tanah 2. Penggunaan Kompsumtive (Compsumtive use) 3. Perkolasi 4. Pergantian lapisan air 5. Hujan Effektif
Bab 4 - 63
4.3.8.4.
Lebar Dasar Saluran
Lebar dasar saluran pemberi dan saluran pembuang akan ditetapkan berdasarkan beban debit pada ruas saluran yang direncanakan, dengan menggunakan persamaan analisa Steady Flow (analisa dimensi dengan konsep analisa gerak air non-statis). Sistem ini terdiri dari jaringan saluran yang berfungsi membuang kelebihan air/sisa buangan dari lahan pada semua tingkat.
Saluran Primer Saluran Primer harus mampu menampung air buangan dari saluran sekunder. Secara umum, elevasi dasar saluran primer lebih dalam dari pada elevasi dasar saluran sekunder. Saluran Sekunder Saluran sekunder harus mampu menampung air buangan dari saluran tersier. Secara umum, elevasi dasar saluran sekunder lebih dalam dari pada elevasi dasar saluran tersier. Saluran Tersier Pembuatan saluran tersier diserahkan kepada pemilik lahan/petani sesuai kebutuhan dan kondisi tanah mereka, kedalaman saluran tersier tergantung dari jenis tanaman. Secara umum sketsa penampang melintang saluran adalah sebagai berikut : Gambar Penampang Melintang Saluran
b
b t
f
HWL
m h
LWL B
Keterangan : B : lebar dasar saluran b : lebar jalan t : lebar tanggul h : tinggi saluran
Bab 4 - 64
f m
: jagaan : kemiringan saluran
4.3.8.5.
Kecepatan Ijin
Perencanaan saluran dilakukan sedemikian rupa sehingga aliran dalam keadaan stabil, artinya saluran tidak mengalami sedimentasi dan erosi. Untuk maksud tersebut maka diupayakan sehingga batas kecepatan tidak melebihi kecepatan maksimum yang diijinkan dengan maksud menghindari terjadinya erosi dan tidak boleh lebih kecil dari kecepatan minimum yang diijinkan dengan maksud menghindari sedimentasi. Untuk semua saluran induk dan sekunder, kecepatan minimum pada debit rencana adalah 0,3 m/dt. Berikut ini disarikan pada tabel di bawah ini. Tabel Kriteria Saluran Debit rencana
K
Q(m3/detik)
Kemiringan Talud Minimum
Tinggi Jagaan Minimum
(meter)
(meter)
Lebar Tanggul
Kecepatan Ijin
(meter)
(m/detik)
0,5
35
1,0
0,40
1,0
0,6
0,5 – 1,0
35
1,0
0,50
1,0
0,6
1,5 – 5,0
40
1,0-1,5
0,60
1,5-2,0
0,7
Sumber : Standar Irigasi KP-03 (Perencanaan Saluran)
4.3.8.6.
Koefisien Kekasaran Saluran Pembuang
Koefisien kekasaran saluran (Koefisien Strickler) K sangat bergantung pada faktorfaktor seperti kekasaran dasar saluran dan talud, vegetasi dan ketidak teraturan trase. Harga k yang digunakan untuk mendesain saluran disarikan pada tabel berikut. Tabel Kriteria Koefisien Kekasaran Strickler (K) Tanpa Pasangan Nama Saluran
K-Strickler
Saluran pembuang
33
Saluran-saluran tersier Saluran induk dan sekunder, Saluran induk dan sekunder,
35 3
Qp < 1 m /det 3
1 < Qp < 5 m /det
35 40
Bab 4 - 65
Saluran induk dan sekunder, Saluran induk dan sekunder,
4.3.8.7.
5 < Qp < 10 m3/det
42,5
3
Qp > 10 m /det
45
Kemiringan Sisi Saluran
Akan ditentukan dari analisa mengenai stabilitas lereng tanah pada beberapa kedalaman, baik pada saluran primer, saluran sekunder maupun saluran tersier. Tabel Kemiringan Sisi Saluran (1 Tegak : m Datar) Jenis Tanah
Kemiringan Talut (m)
Batuan
0,25
Batuan lunak
0,5 - 0,7
Lempung kaku
0,5 - 1,1
Geluh , <1,0 m
1,0
Geluh, >1,0 m
1,5
Geluh pasiran
1,5
Pasir lepas
2,0
4.3.8.8.
Tinggi Jagaan (Free Board)
Tinggi jagaan adalah ruang bebas di atas muka air maksimum pada saluran. Tinggi jagaan berkaitan dengan debit yang mengalir pada ruas saluran yang ditinjau. Untuk saluran induk dan sekunder, tinggi jagaan di atas elevasi muka air rencana mengikuti KP-03, Standar Irigasi. Tabel Tinggi Jagaan Saluran Debit (m3/detik)
Tinggi Jagaan untuk Tanggul (meter)
< 0,5
0,40
0,50 - 1,50
0,50
1,50 - 5,0
0,60
5,0 – 10,0
0,75
Bab 4 - 66
4.3.8.9.
Kecepatan Aliran
Kecepatan aliran yang terjadi harus berada di bawah kecepatan maksimum yang diijinkan dan bergantung pada jenis tanah pada dasar maupun tepi saluran. Tabel Kecepatan Maksimum yang Diijinkan Pada Saluran Jenis Tanah Asli yang Dilewati Saluran
Kecepatan Maksimum yang Diijinkan (m/detik)
Pasir halus (koloidal)
< 0,45
Geluh pasiran(non-koloidal)
< 0,53
Geluh halus (non koloidal)
< 0,60
Lanau aluvial
< 0,60
Geluh padat biasa
< 0,75
Abu vulkanik
< 0,75
Lempung kaku (sangat koloidal)
< 1,13
Sumber : Referensi 10 ( Dari Fortier dan Scobey, 1925)
4.3.8.10.
Bangunan
Bangunan yang direncanakan pada daerah studi berupa bangunan pengendali muka air maupun erosi dan bangunan pelengkap seperti pintu skot balok dan jembatan. Adapun fungsi dari bangunan ini pada daerah studi adalah : Untuk mengatur pola aliran (menjaga muka air yang diperlukan) Untuk keperluan konservasi (mengendalikan erosi pada saluran)
a. Bangunan Air Kriteria yang perlu diperhatikan dalam perencanaan bangunan air yaitu : Bangunan hidrolis ditempatkan sedemikian rupa agar dapat berfungsi sebagai sarana konservasi dan menjaga muka air yang diinginkan (mengatur pola aliran) baik pada saat kemarau maupun musim penghujan Perencanaan struktur bangunan air memperhatikan kondisi kekuatan tanah di lokasi yang bersangkutan Bangunan direncanakan dapat dioperasikan dengan mudah, sederhana dan jumlahnya sesedikit mungkin Bangunan-bangunan hidrolis diberi tinggi jagaan yang cukup.
Bab 4 - 67
Jenis bangunan air/hidrolis tersebut dapat dijelaskan sebagai berikut :
Bangunan Ukur Ambang Lebar
Rumus Pengaliran : Q = Cd x 1.70 x b x h11,5 Dimana : Cd = Koefisien pengaliran = 1,03 b = Panjang mercu, (m) h1 = Tinggi air di udik dan di atas mercu r = p,5 h1 maks h1L = Perbandingan air dan lebar mercu = 1
Bangunan Sadap
Bab 4 - 68
a.
Perhitungan dimensi hidrolik bangunan sadap dengan ambang lebar digunakan rumus : Q = 1.70 b. h11,5 dimana : b = Lebar bukaan, (m) h1 = Tinggi air di atas mercu ambang lebar, (m)
b.
Perhitungan dimensi hidrolik bangunan sadap dengan ambang sempit digunakan rumus : Q = 0,85 b. h11,5 dimana : b = Lebar bukaan, (m) h1 = Tinggi air di atas mercu ambang lebar, (m)
Bangunan Terjun 1. Bangunan Terjun Tegak
dimana : B = h70 =
Bt = Lebar saluran pemasukan, (m) Tinggi air di saluran udik untuk Q70, (m)
Lebar bukaan :
Bab 4 - 69
B70
= Q70 / ( 1.7.h701,5 ) = minimum 0.30, diambil = Bt (aman)
2. Bangunan Terjun Miring Permukaan miring yang menghantarkan air ke dasar kolam olak, adalah praktek perencanaan yang umum, khususnya jika tinggi jatuh melebihi 1.5 meter. Pada bangunan terjun kemiringan permukaan belakang dibuat securam mungkin dan relatif pendek. Jika peralihan ujung runcing dipakai diantara permukaan pengontrol dan permukaann belakang (hilir), disarankan untuk memakai kemiringan yang tidak lebih curam dari 1 : 2.
Inlet dan Outlet Bangunan-bangunan inlet dan outlet ini adalah bangunn-bangunan yang berfungsi mengatur masuk keluarnya air dari dan ke saluran yang letaknya ada di ujung-ujung saluran tersier, tepatnya di lokasi-lokasi pemasukan dan pengeluaran air. Setiap bangunan pengatur dilengkapi dengan pintu sorong/skot balok. Pintu sorong yang digunakan adalah Pintu Ulir. Pintu ini dioperasikan untuk mengendalikan drainase dan juga saat banjir dan saat pembilasan saluran. Bidang pintu terbuat dari papan sedangkan stang pintu terbuat dari baja. Tanggul Bagian terpenting dari perencanaan tanggul adalah perhitungan stabilitas tanggul. Dimana kestabilan lereng dihitung terhadap bagian yang cenderung longsor. Perhitungan stabilitas dilakukan dengan menggunakan metode BISHOP, metode ini membagi irisanirisan vertikal dengan asumsi terjadi gaya antar irisan secara horisontal.
Bab 4 - 70
Gambar Stabilitas Lereng
2
1
3 4
Angka stabilitas lereng :
Fs Normal
=
1 R WQ sin
x = R WQ sin Dimana Fs = C = = = W = =
(cb+W tan)sec 1+(tan tan)/F
: Faktor keamanan Kohesi tanah Sudut geser dalam sudut tiap irisan berat irisan b.h.sat
b. Bangunan Pelengkap Maksud dari bangunan pelengkap di sini adalah bangunan penunjang sistem tata air di daerah lokasi studi, jembatan dan jalan inspeksi. b.1. Jembatan Jembatan di sini berfungsi sebagai pelengkap jalan usaha tani. Jembatan dibuat dengan bentang/lebar sedemikian hingga orang atau kendaraan dapat melewatinya dengan cukup aman. Jembatan ini dibuat untuk menghubungkan antara lokasi satu dengan lainnya.
Bab 4 - 71
Jembatan ini bisa dibuat dengan konstruksi kayu maupun beton (tergantung kondisi kendaraan yang melewatinya). b.2. Gorong-gorong Untuk mendapatkan dimensi gorong-gorong masing-masing saluran yang memerlukannya dihitung dengan persamaan gorong-gorong pendek (KP.01) :
Q A(2 gz ) 0,5 AV A R 2 Sedangkan gorong-gorong lebih panjang, kehilangan energi dihitung dengan persamaan sebagai berikut :
Kehilangan energi masuk H
(Va V ) 2 2g
Kehilangan energi keluar H
(V Va) 2 2g
Kehilangan energi akibat gesekan H K (
V2 V2 L ) ( 2 ).( ) 2g R K
Dimana : Q A g z H R L V Va
= = = = = = = = = =
debit rencana (m3/det) koefisien debit luas penampang basah (m2) grafitasi (9,81 m/det2) kehilangan energi (untuk gorong-gorong < 20,00 m) kehilangan energi (untuk gorong-gorong > 20,00 m) jari-jari hidrolis (m) panjang gorong-gorong (m) kecepatan aliran dalam pipa (m/det) kecepatan aliran pada saluran (m/det)
b.3. Jalan Inspeksi Jalan inspeksi digolongkan sebagai jalan kelas III atau lebih rendah lagi menurut standar Bina Marga No.13/1970 (BINA MARGA, 1970) dan merupakan jalan satu jalur. Untuk jalan-jalan yang berada dibawah wewenang Direktorat Irigasi, Standar Bina Marga telah diperluas lagi menjadi :
Bab 4 - 72
Kelas Kelas Kelas Kelas Kelas
I II III IV V
: : : : :
Jalan Jalan Jalan Jalan Jalan
Nasional (Standar Bina Marga) Provinsi (Standar Bina Marga) Kabupaten, jalan desa, jalan inspeksi utama (Standar Bina Marga) penghubung, jalan inspeksi sekunder (Standar Bina Marga) setapak/jalan orang
Lebar jalan dan perkerasan untuk jalan-jalan kelas III, IV dan V (yang punya arti penting dalam suatu proyek) disajikan dalam tabel berikut. Jalan kelas III dengan perkerasan; jalan kelas IV boleh dengan perkerasan (untuk yang lebih penting) atau tanpa perkerasan. Kelas V umumnya tanpa perkerasan. Tabel Lebar Standar Jalan
Kelas Jalan Kelas III Kelas IV Kelas V
Lebar Total Jalan
Lebar Perkerasan
5m 3m 1,5 m
3m -
Jalan inspeksi direncanakan dibangun di atas tanggul saluran. Bila didekat rencana saluran terdapat jalan desa atau jalan setapak, maka dapat digunakan sebagai jalan inspeksi. Kecepatan maksimum direncanakan 40 km/jam (menurut standar Bina Marga No. 13/1970).
4.3.8.11.Tanggul Banjir Ketinggian tanggul banjir ditentukan dengan melakukan perhitungan debit banjir dengan periode ulang 25 tahun. Penentuan periode ulang juga akan dicek dengan periode ulang banjir yang pernah terjadi dilapangan atas informasi penduduk dan perhitungan hidrolis level air banjir. Periode ulang banjir rencana akan didiskusikan dengan pihak direksi atas dasar hasil perhitungan periode ulang yang terjadi di lapangan dan periode ulang usulan yang sudah dihitung level banjirnya. Hasil keputusan bersama tersebut akan dilanjutkan untuk perhitungan perencanaan selanjutnya. Tangggul merupakan salah satu bangunan pengendali banjir yang berfungsi untuk mencegah melimpasnya air banjir untuk kala ulang yang disesuaikan dengan Pedoman Pengendalian Banjir. Tanggul umumnya dibuat dari tanah, namun pada kondisi tertentu
Bab 4 - 73
dapat dibuat dari pasangan batu atau beton. Kondisi tertentu tersebut karena lahan tempat kedudukan tanggul terbatas (melewati pemukiman) atau bahan tanah sulit didapat. Material pembentuk badan tanggul dari tanah setidaknya memenuhi persyaratan antara lain kekedapannya tinggi, nilai kohesinya tinggi, dan dalam keadaan jenuh air sudut geser dalamnya tinggi, pekat dan angka porinya rendah. Tanah campuran antara pasir dan lempung dengan proporsi ± 1/3 bagian pasir dan ± 2/3 bagian lempung merupakan bahan tanggul yang cukup memadai. A. Alinyemen Tanggul Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam menentukan alinyemen tanggul adalah :
a) Lokasi alinyemen tanggul Tempat kedudukan (trase) tanggul dipilih pada lokasi yang kedap air, dihindari lokasi yang mempunyai daya dukung pondasi rendah seperti tanah rawa, lumpur lunak dan tanah gambut.
b) Arah Alinyemen Hal perlu diperhatikan dalam menentukan arah trase adalah hal-hal sebagai berikut :
Penampang basah saluran yang paling efektif dengan kapasitas pengaliran yang maksimum.
Searah dengan arus saluran, dihindari belokan yang tajam.
Alinyemen tanggul kiri dan kanan diusahakan paralel dengan alur saluran, dihindari adanya perubahan lebar saluran yang mendadak.
Bantaran saluran diusahakan mempunyai jarak yang cukup lebar, sehingga jarak antara tepi alur saluran dengan kaki tanggul cukup jauh.
c) Jarak Antara Alinyemen Tanggul Hal berpengaruh terhadap jarak antara alinyemen adalah :
Debit banjir rencana
Saluran sangat lebar dan alirannya memperlihatkan adanya turbulensi, maka lebarnya dibatasi dengan cara membuat tanggul sirip pada bantarannya.
Apabila tidak dapat dihindari adanya belokan tajam, maka untuk menghindari pukulan air untuk itu lebar sungai pada ruas ini perlu ditambah secukupnya.
Bab 4 - 74
Tanggul sedapat mungkin dibuat sejajar, apabila tidak dapat dihindari karena adanya penyempitan, maka setelah penyempitan diusahakan diperlebar lagi sesuai dengan lebar normalnya.
d) Pada Muara Sungai Apabila ada dua sungai yang berdekatan maka tanggul perlu ditetapkan sehingga tidak mengganggu aliran sungai-sungai tersebut. B. Penampang Tanggul Perencanaan penampang tanggul yang penting adalah sebagai berikut :
a) Mercu tanggul Tinggi elevasi mercu ditentukan dari perhitungan tinggi muka air akibat debit banjir rencana ditambah dengan tinggi jagaan. Besarnya tinggi jagaan tergantung dari debit banjir rencana. Standar tinggi jagaan pada umumnya adalah sebagai berikut : 200 m3/dt
Debit banjir kurang dari
Debit banjir antara
200 s/d 500 m3/dt
: tinggi jagaan 0,80 m
Debit banjir antara
500 s/d 2.000 m3/dt
: tinggi jagaan 1,00 m
Debit banjir antara 2.000 s/d 5.000 m3/dt
: tinggi jagaan 1.20 m
Debit banjir antara 5.000 s/d 10.000 m3/dt
: tinggi jagaan 1,50 m
Debit banjir lebih dari
10.000 m3/dt
: tinggi jagaan 0,60 m
: tinggi jagaan 2,00 m
Lebar mercu tanggul dari tanah tergantung dari debit banjir rencana. Standar lebar mercu tanggul apabila digunakan juga untuk jalan inspeksi pada umumnya adalah sebagai berikut : 500 m3/dt
Debit banjir kurang dari
Debit banjir antara
500 s/d 2.000 m3/dt
: lebar mercu 4,00 m
Debit banjir antara 2.000 s/d 5.000 m3/dt
: lebar mercu 5.00 m
Debit banjir antara 5.000 s/d 10.000 m3/dt
: lebar mercu 6,00 m
Debit banjir lebih dari
10.000 m3/dt
: lebar mercu 3,00 m
: lebar mercu 7,00 m
b) Kemiringan tanggul Penentuan kemiringan tanggul ini sangat penting karena berkaitan dengan masalah infiltrasi air kedalam tubuh tanggul dan karakteristik mekanika tanah sebagai bahan tanggul.
Bab 4 - 75
Kemiringan lereng tanggul tanpa perkuatan minimal 1:2. Kemiringan lereng tanggul untuk berbagai macam jenis klasifikasi tanah menurut USBR adalah sebagai berikut :
Klasifikasi tanah GW, GP, SW dan SP tidak dianjurkan, karena lulus air.
Klasifikasi tanah GC, GM, SC, SM kemiringan minimal 1:2,00
Klasifikasi tanah CL, ML kemiringan minimal 1:2,50
Klasifikasi tanah CH, MH kemiringan minimal 1:2,50
c) Pondasi tanggul Kedalaman pondasi atau parit halang setidak-tidaknya 1/3 dari kedalaman air banjir rencana.
Batas Manfaat Sungai 5m
Bantaran
Bantaran
5m
MA Rencana
Gambar 6.7 : Geometri Tanggul Banjir C. Stabilitas Tanggul Metode yang digunakan untuk menghitung stabilitas lereng adalah dengan cara irisan Bishop. Tanggul yang terendam lama dan tinggi air banjirnya cukup tinggi maka perlu juga dibuatkan garis rembesannya. Apabila garis rembesan memotong lereng tanggul belakang, maka akan terjadi kebocoran. Cara menghindari kebocoran tersebut adalah dengan memperkecil kemiringan lereng tanggul bagian belakang sehingga didapatkan lebar bawah tanggul yang cukup atau dengan membuat drainase tanggul. Pada umumnya tanggul banjir tidak diberi pembuang, karena banjir yang terjadi biasanya jangkanya hanya sebentar. Prinsip dasar yang digunakan untuk menganalisa kestabilan lereng adalah dengan meninjau keseimbangan batas, yakni dengan jalan membandingkan antara kekuatan geser yang ada dari parameter tanah dengan kekuatan geser yang terjadi. Angkaangka perbandingan tersebut merupakan angka faktor keamanan. Dalam perhitungan dianggap, bahwa garis kelongsoran lereng terjadi pada bidang gelincir yang berbentuk lingkaran. Bidang longsor ini selanjutnya dibagi-bagi dalam
Bab 4 - 76
beberapa segmen dan gaya-gaya yang bekerja pada tiap-tiap segmen dihitung. Secara skematis diperlihatkan pada Gambar F-55 dan Gambar F-56 sebagai berikut: X O
R
b
W
L
S
Xn
Gambar 6.8 : Gaya-gaya yang Bekerja pada Bidang Longsor
b
En
P L
uL
S
Xn+1
P'
Wx
sin
En+1
W
Gambar 6.9 : Gaya yang Bekerja pada Segmen dimana : W
=
berat segment
S
=
gaya tangensial yang bekerja pada bidang gelincir
P
=
gaya normal yang bekerja pada bidang gelincir
Bab 4 - 77
X
=
gaya vertikal yang bekerja pada segmen
E
=
gaya horisontal yang bekerja pada segmen
L
=
lebar bidang gelincir per segmen
b
=
lebar segmen
=
sudut yang dibentuk oleh garis vertikal dengan garis yang melalui pusat lingkaran dan pertengahan bidang gelincir per segmen
c
=
kohesi tanah
=
sudut geser dalam
u
=
tekanan air pori
FK
=
faktor keamanan
Untuk melakukan perhitungan ini lereng dibagi dalam beberapa segmen dan selanjutnya dilakukan tinjauan terhadap salah satu segmen seperti pada gambar diatas. Gaya yang menyebabkan kelongsoran adalah berupa momen penggerak segmen sebesar W x X. Momen penggerak seluruhnya diperoleh dengan menjumlahkan momen dari setiap segmen. Jumlah momen penggerak seluruhnya = W.X = W.Rsin = R x sin Faktor keamanan (FK) adalah perbandingan antara kekuatan geser yang ada dengan kekuatan geser yang diperlukan untuk mempertahankan kemantapan. Jadi kalau kekuatan geser = s, maka kekuatan geser untuk memperta-hankan kemantapan adalah = S/FK. Jika S = gaya pada dasar segmen, maka: S = s x L/FK dimana s = c’ + P’ tan’.
sxL xR FK
Momen perlawanan segmen
Momen perlawanan seluruhnya
sxL xR FK
Dengan mempersamakan momen perlawanan dengan momen penggerak, maka :
R W sin
R s L FK
Bab 4 - 78
Dengan demikian :
FK
s L W sin
Jika nilai s diganti dengan c’ + P’ tan’ dimana P’ = P – u, maka : S = c’ + (P-u) tan ’ sehingga :
FK
c'L P u L tan ' W sin
FK
1 c' L P u L tan ' W sin
Pada cara Bishop besarnya P diperoleh dengan menguraikan gaya-gaya lain pada arah vertikal, yaitu :
c' sin W X n X n 1 L u cos FK P u L tan ' cos sin FK Sehingga :
P u L tan ' sin P u L cos W X n X n1 c'L sin u L cos FK
F
Pada cara Bishop ini, nilai (Xn-Xn+1) dianggap sama dengan nol, sehingga :
c' sin W L u cos FK P uL tan ' cos sin FK Jadi :
FK
4.3.8.12.
1 sec c' b W u b tan ' tan ' tan W sin 1 FK
Daerah Milik Saluran
Daerah milik saluran (DSM) adalah daerah bebas yang termasuk dalam penguasaan dan kepentingan saluran, DSM harus mengingat tempat kerja untuk pemeliharaan dan tempat penimbunan galian saluran (pemeliharaan atau peningkatan) pada masa depan.
Bab 4 - 79
Daerah Milik Saluran mempunyai batasan dari tepi tanggul saluran yang terluar sampai dengan tepi saluran tanggul terluar di sisi lawannya. Tetapi DSM tersebut tidak bisa diterapkan pada saluran yang sudah dibuat dan pemukiman yang sudah dikapling dan dihuni, pada kondisi seperti tersebut terpaksa tidak akan menggunakan kriteri DSM.
4.3.8.13.
Model Matematik Duflow
Dalam pengelolaaan air memerlukan suatu manajemen yang dinamis untuk pengaturan air baik untuk keperluan air industri, pertanian, kebutuhan domestik, perikanan, energi air, pemantauan kualitas air serta pengendalian banjir. Oleh karena itu penggunaan model yang dapat menirukan berbagai kondisi alam yang sesungguhnya menjadi sangat diperlukan agar dapat dicapai suatu desain serta manajemen yang optimal. Di dalam sistim DUFLOW, yang merupakan salah satu model dari prototipe dapat disusun dari suatu rangkaian tipe dan elemen yang tersedia adalah penampang saluran terbuka (sungai maupun saluran) dan bangunan pengatur (structure). Sebagai contoh pada kasus gelombang banjir di sungai, debit banjir dari bagian hulu mengalir ke bawah melalui bagian sungai yang dipisahkan oleh adanya bendung. Kondisi batas yang dipilih : Elevasi muka air dan debit tetap atau berubah sebagai fungsi dari waktu atau mengikuti fungsi fourier Aliran masuk atau aliran keluar jaringan saluran dapat diberikan dalam bentuk debit (fungsi waktu) atau dapat dihitung dari curah hujan dengan menggunakan hubungan hujan aliran sederhana Hubungan elevasi debit (lengkung debit) dalam bentuk tabel. Gesekan oleh angin yang pada beberapa kasus dominan, dapat pula diperhitungkan. Bagan jaringan saluran yang dapat menunjukkan orientasi dan hubungan antara ruas dan simpul dapat ditayangkan oleh program apabila diperlukan. Hal ini untuk memudahkan pemeriksaan bila terjadi kesalahan pemasukan data. Bentuk penampang saluran yang sederhana dapat dilukiskan hanya dengan beberapa data. Untuk penampang yang rumit seperti pada sungai alam, lebar aliran/flow ridth dan lebar tampungan/storage width, faktor tahanan dan radius hidraulik dapat diberikan sebagai fungsi dari elevasi air. Dalam DUFLOW dimungkinkan pula untuk menggunakan salah satu dari dua rumus gesekan air yaitu rumus Manning atau Chezy. Bab 4 - 80
Ada beberapa jenis bangunan air yang terdapat pada DUFLOW yang dapat dimodelkan sebagai over flow dan underflow. Transisi dari berbagai situasi seperti overvlow dan underflow, aliran sub dan superkritis pada berbagai arah akan diperhitungkan secara otomatis oleh DUFLOW. Dalam periode eksekusi program, tinggi dan lebar dari pintu air dapat dirubah tergantung dari kondisi perhitungan elevasi muka air pada tempat tertentu dengan mengikuti suatu prosedur yang telah ditentukan sebelumnya (trigger conditions). Program DUFLOW terdiri atas 3 (tiga) module yang dikendalikan oleh Master Menu Utama. Ketiga Modul tersebut adalah : modul masukan (input module), modul perhitungan (computional module), module keluaran (output module). Data yang disiapkan menggunakan modul masukan yang kemudian disimpan pada file Network (NET) dan Boundary (BND) yang berisikan semua informasi tentang perhitungan. Lingkup pekerjanaan dari module matematika Duflow ini adalah : Skematisasi dari sistem jaringan yang ada Pemilihan Boundary condition dan initial condition Kalibrasi model Running desain model dengan berbagai alternatif Evaluasi hasil running Rekomendasi sistim tata jaringan berdasarkan pemilihan dari alternatif desain model. Persamaan Dasar Pada sub bab ini akan diberikan gambaran tentang persamaan dasar yang digunakan pada model matematik DUFLOW dan prosedure numerik untuk mendiskret dan penyelesaian persamaan tersebut. Model matematika DUFLOW dikembangkan berdasarkan diferensial parsial aliran tak langgeng satu dimensi pada saluran. Persamaan ini adalah merupakan translasi dari hukum kekekalan massa (kontiunitas) dan momentum. Persamaan tersebut adalah :
B
H t
Q X
0
dan Bab 4 - 81
Q (Qv) H g / Q / Q gA 2 b . . w2 . cos( ) t X X C A.R
sedangkan Q=v*A Dimana : t x H (x , t ) v (x,t) R (x,H) A (x,H) b (x,H) B (x,H) g C (x,H) W (t) (t) (t) (x)
= = = = = = = = = = = = =
Waktu Jarak, diukur sepanjang sumbu saluran Elevasi muka air diukur terhadap suatu bidang referensi Kecepatan rata-rata (rata-rata pada suatu penampang melintang) radius hidraulic dari penampang melintang. Luas penampang aliran Lebar penampang aliran Lebar penampang tampungan percepatan grafitasi Koefesien chezy Kecepatan angin arah angin dalam derajat arah sumbu saluran dalam derajat, diukur searah jarum jam dari arah utara. = Koefesien konversi angin = Faktor koreksi karena tidak seragam distribusi kecepatan, didefinisikan sebagai :
A / Q 2 . fx ( y, z ) 2 dy . dz
dimana integrasi dilakukan untuk seluruh luas penampang A. Hukum kekekalan massa menyatakan jika elevasi muka air berubah pada suatu lokasi, ini merupakan hasil aliran masuk dikurangi aliran keluar. Persamaan momentum melukiskan bahwa perubahan momentum adalah hasil dari gaya luar dan gaya dalam yang bekerja yaitu gaya seret, angin dan grafitasi. Dalam penurunan rumus di atas diasumsikan bahwa air merupakan suatu fluida yang homogen sehingga kerapatan air dianggap tetap. Komponen advective di dalam persamaan momentum :
(Qv) x
Bab 4 - 82
dapat dirubah menjadi :
2QQ Q 2A 2 Ax A x
Bagian pertama dari persamaan di atas melukiskan pengaruh perubahan debit, sedangkan bagian kedua yang melukiskan pengaruh perubahan luas tampang aliran dikenal sebagai Froude Term. Pada kasus dimana luas tampang berubah secara mendadak, Froude Term ini akan menyebabkan ketidak stabilan perhitungan. Diskretisasi persamaan aliran tak langgeng dalam ruang dan waktu menggunakan skema implisit preisman empat titik. Pada waktu ruas saluran x, dari xi ke simpul xI+1 dan suatu interval waktu t pada waktu t = tn ke tn+1, maka diskretisasi elevasi muka air H dapat disajikan sebagai berikut : Hin+ = (1-) Hin + Hin+ pada simpul xi dan waktu t + t Hni+1/2 = ½ (Hni+1/2 + Hni) diantara simpul xi dan xi+1 pada waktu t Dengan cara yang sama viariabel tak bebas yang lain dapat dilakukan diskretisasinya. Transformasi persamaan diferensial parsial dapat ditulis sebagai suatu sistem persamaan aljabar dengan mengganti bentuk diferensialnya dengan bentuk beda hingga (finite difference) bentuk terakhir ini merupakan pendekatan dari diferensial pada titik tinjau (Xi+1/2 + tn+) seperti yang digambarkan pada gambar di bawah ini :
t n+1 t n- x I+1 /2
I+1
x
Bab 4 - 83
Persamaan (1) dapat ditransformasikan ke dalam :
B *i 0,5
H in01,5 H in 0,5 t
Qin01,5 Qi 0,5 t
Qin1 Qin 0 x
Qin1 n 1 Qin n 1 ( * Qi 1 * Qi Qin01,5 Qin 0,5 gAi* 0,5 ( Hin1 ) Ai 1 Ai 2 g xi x1 (C AR)*i 0,5
b 2 (Wi n01,5 ) 2 Cos ( n 1 ) Tanda * menyatakan bahwa nilainya didekati pada saat tn+…. Gambar ini adalah tahap kedua dalam waktu dan tempat jika nilai = 0,50. Dan ini dapat dilihat dalam waktu dan tempat jika nilai massconservative. Pada penerapan lainnya nilai lebih besar misalnya nilai 0,55 digunakan dalam perhitungan maka hasilnya lebih stabil (Roache). Nilai yang ditunjukkan dengan (*) digunakan dalam perhitungan proses iterative. Sebagai contoh, sebuah gambar dari B adalah : B* = Bn Yang ditunjukkan dalam langkah iteration berikut : B* = 0,5 ( Bn+1, * ) Dimana Bn+1, * adalah hasil perhitungan baru dari B saluran dalam jaringan terdapat langkah ke tn+1 : 3.
Qn+11 = N11 Hn+11 + N12 Hn+11+1 + N13
4.
Qn+11+1= N12 Hn+11 + N22 Hn+11+1 + N23
n+1
jadi untuk semua cabang-cabang
PETUNJUK PRAKTIS PENGGUNAAN MODEL MATEMATIK DUFLOW Berikut ini diberikan petunjuk praktis tentang penggunaan model matematik DUFLOW. Petunjuk ini berlaku untuk memodelkan jaringan saluran terbuka.
Bab 4 - 84
Untuk memodelkan suatu kondisi tertentu memerlukan suatu keputusan untuk menentukan : 1. Daerah tinjauan, meliputi ruang dan waktu 2. Kondisi batas alamiah 3. Skematisasi ruas saluran, bangunan dll 4. Diskretisasi ruang dan waktu Setiap topik akan dibahas secara garis besar sebagai berikut :
DUFLOW adalah model hydro-dynamic, khususnya cocok untuk mensimulasikan perubahan dari sistim jaringan saluran yang ada. Hasil simulasi dari sistim jaringan saluran yang sudah ada dapat diverivikasi. Tidak demikian halnya untuk mensimulasikan suatu saluran baru. Perlu hati-hati apakah data yang digunakan dan telah diverivikasi pada kondisi hidraulik saluran yang ada juga berlaku untuk saluran baru .
Khususnya batas model harus dipilih dengan hati hati dalam kasus dimana perubahan terhadap sistim yang ada akan berpengaruh terhadap kondisi batas yang pada gilirannya mempengarui kondisi hidraulik pada daerah tinjauan. Karena kondisi batas yang digunakan pada kondisi saat ini dan kondisi baru adalah sama, hal ini akan mengakibatkan kesalahan dalam mensimulasikan perubahan yang akan datang. Dengan demikian harus hati-hati agar : perubahaan pada sistem tidak akan mempengaruhi kondisi batas atau kondisi batas tidak akan mempengaruhi kondisi daerah tinjauan. Sebagai contoh jika suatu bangunan direncanakan akan dibangun di sungai dan diinginkan untuk meramalkan perubahan elevansi banjir pada suatu lokasi di hilirnya, maka batas hulu harus dipilih pada lokasi yang cukup jauh dari hulu bangunan sehingga akibat pembuatan bangunan tidak berpengaruh pada lokasi tersebut. Batas hilir harus ditetapkan jauh dihilir sehingga suatu gelombang yang dipantulkan/direfleksikan pada lokasi ini akan hilang pengaruhnya pada lokasi tinjauan. Pemilihan ini dapat diverivikasi dengan melakukan pemeriksaan pengaruh dari kondisi batas, sebagai contoh untuk kondisi batas hulu, perhitungan dengan dan tanpa bangunan dapat dibandingkan sedangkan untuk kondisi batas hilir dua perhitungan dengan lokasi batas hilir yang berbeda dapat dibandingkan. Setelah lokasi batas model ditentukan, langkah berikutnya adalah menentukan tipe dari kondisi batas (elevansi muka air debit atau hubungan debit dan elevansi muka air) yang akan digunakan. Pilihan terbaik adalah menggunakan tipe kondisi batas yang kurang sensitif terhadap perubahan di dalam model. Jadi kondisi batas hulu pada sungai lebih di sukai berupa debit (Q) sedangkan kondisi batas hilir sebaiknya adalah elevansi muka air
Bab 4 - 85
jika sungai mengalir menuju danau atau laut, atau hubungan H - Q berdasarkan aliran seragam jika batas hilir terletak pada suatu lokasi sungai. Sebagai catatan bahwa ujung buntu (dead end, Q = 0 secara permanen) adalah kondisi batas standar di DUFLOW, dengan demikian untuk kasus tersebut tak perlu dimasukkan sebagai kondisi batas pada file masukan . Skematisasi yang sangat rinci pada jaringan saluran yang tak perlu dilakukan mengingat sifat dari persamaan dasar yang digunakan. Umumnya sedikit berubahan pada penampang milintang hanya akan mengakibatkan perubahan kecil pada lokasi yang kita tinjau. Dianjurkan untuk mulai dulu dengan model yang agak kasar guna melakukan pemeriksaan sensifitasnya terhadap perubahan yang terjadi pada penampang melintang sebelum bekerja pada model yang lebih teliti. Demikian pula bila terdapat bangunan air pada jaringan saluran. Sebagai contoh adalah tidak efesien untuk memodelkan setiap jembatan ataupun bangunan lain sebagai bangunaan tersendiri, lebih baik pengaruh bangunaan tadi disimulasikan dengan cara menaikkan koefesien hambatan di saluran guna memperhitungkan hambatan yang di akibatkan oleh adanya bangunan tersebut. Hanya bangunaan yang mengakibatkan penyempitan besar pada alur sungai yang perlun dimodelkan tersendiri. Untuk interval jarak dan waktu argumen yang sama juga berlaku. Diskripsi yang sangat rinci sering kali tak diperlukan. Interval jarak ditentukan sedemikian rupa sehingga perubahan penampang sungai dapat diikuti dan dimodelkan dengan baik. Pedoman lain adalah bahwa interval jarak di usahakan 1/40 atau lebih kecil lagi dari panjang gelombang (jika ada data) Juga interval waktu harus lebih kecil dari priode gelombang. Dianjurkan untuk melakukan analisis sensitivitas untuk melihat pengaruh nilai interval jarak dan interval waktu yang digunakan. Dalam skematisasi lay out saluran, simpul simpul harus ada pada: batas jaringan saluran, percabangan dan pada kedua ujung bangunan (langsung pada ujung hulu dan hilir bangunaan). Pembagian lebih kecil dari pada suatu ruas di perlukan bila suatu ruas lebih panjang dari yang seharusnya. Pembagian yang lebih rapat di perlukan pada daerah dimana penammpang sungai berubah mendadak. Interval jarak yang tidak sama antara bagian-bagian sungai tidak menjadi masalah pada tingkat ketelitian hasil yang diperoleh, mengingat modelnya menggunakan skema implisit dari preissmann. Akhirnya yang perlu di tekankan adalah : penggunaan model ini tanpa pengertian yang baik terhadap fenomena yang terjadi ataupun tanpa adanya suatu verifikasi yang memenuhi syarat, akan meningkatkan resiko kesalahan dari hasil model.
Bab 4 - 86
Hasil Dari Model Matematik Duflow Skematisasi Jaringan Simulasi duflow untuk saluran pembawa dan saluran pembuang akan dilakukan secara terpisah dengan penyederhanaan (node dan branch /section). Kondisi Batas Kondisi batas yang diterapkan pada simulasi jaringan terdiri dari : Untuk Jaringan Pembuang Pasang surut di sungai yang direncanakan sebagai saluran pembuang Hujan satu harian lima tahunan di lahan Elevasi dasar lahan Struktur Ada tiga jenis struktur yang direncanakan sebagai bangunan pelengkap dan penunjang yaitu jembatan kayu yang dilengkapi dengan pintu tabat pada bagian hilirnya untuk setiap akhir saluran sekunder pembuang, kemudian pintu tabat di setiap awal saluran sekunder pembawa. Selain itu juga direncanakan jembatan kayu. Dalam simulasi duflow yang akan dilakukan pengaruh adanya bangunan tersebut pada perhitungan hidrolik diabaikan.
Bab 4 - 87
