Metodelogi Studi Potensi Air Baku

DOKUMEN PENAWARAN TEKNIS

Studi Potensi Air Baku DI Kabupaten Bulungan

BAB E

PENDEKATAN METODELOGI DAN PROGRAM KERJA

5.1. PENDAHULUAN 5.1.1 Latar Belakang Air merupakan sumber daya alam yang sangat strategis dalam mendukung pertumbuhan ekonomi dan kesejahteraan masyarakat. Air dibutuhkan oleh segala bentuk kehidupan. Bagi manusia, air diperlukan sebagai kebutuhan kebutuhan dasar untuk tetap hidup, disamping sebagai sarana penunjang aktivitasnya sehari-hari. Terkait dengan penyediaan air minum di Indonesia umumnya dikelola oleh suatu perusahaan milik daerah yang dikenal dengan nama Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM). Namun, pelayanan penyediaan air minum yang disediakan oleh PDAM seringkali masih dikeluhkan oleh masyarakat pelanggannya. Keluhan tersebut terutama karena air sering tidak mengalir dalam jumlah yang cukup, tidak kontinyu, dan kualitas air buruk. Kondisi ini antara lain disebabkan daya dukung lingkungan semakin menurun. Hal ini ditunjukkan dengan semakin banyak DAS yang kondisinya semakin memburuk dan tidak bisa lagi menyimpan air dengan baik. Sehingga ketersediaan air baku semakin berkurang. berkurang. Pada sisi lain, kondisi sumber air, terutama sungai, cenderung makin tercemar, baik karena limbah rumah tangga, limbah industri, atau juga oleh penggunaan pestisida, insektisida dan usaha pertambangan yang tidak terkendali. Hal ini sangat mempengaruhi kualitas air baku yang akan diolah menjadi air minum. Sumber daya air walaupun merupakan benda yang dapat diperbaharui, tetapi ketersediaannya dibatasi oleh kondisi geografis dan musim, hal ini sejalan dengan pendapat yang dikemukakan Soerjani Soerjani Muhammad (Lingkungan, Sumber Daya Alam dan Kependudukan dalam Pembangunan, Universitas Indonesia, Jakarta,1987) bahwa

distribusi air secara geografis tidak merata, demikian juga secara kualitas.

Saat ini, ketersediaan air di Indonesia mencapai 15.000 meter kubik per kapita per tahun masih di atas rata-rata dunia yang hanya 8.000 meter kubik per kapita per tahun, namun jika ditinjau ketersediaannya perpulau akan sangat lain dan bervariasi. Pulau Jawa yang luasnya mencapai tujuh persen dari total daratan wilayah Indonesia hanya mempunyai empat setengah persen dari total potensi air tawar nasional, namun pulau ini dihuni oleh sekitar 65 persen total penduduk Indonesia. Kondisi ini menggambarkan potensi kelangkaan air di Pulau PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -1



Jawa sangat besar. Jika dilihat ketersediaan air per kapita per tahun, di Pulau Jawa hanya tersedia 1.750 meter kubik per kapita per tahun, masih di bawah standar kecukupan yaitu 2000 meter kubik per kapita per tahun. Jumlah ini akan terus menurun sehingga pada tahun 2020 diperkirakan hanya akan tersedia sebesar 1.200 meter kubik per kapita per tahun. Apabila fenomena ini terus berlanjut maka akan terjadi keterbatasan pengembangan dan pelaksanaan pembangunan di daerah-daerah tersebut karena daya dukung sumberdaya air yang telah terlampaui.

Kapasitas produksi PDAM di Indonesia th. 2000 sekitar 114 m3/detik, ditujukan untuk penyediaan air minum dengan sistem perpipaan penduduk perkotaan dengan cakupan pelayanan mencapai 31% sedang untuk penduduk perdesaan baru mencapai 8% (sumber : data BPS dan Depkes (Survey Ekonomi Nasional)). Namun upaya peningkatan produksi yang mencapai 10 (sepuluh ) kali lipat dalam tiga dasawarsa terakhir ini, akan menghadapi tantangan yang jauh lebih besar untuk tahun-tahun tah un-tahun mendatang. Data Ditjen Cipta Karya Kar ya 2009, cakupan pelayanan air minum perpipaan secara nasional mencapai 24%, untuk wilayah perkotaan mencapai 47% dan 11% di perdesaan. Jumlah pelanggan nasional 8.006.814 sambungan (sumber : Data dari Perpamsi, Februari 2010) .

Pembangunan Pengelolaan Air Baku merupakan salah satu agenda nasional yang terkait juga dengan agenda global sebagaimana dicanangkan melalui Deklarasi Millenium Development Goals (MDGs). Saat ini pencapaian sasaran MDGs tersebut masih belum sesuai dengan yang ditargetkan. Status tahun 2005 (Kantor Menko Kesra) menunjukkan pencapaian cakupan pelayanan baru 52,4%. Dalam rangka pemenuhan target MDG 2015, menjadi prioritas tersedianya akses sumber air bersih yang menjangkau 67% penduduk dan akses terhadap sanitasi dasar berkualitas yang menjangkau 75% penduduk sebelum 2014 (sumber : RPJMN 2010-2014)

Pada Skala Kabupaten Bulungan Provinsi Bulungan Provinsi Kalimantan Utara, bertambahnya jumlah penduduk di Kabupaten Bulungan membawa konsekuensi kebutuhan akan air baku untuk masyarakat semakin meningkat. Kebutuhan akan air baku adalah kebutuhan pokok bagi masyarakat sehingga pemerintah seyogyanya menyediakan kebutuhan akan air baku untuk masyarakat Kabupaten Bulungan.

Untuk menyediakan kebutuhan air baku penduduk di Kabupaten Bulungan yang dirasakan semakin meningkat maka dilakukan kajian untuk mengetahui keseimbangan air di Kabupaten PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -2



Bulungan sebagai referensi dalam rangka merekomendasikan daerah-daerah sungai serta lokasi yang layak dimanfaatkan sebagai sumber air baku serta membuat skenario pemenuhan air baku Kabupaten Bulungan sampai tahun 2025.

5.1.2 Maksud Dan Tujuan Maksud dilaksanakannya Maksud dilaksanakannya pekerjaan ini adalah mengadakan Studi Potensi Air Baku Kabupaten Bulungan Propinsi Kalimantan Utara ini meliputi kegiatan : 1. Melakukan kajian terhadap kondisi existing terhadap sumber air baku, sistem penyediaan air bersih, jaringan pipa transmisi dan distribusi dan tingkat pelayanan 2. Melakukan kajian terhadap potensi air baku yang bisa dimanfaatkan untuk air bersih beserta sistemnya 3. Melaksanakan survey pemetaan di lokasi studi yang sesuai untuk digunakan sebagai rencana bangunan utama pengambilan air baku. 4. Melaksanakan analisis hidrologi guna mengetahui potensi ketersediaan air 5. Melakukan kajian terhadap sosial dan ekonomi 6. Melaksanakan investigasi tanah / sondir test di beberapa lokasi bangunan utama guna mengetahui keadaan fisik tanah tersebut untuk peletakan bangunan yang akan direncanakan. 7. Membuat desain awal rencana bangunan utama utam a beserta fasilitasnya 8. Menghitung rencana anggaran biaya.

Sedangkan Tujuan diadakannya Tujuan diadakannya paket kegiatan ini adalah : 1. Menghasilkan potensi pengembangan penyediaan air baku untuk air bersih dengan membuat desain awal bangunan utama. 2. Sebagai referensi penambahan suplay air baku untuk air bersih ke dalam sistem IPA di Kabupaten Bulungan. 3. Analisis/kajian potensi dan kebutuhan yang sesuai dengan skala prioritas jangka pendek, menengah dan jangka panjang.

5.1.3 Manfaat (Out comes) comes) Manfaat dari dilaksanakannya pekerjaan ini yaitu : 1. Terpetakannya informasi kondisi faktual potensi dan kebutuhan air baku 2. Tersedianya laporan desain awal bangunan utama berdasarkan potensi pada point 1. yang memenuhi standar perencanaan yang berlaku, efektif dalam mengatasi masalah PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -3



ketersediaan air bersih dan efisien dalam sudut pandang ekonomi serta memenuhi kaidah keamanan konstruksi. 3. Tersedianya kontribusi yang nyata dari program pembangunan yang sesuai dengan rencana tata ruang wilayah setempat guna pemenuhan kebutuhan air baku untuk air bersih.

5.1.5 Ruang Lingkup Kegiatan 5.1.5.1 Lingkup Pekerjaan Agar dapat mencapai hasil sesuai dengan maksud dan tujuan pekerjaan ini, maka diperlukan batasan-batasan yang akan mempertajam kajian yang akan dilakukan oleh konsultan, ada 9 (sembilan) kelompok atau tahapan pekerjaan sesuai tertuang dalam ruang lingkup pekerjaan sebagai berikut : 1.

Tahap Persiapan Pekerjaan-pekerjaan yang harus dilaksanakan pada tahap ini antara lain: - Mobilisasi personil, peralatan dan bahan - Inventarisasi data atau informasi teknis maupun non-teknis yang menunjang

pelaksanaan pekerjaan desain. - Peninjauan lapangan (site visit) meliputi lokasi bangunan utama. - Pengumpulan data seperti studi yang pernah dilakukan, peta topografi yang ada, data

geologi, dan lain-lain. 2.

Tahap Survey Lapangan Pada tahap ini yang dikerjakan oleh Konsultan adalah : - Pekerjaan survey topografi - Pekerjaan survey geologi - Pekerjaan survey sosek - Pekerjaan soil investigasi

3.

Tahap Analisa Teknis Hasil Survey Lapangan Pada tahap ini Konsultan melakukan analisis hasil survey topografi, survey geologi dan soil investigasi.

4.

Kegiatan Survey Topografi PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -4



Survey Topografi, melakukan kegiatan pengukuran pada situasi lokasi bangunan utama yang sesuai dengan skala prioritas pengembangan yang direncanakan. Jenis kegiatan tersebut antara lain : - Kegiatan survey pemetaan ini melakukan pengukuran dengan alat ukur yang berupa

waterpass dan theodolit yang menghasilkan data pengukuran, data pengukuran ini dianalisa sehingga menghasilkan koordinat dan elevasi titik-titik yang bisa menghasilkan gambar kontur dari daerah yang di ukur sepanjang posisi bangunan utama dan fasilitas penunjang yang terpilih. - Kegiatan ini menghasilkan peta situasi dari rencana bangunan utama dan fasilitas

penunjang yang terpilih dengan skala 1 : 2.000 dan peta detail bangunan utama yang terpilih dengan skala 1 : 500. Dalam mengusulkan usulan teknis penyedia jasa menyebutkan metode apa yang digunakan untuk kegiatan pemetaan ini. 5.

Kegiatan Survey Geologi Jenis kegiatan yang dilakukan pada tahap ini antara lain : - Analisa morfologi daerah penyelidikan diantaranya posisi intake pada aliran sungai - Menganalisa kedudukan kedalaman pondasi dari hasil pekerjaan sondir dan boring - Mengkorelasi hasil drilling sehingga didapatkan gambaran suatu lapisan bawah

permukaan bangunan dam. - Uji Laboratorium mekanika batuan

6.

Tahap Soil Investigasi. Tujuan penelitian dan penyelidikan mekanika tanah adalah untuk meneliti, mempelajari dan menyelidiki keadaan fisik, keseimbangan dan perubahan dari tanah, baik dengan ataupun tanpa tekanan. Jenis kegiatan yang dilakukan pada tahap ini antara lain :

7.

-

Deskripsi sifat-sifat fisik tanah

-

Standard Penetration Test dan rembesan

-

Uji Laboratorium

Tahap Survey Sosek. Tujuan penelitian dan penyelidikan sosial dan ekonomi berkaitan dengan ketersediaan dan dukungan masyarakat dalam mendukung program penyediaan air baku. Beberapa form PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -5



kuisoner akan dibuat berkaitan dengan keinginan masyarakat terkait kebutuhan akan air bersih. 8.

Tahap Perencanaan Awal. Pada tahap ini yang dikerjakan oleh Konsultan adalah :

9.

-

Desain bangunan utama dan fasilitasnya, jalur pipa transmisi dan bangunan pelengkap

-

Penyusunan RAB

Tahap Pembuatan Laporan

Pada tahap ini dilakukan kegiatan penyusunan laporan sesuai dengan yang tercantum dalam Kerangka Acuan Kerja.

5.1.5.2 Lingkup Wilayah Kegiatan jasa konsultasi ini dilaksanakan di Wilayah Negara Kesatuan Republik Indonesia, Kabupaten Bulungan Provinsi Kalimantan Utara.

5.1.5.3 Lingkup Data Dan Fasilitas Penunjang 1.

Penyediaan oleh Pengguna Jasa Data dan fasilitas yang disediakan oleh Pengguna Jasa yang dapat digunakan dan harus dipelihara oleh Penyedia Jasa a. Laporan dan data 

Laporan studi terdahulu



Data topografi

b. Staf pengawas/pendamping Pengguna Jasa akan mengangkat petugas atau wakilnya yang bertindak sebagai pengawas atau pendamping (counterpart ). 2.

Penyediaan oleh Penyedia Jasa Penyedia Jasa harus menyediakan dan memelihara semua fasilitas dan peralatan yang dipergunakan untuk kelancaran pelaksanaan pekerjaan.

3.

Alih pengetahuan

Apabila dipandang perlu oleh Pengguna Jasa, maka Penyedia Jasa harus mengadakan pelatihan, kursus singkat, diskusi dan seminar terkait dengan substansi pelaksanaan pekerjaan dalam rangka alih pengetahuan kepada staf proyek. 5.2 TINJAUAN KEBIJAKAN PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -6



5.2.1 Dasar Hukum 1. Undang-Undang Nomor: 7 Tahun 2004 tentang Sumber Daya Air Pengaturan kewenangan dan tanggungjawab pengelolaan sumber daya air oleh Pemerintah, pemerintah provinsi, dan pemerintah kabupaten/kota didasarkan pada keberadaan wilayah sungai yang bersangkutan, yaitu: 

wilayah sungai lintas provinsi, wilayah sungai lintas negara, dan/atau wilayah sungai strategis nasional menjadi kewenangan Pemerintah.



wilayah sungai lintas kabupaten/kota menjadi kewenangan pemerintah provinsi;



wilayah sungai yang secara utuh berada pada satu wilayah kabupaten/kota menjadi kewenangan pemerintah kabupaten/kota;

Di samping itu, undang-undang ini juga memberikan kewenangan pengelolaan sumber daya air kepada pemerintah desa atau yang disebut dengan nama lain sepanjang kewenangan yang ada belum dilaksanakan oleh masyarakat dan/atau oleh pemerintah di atasnya. Kewenangan dan tanggung jawab pengelolaan sumber daya air tersebut termasuk mengatur, menetapkan, dan memberi izin atas peruntukan, penyediaan, penggunaan, dan pengusahaan sumber daya air pada wilayah sungai dengan tetap dalam kerangka konservasi dan pengendalian daya rusak air. Pola pengelolaan sumber daya air merupakan kerangka dasar dalam merencanakan, melaksanakan, memantau, dan mengevaluasi kegiatan konservasi sumber daya air, pendayagunaan sumber daya air, dan pengendalian daya rusak air pada setiap wilayah sungai dengan prinsip keterpaduan antara air permukaan dan air tanah. Pola pengelolaan sumber daya air disusun secara terkoordinasi di antara instansi yang terkait, berdasarkan asas kelestarian, asas keseimbangan fungsi sosial, lingkungan hidup, dan ekonomi, asas kemanfaatan umum, asas keterpaduan dan keserasian, asas keadilan, asas kemandirian, serta asas transparansi dan akuntabilitas. Pola pengelolaan sumber daya air tersebut kemudian dijabarkan ke dalam rencana pengelolaan sumber daya air. Penyusunan pola pengelolaan perlu melibatkan seluas-luasnya peran masyarakat dan dunia usaha, baik koperasi, badan usaha milik negara, badan usaha milik daerah maupun badan usaha swasta. Sejalan dengan prinsip demokratis, masyarakat tidak hanya diberi peran dalam penyusunan pola pengelolaan sumber daya air, tetapi berperan pula dalam proses perencanaan, pelaksanaan konstruksi, operasi dan pemeliharaan, pemantauan, serta pengawasan atas pengelolaan sumber daya air. PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -7



2. Undang-undang No. Lingkungan Hidup

32

Tahun

2009

tentang

Perlindungan

dan Pengelolaan

Perbedaan mendasar antara Undang-Undang Nomor 23 Tahun 1997 tentang Pengelolaan Lingkungan Hidup dengan Undang-Undang ini adalah adanya penguatan yang terdapat dalam Undang-Undang ini tentang prinsip-prinsip perlindungan dan pengelolaan lingkungan hidup yang didasarkan pada tata kelola pemerintahan yang baik karena dalam setiap proses perumusan dan penerapan instrumen pencegahan pencemaran dan/atau kerusakan lingkungan

hidup

serta

penanggulangan

dan

penegakan

hukum

mewajibkan

pengintegrasian aspek transparansi, partisipasi, akuntabilitas, dan keadilan. Selain itu, Undang-Undang ini juga mengatur: a.

keutuhan unsur-unsur pengelolaan lingkungan hidup;

b. kejelasan kewenangan antara pusat dan daerah; c.

penguatan pada upaya pengendalian lingkungan hidup;

d. penguatan instrumen pencegahan pencemaran dan/atau kerusakan lingkungan

hidup, yang meliputi instrument kajian lingkungan hidup strategis, tata ruang, baku mutu lingkungan hidup, kriteria baku kerusakan lingkungan hidup, amdal, upaya pengelolaan lingkungan hidup dan upaya pemantauan lingkungan hidup, perizinan, instrumen ekonomi lingkungan hidup, peraturan perundang-undangan berbasis lingkungan hidup, anggaran berbasis lingkungan hidup, analisis risiko lingkungan hidup, dan instrumen lain yang sesuai dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi; e. pendayagunaan perizinan sebagai instrument pengendalian; f.

pendayagunaan pendekatan ekosistem;

g.

kepastian dalam merespons dan mengantisipasi perkembangan lingkungan global;

h. penguatan demokrasi lingkungan melalui akses informasi, akses partisipasi, dan

akses keadilan serta penguatan hak-hak masyarakat dalam perlindungan dan pengelolaan lingkungan hidup; i.

penegakan hukum perdata, administrasi, dan pidana secara lebih jelas;

j.

penguatan kelembagaan perlindungan dan pengelolaan lingkungan hidup yang lebih efektif dan responsif; dan

k. penguatan kewenangan pejabat pengawas lingkungan hidup dan penyidik pegawai

negeri sipil lingkungan hidup. PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -8



3. Peraturan Pemerintah No. 42 Tahun 2008 tentang Pengelolaan Sumber Daya Air Pengelolaan

sumber

merencanakan,

daya

air

melaksanakan,

dalam

Peraturan

memantau,

dan

Pemerintah

ini

mengevaluasi

adalah

upaya

penyelenggaraan

konservasi sumber daya air, pendayagunaan sumber daya air, dan pengendalian daya

rusak air. Lingkup pengaturan pengaturan pengelolaan sumber daya air dalam peraturan pemerintahan ini meliputi : a) proses penyusunan dan penetapan kebijakan, pola, dan b) rencana pengelolaan sumber daya air; c) pelaksanaan konstruksi prasarana sumber daya air, operasi d) dan pemeliharaan sumber daya air; dan e) konservasi sumber daya air dan pendayagunaan sumber daya air serta pengendalian

daya rusak air.

4. Peraturan Pemerintah (PP) Nomor 82 Tahun 2001 Tentang Pengelolaan Kualitas

air dan Pengendalian Pencemaran Air Keterpaduan pengelolaan kualitas air dan pengendalian pencemaran air ini dilakukan melalui upaya koordinasi antar pemerintah daerah yang berada dalam satu kesatuan ekosistem air dan atau satu kesatuan pengelolaan sumber daya air antara lain daerah aliran sungai (DAS) dan daerah pengaliran sungai (DPS). Wewenang pengelolaa kualitas air adalah : (1) Pemerintah melakukan pengelolaan kualitas air lintas propinsi dan atau lintas batas

negara. (2) Pemerintah

Propinsi

mengkoordinasikan

pengelolaan

kualitas

air

lintas

Kabupaten/Kota. (3) Pemerintah

Kabupaten/Kota

melakukan

pengelolaan

kualitas

air

di

Kabupaten/Kota Sedangkan klasifikasi mutu air ditetapkan menjadi 4 (empat) kelas : a. Kelas satu, air yang peruntukannya dapat digunakan untuk air baku air minum, dan atau peruntukan lain yang memper-syaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut; b. Kelas dua, air yang peruntukannya dapat digunakan untuk prasarana/sarana rekreasi air, pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, air untuk mengairi pertanaman, dan PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -9



atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut; c. Kelas tiga, air yang peruntukannya dapat digunakan untuk pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, air untuk mengairi pertanaman, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut; d. Kelas empat, air yang peruntukannya dapat digunakan untuk mengairi pertanaman dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut.

5. Peraturan Pemerintah No. 16 Tahun 2005 tentang Pengembangan Sistem Penyediaan Air Minum Peraturan Pemerintah No. 16 Tahun 2005 tentang Pengembangan Sistem Penyediaan Air Minum terkait dengan keberlanjutan air baku, terdapat beberapa ayat dalam pasal-pasal PP 16/2007 yang secara eksplisit mengungkapkan hal yang dimaksud pertama, bab 3 pasal 14 ayat 1 menyatakan bahwa perlindungan air baku dilakukan melalui keterpaduan pengaturan pengembangan SPAM dan Prasarana dan Sarana Sanitasi. Kedua, pasal 23 ayat (1) “Penyelenggaraan pengembangan SPAM harus dilaksanakan secara terpadu dengan pengembangan Prasarana dan Sarana Sanitasi untuk menjamin keberlanjutan fungsi penyediaan air minum dan terhindarnya air baku dari pencemaran air limbah dan sampah”. Pasal 38, 39 dan 40 Pemerintah (Pusat, Propinsi dan Kab/Kota) bertanggung jawab terhadap fasilitasi pemenuhan kebutuhan air baku untuk kebutuhan pengembangan SPAM.

6. Peraturan Pemerintah No. 20 Tahun 2006 tentang Irigasi Peraturan Pemerintah No. 20 Tahun 2006 mengenai irigasi merupakan turunan dari Undangundang No. 7 Tahun 2004 tentang sumber daya air. Sebagaimana judul dari Peraturan Pemerintah ini yakni irigasi, maka pasal demi pasal yang terdapat di dalamnya lebih terkait pada usaha penyediaan, pengaturan, dan pembuangan air irigasi untuk menunjang pertanian yang jenisnya meliputi irigasi permukaan, irigasi rawa, irigasi air bawah tanah, irigasi pompa, dan irigasi tambak. Lebih lanjut pasal 2 Peraturan Pemerintah ini menyatakan, Pasal 2 ayat (1) Irigasi berfungsi mendukung produktivitas usaha tani guna meningkatkan produksi pertanian dalam rangka ketahanan pangan nasional dan kesejahteraan masyarakat, khususnya petani, yang PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -10



diwujudkan melalui keberlanjutan sistem irigasi, ayat (2) Keberlanjutan sistem irigasi sebagaimana dimaksud pada ayat (1) dilakukan dengan pengembangan dan pengelolaan sistem irigasi. Menarik untuk mencermati Peraturan Pemerintah ini sebab dalam Pasal 36 ayat 2 dinyatakan dalam hal tertentu, penyediaan air irigasi sebagaimana dimaksud pada ayat (1)

dapat diberikan dalam batas tertentu untuk pemenuhan kebutuhan lainnya.

Kebutuhan lainnya meliputi

• Kebutuhan pokok minimal sehari-hari; • Kebutuhan untuk penanggulangan kekurangan air baku untuk air minum rumah tangga;

•

Kebutuhan air untuk pemadaman kebakaran;

• Kebutuhan untuk penanggulangan akibat pencemaran air. 7. Peraturan Menteri Pekerjaan Umum Nomor : 16/PRT/M/2008 Tahun 2008 tentang

Kebijakan dan Strategi Nasional Pengembangan Sistem Pengelolaan Air Limbah Permukiman Target akses sanitasi sistem setempat (on site) yang aman untuk tahun 2014, yaitu 80% untuk perkotaan dan 50% untuk perdesaan atau 60% untuk skala nasional. Pada tahun 2007 penduduk Indonesia yang telah memiliki akses terhadap prasarana air imbah telah mencapai 77.15%. Sesuai dengan target MDGS dimana diharapkan sampai dengan tahun 2015 pencapaian akses air limbah dapat mencapai 75,34% atau sekitar 185 Juta Jiwa dari 246 Juta Jiwa penduduk. Dengan telah terlampauinya target pelayanan prasarana dasar air limbah permukiman berdasarkan target MDGs, maka proyeksi target nasional ditetapkan untuk pencapaian target pelayanan prasarana dan sarana air limbah permukiman yang aman sebesar 60% pada tahun 2014. Selanjutnya untuk kota metropolitan dan besar secara bertahap dikembangkan sistem air limbah terpusat (sewerage system). Kebijakan pengelolaan Air Limbah Permukiman dirumuskan dengan menjawab isu strategis dan permasalahan dalam pengembangan pengelolaan air limbah permukiman. Secara umum kebijakan dibagi menjadi 5 (lima) kelompok yaitu: (1) Peningkatan akses prasarana dan sarana air limbah baik sistem on site maupun off site di

perkotaan dan perdesaan untuk perbaikan kesehatan masyarakat; (2) Peningkatan peran masyarakat dan dunia usaha/swasta dalam Penyelenggaraan

pengembangan sistem pengelolaan air limbah permukiman; (3) Pengembangan perangkat peraturan perundangan penyelenggaraan pengelolaan air PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -11



limbah permukiman; (4) Penguatan kelembagaan serta peningkatan kapasitas personil pengelola air limbah

permukiman; (5) Peningkatan pembiayaan pembangunan prasarana dan sarana air limbah permukiman.

5.2.2 Kajian Terhadap Studi Sistem Penyediaan Air Baku A.

Isu-Isu Strategis yang telah ada. 1. Penanganan Air bersih terutama sektor air limbah masih belum menjadi prioritas

terlebih setelah terbentuknya otonomi daerah 2. Berdasarkan hasil observasi literatur, analisa dan evaluasi dari kota objek study,

menunjukkan bahwa kota tersebut belum ada integrasi antara sanitasi dan SPAM yang optimal, khususnya terkait dengan issue perlindungan terhadap air baku. 3. Pada dasarnya diperlukan suatu lembaga koordinatif yang akan menangani integrasi

Air Baku. Koordinasi dapat dilakukan pada aspek teknis hingga hal-hal yang bersifat strategis, mulai dari tahap perencanaan, penyusunan program hingga pelaksanaan pembangunan. 4. Terdapat perbedaan pada institusi pengelola Air baku sehingga menyulitkan koordinasi

pengelolaan antar sector. B.

Gambaran Rekomendasi Hasil Studi Studi 1. Optimalisasi pengelolaan sector air Bersih dan air limbah sebaiknya dilakukan

pemisahan institusi yang berfungsi sebagai regulator dan operator, dengan pembentukan Unit Pelaksana Teknis Daerah. 2. Pengelolaan Air Baku harus diintegrasikan dengan sector SPAM dan sanitasi. 3. Perlunya keterpaduan dalam bentuk koordinasi program sejak tahap perencanaan,

pelaksanaan,

monitoring

dan

evaluasi

yang

saling

kesinambungan

dan

berkelanjutan. 4. Diperlukan institusi Pembina teknis yang berperan aktif sebagai coordinator yang

mampu mengintegrasikan kepentingan lingkungan secara local dan regional para pengelola pelaksana pengelolaan Air Baku. 5. Pengalokasian sumber dana bagi pelestarian sumber air baku,sebagai upaya

mengintegrasikan aspek pembiayaan dalam menjaga sumber-sumber air baku yang ada. PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -12



5.3 GAMBARAN UMUM WILAYAH STUDI

5.3.1 Geografis Kabupaten Bulungan Kabupaten Bulungan sebagai salah satu kabupaten di bagian utara Propinsi Kalimantan Utara mempunyai luas 18.010,50 km2 terletak antara 116°04'41" sampai dengan 117°57'56" Bujur Timur dan 2°09'19" sampai dengan 3°34'49" Lintang Utara. Berdasarkan Undang-undang Republik

Indonesia

Pembentukan

No.

Kabupaten

34

Tahun

Tana

2007

Tidung

di

Tentang Provinsi

Kalimantan Utara maka Luas Kabupaten Bulungan berkurang menjadi luas daratan 14.193,170 Km2 dan luas perairan 2.391,130 Km2.. Adapun batas-batas Kabupaten Bulungan; Sebelah Utara dengan Kabupaten Tana Tidung, Sebelah Timur Laut Sulawesi dan Kota Tarakan, Sebelah Selatan Kabupaten Berau dan Sebelah Barat dengan Kabupaten Malinau. Kondisi Kabupaten Bulungan memiliki beberapa pulau, yang dialiri puluhan sungai besar dan kecil, serta secara topografi memiliki daratan yang berbukit-bukit, bergunung-gunung dengan tebing terjal dan kemiringan yang tajam. Adapun pulau yang terluas adalah Pulau Mandul di Kecamatan Bunyu (38.737,413 ha) dan sungai yang terpanjang adalah Sungai Kayan (576 km: termasuk yang berada di wilayah Kabupaten Malinau dan Kabupaten Tana Tidung) sedangkan gunung yang tertinggi adalah Gunung Kundas yang berada di Kecamatan Peso dengan ketinggian 1.670 m. 5.3.2 Administrasi Kabupaten Bulungan Kabupaten Bulungan terbagi atas 10 kecamatan, dengan, kecamatan terluas yaitu Kecamatan Peso dengan luas 3.142,79 Km2 atau 23,84 % dari luas Kabupaten Bulungan secara keseluruhan. Sedangkan kecamatan yang memiliki luas terkecil adalah Kecamatan Bunyu dengan luas 198,32 Km2 atau sekitar 1,50 % dari luas Kabupaten Bulungan. Dilihat dari jumlah desa /kelurahan yang ada, Kecamatan Sekatak memiliki jumlah desa terbanyak yaitu sebanyak 22 Desa, sedangkan kecamatan yang memiliki jumlah desa paling sedikit adalah Kecamatan Bunyu dan Tanjung Palas Tengah sebanyak 2 Desa. Posisi Kabupaten Bulungan berbatasan langsung 3 Kabupaten, yaitu Kabupaten Tana Tidung, Kabupaten Nunukan, Kabupaten Berau, serta secara administrasi wilayahnya berbatasan dengan: PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -13



Batas Wilayah :

• Sebelah Utara

: Kabupaten Tana Tidung

• Sebelah Timur

: Laut Sulawesi dan Kota Tarakan

• Sebelah Selatan

: Kabupaten Berau

• Sebelah Barat

: Kabupaten Tana Tidung

Peta Administrasi Kabupaten Bulungan dan cakupan Wilayah Studi

PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -14



5.4 METODELOGI

5.4.1 Konsep pendekatan UMUM Metodologi pelaksanaan pekerjaan disusun berdasarkan Lingkup Kegiatan pekerjaan yang disyaratkan dalam Kerangka Acuan Kerja dan pertimbangan lain yang dianggap perlu untuk mempermudah atau meningkatkan kualitas pekerjaan. Pendekatan metodologi pelaksanaan pekerjaan diuraikan berdasarkan beberapa faktor yang mempengaruhi, seperti : Ketentuan-ketentuan dalam Kerangka Acuan Kerja dan hasil klarifikasi dengan pemilik pekerjaan. Sumber daya yang dimiliki konsultan. Berdasarkan uraian tugas yang terangkum dalam Kerangka Acuan Kerja, diperlukan metode pelaksanaan pekerjaan yang tepat dan efektif agar dapat dicapai suatu hasil perencanaan yang memenuhi kaidah-kaidah dan persyaratan teknis. Untuk itu diperlukan data-data, laporan studi terdahulu agar dapat menunjang selama proses pelaksanaan pekerjaan. Pada bagian ini akan dipaparkan aspek-aspek yang menjadi bahan pertimbangan dalam persiapan pekerjaan Studi Potensi Air Baku Di Kabupaten Bulungan. Bagian pertama akan memaparkan mengenai dasar pemikiran, pola pikir dan pendekatan yang akan dilakukan dalam Studi Potensi Air Baku . Pada bagian selanjutnya untuk memahami dan mempertajam proses sejak awal hingga akhir pekerjaan perencanaan ini. Studi Potensi Air Baku Di Kabupaten Bulungan merupakan salah satu alternatif cara pemanfaatan potensi air untuk mengantisipasi kebutuhan air bersih masyarakat seiring perkembangan pembangunan Kota tarakan. Kerangka pendekatan Studi Potensi Air Baku Di Kabupaten Bulungan, selengkapnya dapat dilihat pada Gambar 5.1.




Desain Konstruksi Tampungan Air Baku, perhitungan BoQ dan RAB, gambar desain, pembuatan laporan-laporan

KAJIAN METODE PELAKSANAAN KONSTRUKSI TAMPUNGAN AIR BAKU

Gambar 5. 1. Konsep pendekatan pelaksanaan pekerjaan Studi Potensi Air Baku Di Kabupaten Bulungan.



Pola pikir Studi Potensi Air Baku Di Kabupaten Bulungan ini berawal dari permasalahan atas issue yang berkembang di wilayah studi, dari issue tersebut dikembangkan menjadi kegiatan studi identifikasi dan dilanjutkan dengan persiapan untuk kegiatan kajian. Selanjutnya dilakukan dilakukan pengumpulan data, studi literature, kajian data dan peninjauan, pengukuran lapangan untuk menggambarkan menggambarkan kondisi fisik alam, sumber air, karaketeristik karaketeristik sungai/ saluran pembuang, lingkungn serta karakteristik penduduk dan sosial budaya. Dari pengumpulan, studi literature, kajian data dan pengukuran lapangan kemudian dilakukan analisis dengan metode dan teknik analisis yang tepat sesuai dengan kaidah dan persyaratan-persyaratan teknis yang berlaku. Ketelitian dan akurasi pada saat pengumpulan data dan proses analisis, akan menghasilkan suatu hasil desain yang tepat dan akurat, sehingga memperkecil kemungkinan terjadinya perubahan desain pada saat proses pelaksanaan pekerjaan fisik. 5.5

Metodologi Agar dapat mewujudkan dengan baik semua sasaran yang direncanakan, direncanakan, suatu pekerjaan perlu memiliki metodologi pelaksanaan yang terencana dengan baik. Secara garis besar, metodologi pelaksanaan pelaksanaan pekerjaan yang akan dilaksanakan terbagi 4 (empat) tahap sebagai berikut : KEGIATAN

A

:

Pekerjaan

persiapan

dan

studi

terdahulu,

pengumpulan data sekunder dan juga orientasi orientasi lapangan. KEGIATAN B :

Pengumpulan data hidrologi dan klimatologi,

survey hidrometri (jika diperlukan), pengumpulan data sosialekonomi, pengukuran topografi/ pemetaan sekitar Daerah studi Air Baku Rencana, survey mekanika tanah dan pengumpulan data lingkungan yang diperlukan. KEGIATAN C : Analisis data topografi, analisis mekanika tanah, analisis data hidrologi dan klimatologi, analisis hidraulika, analisis kondisi sosial-ekonomi (jika diperlukan).




KEGIATAN D : Desain Konstruksi Tampungan Air Baku, perhitungan BoQ dan RAB, gambar desain, pembuatan laporan-laporan laporan-laporan Kegiatan A (persiapan) A. Pekerjaan Persiapan Pekerjaan Pekerjaan persiapan ini meliputi penyelesaian administrasi, mobilisasi personil dan peralatan, persiapan persiapan pekerjaan lapangan dan pengumpulan data dan pembuatan rencana kerja di lapangan. 1.

Penyelesaian Administrasi Masalah administrasi yang harus diselesaikan terutama meliputi administrasi kontrak dan legalitas personil yang akan ditugaskan untuk melaksanakan pekerjaan pekerjaan ini, baik di lingkungan intern konsultan maupun untuk berhubungan dengan pihak lain.

2.

Mobilisasi Mobilisasi Personil dan Peralatan Bersamaan dengan penyelesaian administrasi, konsultan akan melakukan mobilisasi personil dan peralatan yang diperlukan dalam pekerjaan ini. Kemudian setelah semua personil dimobilisir, dilakukan rapat koordinasi untuk menentukan langkah-langkah langkah-langkah guna penyelesaian pekerjaan ini agar didapatkan hasil kerja yang maksimal.

3.

Inventarisasi Inventarisasi Kebutuhan Pemakai Inventarisasi kebutuhan kebutuhan pemakai sangat penting untuk dilakukan. Hal ini penting mengingat penjelasan pekerjaan pekerjaan sebelumnya belum dijelaskan secara teknis dan bagaimana hasil (produk) yang mencerminkan keinginan pengguna jasa dan kualitas pekerjaan yang harus dihasilkan oleh konsultan. Pendefinisian ulang kebutuhan pemakai ini harus sudah diselesaikan sebelum laporan pendahuluan dibuat. Dengan demikian, laporan pendahuluan yang dibuat oleh konsultan akan menjadi acuan konsultan dan pemilik pekerjaan (pengguna jasa) dalam pelaksanaan pelaksanaan pekerjaan pekerjaan ini.

4.

Penyusunan Rencana Kerja Selain persiapan-persiapan persiapan-persiapan yang dilakukan di kantor, dilakukan juga persiapan di lapangan. Untuk itu perlu disusun rencana kerja baik di lapangan maupun di kantor PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -18



yang meliputi penyiapan kantor dan pekerjaan persiapan untuk survey-survey. Sedangkan pekerjaan persiapan untuk survey meliputi pembuatan program kerja (jadwal kerja lebih rinci) dan penugasan personil, pembuatan peta kerja, penyiapan peralatan survey dan personil, penyiapan surat-surat ijin/surat keterangan, dan pemeriksaan alat-alat survey. B. Pengumpulan Data SEKUNDER Pengumpulan data sekunder dilakukan dengan cara menginventarisir data-data yang sudah ada dari instansi dan pihak terkait dalam penelitian baik di kantor pusat, propinsi, kabupaten maupun langsung di lapangan. Instansi-instansi yang mungkin akan dihubungi antara lain Jawatan Topografi, Badan Meteorologi dan Geofisika, DitJend PSDA, Dinas Pemukiman Wilayah dan Lingkungan Hidup dan instansi sumber data yang lain. Data sekunder lain yang dikumpulkan sesuai dengan kebutuhan perencanaan adalah data-data yang mendukung pekerjaan ini yaitu meliputi : Peta Lokasi Studi Terbaru Peta-peta yang akan dikumpulkan adalah. a.

Peta Topografi rupa bumi dari BAKOSURTANAL atau Direktorat Topografi.

b.

Peta Bathimetri dari Direktorat Oceanografi atau DISHIDROS.

c.

Peta tata guna lahan dari Badan Pertanahan Nasional.

Data Meteorologi dan Hidrometri Data meteorologi yang digunakan adalah hasil pengamatan dari stasiun yang terdekat sehingga dianggap mewakili kondisi di lokasi perencanaan. Data-data yang diperlukan adalah: a.

Data curah hujan periode jam-jaman, harian, bulanan dan tahunan dari stasiun terdekat.

b.

Data iklim stasiun terdekat.

c.

Data debit sungai (jika ada).

d.

Data sedimentasi (jika ada).

Data Lingkungan Penunjang PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -19



Kegiatan pembangunan secara langsung maupun tidak langsung akan membawa dampak terhadap lingkungan. Perubahan ini akan berpengaruh terhadap kehidupan sekitarnya. C. Orientasi Lapangan Orientasi Lapangan ini bertujuan untuk melihat kondisi dan lokasi Tampungan Air Baku. Selain itu juga untuk melihat kondisi hilir Penampungan, sehingga dapat diperkirakan lokasi-lokasi yang akan terkena dampak seandainya Penampungan mengalami kegagalan konstruksi. Kegiatan B (PENGUMPULAN DATA PRIMER) A. Survey Topografi Survey topografi

dilakukan untuk mendapatkan data dan gambaran bentuk

permukaan tanah berupa situasi dan ketinggian serta posisi kenampakan yang ada baik untuk area darat maupun area perairan sungai. Secara garis besar, survey topografi yang dilakukan terdiri dari kegiatan sebagai berikut: 1.

Pekerjaan Pengukuran Pengukuran ini maksudkan untuk menetapkan posisi dari titik awal proyek terhadap koordinat maupun elevasi triangulasi, agar pada saat pengukuran untuk pelaksanaan (stake out ) mudah dilakukan. Pengukuran pengikatan dilakukan dari titik triangulasi terhadap salah satu titik pada kerangka dasar horizontal/vertikal utama, agar seluruh daerah pemetaan berada dalam satu sistem referensi yang sama. Apabila titik triangulasi tidak ada/berada jauh sekali dari lokasi proyek, maka dapat digunakan titik referensi lokal. Setelah dilakukan pengukuran pengikatan untuk menentukan titik awal proyek, selanjutnya dilakukan pengukuran titik-titik kontrol, baik titik kontrol horizontal maupun vertikal. Pengukuran titik-titik kontrol adalah pekerjaan pengukuran untuk pemasangan patok-patok yang kelak akan digunakan sebagai titik-titik dasar dalam berbagai macam pekerjaan pengukuran. Pengukuran yang dilakukan PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -20



untuk memperoleh hubungan posisi di antara titik-titik dasar disebut pengukuran titik-titik kontrol dan hasilnya akan dipergunakan untuk pengukuran detail. 2.

Orientasi Medan Sebagai langkah awal setelah tim tiba di Base Camp lapangan adalah melakukan orientasi medan yang meliputi kegiatan-kegiatan sebagai berikut: Melacak letak dan kondisi existing BM (BM yang telah terpasang sebelumnya) dan pilar beton lainnya yang akan dimanfaatkan sebagai titik-titik kontrol pengukuran. Meninjau dan mengamati kondisi sungai beserta keadaan daerah sekitarnya. Melacak serta mengamati keadaan di dalam lokasi. Penghimpunan Tenaga Lokal (TL) yang diambil dari penduduk sekitar lokasi. Melakukan konsolidasi internal terhadap kesiapan personil, peralatan, perlengkapan, material, serta logistik. Melakukan konsultasi teknis serta meninjau lokasi secara bersama-sama dengan Pengawas Lapangan.

3.

Pemasangan BM (Bench Mark) dan Patok Kayu BM dipasang di tempat yang stabil, aman dari gangguan dan mudah dicari. Setiap BM akan difoto, dibuat deskripsinya, diberi nomor dan kode. Penentuan koordinat (x, y, z) BM dilakukan dengan menggunakan pengukuran GPS, poligon dan sipat datar. Pada setiap pemasangan BM akan dipasang CP pendamping untuk memudahkan pemeriksaan. Tata cara pengukuran, peralatan dan ketelitian pengukuran sesuai dengan ketentuan yang berlaku. Titik ikat yang dipakai adalah BM lama yang terdekat.




Pen kuningan

0 2

Ø6cm

Pelat marmer 12x 12

5 2

Pipa pralon PVC Ø6 cm Nomor titik

Tulangan tiang Ø10 Dicor beton Sengkang Ø5-15 0 0 1

0 1

5 6

5 7

Beton 1:2:3

5 1

Dicor beton

0 2

0 1

20

Pasir dipadatkan 0 2

40

Benchmark

Control Point

Gambar 5. 2. Penampang BM dan CP.

4.

Pengukuran Kerangka Dasar Horizontal Pada dasarnya ada beberapa macam cara untuk melakukan pengukuran titik kerangka dasar horizontal, diantaranya yaitu dengan melakukan pengukuran dengan menggunakan satelit GPS (Global Positioning System) dan dengan pengukuran poligon. Keuntungan menggunakan metoda GPS untuk penentuan titik kerangka dasar horizontal yaitu:

• Waktu pelaksanaan lebih cepat. • Tidak perlu adanya keterlihatan antar titik yang akan diukur. • Dapat dilakukan setiap saat (real time), baik siang maupun malam. • Memberikan posisi tiga dimensi yang umumnya bereferensi ke satu datum global yaitu World Geodetic System 1984 yang menggunakan ellipsoid referensi Geodetic Reference System 1980.

• Proses pengamatan relatif tidak tergantung pada kondisi terrain dan cuaca. • Ketelitian posisi yang diberikan relatif tinggi. Sedangkan kerugiannya antara lain:

• Datum untuk penentuan posisi ditentukan oleh pemilik dan pengelola satelit. Pemakai harus menggunakan datum tersebut, atau kalau tidak, ia harus mentransformasikannya ke datum yang digunakannya (transformasi datum).




• Pemakai tidak mempunyai kontrol dan wewenang dalam pengoperasian sistem. Pemakai hanya mengamati satelit sebagaimana adanya beserta segala konsekuensinya.

• Pemrosesan data satelit untuk mendapatkan hasil yang teliti, relatif tidak mudah. Banyak faktor yang harus diperhitungkan dengan baik dan hati-hati. 5.

Pengukuran Sipat Datar (Water Pass) Alat yang dipergunakan alat ukur datar Automatic Level Ni.2, Ni.1, Nak 2 / sejenis.

• Pengecekan baut-baut tripod (kaki tiga) jangan sampai longgar. Sambungan rambu ukur harus betul. Rambu harus menggunakan nivo.

• Sebelum melaksanakan pengukuran, alat ukur sipat datar harus dicek dulu garis bidiknya. Data pengecekan harus dicatat dalam buku ukur.

• Bidikan rambu harus antara interval 0,5 m dan 2,75 m (untuk rambu yang 3 m). Jarak bidikan alat ke rambu maksimum 50 m.

• Usahakan pada waktu pembidikan jarak rambu muka = jarak rambu belakang atau jumlah jarak muka = jumlah jarak belakang.

• Usahakan jumlah jarak (slaag) perseksi selalu genap. • Data yang dicatat adalah pembacaan ketiga benang silang yakni benang atas, benang bawah dan benang tengah.

• Pengukuran sipat datar harus dilakukan setelah benchmark dipasang. • Jalur sipat datar harus melalui benchmark yang sudah dipasang. • Pada jalur terikat/tertutup, pengukuran dilakukan dengan cara pulang pergi, sedang pada jalur yang terbuka diukur dengan cara pergi pulang dan stand ganda (double stand).

• Batas toleransi untuk kesalahan penutup maksimum 10 mm √ D, dimana D = jumlah jarak dalam km.




Gambar 5. 3. Salah satu model theodolit.

Gambar 5. 4. Salah satu model theodolit. 6.

Pengukuran Poligon Poligon terdiri dari poligon utama pada batas saluran utama dan sepanjang sungai, sedangkan poligon cabang untuk pengukuran detail lapangan dengan polygon raai atau voorstaal yang terikat pada titik poligon. Poligon Utama PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -24



Pengukuran poligon harus diikatkan ke titik tetap yang telah ada (titik triangulasi, benchmark yang ada), titik referensi yang digunakan harus mendapat persetujuan direksi pekerjaan.

• Pengukuran kerangka poligon utama, baik calon bangunan air maupun sungai dilakukan secara kring (loop).

• Pengukuran sudut poligon dilakukan dengan dua (2) seri dengan ketelitian bacaan sudut 5” (lima detik).

• Kesalahan penutup sudut maksimum 10” √ N, dimana N banyaknya titik poligon.

• Semua BM maupun CP yang dipasang harus dilewati jalur poligon. • Alat ukur sudut yang harus digunakan Teodolit T2 Wild atau yang sejenis ( dan pengukuran sudut dilakukan dengan titik nol yang berbeda 00,900 dan seterusnya).

• Pengukuran jarak dilakukan dengan pita ukur / meetband yang dikontrol secara optis dengan T2, dilakukan pulang pergi masing-masing 2 kali bacaan untuk muka dan belakang.

• Sudut vertikal dibaca dalam satu seri dengan ketelitian sudut 10” (dua kali bacaan).

• Pengamatan matahari dilakukan pada salah satu titik sepanjang jalur poligon utama. Pengamatan dilakukan pagi, sore, masing-masing dua seri untuk pagi dan sore dan diusahaakan pengamatan pada ketinggiuan matahari matahari yang sama untuk un tuk pagi dan sore. Ketelitian azimuth 30”.

• Alat yang digunakan untuk pengamatan menggunakan Prisma Reolof atau ditadah.

• Ketelitian linier poligon 1 : 5.000. Poligon Cabang

• Poligon Cabang dilakukan dari titik poligon utama batas calon saluran sampai pada titik poligon utama batas daerah daerah penguasaan calon saluran.




• Pengukuran sudut poligon dilakukan dengan satu (1) seri dengan ketelitian sudut 2’.

• Kesalahan penutup sudut maksimum 2’ √ N, dim ana N = banyaknya titik poligon.

• Ketelitian jarak poligon cabang maksimum 1 : 3000. • Semua benchmark yang dipasang maupun yang telah ada harus dilalui poligon.

• Alat ukur sudut yang harus digunakan Teodolit TO Wild. • Pengukuran jarak dilakukan dengan pita ukur/meetband yang dikontrol secara optis optis dengan T0, dilakukan pulang pergi minimal satu kali kali bacaan. dilaksanakan dengan cara • Pengukuran titik kontrol horizontal (titik poligon) dilaksanakan mengukur jarak dan sudut menurut lintasan tertutup. Pada pengukuran poligon ini, titik akhir pengukuran berada pada titik awal pengukuran. Pengukuran sudut dilakukan dengan pembacaan double seri, dimana besar sudut yang akan dipakai adalah harga rata-rata dari pembacaan tersebut. Azimut awal akan ditetapkan dari pengamatan matahari dan dikoreksikan terhadap azimut magnetis. 7.

Pengukuran Jarak Pengukuran jarak dilakukan dengan menggunakan menggunakan pita ukur 50 meter. Tingkat ketelitian hasil pengukuran jarak dengan menggunakan pita ukur, sangat tergantung kepada cara pengukuran itu sendiri s endiri dan keadaan keadaan permukaan tanah. Khusus untuk pengukuran jarak pada daerah yang miring dilakukan dengan cara seperti di Gambar 5.5. 5.5. Jarak AB = d1 + d2 + d3




d1

A

d2

1 d3

2

B

Gambar 5. 5. Pengukuran Jarak Pada Permukaan Miring.

Untuk menjamin ketelitian pengukuran jarak, maka dilakukan juga pengukuran jarak optis pada pada saat pembacaan pembacaan rambu ukur sebagai sebagai koreksi. koreksi. 8.

Pengukuran Sudut Jurusan Sudut jurusan sisi-sisi poligon adalah besarnya bacaan lingkaran horisontal alat ukur sudut pada waktu pembacaan ke suatu su atu titik. Besarnya sudut jurusan dihitung berdasarkan berdasarkan hasil pengukuran sudut mendatar di masing-masing titik poligon. Penjelasan pengukuran pengukuran sudut jurusan sebagai berikut lihat Gambar 5.6. 5.6.

α = sudut sudut mendatar αAB = bacaan skala skala horisontal ke ke target kiri kiri skala horisontal ke target kanan αAC = bacaan skala Pembacaan Pembacaan sudut jurusan poligon dilakukan dalam posisi teropong biasa (B) dan luar biasa (LB) dengan spesifikasi teknis sebagai berikut: Jarak antara titik-titik poligon adalah ≤ 50 m. Alat ukur sudut yang digunakan Theodolite T2. Alat ukur jarak yang digunakan pita ukur 100 meter. Jumlah seri pengukuran sudut 4 seri (B1, B2, LB1, LB2). Selisih sudut antara dua pembacaan ≤ 5” (lima detik). Ketelitian jarak linier (KI) ditentukan dengan rumus berikut. KI =

( f

2

x

= f y 2 )

∑

d

≤ 1 : 5.000




Bentuk geometris poligon adalah loop.

αAB

β

B

αAC

A C

Gambar 5. 6. Pengukuran sudut antara dua patok.

9.

Pengamatan Azimuth Astronomis Pengamatan matahari dilakukan untuk mengetahui arah/azimuth awal yaitu: Sebagai koreksi azimuth guna menghilangkan kesalahan akumulatif pada sudut-sudut terukur dalam jaringan poligon. Untuk menentukan azimuth/arah titik-titik kontrol/poligon yang tidak terlihat satu dengan yang lainnya. Penentuan sumbu X untuk koordinat bidang datar pada pekerjaan pengukuran yang bersifat lokal/koordinat lokal. Pengamatan azimuth astronomis dilakukan dengan: Alat ukur yang digunakan Theodolite T2 Jumlah seri pengamatan 4 seri (pagi hari) Tempat pengamatan, titik awal (BM.1) Dengan melihat metoda pengamatan azimuth astronomis pada Gambar 5.7, Azimuth Target (αT) adalah:

αT = αM + β atau αT = αM + ( ιT - ιM ) di mana:

αT

=

azimuth ke target

αM

=

azimuth pusat matahari PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -28



(ιT)

=

bacaan jurusan mendatar ke target

(ιM)

=

bacaan jurusan mendatar ke matahari

β

=

sudut mendatar antara jurusan ke matahari dengan jurusan ke target

Gambar 5. 7. Pengamatan Azimuth Astronomis.

10.

Pengukuran Kerangka Dasar Vertikal Kerangka dasar vertikal diperoleh dengan melakukan pengukuran sipat datar pada titik-titik jalur poligon. Jalur pengukuran dilakukan tertutup (loop), yaitu pengukuran dimulai dan diakhiri pada titik yang sama. Pengukuran beda tinggi dilakukan double stand dan pergi pulang. Seluruh ketinggian di traverse net (titiktitik kerangka pengukuran) telah diikatkan terhadap BM Penentuan posisi vertikal titik-titik kerangka dasar dilakukan dengan melakukan pengukuran beda tinggi antara dua titik terhadap bidang referensi (BM) seperti digambarkan pada Gambar 5.8.

Slag 2 Slag 1 b1

m21

b2 m1

Bidang Referensi D

D

Gambar 5. 8. Pengukuran Waterpass. PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -29



Pengukuran waterpas mengikuti ketentuan sebagai berikut:

• Jalur pengukuran dibagi menjadi beberapa seksi. • Tiap seksi dibagi menjadi slag yang genap. • Setiap pindah slag rambu muka menjadi rambu belakang dan rambu belakang menjadi rambu muka.

• Pengukuran dilakukan double stand pergi pulang pembacaan rambu lengkap. • Pengecekan baut-baut tripod (kaki tiga) jangan sampai longgar. Sambungan rambu ukur harus betul. Rambu harus menggunakan nivo.

• Sebelum melakukan pengukuran, alat ukur sipat datar harus dicek dulu garis bidiknya. Data pengecekan pengecekan harus dicatat dalam buku ukur.

• Waktu pembidikan, rambu harus diletakkan di atas alas besi. • Bidikan rambu harus diantara interval 0,5 m dan 2,75 m. • Setiap kali kali pengukuran dilakukan dilakukan 3 (tiga) kali kali pembacaan pembacaan benang tengah, tengah, benang atas dan benang bawah.

• Kontrol pembacaan benang atas (BA), benang tengah (BT) dan benang bawah (BB), yaitu : 2 BT = BA + BB.

• Selisih pembacaan pembacaan stand 1 dengan stand 2 < 2 mm. • Jarak rambu ke alat maksimum 50 m • Setiap awal dan akhir pengukuran dilakukan pengecekan garis bidik. • Toleransi salah penutup beda tinggi (T). • T = 10” √ D mm Dimana : D = Jarak antara antara 2 titik kerangka kerangka dasar vertikal vertikal dalam satu kilo meter. 11.

Pengukuran Situasi Dimaksudkan Dimaksudkan untuk mendapatkan mendapatkan data situasi s ituasi dan detail lokasi pengukuran. Syarat-syarat Syarat-syarat yang harus dipenuhi dalam pengukuran situasi, yaitu:

• Pengukuran situasi detail dilakukan dengan cara Tachymetri. • Ketelitian alat yang dipakai adalah 20”. PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -30



• Poligon tambahan jika diperlukan dapat diukur dengan metode Raai dan Vorstraal.

• Ketelitian poligon raai untuk sudut 20” √n, dimana n = banyaknya titik sudut. • Ketelitian linier poligon raai yaitu 1 : 1000. • Kerapatan titik detail harus dibuat sedemikian rupa sehingga bentuk topografi dan bentuk buatan manusia dapat digambarkan sesuai dengan keadaan lapangan.

• Sketsa lokasi detail harus dibuat rapi, jelas dan lengkap sehingga memudahkan penggambaran penggambaran dan memenuhi mutu yang baik dari peta.

• Sudut poligon raai dibaca satu seri. • Ketelitian tinggi poligon raai 10 cm√D (D dalam km). Dengan cara tachymetri ini diperoleh data-data data-data sebagai berikut:

• Azimuth magnetis. • Pembacaan Pembacaan benang diafragma (atas, tengah, bawah). • Sudut zenith atau sudut miring. • Tinggi alat ukur. Berdasarkan Berdasarkan besaran-besaran tersebut diatas di atas selanjutnya melalui proses hitungan, diperoleh Jarak datar dan beda tinggi antara dua titik yang telah diketahui koordinatnya (X, Y, Z). 12.

Pengukuran Cross Section tampungan Air Baku

• Pengukuran Cross Section dilakukan memanjang embung dengan jarak antara titik profil 25 m.

• Titik profil berada di posisis as embung. • Pengukuran cross section dilakukan kekiri dan kekanan bendungan dengan lebar penganbilan cross section harus selebar bendungan dan dilebihi t 20 m ke kid dan ke kanan.

• Pengukuran cross section harus disesuaikan dengan perbedaan tinggi permukaan permukaan tanah yang ada.




• Pengukuran cross section menggunakan alat waterpass dengan ketelitian alat yang dipersyaratkan oleh Direksi Pekerjaan, untuk perbedaan perbedaan ketinggian tanah yang terlalu besar (tebing) pengukuran pengukuran dapat dilakukan dengan alat theodolite T2 atau yang sejenisnya serta diikatkan terhadap titik yang telah diketahui koordinat dan elevasinya.

• Untuk pengukuran cross section spilway, saluran pembuang harus disesuaikan dengan permukaan tanahnya yaitu: » Pengukuran pada dasar tanggul » Pengukuran pada permukaan atas tanggul » Pengukuran pada tepi saluran » Pengukuran pada dasar saluran » Pengukuran pada rencana badan jalan » Pengukuran pada rencana as jalan » Pengukuran pada sisi kiri - kanan jalan dengan jarak 10 meter

• Pengukuran Long section adalah pengukuran eievasi pada bendungan (embung)

• Pengukuran long section pada access road adalah elevasi pada rencana as jalan 13.

Perhitungan Hasil Pengukuran

• Semua pekerjaan hitungan sementara harus selesai di lapangan sehingga kalau ada kesalahan dapat segera diulang untuk dapat diperbaiki saat itu pula.

• Stasiun pengamatan matahari harus tercantum pada sketsa. • Hitungan poligon dan sipat datar digunakan hitungan perataan dengan metode yang ditentukan oleh Direksi.

• Pada gambar sketsa kerangka utama harus dicantumkan hasil hitungan : Salah penutup sudut poligon dan jumlah titiknya, salah linier poligon beserta harga toleransinya, jumlah jarak, salah penutup sipat datar beserta harga toleransinya, serta jumlah jaraknya.

• Perhitungan dilakukan dalam proyeksi UTM.




B. Survey Mekanika Tanah Survey mekanika tanah meliputi : 1. Investigasi L Lapangan Lokasi titik-titik penyelidikan diperlihatkan pada gambar. Penentuan/pemilihan lokasi titik-titik penyelidikan tanah yang tepat diharapkan dapat menghasilkan gambaran tentang kondisi lapisan tanah baik dalam arah vertikal maupun dalam arah memanjang as rencana. 2. Pemetaan G Geologi T Teknik P Permukaan Pekerjaan pemetaan geologi teknik ini akan menghasilkan suatu peta geologi teknik yang menggambarkan kondisi geologui teknik daerah kajian. Peta ini akan menggambarkan sebaran, susunan, struktur geologi dan sifat fisik batuan penyusun dan tanah pelapukannya. Dalam peta tersebut juga akan dijelaskan mengenai gejala-gejala geologi yang ada, seperti : struktur strike dan dip, sesar, stratigrafi satuan batuan berdasarkan sejarah geologinya dan sebagainya. Dari pemetaan geologi ini selanjutnya dapat dianalisis keadaan geologi bawah permukaan secara umum sehingga dapat digunakan sebagai dasar penentuan titik-titik penyelidikan lebih lanjut. Pemetaan geologi ini dilakukan dengan mengamati singkapan batuan dan tanah pelapukannya serta gejala geologi yang berpengaruh di daerah tersebut yang dikombinasikan dengan penyelidikan teknik lainnya. Pengamatan dilakukan pada singkapan batuan dan tanah pelapukan dan gejala geologi yang terdapat di daerah tersebut dan dibantu dengan menggunakan peta geologi sekala 1 : 50.000. Pengamatan sebaran tanah/batuan ini dimaksudkan untuk mengetahui kondisi geologi teknik berdasarkan satuan-satuan tanah dan batuan yang ada di permukaan. Penyusunan satuan geologi teknik dilakukan dengan cara pengelompokan tanah dan batuan yang mempunyai sifat-sifat fisik dan keteknikan yang sama atau hampir sama, berdasarkan pada pengamatan di lapangan dan ditunjang oleh data hasil penyondiran, pemboran, test pit dll. Dalam pekerjaan pemetaan geologi teknik ini akan dilakukan pengamatan bahaya yang beraspek geologi, yang meliputi : pengamatan erosi, kestabilan lereng tanah dan batuan (potensi longsor), dan permasalahan tanah lunak dan lempung PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -33



mengembang (swelling clay ). Untuk mengetahui karakteristik bentang alamnya, seperti kemiringan lereng dalam kaitannya dengan jangkauan optimum sudut lereng untuk keperluan analisis stabilitas lereng berbagai bangunan dan tata guna lahan pada saat ini. Hasil dari pekerjaan pemetaan geologi teknik ini berupa peta geologi teknik yang disertai dengan penampang geologi teknik beserta uraian penjelasannya. Pemetaan geologi permukaan akan menghasilkan detail DAM Site skala 1 : 1000. 3. Bor iinti Pemboran inti akan dilaksanakan dengan menggunakan bor mesin jenis “hydraulic feed, rotary drilling machine”. Pekerjaan ini dilakukan dengan mengikuti prosedur ASTM D-2113. Dalam pemboran ini akan dipakai core barrel berukuran NX. Apabila pemboran dilakukan pada lapisan tanah maka dipakai “Single Core Barrel” dengan pemboran kering (tanpa sirkulasi air), sedangkan pada formasi batuan akan dipakai “double core barrel” dengan sirkulasi air (wash boring). Sirkulasi air akan diatur sedemikian rupa sehingga “core recovery” (perolehan inti bor) mencapai ≥ 90%. Dalam hal formasi batuannya mudah runtuh maka akan dipasang pipa lindung (casing pipe). Selanjutnya, inti bor akan disimpan di dalam kotak contoh (core box) yang terbuat dari papan kayu dengan kapasitas simpan 5 x 1 m untuk setiap kotak contoh. Kemudian inti bor di diskripsi oleh tenaga ahli geologi teknik sesuai prosedur ASTM D.2488 (untuk contoh tanah) dan ISRM 1982 (untuk contoh batuan). Hasil pemboran inti akan disajikan dalam format Log Pemboran Inti (format terlampir). Pada setiap kotak contoh (core box) akan diberi tutup dan label sebagai berikut : Nama Proyek Nomor Lubang Bor Kedalaman Inti Bor 4. Standar P Penetration T Test ((SPT) SPT akan dilaksanakan dengan mengikuti prosedur ASTM D-1586 atau SNI 034153-1996 dengan penjelasan sebagai berikut : Peralatan yang dipakai terdiri dari : PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -34



- Split barrel sampler - Knocking block - Drive hammer 63,5 kg

Pengujian dilakukan dengan menjatuhkan drive hammer dengan tinggi jatuh 75 cm hingga menumbuk knocking block. Agar diperoleh hasil yang teliti maka pencatatan jumlah tumbukan dilakukan setiap kemajuan penetrasi 5 cm. Besarnya nilai SPT dinyatakan dengan N yaitu jumlah tumbukan per 30 cm penetrasi. Penumbukan dihentikan apabila penetrasi split barrel sampler mencapai 45 cm. Dalam hal ini, jumlah tumbukan pada penetrasi 15 cm pertama diabaikan (tidak diperhitung-kan). Pengujian ini dinyatakan selesai apabila : - Penetrasi telah mencapai 45 cm - SPT N ≥ 50 - Jumlah tumbukan ≥ 10 per 1 cm penetrasi.

Perhitungan untuk SPT sebagai berikut: Kedalaman ditentukan setiap 20cm masuk bikonus dan stangnya. Perlawanan Konus (PK) adalah pembacaan manometer yang pertama setelah masuk setiap 20cm. Jumlah Perlawanan (JP) pembacaan manometer yang kedua bilamana menggunakan alat bikonus, bila menggunakan alat konus cukup hanya nilai PK. Perlawanan Gesek (PG) = JP – PK Hambatan Pelekat (HP) = PG x 20/10 Jumlah Hambatan Pelekat (JHP) – komulatif PG Hambatan Setempat (HS) = PG/10 5. Pengambilan C Contoh T Tanah T Tak T Terganggu




Pada pekerjaan pemboran inti dan dilakukan pengambilan “undisturbed sample”memakai tabung baja berukuran NX (NX size Shelby tube) dengan mengikuti prosedur ASTM D-1587. Sebelum dipakai, tabung baja bagian dalam diolesi pelumas dengan maksud untuk mengurangi gesekan antara dinding tabung dengan contoh tanah. Segera setelah pengambilan contoh tanah, kedua ujung tabung disegel/ditutup dengan paraffin cair dan ditunggu hingga mengeras. Kemudian tabung diberi label dan disimpan ditempat yang terlindungi dari sinar matahari maupun dari perubahan temperatur yang radikal. 6. Sumuran U U ji ((Test P Pit) Material konstruksi yang diperlukan dalam proyek ini terdiri dari : Tanah (untuk tubuh bendungan) Pasir (untuk filter dan agregat halus beton) Krikil/split (untuk agrgat kasar beton) Bongkah batu (untuk rip rap dan pondasi) Untuk memenuhi kebutuhan akan material tersebut maka survey/pencarian material konstruksi akan dilakukan dengan ketentuan sebagai berikut : Jarak sedekat mungkin ke tubuh embung Transportasinya mudah Kualitas baik Volume mencukupi kebutuhan Oleh karena itu sumuran uji (test pit) akan diprioritaskan sedekat mungkin ke tubuh bendungan (terutama direncana daerah genangan) Penggalian sumuran uji akan dilakukan secara manual (tenaga manusia) dengan menggunakan peralatan cangkul, linggis, singkup, keranjang serta meteran. Kedalaman galian direncanakan mencapai 3 (tiga) meter. Pekerjaan ini dianggap selesai apabila : Mencapai batuan keras Mencapai 0,5 m di bawah muka air tanah setempat Runtuhan dinding galian tidak dapat diatasi




Dimensi sumuran uji yang diusulkan oleh Konsultan adalah 1,5 m x 1,5 m x D (D = kedalaman galian, m). Dinding sumuran uji akan diobservasi dan dideskripsi oleh tenaga ahli geologi teknik sesuai prosedur ASTM D.2488. Selanjutnya akan dilakukan pengambilan contoh tanah terganggu (disturbed sample) sebanyak ± 25 kg dengan cara mengikis dinding galian, memakai cangkul atau singkup. Contoh tanah akan dimasukkan ke dalam karung plastik dan diberi label : Lokasi Nomor test pit Kedalaman contoh Contoh tanah akan dibawa ke laboratorium untuk diuji sifat fisik dan sifat teknisnya. Contoh pasir/kerikil akan diambil secara acak sesuai kondisi lapangan dan diperlakukan sama seperti halnya contoh tanah. Hasil pekerjaan sumuran uji/tes pit akan disajikan dalam format log sumuran uji (terlampir). Untuk contoh batu akan diambil dari quarry berupa bongkah batu guna pengujian mekanika batuan/bahan. 7. Hand A Auger ((bor ttangan) Pengeboran tangan auger untuk mengetahui lebih jelas tentang susunan lapisan tanah yang ada dan tebal setiap lapisan sampai kedalaman 5 m. Pengeboran auger harus dilaksanakan sesuai dengan yang disebutkan standar Earth Manual atau ASTM D-420, D1452, menggunakan alat tipe Iwan. Setiap titik dilakukan pencatatan tentang diskripsi jenis tanah, butiran tanah, tebal setiap lapisan dan muka air tanah. Setiap jenis tanah di ambil contoh terganggu dan tak terganggu dari lubang bor, sesuai untuk penyelidikan tanah lunak sampai lempung teguh. Hand bor ini dilakukan pada titik yang tersebar pada lokasi rencana konstruksi. Lokasi pengambilan titik bor ditentukan oleh tenaga ahli dan mendapat persetujuan dari pihak Direksi dan setiap titik pengeboran di photo. 8. U ji P Permeabilitas L Lapangan




Uji permeabilitas lapangan dilakukan bersamaan dengan pengeboran.

Pada

kedalaman yang diinginkan untuk diuji permeabilitasnya pemboran dihentikan dan lubang bor dibersihkan dari runtuhan tanah. Casing dimasukkan ke dalam lubang sampai kedalaman yang diinginkan. Bila casing memiliki sambungan, maka sambungan tersebut harus kedap air (tidak bocor). Pengukuran dilakukan dengan sistem open end , yang terdiri dari dua metode, yaitu : Constant Head dan Falling Head. a) Metode Constant Head Dilakukan pada lapisan tanah berbutir kasar, seperti diilustrasikan pada Gambar 5.9.a. Cara pengujian adalah dengan memasukkan air pada casing dengan jalan dikocorkan sambil mempertahankan posisi muka airnya. Banyaknya air yang dikocorkan (Q) diukur untuk setiap waktu (t). Nilai koefisien permeabilitas dapat ditentukan dengan rumus : k =

Q

5,5. R. H

dimana : k = koefisien permeabilitas. Q = laju injeksi R = jari-jari casing H = tinggi energi b) Metode Falling Head Pada metode ini, Gambar 5.9.b, air dimasukkan kedalam casing sampai penuh. Kemudian air dibiarkan turun sendiri sampai ke kedalaman tertentu (misalnya 5 cm) sambil dicatat waktupenurunannya.




a

Gambar 5. 9. Pengujian Permeabilitas Lapangan.(a)metode Constant Head(b)metode Falling Head.

Perhitungan koefisien permeabilitas dari hasil pengamatan adalah: k

=

A F( t 2

dimana :

− t1 )

log

h1 h2

k

: permeabilitas

F

: faktor intake

h1

: variable head pada waktu t1

h2

: variable head pada waktu t2

A

: luas lubang




=

Soil flush with bottom at impervious boundary

=

Soil flush with bottom in unif orm soil

casin

casin D

D

L

L

F=

2D 1 + (8L / π D)

Soil in casing with bottom at impervious boundary

F=

2.75D 1 + (11L / π D)

Soil in casing with bottom in uniform soil

Gambar 5. 10. Penentuan Faktor F pada Metode Falling Head. c) Metode Packer Cara ini digunakan apabila ruas uji berupa formasi batuan. Pengujian akan mengikuti prosedur SNI 03-2411-1991. Pengujian dilakukan pada lubang bor dengan kedalaman yang telah ditentukan.Panjang ruas uji bervariasi antara 1-5 m tergantung pada kondisi batuan pada ruas uji. Peralatan yang dipakai terdiri dari : 

Pompa air yang mampu menghasilkan debit tertentu secara konstan pada tekanan yang dikehendaki



Meteran air yang telah dikalibrasi



Manometer tekanan yang telah dikalibrasi



Single packer (air packer)



Selang udara



Pipa penghantar air (stang bor) PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -40





Pompa udara atau tabung gas nitrogen bertekanan tinggi



Stopwatch

Pengujian dilakukan dengan cara : 

Mengukur dan mencatat muka air tanah pada kubar bor



Mengembangkan single packer pada kedalaman yang telah ditentukan sehingga menyekat lubang bor dan terbentuklah ruas uji.



Memompakan air kedalam ruas uji melalui stang bor



Mencatat tekanan, pembacaan volume air dan menghitung debit air sebagai berikut : Tekanan

Pembaca volume air

Debit rata-rata

( kg/cm2)

Liter/menit

L/det

P1

q1 q2 q3 q4 q5

q1

P2

q1 q2 q3 q4 q5

Q2

Pmax

q1 q2 q3 q4 q5

Q3

P2

q1 q2 q3 q4 q5

Q4

P1

q1 q2 q3 q4 q5

Q5

Lamanya pengujian pada setiap tekanan = 5 menit sehingga total waktu yang diperlukan untuk 5 variasi tekanan adalah 25 menit. Perhitungan koefisien permeabilitas dilakukan dengan rumus sebagai berikut :

K

Q =

K =

LH 2π Q

2π LH

ln

L

(untuk L > 10 r)

r

sinh −1

L

2r

(untuk r > L > 10r)

Dengan penjelasan : K

=

koefisien permeabilitas (cm/det)

Q

=

debit air (l/det)

L

=

panjang ruas uji (cm)

H

=

tinggi tekanan air pada ruas uji PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -41



r

=

jari-jari lubang uji

Selanjutnya dilakukan perhitungan nilai Lugeon (Lu) sebagai berikut : Lu

=

10q LH

Dengan penjelasan : Lu =

nilai Lugeon (lt/menit/m)

Q

=

debit (lt/menit)

H

=

tekanan total pengujian (kg/cm2) 10 = konstanta

C. Survey Lokasi Quarry Survey ini mempunyai tujuan untuk mencari bahan-bahan utama yang nantinya akan digunakan untuk penambahan bangunan pelengkap Tampungan Air Baku. Hal tersebut dilakukan dalam rangka mencapai biaya yang optimal dalam pembangunan fisik bangunan pelengkap embung nantinya. Bahan-bahan yang perlu dididentifikasi keberadaannya antara lain batu dan tanah liat. Kegiatan C (ANALISIS DATA) Pekerjaan ini menuntut tersedianya berbagai informasi agar dapat terselesaikan dengan baik. Data dan informasi yang telah dikumpulkan akan dianalisis untuk menyusun suatu sistem informasi banjir sesuai maksud dan tujuan pekerjaan ini. Kegiatan analisis data pada kegiatan Kajian Pelaksanaan Pekerjaan Studi Potensi Air Baku Di Kabupaten Bulungan, meliputi : A. Analisis Topografi Tujuan dari analisis data topografi adalah melakukan pengolahan dan perhitungan data lapangan hasil pengukuran topografi sehingga dapat dihasilkan suatu peta lengkap untuk memberikan gambaran permukaan tanah berupa situasi dan ketinggian serta posisi kenampakan dari sungai. Pada analisis topografi akan dicari tiga hal yaitu:




a.

(i) Hitungan Kerangka Horizontal

Dalam rangka penyelenggaraan Kerangka Dasar Peta, dalam hal ini Kerangka Dasar Horizontal/posisi horizontal (X,Y) digunakan metoda poligon. Dalam perhitungan poligon ada dua unsur penting yang perlu diperhatikan yaitu jarak dan sudut jurusan yang akan diuraikan berikut ini: a. Perhitungan K Koordinat T Titik P Poligon Prinsip dasar hitungan koordinat titik poligon B dihitung dari koordinat titik poligon A yang telah diketahui sebagai berikut: XP

= X A + d APSinα AP

YP

= Y A + d APCosα AP

Dalam hal ini: XA, YA

=

koordinat titik yang akan ditentukan

dAP SinαAP

=

selisih absis (

dAP CosαAP

=

selisih ordinat (

dAP

=

jarak datar AP definitif

αAP

=

azimuth AP definitif

 XAP) definit if (tela  YAP) de finitif (te

Untuk menghitung azimuth poligon dari titik yang diketahui digunakan rumus sebagai berikut: α 12

= α 1 A + β 1 = α AP + β A + β 1 − 1(180

α 23



)

= α 21 + β 1 = α 12 + β 2 − 180



= α AP + β A + β 1 + β 2 − 2(180 α 34

= α 32 + β 3 = α 23 + β 3 − 180



)



= α AP + β A + β 1 + β 2 + β 3 − 3(180 α 4B

= α 43 + β 4 = α 34 + β 4 − (180





)

)

= α 43 + β A + β 1 + β 2 + β 3 + β 4 − 4(180



)

Koordinat titik kerangka dasar dihitung dengan perataan metoda Bowdith. Rumus-rumus yang merupakan syarat geometrik poligon dituliskan sebagai berikut: PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -43



Sarat Geometriks Sudut

αAkhir - αAwal -∑β + n.1800 = f β di mana:

α =

sudut jurusan

β =

sudut ukuran

n

bilangan kelipatan

=

f β= salah penutup sudut Syarat Geometriks Absis m

( X Akhir − X Awal ) − ∑ ∆X i = 0 i =1

di mana: Di =

jarak vektor antara dua titik yang berurutan

∑di =

jumlah jarak

X =

absis

ΔX =

elemen vektor pada sumbu absis

m =

banyak titik ukur

Koreksi Ordinat K ∆Y = −

d i

∑ di

f ∆Y

di mana: di =

jarak vektor antara dua titik yang berurutan

∑di =

jumlah jarak

Y =

ordinat

ΔY =

elemen vektor pada sumbu ordinat

m =

banyak titik ukur

Untuk mengetahui ketelitian jarak linier-(SL) ditentukan berdasarkan besarnya kesalahan linier jarak (KL) SL

=

( f ∆ X

2

+ f ∆Y 2 ) PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -44



( f ∆ X

KL =

+ f ∆Y 2 ) ≤ 1 : 5.000 ∑ D

2

b. Pengamatan A Azimuth A Astronomis Untuk menghitung azimuth matahari didasarkan pada rumus-rumus sebagai berikut: Cosα M

=

Sinδ − Sinϑ .Sinm Cosϑ .Cos.m

di mana:

αM =

azimuth matahari

δ

=

deklinasi matahari dari almanak matahari

m

=

sudut miring ke matahari

∂

=

lintang pengamat (hasil interpolasi peta topografi)

Dalam perhitungan azimuth matahari harga sudut miring (m) atau sudut Zenith (Z) yang d

= Z u + r ± 1 2 d − p ± i

d

= m u − r ± 1 2 d + p ± i

Z m

atau

di mana:

b.

Zd

=

sudut zenith definitif

Md

=

sudut miring definitif

Zu

=

sudut zenith hasil ukuran

Mu

=

sudut zenith hasil ukuran

R

=

koreksi refraksi

1/2d

=

koreksi semidiameter

p

=

koreksi paralax

I

=

salah indeks alat ukur

(ii) Hitungan Kerangka Vertikal

Penentuan posisi vertikal titik-titik kerangka dasar dilakukan dengan melakukan pengukuran beda tinggi antara dua titik terhadap bidang referensi (BM). PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -45



Syarat geometris : H Akhir − H Awal

= ∑ ∆ H ± FH

T = 8 D mm

Hitungan beda tinggi : ∆ H 1− 2 = Btb − Btm Hitungan tinggi titik : H 2 = H 1 + ∆ H 12 + KH di mana: H

= tinggi titik

H

= beda tinggi

Btb

= benang tengah belakang

Btm

= benang tengah muka

FH

= salah penutup beda tinggi

KH

= koreksi beda tinggi

=

d

∑ d

FH

T

= toleransi kesalahan penutup sudut

D

= jarak antara 2 titik kerangka dasar vertikal (kilo meter)

c.

(iii) Perhitungan Situasi Detail

Data-data hasil pengukuran situasi detail sebagai berikut: Azimuth magnetis Pembacaan benang diafragma (atas, tengah, bawah) Sudut zenith atau sudut miring Tinggi alat ukur Untuk menentukan tinggi titik B dari tinggi A yang telah diketahui koordinat (X, Y, Z), digunakan rumus sebagai berikut: T B

= T A + ∆ H




1 ∆ H =  100( Ba − Bb)Sin2m + TA − Bt 2 

Dd = DOCos2m Dd = 100(Ba - Bb)Cos2m di mana: TA = titik tinggi A yang telah diketahui TB = titik tinggi B yang akan ditentukan

ΔH = beda tinggi antara titik A dan B Ba = bacaan benang diafragma atas Bb = bacaan benang diafragma bawah Bt = bacaan benang diafragma tengah TA = Tinggi alat Do = jarak optis (100(  Ba-Bb) ) m

=

sudut miring

Mengingat akan banyaknya titik-titik detail yang diukur, serta terbatasnya kemampuan jarak yang dapat diukur dengan alat tersebut, maka akan diperlukan titiktitik bantu yang membentuk jaringan poligon kompas terikat sempurna. Sebagai konsekuensinya pada jalur poligon kompas akan terjadi perbedaan arah orientasi utara magnetis dengan arah orientasi utara peta sehingga sebelum dilakukan hitungan, data azimuth magnetis diberi koreksi Boussole supaya menjadi azimuth geografis. Hubungan matematik koreksi boussole (C) adalah: C = αg - α m di mana:

αg = azimuth geografis αm = azimuth Magnetis d.

(iv) Penggambaran Topografi

a. Setiap gambar peta harus berisi • Garis tepi wajah peta. • Garis-garis silang grid yang berjarak 10 cm baik vertikal maupun horizontal

dengan sayap lembar sayap grid 0,5 cm. PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -47



• Kop di pojok kanan bawah lembar peta disesuaikan dengan Kop Direksi. • Legenda gambar dan penunjuk arah utara.

b. Penggambaran situasi peta ikhtisar dengan skala 1 : 5000 dengan selang garis ketinggian 1 m untuk daerah tinggi (berbukit) sedangkan untuk daerah pengukuran yang rata selang garis ketinggian 0.5 m. • Detail situasi digambar dengan skala 1 : 500 dan selang garis tinggi 1 m atau 0.5

m. • Batas genangan muka air banjir dan muka air normal ditebalkan dan diwamai. • Penulisan huruf dan angka dengan cetak atau sablon dengan model dan format

sesuai dengan petunjuk tim teknis. • Tebal garis dalam gambar situasi maupun gambar cross section harus sesuai

dengan standar yang disetuji tim teknis. c. Long section digambar dengan skala vertikal 1 : 100 atau 1 : 200 dan skala horizontal 1 : 1.000 atau skala 1 : 2.000. B. Analisis Hidrologi Data-data hidrologi terutama berupa data curah hujan, yang akan dianalisis guna kebutuhan perencanaan dimensi bangunan pengendali banjir. Analisis data hidrologi yang dilakukan antara lain : 1.

Analisis Data Curah Hujan a. Uji konsistensi data hujan b. Memperkirakan data curah hujan yang hilang c. Menentukan hujan wilayah

Dari data curah hujan yang telah dikumpulkan akan dilakukan analisis untuk memperkirakan debit banjir yang terjadi untuk periode ulang 10, 20, 50 dan 100 tahunan.




Mulai

Data Curah Hujan Harian Maksimum

Analisa Frekuensi Curah Hujan

Metode Gumbell

Metode Normal

Metode Log Normal 2 Parameter

Metode Pearson III

Metode Log Normal 3 Parameter

Metode Log Person III

Curah Hujan RencanaN Periode

Uji Kecocokan (Smirnov-Kolmogorov)

Pemilihan Hujan Rencana

Perhitungan Intensitas Hujan & Kurva IDF

Intensitas Hujan N Periode

Pemilihan Intensitas Rencana

Hasil Curah Hujan Rencana Intensitas Hujan Rencana

Selesai

Gambar 5. 11. Bagan Alir Analisis Hidrologi.

1. Analisis Data Curah Hujan Dengan mengetahui tabel curah hujan di lokasi proyek atau di daerah sekitarnya yang diperoleh dari Badan Meteorologi dan Geofisika setempat, maka kita dapat menggunakannya untuk kepentingan pekerjaan perencanaan teknis. Data-data curah hujan yang diperoleh pada suatu lokasi proyek kadang kala tidak lengkap, berasal lebih dari satu stasiun pengamat hujan dan bahkan tidak ada sama PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -49



sekali. Untuk itu perlu dilakukan analisis agar data yang digunakan mewakili karakteristik daerah proyek yang bersangkutan. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat gambar dibawah ini yang menerangkan pengolahan data hujan menjadi hujan wilayah. (i)

Uji Konsistensi Data Hujan

Pada dasarnya metoda pengujian tersebut merupakan pembandingan data stasiun yang bersangkutan dengan data stasiun lain di sekitarnya. Hal ini dilakukan dengan asumsi perubahan meteorologi tidak akan menyebabkan perubahan kemiringan garis hubungan antara data stasiun tersebut dengan data stasiun di sekitarnya, karena stasiun-stasiun lainnya pun akan ikut terpengaruh kondisi yang sama. Konsistensi data-data hujan bagi masing-masing stasiun dasar (stasiun yang akan digunakan untuk menguji) harus diuji terlebih dahulu dan yang menunjukkan catatan yang tak konsisten harus dibuang sebelum dipergunakan. Jika tidak ada stasiun yang bisa dijadikan stasiun dasar, atau tidak terdapat catatan historis mengenai perubahan data, maka analisis awal terhadap data adalah menghapus data-data yang dianggap meragukan. Konsistensi data hujan dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut : a.

Cara Regresi / Korelasi Mencari korelasi antara stasiun yang akan diuji konsistensinya dengan data stasiun pembanding. Bila korelasi kedua data mendekati satu maka data tersebut dapat dikatakan konsisten. Cara ini dipakai jika daerah aliran (cathment area) kedua stasiun kondisinya dapat diasumsikan homogen. Bila kondisi daerah aliran tidak homogen, misalkan ada gunung maka cara regresi/kolerasi tidak berlaku.

b.

Cara Masa Ganda Data hujan pada suatu stasiun akan diuji konsistensinya dengan meninjau data pos hujan di sekitarnya. Caranya adalah dengan memplot data hujan kumulatifnya (sebagai absis). Jika dari data-data tersebut bisa ditarik suatu garis lurus dengan kemiringan tertentu, maka data tersebut dianggap konsisten. Apabila terdapat perubahan kemiringan, maka data-data yang menyebabkan kemiringan tersebut harus disesuaikan dengan perbandingan kemiringan dari kedua segmen kurva. Dalam mempergunakan metode ini diperlukan ketelitian. Titik-titik yang PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -50



tergambar selalu berdeviasi di sekitar garis rata-rata, dan perubahan kemiringan hanya dapat diterima bila didukung oleh penjelasan lain. (ii) Memperkirakan Data Curah Hujan yang Hilang Cara yang biasa digunakan disajikan dalam uraian berikut ini, yaitu cara rata-rata aljabar, rasio normal dan kebalikan kuadrat jarak. Uraian cara tersebut adalah sebagai berikut: a.

Rata-rata Aljabar Cara rata-rata aljabar maksudnya adalah memperkirakan data curah hujan yang tidak lengkap dengan menghitung rata-rata curah hujan dari stasiun-stasiun yang terdekat dengan stasiun yang ditinjau pada waktu yang sama. Misalkan A, B, C dan D adalah stasiun pengamat hujan, apabila pada stasiun D ada data hujan yang tidak lengkap maka data hilang tersebut dapat diperkirakan dengan rumus: HD = 1/3 (HA + HB + HC), dimana : HA, HB, HC

= data hujan teramati pada masing-masing stasiun (A, B, C)

HD

= data hujan yang diperkirakan pada stasiun D.

Cara tersebut berlaku, apabila perbedaan antara data hujan pada stasiun terdekat untuk jangka waktu tahunan rata-rata < 10 %. b.

Perbandingan (Ratio) Normal Bila ternyata perbedaan data hujan untuk jangka waktu tahunan rata-rata antara stasiun hujan yang terdekat > 10 %, maka cara ratio normal lebih dianjurkan. Rumus yang dipergunakan adalah sebagai berikut: HD =

1  N D

 N N  H A + D H B + D H C  , 3  N A N B N C 

dimana : NA, NB, NC

= hujan tahunan rata-rata pada masing-masing stasiun A, B dan C

ND

= hujan tahunan rata-rata pada stasiun D.

HA, HB, HC = hujan pada masing-masing stasiun A, B dan C. HD

= data hujan yang diperkirakan pada stasiun D. PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -51



Perhitungan-perhitungan ini akan lebih mendekati kenyataan jika digunakan pada daerah pegunungan. c.

Kebalikan Kuadrat Jarak Metode ini digunakan oleh ‘US National Weather Service’ untuk peramalan debit sungai. Dengan memperkirakan hujan pada suatu stasiun sebagai rata-rata berbobot dari empat stasiun yang terdekat di mana masing-masing terdapat dalam kuadran yang dibatasi oleh garis utara-selatan dan timur-barat melalui stasiun yang bersangkutan. Rumus yang dipergunakan adalah: 1 H X =

R I

2

H I

+

1 R II 1

R I 2

2

+

H II

1 RII 2

+

1 2 III

R

+

H III

1 RIII 2

+

+

1 R IV

1

2

H IV

,

RIV 2

dimana : HI, HII, HIII, HIV = hujan pada masing-masing stasiun pada kuadran I, II, III dan IV RI, RII, RIII, RIV

= jarak masing-masing stasiun terhadap stasiun yang ditinjau

Hx

= hujan yang diperkirakan pada sistem yang ditinjau.

Apabila satu atau lebih kuadran tidak terisi stasiun hujan, seperti yang mungkin terjadi pada kasus suatu titik pada daerah pantai, maka perhitungannya hanya melibatkan kuadran yang tersisa. (iii) Menentukan Hujan Wilayah Curah hujan yang diperlukan untuk penyusunan rancangan pemanfaatan air adalah curah hujan rata-rata di seluruh daerah yang bersangkutan. Stasiun-stasiun pengamat hujan yang tersebar pada suatu daerah aliran dapat dianggap sebagai titik ( point ). Tujuan mencari hujan rata-rata adalah mengubah hujan titik ( point rainfall ) menjadi hujan wilayah (regional rainfall ) atau mencari suatu nilai yang dapat mewakili pada suatu daerah aliran. Ada tiga cara pendekatan untuk menghitung hujan rata-rata yang akan diuraikan berikut ini. a.

Cara Rata-rata Aljabar Metode ini adalah yang paling sederhana yaitu dengan merata-ratakan tinggi PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -52



curah hujan yang terukur dalam daerah yang ditinjau secara aritmatik. Keuntungan cara ini adalah lebih obyektif jika dibandingkan dengan cara lain. Hasil yang diperoleh dengan cara ini tidak berbeda jauh dari hasil yang didapat dengan cara lain jika dipakai pada:



daerah datar



stasiun-stasiun penakarnya banyak dan tersebar merata, dan jika



masing-masing data tidak bervariasi banyak dari nilai rata-ratanya

Hujan rata-rata dapat dihitung dengan rumus pendekatan: R H =

1 n

n

∑ H i =1

i

dimana: Hi

= hujan pada masing-masing stasiun i (1,2,…., n dalam areal yang ditinjau)

N

= jumlah stasiun

RH = rata-rata hujan Perlu diketahui bahwa untuk menghitung hujan wilayah dengan menerapkan cara rata-rata aljabar, data hujan yang ditinjau dan diperhitungkan adalah data hujan yang berada di dalam daerah aliran (cathment area) dalam hal ini H1, H2, …., Hn. Yang berada di luar daerah aliran tidak dihitung.




Mulai

Pembacaan Data: Daerah, JStasiun, JTahun, Stasiun, Lintang, Bujur, Data Hujan

Proses perhitungan jumlah data kosong

Penulisan Hasil: persentase data kosong tiap stasiun

Proses perhitungan jarak antar stasiun

Penulisan hasil: jarak antar stasiun

Untuk tiap stasiun dan tiap bulan

Proses sortir: jarak terdekat thd 3 stasiun yang mempunyai data

A

Penulisan hasi: data hujan yang dilengkapi

Pembacaan Data: Bobot wilayah polygon Thiessen

Proses perhitungan hujan wilayah

Penulisan hasil: hujan wilayah

Yes

Hitung hujan wilayah lagi?

No

Analisis Homogenitas

Proses pengisian data kosong

Selesai

A

Gambar 5. 12. Bagan alir proses pengolahan data hujan menjadi hujan wilayah.

b.

Cara Poligon Thiessen Cara ini sering dipakai karena mengimbangi tidak meratanya distribusi alat ukur dengan menyediakan suatu faktor pembobot (weighting factor ) bagi masingmasing stasiun. Cara Poligon Theiessen dapat dipakai pada daerah dataran atau daerah pegunungan (dataran tinggi) dan stasiun pengamat hujan minimal ada tiga, sehingga dapat membentuk segitiga. Koordinat/lokasi stasiun diplot pada peta, kemudian hubungkan tiap titik yang PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -54



berdekatan dengan sebuah garis lurus sehingga membentuk segitiga. Garis-garis bagi tegak lurus dari garis-garis penghubung ini membentuk poligon di sekitar masing-masing stasiun. Sisi-sisi setiap poligon merupakan batas luas efektif yang diasumsikan untuk stasiun tersebut. Luas masing-masing poligon ditentukan dengan planimetri atau cara lain. Hujan rata-rata dapat dihitung dengan rumus pendekatan : n

∑ H . L R H =

i

i =1

i

n

∑ L i =1

i

dimana: Hi = hujan pada masing-masing stasiun 1,2,…., n Li = luas poligon masing-masing stasiun 1,2,…,n n = jumlah stasiun yang ditinjau RH = rata-rata hujan Kendala terbesar dari metode ini adalah sifat ketidakluwesannya, dimana suatu diagram poligon Thiessen baru, selalu diperlukan setiap kali terdapat suatu perubahan dalam jaringan alat ukurnya. c.

Cara Isohyet Cara ini merupakan cara rasional yang terbaik dalam merata-ratakan hujan pada suatu daerah, jika garis-garis digambar dengan akurat. Cara ini dapat dipakai bila stasiun curah hujan cukup banyak dan tersebar merata pada daerah aliran sungai. Cara ini agak sulit mengingat proses penggambaran peta isohyet (serupa dengan garis kontur pada peta topografi) harus mempertimbangkan topografi, arah angin dan faktor di daerah yang bersangkutan. Lokasi stasiun dan besar datanya diplot dalam peta, kemudian digambar garis yang menghubungkan curah hujan yang sama (prosesnya sama dengan penggambaran garis kontur pada peta topografi) dengan perbedaan interval berkisar antara 10 sampai 20 mm. Luas bagian daerah antara dua garis isohyet berdekatan yang termasuk bagian-bagian daerah itu kemudian diukur dengan planimetri. Besarnya rerata curah hujan dapat dihitung dengan formulasi sebagai berikut : PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -55



n

∑ H . L R H =

i

i =1

i

n

∑ L i =1

i

dimana : Hi = hujan pada masing-masing stasiun L1,L2,…., Ln Li = luas bagian-bagian antara garis-garis isohyet n = jumlah bagian-bagian antara garis-garis isohyet RH = rata-rata hujan Cara ini akan menjadi lebih sulit jika titik-titik pengamatan hujan itu banyak dan variasi curah hujan yang cukup besar pada daerah tersebut. Hal ini disebabkan kemungkinan individual error si penggambar isohyet akan bertambah besar.

Gambar 5. 13. Metode pemetaan hujan wilayah, (a) Poligon Thiessen (b) Isohyet.

(iv) Analisis Intensitas Hujan Bermacam-macam metoda untuk menentukan intensitas hujan, terutama untuk intensitas hujan dalam waktu yang pendek. Ditinjau sifat data yang dipakai, metodametoda tersebut terbagi atas : 1.

Memakai data intensitas hujan yang dicatat dalam waktu yang pendek.

2.

Memakai curah hujan harian maksimum untuk berbagai periode ulang sebagai data basis.

Untuk daerah proyek, tidak didapatkan data intensitas hujan, karena di daerah PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -56



tersebut tidak ada penakar hujan otomatis, oleh sebab itu untuk Analisis intensitas hujan digunakan cara kedua seperti tersebut di atas. Untuk memperoleh kurva IDF (Intensity Duration Frequency ) bagi daerah proyek, digunakan metoda Alternating Block Method (ABM) Mononobe yang menggunakan data harian maksimum untuk mendapatkan intensitas hujan. t T

I

 RT 24   24   ×   =  24    t 

2

3

dengan: ItT

: intensitas curah hujan pada durasi t untuk kala ulang T tahun (mm/jam),

t

: durasi curah hujan (jam),

R24T

: curah hujan harian maksimum dengan kala ulang T tahun (mm).

Untuk mendapatkan intensitas hujan dengan durasi yang lebih pendek, maka dibuat dengan cara membandingkannya dengan intensitas hujan daerah lainnya yang telah diketahui. (v) Menentukan Curah Hujan Harian Maksimum Analisis Frekuensi Curah Hujan Penentuan curah hujan maksimum dengan periode ulang tertentu dapat dihitung menggunakan metode Analisis Frekuensi. Beberapa metoda yang sangat dikenal antara lain adalah Metoda Distribusi Normal, Log Normal, Log Pearson Type III, dan Gumbel Type I. Metoda yang dipakai nantinya harus ditentukan dengan melihat karakteristik distribusi hujan daerah setempat. Periode ulang yang akan dihitung pada masing-masing metode adalah untuk periode ulang 2, 5, 10, 25, 50 serta 100 tahun. a. Distribusi Normal Merupakan fungsi distribusi kumulatif (CDF) Normal atau dikenal dengan distribusi Gauss (Gaussian Distribution). Distribusi normal memiliki fungsi kerapatan probabilitas yang dirumuskan : f ( x )

=

2   x − µ   . exp − 1 .  2  σ   2.π  

1 σ .

−∞ < x < ∞




Dimana :

σ

= Nilai rata-rata

µ

= standar deviasi

b. Distribusi Log Normal Fungsi kerapatan probabilitas Log Normal adalah sebagai berikut :

  ln x − λ f ( x ) = . exp− 1 . ξ.x. 2.π  2  ξ 1

  

2

  

Dimana :

λ = E ln x ξ = Var . ln( x ) Persamaan : log XTR = log + k.Slogx Cv

=

S log x log x

∑ (log x − log x )

2

i

(n − 1)

Slogx =

∑ log x log x =

i

n

Dimana : XTR

= Besarnya curah hujan dengan periode ulang t

n

= Jumlah data

log x

= Curah hujan harian maksimum rata-rata dalam harga logaritmik

k

= Faktor frekuensi dari Log Normal 2 parameter, sebagai fungsi dari koefisien variasi, Cv dan periode ulang t

Slogx

= Standard deviasi dari rangkaian data dalam harga logaritmiknya

Cv

= Koefisien variasi dari log normal w parameter




c. Distribusi Log Pearson Secara sederhana fungsi kerapatan peluang distribusi Log Pearson ini mempunyai persamaan sebagai berikut log Xt = log Xi + KT.Si

∑ log Xi log X =

N

Si = standar deviasi =

(log Xi − log X)2 N−1

∑(log Xi − log X) 2 3 Cs = Koefisien skewness = (N − 1).(N − 2)Si Dimana : KT = Koefisien frekuensi didapat dari tabel. d. Distribusi Gumbel Metoda distribusi Gumbel banyak digunakan dalam Analisis Frekuensi hujan yang mempunyai rumus Rt = R + K. Sx K = (yt - yn)/Sn. Yt = - (0,834 + 2,303 log T/T-1) Dimana: Rt

= Curah hujan untuk periode ulang T tahun (mm).

R

= Curah hujan maksimum rata-rata

Sx

= Standar deviasi

K

= Faktor frekuensi

Sn, Yn = Faktor pengurangan deviasi standar rata-rata sebagai fungsi dari jumlah data. PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -59



(vi) Uji Kecocokan Pengujian kecocokan sebaran adalah untuk menguji apakah sebaran yang di pilih dalam pembuatan duration curve cocok dengan sebaran empirisnya. Pengujian parameter dilakukan dengan 2 metode, Smirnov-Kolmogorov dan Chi-Kuadrat. a. Metode Smirnov-Kolmogorov Prosedur dasarnya mencakup perbandingan antara probabilitas kumulatif lapangan dan distribusi kumulatif fungsi yang ditinjau. Sampel yang berukuran N, diatur dengan urutan yang meningkat. Dari data yang diatur akan membentuk suatu fungsi frekuensi kumulatif tangga. Prosedur pengujian ini adalah sebagai berikut: Urutkan data (dari besar ke kecil atau sebaliknya) dan tentukan besarnya peluang dari masing-masing data tersebut: X1

P(X1)

X2

P(X2)

XN

P (XN)

Tentukan nilai masing-masing peluang teoritis dari hasil penggambaran data. X1

P’(X1)

X2

P’(X2)

XN

P’(XN)

Dari kedua nilai peluang tersebut tentukan selisih terbesar antara peluang pengamatan dengan peluang teoritis. D = Maksimum [ P (Xm) – P’(Xm) ] Apabila D lebih kecil dari Do maka distribusi teoritis yang digunakan untuk menentukan persamaan distribusi dapat diterima, tetapi apabila D lebih besar dari Do maka distribusi teoritis yang digunakan untuk menentukan distribusi tidak dapat diterima. b. Metode Chi Kuadrat Uji Chi Kuadrat dimaksudkan untuk menentukan apakah persamaan distribusi peluang yang telah dipilih dapat mewakili distribusi statistik data yang dan analisis. Pengambilan keputusan uji ini menggunakan parameter X2Cr yang di hitung PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -60



dengan rumus : 2

X Cr =

∑

(OF − EF ) 2 EF

dimana : X2Cr

= harga Chi Kuadrat

EF

= banyaknya frekuensi yang diharapkan

OF

= frekuensi yang terbaca pada kelas yang sama

n

= jumlah data

Prosedur Chi Kuadrat adalah : 

Urutkan data pengamatan dari besar ke kecil atau sebaliknya



Hitung jumlah kelas yang ada (k) = 1 + 1,33 log n. dalam pembagian kelas disarankan agar masing-masing kelas terdapat empat buah data pengamatan.



Hitung nilai EF = jumlah data (n)/jumlah kelas (k)



Tentukan nilai OF untuk masing-masing kelas



Hitung nilai X2Cr untuk masing-masing kelas kemudian hitung nilai total X2Cr



Nilai X2Cr dari perhitungan harus lebih besar dari nilai X 2Cr dari tabel untuk derajat nyata tertentu (Level of Significance) yang sering diambil sebesar 5% dengan parameter derajat kebebasan.

Rumus Derajat Kebebasan : DK = k – (P + 1) Dimana: DK

=

derajat kebebasan

k

=

jumlah kelas

P

=

banyaknya keterikatan ( nilai P = 2 untuk distribusi normal Dan binomial, nilai P = 1 untuk distribusi Poisson dan Gumbel)




Perhitungan Chi Kuadrat : 

Jumlah kelas (k)



Derajat Kebebasan (DK)



EF = n/k

= 1 + 1,33 log n =k–(P+1)

(vii) Penentuan Jenis Sebaran Untuk menentukan jenis sebaran diperlukan faktor-faktor : 

Standar deviasi (Sx)



Koefisien kemencengan (Cs)



Koefisien variasi (Cv)

Maka data curah hujan yang ada dihitung dengan menggunakan rumus : (Xi – X), (Xi – X)2, (Xi – X)4 di mana: Xi = Curah hujan maksimum a. Deviasi Standart (Sx) Ukuran sebaran yang paling banyak digunakan adalah deviasi standart (standart deviation). Apabila penyebaran sangat besar terhadap nilai rata-rata, maka hasil Sx akan besar, tetapi apabila penyebaran data sangat kecil terhadap nilai rata-rata maka Sx akan kecil. Rumus : Sx =

∑ ( Xi − X )

2

n −1

dimana : Sx

= Standart deviasi

Xi

= Curah hujan maksimum

X

= Curah hujan rata-rata

n

= Banyaknya tahun pengamatan

b. Koefisien Skewness (Cs) Kemencengan (Skewness) adalah suatu nilai yang menunjukan derajat ketidaksimetrian (assymetry ) dari suatu bentuk distribusi. Apabila kurva frekuensi PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -62



dari suatu distribusi mempunyai ekor memanjang dari kanan atas kekiri terhadap titik pusat maksimum kurva tersebut tidak akan berbentuk simetris. Keadaan

tersebut

disebut

menceng

kekanan

atau

kekiri.

Pengukuran

kemencengan tersebut adalah mengukur seberapa besar kurva frekuensi dari suatu distribusi tidak simetri atau menceng. Ukuran kemencengan dinyatakan dengan besarnya koefisien kemencengan (coefficient of skewness) dan dapat dihitung dengan persamaan di bawah ini: Cs =

n

∑ ( Xi − X )

2

(n − 1)(n − 2) Sx 3

c. Koefisien kurtosis (Ck) Pengukuran kurtosis dimaksudkan untuk mengukur keruncingan dari bentuk kurva distribusi dan sebagai perbandingnya adalah distribusi normal. Koefisien kurtosis (coefficient of curtosis) dirumuskan sebagai berikut : Ck =

n

2

∑ ( Xi − X )

4

(n − 1)(n − 2)(n − 3) Sx 4

d. Koefisien Variasi Koefisien variasi (variation coefficient) adalah nilai perbandingan antara deviasi standar dengan nilai rata-rata hitung dati suatu distribusi. Koefisien variasi dapat di hitunga dengan rumus sebagai berikut : Cv =

Sx X




Tabel 5. 1. Kriteria Persyaratan Pemilihan Distribusi (Sumber : Ir. Sri Harto, 1981, Hidrologi Terapan). Jenis distribusi Syarat Distribusi Normal

Cs ≅ 0

Distribusi Log Normal

Cs ≅ 3Cv + Cv2 Cs ≅ 0,2146

Distribusi Log Person

Cs < 0

Distribusi Gumbel

Cs ≤ 1,1396 Ck ≤ 5,4002

2. Menentukan Debit Banjir Rencana Debit banjir adalah maksimum debit sungai atau saluran alam pada suatu periode ulang tertentu. Bagan alir untuk analisis debit banjir rancangan dengan hidrograf satuan dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Gambar 5. 14. Bagan alir hitungan banjir rancangan dengan cara Hidrograf Satuan. PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -64



Penentuan debit banjir rencana, dilakukan menurut ketentuan Tata Cara Perhitungan Debit Banjir Rencana, SNI. Penentuan debit banjir dapat dilakukan dengan beberapa cara, yaitu Metode Rasional, Metode Unit Hidrograf Nakayasu, Metode SCS dan Metode Gama I. (i) Metode RASIONAL a.

Daerah Pengaliran Luas daerah tangkapan hujan pada perencanaan saluran adalah daerah pengaliran yang menerima curah hujan selama waktu tertentu (intensitas hujan) sehingga menimbulkan debit limpasan yang harus ditampung oleh saluran untuk dialirkan ke sungai. Penampang melintang daerah pengaliran (A) seperti pada Gambar F.15 dengan panjang yang ditinjau adalah sepanjang saluran (L). A = Lt x L A = L (L1 + L2 + L3)

b.

Waktu Konsentrasi Waktu konsentrasi (tC) adalah waktu yang diperlukan untuk air hujan dari daerah yang terjauh dalam daerah pengaliran untuk mengalir menuju ke suatu titik atau profil melintang saluran tertentu yang ditinjau. Besarnya waktu konsentrasi didefinisikan sebagai: tC

= t1 + t 2

di mana:

c.

tC

=

waktu konsentrasi (menit)

t1

=

inlet time (menit)

t2

=

waktu pengaliran (menit)

Inlet Time (t1) Inlet time atau waktu pencapaian awal adalah waktu yang diperlukan untuk titik air terjauh dalam daerah pengaliran mengalir pada permukaan tanah menuju ke saluran permukaan yang terdekat. Inlet time dipengaruhi oleh banyak faktor seperti kondisi dan kelandaian permukaan, luas dan bentuk PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -65



daerah tangkapan. Rumus inlet time: t1

2 =  x 3.28 xL t x 3

n d 

0.167



k 

di mana: t1

= inlet time (menit)

Lt

= panjang dari titik terjauh sampai saluran (m)

k

= kelandaian permukaan

nd

= koefisien hambatan (pengaruh kondisi permukaan yang dilalui aliran)

Sketsa dari panjang titik terjauh dapat dilihat pada gambar berikut ini. L3

CL

L1

L2

a) Perkerasan

Bahu

L3

C L

b)

L3>(L1+L2 )

L1

L2

L3>(L1+L2 )

Gambar 5. 15. Sketsa Batas Daerah Pengaliran yang diperhitungkan.

L1 dan L2 ditentukan dari klasifikasi jalan, sedangkan L 2 tergantung dari terrain di lapangan karena daerah pengaliran dibatasi oleh titik-titik tertinggi pada bagian kiri dan kanan jalan berupa alur dan saluran yang memotong jalan. 1) Jika L3 > (L1 + L2), maka Lt = L3 2) Jika L3 < (L1 + L2), maka Lt = (L1 + L2) Besarnya koefiesien hambatan untuk beberapa kondisi lahan sebagai berikut:




Tabel 5. 2. Koefisien Hambatan. Kondisi Permukaan yang Dilalui Aliran 1. Lapisan semen dan aspal beton 2. Permukaan halus dan kedap air 3. Permukaan halus dan padat 4. Lapangan dengan rumput jarang, ladang, tanah lapang kosong dengan permukaan cukup kasar 5. Ladang dan lapangan rumput 6. Hutan 7. Hutan dan rmba Keterangan :

nd 0,013 0,02 0,10 0,20 0,40 0,60 0,80

1) Kelandaian : Untuk L1, k1 = 2 – 3% Untuk L2, k2 = 3 – 5% Untuk L3, k3 = sesuai dengan kondisi di lapangan 2) Lebar : Lebar daerah pengaliran yang diperitungkan = panjang saluran yang dihitung d.

Waktu Pengaliran (t2) Waktu pengaliran (t2) adalah waktu yang diperlukan untuk air mengalir dari saluran permulaan menuju ke suatu profil melintang saluran tertentu yang ditinjau. Waktu pengaliran diperoleh sebagai pendekatan dengan membagi panjang aliran maksimum dari saluran dengan kecepatan rata-rata aliran pada saluran tersebut. t2

=

L 60 v

di mana: t2

=

waktu pengaliran (menit)

L

=

panjang saluran (m)

Nilai kecepatan rata-rata diperoleh dari rumus Manning: v =

1 n

R 2 / 3 S1 / 2 PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -67



dengan:

e.

v

= kecepatan aliran rata-rata (m/dtk)

R

= jari-jari hidraulis (m) = A/P

A

= luas penampang basah (m2)

P

= keliling basah (m)

S

= kemiringan saluran

n

= koefisien kekasaran Manning

Debit Aliran Debit aliran dicari dengan menggunakan Metode Rasional, karena daerah pengaliran yang ditinjau tidak luas dan curah hujan dianggap seragam untuk suatu luas daerah pengaliran yang kecil. Rumus Metode Rasional: Qa

= CIA

di mana: Qa

=

debit aliran (m3/dtk)

C

=

koefisien pengaliran

I

=

intensitas hujan selama waktu konsentrasi (m/dtk)

A

=

luas daerah pengaliran (m2)

Intensitas hujan diperoleh dari persamaan lengkung intensitas hujan rencana. (ii) Metode HIDROGRAF NAKAYASU Analisis hidrograf yang digunakan menggunakan cara Nakayasu, dengan rumus yang digunakan adalah sebagai berikut : Q p

=

C A Ro

3,6 ( 0,3T p + T 0,3 )

Dimana : Qp

= debit puncak bamjir (m3 / detik)

Ro

= hujan satuan (mm)

Tp

= tenggang waktu dari permulaan hujan sampai puncak banjir (jam)

T0,3 = waktu yang diperlukan oleh penurunan debit, dari debit puncak sampai menjadi 30 % dari debit puncak (jam) PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -68



1. Bagian lengkung naik (rising limb ) hidrograf satuan mempunyai persamaan : Qa

 t  = Qp  2,4  T p 

Dimana : = limpasan sebelum mencapai debit puncak (m3/detik)

Qa t

= Waktu (jam)

2. Bagian lengkung turun (decreasing limb) t

a. Qd

>0,3 Qp

: Qd = Qp* 0.3

− T p T0 , 3

t − T p + 0, 5T0 , 3

b. 0,3 Qp > Qd >0,32 Qp : Qd = Qp * 0,3

1, 5T0 , 3

t − T p +1, 5 T0 , 3

c. 0,32 Qp > Qd : Qd = Qp * 0.3

2 T0 , 3

Sedangkan waktu Tp = tg + 0,8 tr dimana untuk L < 15 km

tg = 0,21 L0,7

L > 15 km

tg = 0,4 + 0,058 L

Dimana : L

= panjang alur sungai (km)

tg

= waktu konsentrasi (jam)

tr

= 0,5 tg sampai tg (jam)

T 0,3

= αtg (jam)

Dengan besarnya α : •

untuk daerah pengaliran biasa α = 2

•

untuk bagian naik hidrograf yang lambat dan bagian menurun yang cepat α = α 15

•

untuk bagian naik hidrograf yang cepat dan bagian menurun yang lambat α =3

Asumsi yang dipergunakan dalam perhitungan ini adalah : PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -69



•

Panjang sungai

•

Luas catchment area

•

Koefisien pengaliran

3. Kurva Hidrograf Hidrograf dapat didefinisikan sebagai grafik yang menyatakan hubungan antara elevasi muka air atau aliran (debit) dengan waktu. Karakteristik hidrograf berkaitan erat dengan air yang jatuh ke bumi dan yang mencapai sungai. Air tersebut dapat menempuh bermacam-macam jalan antara lain: •

Mengalir di atas permukaan sebagai aliran permukaan (surface runoff, surface flow, overland flow) dan akan mencapai sungai segera setelah hujan turun.

•

Meresap (infiltrasi) ke dalam tanah dan mengalir ke bawah permukaan menuju sungai. Air tersebut bergerak lebih perlahan/lambat dari air permukaan.

Dalam hidrologi besarnya debit yang mengalir pada sungai (debit total) diperlukan pemisahan menjadi komponen-komponen aliran. Aliran total yang mengalir pada sungai berasal dari 2 bagian, yaitu: •

Limpasan langsung (Direct runoff )

•

Aliran dasar (Base flow )

Limpasan langsung terdiri dari aliran permukaan dan sebagian aliran sub permukaan sedangkan aliran dasar sebagian besar terdiri dari aliran air tanah. Perbedaan antara kedua aliran tersebut hanya terletak pada waktu mencapai sungai bukan pada jalan yang ditempuh. Ada 4 komponen penting dalam analisa hidrograf banjir, seperti terlihat pada gambar dibawah ini , yaitu: •

BC

: kurva naik (rising limb)

•

C

: aliran puncak ( peak flow )

•

CD

: kurva menurun ( falling limb)

•

AB dan DE

: resesi aliran dasar (baseflow recession)

Kurva naik dipengaruhi oleh hujan lebat dan daerah karakteristik daerah aliran PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -70



(DAS). Kurva resesi dipengaruhi hanya oleh karakteristik daerah aliran (DAS), tidak tergantung dari hujan lebat. Meskipun hidrograf akan berbeda namun kurva resesi untuk setiap hidrograf akan serupa dan hanya bergantung kepada karakteristik DAS.

Gambar 5. 16. Komponen Hidrograf.

Gambar 5. 17. Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu.

(iii) Metode SCS (Soil Conservation Service) Hujan (P) yang akan mengakibatkan aliran (Q) di sungai dan penyimpanan (Storage berada di dalam tanah) yang sebagian akan merupakan genangan (F). Genangan yang aktual adalah perbedaan antara volume hujan dengan volume aliran. Dari hujan tertentu akan terjadi awal pergerakan air hujan tersebut dan disebut sebagai initial abstraction (Ia), dan pergerakan air tersebut bukan sebagai aliran (runoff ). Teori SCS memperlihatkan hubungan antara hujan dan aliran PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -71



permukaan yaitu sebagai berikut: F S

=

Q P − I a

Aktual genangan apabila initial abstraction (Ia) diperhatikan dalam perhitungan maka persamaan-nya adalah sebagai berikut: F =

(P − I ) − Q a

Besaran F adalah kelebihan air yang setelah terjadi pengisian kelembaban air lapisan zone akar yang meresap masuk tanah (inflitrasi) dan kelak akan menjadi base flow (aliran dasar). Initial abstraction adalah tergantung dari land cover, land condition, infiltration, Soil moisture capacity. Maksimum initial abstraction adalah sama dengan soil moisture capacity (Sto) untuk kedalaman tanah tertentu (zone akar) yang diperlukan oleh tanaman sebagai land cover. Sebagai estimasi besaran Ia terhadap harga potensial maksimum genangan di dalam tanah ialah Ia = 0.2 S. Atau bisa dihitung dari Sto yang merupakan fungsi dari kondisi tanah dan jenis land cover (lihat teori kesetimbangan air). Persamaan di atas akan berubah menjadi : Q

=

(P − 0.2 S )2 (P − 0.2 S ) + S

Persamaan diatas memperlihatkan bahwa SCS hanya memperhitungkan aliran permukaan, tanpa adanya aliran dasar (base flow). Tetapi tidak berarti aliran bawah dasar tidak bisa diikut sertakan, hanya saja kita harus bisa membedakan hasil infliltrasi (F) yang menjadi genangan yang memungkinkan menjadi debit base flow (Qbf) pada waktu mendatang dengan mengalikan besaran koefisien base flow (Cbf) dengan F. Tetapi dalam hal banjir dengan waktu yang singkat maka air yang menjadi pengisi F tidak akan keluar pada hari itu juga, atau tidak akan menjadi Qbf dan aliran dasar yang bisa terjadi adalah aliran yang sudah ada pada saat sebelum banjir datang Qbf(n-1) . Dari persamaan diatas, yang tidak diketahui adalah bilangan S dan bilangan ini berdasarkan penelitian lapangan yang dilakukan oleh team SCS memberikan persamaan sebagai berikut:




S

=

1000 CN

−

10

tergantung dari faktor diatas.

Kurva Infiltrasi

Q

Ia F

Waktu Gambar 5. 18. Histogram hujan, debit Aliran, genangan di dalam tanah, serta initial abstraction (Ia).

Sekarang yang tidak diketahui tetap tinggal 1 tetapi sudah diganti menjadi CN (curve number). Seperti uraian diatas bahwa pada prinsipnya S tergantung dari land cover dan kelembaban tanah maksimum serta faktor yang memberikan tingkat infiltrasi yang akan menjadi genangan air di dalam tanah (F) dan sisanya merupakan aliran air dipermukaan, maka CN pun Q Ia

P P-Ia

F

Q Q

P

Gambar 5. 19. Kurva masa ungkapan dari SCS




a. Memperkirakan harga CN Besaran aliran permukaan sangat tergantung dari iklim dan karakteristik dari daerah aliran sungai (DAS) sendiri, dan untuk memperkirakan harga aliran permukaan tentunya ada besaran index yang harus diperkirakan yang berhubungan dengan kedua faktor diatas. Tinggi hujan adalah yang sangat penting dalam perhitungan aliran permukaan, tinggi hujan bisa didapat dari pencatatan tinggi hujan di lapangan (pos pengamat hujan). Fakor yang berhubungan dengan kondisi tanah, land cover, hydrologic condition adalah merupakan faktor dari karakteristik DAS, faktor ini yang sangat berpengaruh terhadap besaran aliran permukaan. Dari faktor yang berhubungan dengan kondisi tanah akan memberikan kapasitas maksimum kelembaban air juga sangat mempengaruhi besaran aliran permukaan. Dalam perhitungan aliran permukaan dengan methode SCS besaran index tersebut adalah CN dan CN tersebut tergantung dengan faktor yang berkaitan dengan karakteristik yang ada pada DAS. CN akan tergantung dari kondisi tanah di dalam DAS yang ditinjau dan SCS telah memberikan klasifikasi type tanah tersebut dalam beberapa group tanah. Metode pengelompokan group terdiri dari beberapa kriteria yaitu: 1. Karakteristik dari tanah Karakteristik tanah setiap group adalah sebagai berikut:

• Group A. - Deep sand, deep loess, aggregated silts • Group B. - Shallow loess, sandy loam • Group C.- Clay loams, shallow sandy loam, soil low in organic content, and soil usually high in clay.

• Group D.- soil that swell significanly when wet, heavy plastic clays and certain saline soils.




Hujan-Aliran Permukaan 20

14

25 30

s 12 e h c n 10 i [ ) Q ( n a a k u m r e P n a r i l A

35 40 45 50 55

8

60 65

6

70 75

4

80 85

2

90 95

0

100

0

2

4

6

8

Hujan (P) [inches]

10

12

14

Gambar 5. 20. Grafik hubungan hujan total & aliran permukaan dengan berbagai CN. 2. Minimum infiltrasi Klasifikasi dari Minimum infiltrasi air hujan pada permukaan tanah adalah sebagai berikut,

• Group A.

0.30 - 0.45 in/jam

• Group B.

0.15 – 0.30 in/jam

• Group C.

0.05 – 0.15 in/jam

• Group D.

0

- 0.05 in/jam

b. Memperkirakan waktu konsentrasi (tc) Waktu konsentrasi (tc) adalah waktu tempuh perjalanan butiran air dari DAS yang terjauh sampai ke titik di sungai yang ditinjau. Banyak cara untuk menentukan

harga

tc,

masing

masing

cara

berbeda

pengambilan

ketergantungannya atau pengambilan variable pengaruh terhadap tc. SCS menganut bahwa waktu konsentrasi terpengaruh oleh time lag dan time lag dipengaruhi oleh panjang Hydraulic (l) dalam feet, kemiringan sungai (Y) dalam prosen (%) dan dipengaruhi oleh penyimpanan air total didalam tanah (retention (S)). l 0.8 (S + 1)

0 .7

L =

1900Y 0.5 PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -75



dimana L = waktu dari pusat masa hujan (rainfall excess) sampai puncak debit. (jam) S = sama seperti pada persamaan diatas Y = kemiringan sungai sampai titik yang ditinjau l = panjang hydraulic (feet) SCS menemukan hubungan antara time lag L dan time konsentrasi (tc) yaitu sebagai berikut: t c

=

5 L 3

tc diukur dalam satuan jam. t c

=

5

l t c

0.7

3

0.8

=

l

l 0.8 (S + 1)

1900Y

0. 5

 1000  − 9   CN  1140Y

dan

S

=

1000 CN

−

10

0.7

0.5

adalah panjang hidrolis DAS [diukur sepanjang sungai utama] dalam

feet; Apabila menggunakan satuan meter. t l

=

l

0.8

* [ 2,540 − 22.86 * CN ]0.7 14,104 * CN 0.7 * Y 0.5

dimana: tl = waktu kelambatan dalam jam l = panjang hidrolis DAS [diukur sepanjang sungai utama] dalam meter CN = nomor kurva limpasan Y

= kemiringan DAS-nya dari ujing sungai sampai titik yeng ditinjau

Sedangkan waktu konsentrasi didapat dari perbandingan antara waktu keterlambatan dan waktu konsentrasi yaitu: tl

6

tc

10

;

tc

10 6

tl

Dimana : tl = waktu kelambatan PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -76



tc = waktu konsentrasi t c

=

l

* [2540 − 22.86 * CN ]0.7

0.8

8462 .4 * CN 0.7 * Y 0.5

Sesuai dengan difinisi dari tc maka waktu tempuh tersebut tergantung dari panjang jarak perjalanan butiran air sampai titik sungai yang ditinjau atau l dalam feet dan dibagi oleh kecepatan tempuh dalam perjalanan tersebut. Kecepatan ini tergantung dari land cover dan kemiringan DAS. t c

=

l V [jam]

apabila membutuhkan dalam detik persamaan menjadi t c = 3600

l V

[detik]

c. Menghitung Debit maksimum dari UH Luas dari UH sama dengan volume dari aliran permukaan yang telah di tulis pada salah satu persamaan di atas, maka volume tersebut merupakan luas segi tiga dari UH adalah sebagai berikut. Q

=

1 2

(

q p T p

+ T r )

dimana Tp = time to peak waktu mencapai puncak debit Tr = recession time atau waktu penurunan qp = debit puncak. Dari persamaan diatas dicari harga qp, maka,

q p

  Q  2 = T r T p  1+   T p 

      

atau

q p =

KQ T p

Untuk mencapai dimensi bagi qp [cfs], Q [inch], maka diperlukan ada luas A dengan square miles dan kalikan dengan bilangan 645.3 dan sehubungan harga Tr = 1.67 Tp maka persamaan 10.11 menjadi. q p

=

484 AQ

T p PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -77



Bilangan 484 adalah akibat dari UH mempunyai 3/8 dari luasan berada dalam rising limb. Sedangkan apabila DAS merupakan pegunungan yang terjal maka bilangan tersebut menjadi lebih besar menjadi 600. Apabila DAS merupakan daerah datar atau daerah rawa maka bilangan menjadi 300. q p =

q p =

600 AQ

T p

Untuk daerah DAS berupa pegunungan

300 AQ

T p

Untuk daerah DAS berbetuk datar atau rawa

Apabila dilihat pada gambar yang disebut tc adalah waktu dari ahir excess hujan sampai titik belokan lengkung hidrograph dan hubungan antara durasi excess hujan (D) dengan Tp dan tc ialah sebagai berikut. t c

+ D = 1.7T p

0.6t c

+

D

2

=

T p

dari dua persamaan diatas maka harga D akan menjadi D = 0.133t c Tp bisa diuraikan menjadi sebagai berikut T p

=

D 2

+ 0.6t c =

2 3

t c

Apabila kedua persamaan di atas digabungkan maka akan menjadi : q p

=

726 AQ

t c

Untuk areal DAS yang > 10 sq mil, maka ada reduksi :

• Pacific coastal climate

: Ra = -0,0385 Ln(A) + 1,0949

• Humid and sub humid climate

: Ra = -0,0962 Ln(A) + 1,2328

• Arid and semiarid climate

: Ra = -0,2015 Ln(A) + 1,4817




45 Hydrograph Family No.1

40

Hydrograph Family No.2

35 30 ] n i [ P n a j u H

25

20

HF No.3

15 HF No.4

10 5

HF No.5

0 100

90

80

70

60

50

40

30

Runoff Curve Numbers

Gambar 5. 21. Penentuan Hidrograf Family. Gambar 10.8 Rainfall Ratios f or 10 to 100 sq mi Pacific coastal climate Ra = -0,0385Ln(A) + 1,0949

1 p a m / l l a f n i a r l a ) l e r a a f ( n i a a r e r a o i t a R ) a R (

0,9

0,8 Humid and sub humid climate Ra = -0,0962Ln(A) + 1,2328

0,7

0,6

Ar id and semiarid climate Ra = -0,2015Ln(A) + 1,4817

0,5 10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

(A) Drainage area, [s q m i]

Gambar 5. 22. Rainfall Ratio untuk 10 sampai 100 sqmi.

(IV) Metode HIDROGRAF SATUAN SINTETIK GAMA-I Metoda ini dikembangkan oleh Dr.Ir. Sri Harto berdasarkan penelitian pada 30 DAS di pulau Jawa. Metoda ini diturunkan berdasarkan teori hidrograf satuan sintetik yang dikemukakan oleh Sherman. Hidrograf satuan sintetik Gama-I merupakan persamaan empirik yang diturunkan dengan berdasarkan pada suatu PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -79



parameter. Satuan hidrograf sintetik Gama I dibentuk oleh tiga komponen dasar yaitu waktu naik (TR), debit puncak (QP), waktu dasar (TB) dengan uraian sebagai berikut : Waktu naik (TR) : TR

= 0,43(

L

100SF

)3

+ 1,0665 SIM + 1,2775

dimana : TR

=

waktu naik (jam)

L

=

panjang sungai (km)

SF

=

faktor sumber yaitu perbandingan antara jumlah panjang sungai tingkat 1 dengan jumlah panjang sungai semua tingkat

SIM =

faktor simetri ditetapkan sebagai hasil kali antara faktor lebar (WF) dengan luas relatif DAS sebelah hulu (RUA).

WF =

faktor lebar yaitu perbandingan antara lebar DAS yang diukur dari titik di sungai yang berjarak ¾ L dan lebar DAS yang diukur dari titik yang berjarak ¼ L dari tempat pengukuran (lihat Error! Reference source not found.)

Debit puncak (QP) dinyatakan dengan rumus sebagai berikut : QP

= 0,1836 A 0,5886 JN 0, 2381TR −0, 4008

dimana : QP = debit puncak (m3/det) JN = jumlah pertemuan sungai yaitu jumlah seluruh pertemuan dalam DAS TR = waktu naik (jam) Waktu dasar : TB

= 27,4132TR 0,1457 S −0,0956 SN 0,7344 RUA 0, 2574

dimana: TB

= waktu dasar (jam)

TR

= waktu naik (jam)

S

= landai sungai rata-rata PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -80



SN

= frekuensi sumber yaitu perbandingan antara jumlah segmen sungai-sungai tingkat 1 dengan jumlah sungai semua tingkat.

RUA

= luas DAS sebelah hulu (km2)

Sedangkan bentuk garis dari hidrograf satuan ditampilkan pada Gambar F.26. Koofisien Penampungan (K) dinyatakan dengan rumus sebagai berikut : K = 0,5617. A

0,1798

.S −0,1446 SF −1, 0697 .D 0, 0452

dimana : S = Lantai sungai rata-rata SF = Faktor sumber D = Kerapatan jaringan

B WU

WL

A

X ~ A = 0,25 L X ~ B = 0,75 L WF = WU/WL

X

Gambar 5. 23. Sketsa penetapan WF.

Gambar 5. 24. Sketsa penetapan RUA.




Gambar 5. 25. Sketsa penetapan tingkat sungai. Q (m3 /det)

QP

t (jam)

TR TB

Gambar 5. 26. Bentuk hidrograf satuan. 3. Routing Reservoir Routing reservoir ini digunakan untuk mengetahui elevasi banjir rencana yang akan keluar melewati spillway, sehingga desain spillway akan lebih efisien. Prinsip yang digunakan adalah metode konservatif, yaitu keluaran dari reservoir hanya lewat outlet (tidak diperhitungkan adanya evaporasi, presipitasi atau kejadian alam lainnya), sehingga persamaannya menjadi: Inflow (I) – Outflow (O) = ΔS/Δt Dimana : ΔS

: Beda storage / tampungan reservoir



Δt

: Beda waktu

Gambar 5. 27. Garfik Inflow-Outflow.

4. Analisa Debit Ketersediaan Air Analisa ketersediaan Debit ketersediaan air dapat diperkirakan dengan menggunakan Metoda Mock. Metoda Mock dikembangkan oleh Dr. F. J. Mock (Mock 1973) berdasarkan atas daur hidrologi. Metoda Mock dikembangkan untuk menghitung debit rata-rata. Metoda ini lebih jauh lagi bisa memprediksi besarnya debit. Data-data yang dibutuhkan dalam perhitungan debit dengan Metoda Mock ini adalah data klimatologi, luas dan penggunaan lahan dari catchment area. Proses perhitungan yang dilakukan dalam Metoda Mock dijelaskan sebagai berikut:




Perhitungan Evapotranspirasi Potensial (Metoda Penman)

Perhitungan Evapotranspirasi Aktual

Perhitungan Water Surplus

Perhitungan Base Flow, Direct Run Off dan Storm Run Off

Gambar 5. 28. Bagan alir perhitungan debit dalam Metoda Mock

Pada prinsipnya, Metoda Mock memperhitungkan volume air yang masuk, keluar, dan yang disimpan dalam tanah (soil storage). Volume air yang masuk adalah hujan. Air yang keluar adalah infiltrasi, perkolasi dan yang dominan adalah akibat evapotranspirasi. Perhitungan evapotranspirasi menggunakan metoda Penmann. Sementara soil storage adalah volume air yang disimpan dalam pori-pori tanah, hingga kondisi tanah menjadi jenuh. e. Water Balance Dalam siklus hidrologi, penjelasan mengenai hubungan antara aliran ke dalam (inflow) dan aliran ke luar (outflow) di suatu daerah untuk suatu perioda tertentu disebut neraca air atau keseimbangan air (water balance). Bentuk umum persamaan water balance adalah: P

= Ea + DGS + TRO

dimana P

= presipitasi

Ea

= evapotranspirasi

DGS

= perubahan groundwater storage

TRO

= total run off PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -84



Water balance merupakan siklus tertutup yang terjadi selama satu tahun, dimana tidak terjadi perubahan groundwater storage atau DGS = 0. Artinya awal penentuan groundwater storage adalah berdasarkan bulan terakhir dalam tinjauan 1 tahun. Sehingga persamaan water balance untuk perioda satu tahun adalah: P

= Ea + TRO

Beberapa hal yang dijadikan acuan dalam prediksi debit dengan Metoda Mock sehubungan dengan water balance adalah: 

Dalam satu tahun, perubahan groundwater storage (DGS) sama dengan nol.



Jumlah total evapotranspirasi dan total run off selama satu tahun sama dengan total presipitasi yang terjadi dalam tahun itu.

Dengan tetap memperhatikan kondisi-kondisi batas water balance di atas, maka prediksi debit dengan Metoda Mock akan akurat. f. Evapotranspirasi Evapotranspirasi merupakan faktor penting dalam memprediksi debit dari data curah hujan dan klimatologi dengan Metoda Mock. Alasannya adalah karena evapotranspirasi ini memberikan nilai yang besar untuk terjadinya debit dari suatu daerah pengaliran sungai. Evapotranspirasi diartikan sebagai kehilangan air dari lahan dan permukaan air dari suatu daerah pengaliran sungai akibat kombinasi proses evaporasi dan transpirasi. Dalam bab ini akan lebih diperinci tentang

evapotranspirasi

potensial

( potential

evapotranspiration)

dan

evapotranspirasi aktual (actual evapotranspiration). g. Evapotranspirasi Potensial Evapotranspirasi potensial adalah evapotranspirasi yang mungkin terjadi pada kondisi air yang tersedia berlebihan. Faktor penting yang mempengaruhi evapotranspirasi potensial adalah tersedianya air yang cukup banyak. Jika jumlah air selalu tersedia secara berlebihan dari yang diperlukan oleh tanaman selama proses transpirasi, maka jumlah air yang ditranspirasikan akan relatif lebih besar dibandingkan apabila tersedianya air di bawah keperluan. PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -85



Menurut Penman besarnya evapotranspirasi potensial diformulasikan sebagai berikut: E=

AH + 0,27D A + 0,27

dengan H = energy budget H = R(1-r) (0,18 + 0,55 S) - B (0,56 – 0,092 ) (0,10 + 0,9 S) D = panas yang diperlukan untuk evapotranspirasi D = 0,35 (ea – ed) (k + 0,01w) dimana A = slope vapour pressure curve pada temperatur rata-rata, dalam mmHg/oF B = radiasi benda hitam pada temperatur rata-rata, dalam mmH2O/hari ea = tekanan uap air jenuh (saturated vapour pressure) pada temperatur ratarata, dalam mmHg Besarnya A, B dan ea tergantung pada temperatur rata-rata dan hubungan temperatur rata-rata dengan parameter evapotranspirasi ini ditabelkan sebagai berikut.

Tabel 5. 3. Hubungan Temperatur Rata-rata dengan Parameter Evapotranspirasi A, B dan ea Temperatur 0

( C)

8

10

12

14

0.304

0.342

0.385

0.432

12.60

12.90

13.30

13.70

8.05

9.21

10.50

12.00

A 0

(mmHg/ F)

16

18

20

22

24

0.541

0.603

0.671

0.746

14.80

14.50

14.90

15.40

15.80

13.60

15.50

17.50

19.80

0.48 4

26

28

30

0.917

1.013

16.20

16.70

17.10

25.20

28.30

31.80

0.82 8

B (mmH2O/hari) ea (mmHg)

22.4 0




h. Evapotranspirasi Aktual Evapotranspirasi aktual adalah evapotranspirasi yang terjadi pada kondisi air yang tersedia terbatas. Evapotranspirasi aktual dipengaruhi oleh proporsi permukaan luar yang tidak tertutupi tumbuhan hijau (exposed surface) pada musim kemarau. Besarnya exposed surface (m) untuk tiap daerah berbedabeda.

Tabel 5. 4. Exposed Surface, m. M

Daerah

0 10 – 40 % 30 – 50 %

Hutan primer, sekunder Untuk daerah tererosi Untuk daerah ladang pertanian

Selain exposed surface evapotranspirasi aktual juga dipengaruhi oleh jumlah hari hujan (n) dalam bulan yang bersangkutan. Menurut

Mock

rasio

antara

selisih

evapotranspirasi

potensial

dan

evapotranspirasi aktual dengan evapotranspirasi potensial dipengaruhi oleh exposed surface (m) dan jumlah hari hujan (n), seperti ditunjukan dalam formulasi sebagai berikut:

∆ E  m  =  (18 − n ) E P  20  sehingga: m  ∆ E = E P   (18 − n)  20 

Dari formulasi diatas dapat dianalisis bahwa evapotranspirasi potensial akan sama dengan evapotranspirasi aktual (atau DE = 0) jika:

• Evapotranspirasi terjadi pada hutan primer atau hutan sekunder. Dimana daerah ini memiliki harga exposed surface (m) sama dengan nol.

• Banyaknya hari hujan dalam bulan yang diamati pada daerah itu sama dengan 18 hari. Jadi

evapotranspirasi

aktual

adalah

evapotranspirasi

potensial

yang




memperhitungkan faktor exposed surface dan jumlah hari hujan dalam bulan yang bersangkutan. Sehingga evapotranspirasi aktual adalah evapotranspirasi yang sebenarnya terjadi atau actual evapotranspiration, dihitung sebagai berikut: E actual

= E P − ∆ E

i. Water Surplus Water surplus didefinisikan sebagai air hujan (presipitasi) yang telah mengalami evapotranspirasi dan mengisi tampungan tanah (soil storage, disingkat SS). Persamaan water surplus (disingkat WS) adalah sebagai berikut: WS

= (P – Ea) + SS

Tampungan kelembaban tanah (soil moisture storage, disingkat SMS) terdiri dari kapasitas kelembaban tanah (soil moisture capacity, disingkat SMC), zona infiltrasi, limpasan permukaan tanah dan tampungan tanah (soil storage, disingkat SS). Dalam Metoda Mock tampungan kelembaban tanah dihitung sebagai berikut: SMS

= ISMS + (P – Ea)

Dimana: ISMS = initial soil moisture storage (tampungan kelembaban tanah awal), merupakan soil moisture capacity (SMC) bulan sebelumnya P – Ea = presipitasi yang telah mengalami evapotranspirasi Asumsi yang dipakai oleh Dr. F.J. Mock adalah air akan memenuhi SMC terlebih dahulu sebelum water surplus tersedia untuk infiltrasi dan perkolasi yang lebih dalam atau melimpas langsung (direct run off ). a) SMC = 200 mm/bulan, jika (P–Ea)>0. Artinya soil moisture storage (tampungan tanah lembab) sudah mencapai kapasitas maksimumnya atau terlampaui sehingga air tidak disimpan dalam tanah lembab. Ini berarti soil storage (SS) sama dengan nol dan besarnya water surplus sama dengan P – Ea. b) SMC = SMC bulan sebelumnya + (P – Ea), jika (P–Ea) < 0. Untuk keadaan ini, tampungan tanah lembab (soil moisture storage) belum mencapai kapasitas PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -88



maksimum, sehingga ada air yang disimpan dalam tanah lembab. Besarnya air yang disimpan ini adalah P – Ea. Karena air berusaha untuk mengisi kapasitas maksimumnya, maka untuk keadaan ini tidak ada water surplus (WS = 0). Selanjutnya WS ini akan mengalami infiltrasi dan melimpas di permukaan (run off). Besarnya infiltrasi ini tergantung pada koefisien infiltrasi. Bagian berikut ini akan menjelaskan infiltrasi, run off dan tampungan air tanah ( groundwater storage). C.

Analisis Hidraulika 1. Routing Banjir Saluran dengan HEC-RAS Lingkup kegiatan yang dilakukan dalam analisis hidraulika yaitu: Tinjauan Umum Model Matematika (HEC-RAS) Input Data (kondisi batas, kondisi awal, bangunan air) Kalibrasi Permodelan Langkah-langkah yang dilakukan dalam analisis hidraulis adalah terbagi menjadi beberapa tahap, yaitu : Perhitungan Data Hidraulis Data-data hidraulik yang dikumpulkan adalah meliputi data geometri atau dimensi saluran dan data karakteristik tampungan. Data mengenai dimensi saluran diperoleh berdasarkan as built drawing dan pengukuran di lapangan. Sementara itu data karakteristik tampungan diperoleh dari hasil interpretasi data kontur menggunakan software AutoCAD. Hasil interpretasi ini mencakup perkiraan luas genangan dan volume genangan berdasarkan ketinggian muka air. Sementara data hidrologi yang digunakan adalah data kurva hidrograf hasil perhitungan hidrologi. Dalam melakukan analisis ini digunakan metodologi seperti terlihat pada gambar di bawah ini. Dari gambar ini dapat diuraikan seperti berikut: 

Mengidentifikasi kondisi existing data sarana dan prasarana pengendalian air yang sudah didapat. PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -89





Menentukan sarana dan prasarana yang mana masih berfungsi dan yang tidak berfungsi.



Untuk sarana yang masih berfungsi, ditentukan berapa kapasitas dari sarana dan prasarana tersebut untuk menangani permasalahan yang ada.



Merencanakan sistem polder yang tepat. Menentukan lokasi polder dan menempatkan instrumen-instrumennya dengan perencanaan yang matang, sehingga sistem polder dapat efektif menanggulangi banjir.



Memberikan rekomendasi desain. Dimana rekomendasi desain untuk sarana dan prasarana yang berfungsi dan yang tidak berfungsi berbeda, selain itu juga harus disesuaikan dengan permasalahannya yang ada.

 Pemodelan aliran I (Kondisi Eksisting) 

Setelah data-data dikumpulkan, langkah selanjutnya adalah membuat model saluran. Sebelum membuat model harus diketahui dahulu dasar teori dan metode yang akan digunakan.



Setelah itu data-data hidraulik dan hidrologi dimasukkan sebagai input dalam pemodelan. Data hidraulik yang dimasukkan adalah data kondisi eksisting. Langkah selanjutnya adalah menjalankan program simulasi berdasarkan model yag dibentuk. Model yang dibentuk harus mampu menggambarkan kondisi sebenarnya di lapangan. Oleh karena itu perlu dilakukan kalibrasi terhadap kondisi sebenarnya.

 Desain saluran

Saluran didesain berdasarkan hasil simulasi aliran I. Desain saluran harus memperhitungkan faktor ekonomis dan konstruksi. Faktor ekonomis artinya desain saluran tidak terlalu mahal tanpa mengurangi efektivitas. Sedangkan faktor konstruksi artinya proses pembangunannya tidak terlalu rumit.  Pemodelan aliran II (dengan Desain)

Pemodelan ini sama dengan pemodelan aliran I sebelumnya, hanya saja ditambahkan faktor saluran. Hasil simulasi disesuaikan dengan kondisi yang diinginkan, jika tidak sesuai maka akan dilakukan redesain saluran hingga tercapai kondisi yang diinginkan. PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -90



Mulai

Parameter Pra Desain

Run Off Coefficient

Catchment Area

Panjang Pengaliran

Waktu Konsentrasi

Curah Hujan R24

Intensitas Hujan

Rainfall Run-off Model

Ater Data Eksisting

No

Kalibrasi

Yes Debit Banjir Rencana (Q)

Waduk

Tipe Saluran n Manning

Radius Hidrolik Kemiringan dasar saluran

Volume

Kecepatan Juta

Muka AIr

Kapasitas (Q) Kapasitas Eksisting

No

Sufficient

Yes Selesai

Gambar 5. 29. Tahapan Pemodelan Routing Banjir.

Karena metode pengukuran debit aliran saluran di lapangan karena kondisi aliran saluran tidak memungkinkan untuk diukur secara langsung, maka perlu dilakukan simulasi untuk mengetahui besarnya debit aliran pada tiap segmen saluran. Dalam melakukan simulasi ini diperlukan data hidrologi berupa data curah hujan dan karakteristik saluran yang akan diperkirakan debit alirannya. Dengan Hec-Ras maka masalah tersbut dapat kita atasi. Hec-Ras akan melakukan simulasi dari data-data input yang kita masukan sesuai boundary condition yang mewakili lokasi PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -91



yang mau kita modelkan. Variabel-variabel dari boundary condition suatu lokasi meliputi semua data yang diperlukan oleh Hec-Ras. Variabel yang diperhitungkan adalah debit aliran berdasarkan curah hujan harian maksimum, paling sedikit selama 10 tahun terakhir. Prinsip-prinsip dasar aliran yaitu prinsip kontinuitas dan prinsip kekekalan momentum inilah yang selanjutnya merupakan dasar algoritma program yang digunakan oleh model HEC-RAS. Program HEC-RAS 4.0 merupakan program lanjutan dari HEC-RAS 3.1.3 yang dikeluarkan oleh U.S. Army Corps of Engineers. Program HEC-RAS sendiri dikembangkan oleh The Hydrologic Engineering Center (HEC), yang merupakan bagian dari U.S. Army Corps of Engineers. HEC-RAS 4.0 direlease pada tahun 2006. Selain memiliki kemampuan untuk melakukan pemodelan dengan perhitungan aliran tak tunak dengan tinjauan satu dimensi, HEC-RAS 4.0 juga dilengkapi dengan kemampuan memodelkan sedimen dan kualitas air dengan tinjauan satu dimensi juga. Program dengan versi yang terbaru ini dapat menangani jaringan saluran air secara penuh dengan memodelkan aliran subkritis, superkritis, aliran mixed untuk kalkulasi aliran tunak dan sedimen. Perhitungan dasarnya mengikuti prosedur pemecahan kalkulasi energi aliran satu dimensi. Kehilangan energi dievaluasikan terhadap friksi yang terjadi pada saat pengaliran (persamaan manning), kontraksi dan ekspansi saluran (dengan koefisiennya yang dikalikan dengan kecepatan alir). Persamaan momentum digunakan saat situasi dimana profil muka air secara cepat bervariasi. Situasi ini termasuk perhitungan mixed flow regime (misalnya loncatan hidrolik), perhitungan pada hidrolika aliran melintasi jembatan dan perhitungan pada junction (pertemuan dan perpisahan dua atau lebih saluran). Selanjutnya perhitungan juga bisa dilakukan terhadap talang air, gorong-gorong, pompa air dan struktur bangunan air lainnya termasuk perhitungan aliran dengan saluran tertutup es. Penyelesaian aliran tak tunak diambil dari model UNET yang pernah dibuat oleh Dr. Robert L. Barkau. Fasilitas aliran tak tunak ini dikembangkan terutama untuk kalkulasi aliran subkritis. PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -92



Program HEC-RAS 4.0 menggunakan pengaturan data dimana dengan data geometri yang sama bisa dilakukan kalkulasi data aliran yang berbeda-beda, begitu juga sebaliknya. Data geometri terdiri dari lay out pemodelan disertai cross section untuk saluran-saluran yang dijadikan model. Bangunan-bangunan air serta storage area berada dalam masukan data geometri pemodelan. Data aliran ditempatkan terpisah dengan data geometri. Data aliran bisa dipakai salah satu diantara data aliran tunak dan data aliran tak tunak. Setiap data aliran tersebut mengharuskan diisinya besaran boundary condition dan initial condition yang sesuai agar pemodelan bisa dijalankan. Bentuk hidrograf hanya bisa diisikan pada data aliran tak tunak. Selanjutnya bisa dilakukan kalkulasi dengan membuat rencana komputasi. Rencana komputasi harus terdiri dari satu data geometri dan satu data aliran. HEC-RAS 4.0 adalah program yang dapat memodelkan aliran tak tunak dengan tinjauan satu dimensi dengan pemodelan geometri yang lebih akurat karena titik pendekatan untuk memodelkan cross section saluran bisa dibuat lebih banyak dari beberapa program aliran tak tunak satu dimensi lain yang sering digunakan. Dengan demikian maka penggambaran setiap cross section saluran dengan menggunakan program HEC-RAS 4.0 ini akan menjadi lebih mendekati dibandingkan sebelumnya. Input data yang dilakukan adalah menggambarkan profil aliran yang akan dimodelkan dan memasukkan data cross section pada masing-masing saluran. Lay out saluran diperoleh dari peta topografi. (i) Input Data Setiap data yang berhubungan dengan kondisi kajian sudah tentu merupakan bahan masukan pada pemodelan. Program yang digunakan hanya menggunakan kejadian hidrologi dan kejadian hidrolika yang berpengaruh besar pada perhitungan. Pemodelan yang dibuat tidak memperhitungkan besarnya evaporasi dan rembesan mengingat kecilnya daerah tinjauan sehingga pengaruh evaporasi dan rembesan diperkirakan sangat kecil. Data-data yang paling penting untuk melakukan pemodelan kali ini adalah data geometri daerah kajian dan data perhitungan hidrologi pada lokasi tertentu PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -93



sebagai syarat batas. Data geometri untuk model saluran dan bangunan air menggunakan data as built drawing dan data ketinggian elevasi. Data perhitungan hidrologi berupa data debit banjir rancangan dengan periode ulang tertentu. Pemodelan dibuat dengan memanfaatkan data debit berdasarkan kurva hidrograf untuk mengetahui pergerakan air. Data elevasi muka air yang tercatat adalah data elevasi muka air pada tiap segmen atau cross section yang diamati tiap beda waktu tertentu. (ii) Data Geometri HEC-RAS 4.0 adalah program yang dapat memodelkan aliran tak tunak dengan tinjauan satu dimensi dengan pemodelan geometri yang lebih akurat karena titik pendekatan untuk memodelkan cross section saluran bisa dibuat lebih banyak dari beberapa program aliran tak tunak satu dimensi lain yang sering digunakan. Dengan demikian maka penggambaran setiap cross section saluran dengan menggunakan program HEC-RAS 4.0 ini akan menjadi lebih mendekati dibandingkan sebelumnya. Input data yang dilakukan adalah menggambarkan profil aliran yang akan dimodelkan dan memasukkan data cross section pada masing-masing saluran. Lay out saluran diperoleh dari peta topografi. Contoh gambar layout yang digunakan dalam pemodelan dapat dilihat di gambar berikut : a. Koefisien Kekasaran Saluran Koefisien kekasaran saluran adalah suatu besaran yang merepresentasikan nilai hambatan dalam suatu aliran. Nilai hambatan ini ditentukan dengan memperhatikan faktor-faktor yang mempengaruhi nilai kekasaran saluran seperti faktor kekasaran permukaan, tumbuhan, ketidakteraturan saluran, trase saluran, pengendapan dan penggerusan saluran, ukuran dan bentuk saluran. Besar nilai koefisien kekasaran saluran berkisar antara 0,009 hingga 0,150. Berdasarkan tabel yang disusun oleh Ven Te Chow (1959) menunjukkan bahwa untuk saluran yang telah dilining nilai koefisen kekasaran berkisar antara 0,015 hingga 0,025.




i T a p r

Tripa-1 p

i r

T

a

Tripa-2

Gambar 5. 30. Contoh Lay Out pemodelan aliran. Tripa

Plan: kalibrasi SCS

12/29/2006

C57 .08

.045

.08

2

) m ( n o i t a v e l E

r a i p

Legend

1

WS Max WS

0

Bank Sta

T

Ground

-1

Tripa-2 -2 -3 -300

-200

-100

0

100

200

Station (m)

Tripa

Plan: kalibrasi SCS

1 2/29/2006

Tripa Tripa-2

10

Legend

WS MaxWS 8

Ground

6

ROB

LOB

4 ) m ( n o i t a v e l E

2

0

-2

-4

-6

-8

0

5000

10000

1 5000

20000

Main Channel Distance (m)

Gambar 5. 31. Contoh Hasil Pemodelan dengan HEC RAS. b. Koefisien Kontraksi dan Ekspansi Koefisien kontraksi dan ekspansi digunakan untuk memperkirakan besarnya kehilangan energi (energy loss) yang disebabkan kontraksi dan ekspansi aliran. Besarnya nilai koefisien ini berdasarkan perubahan tinggi kecepatan dari satu cross section sampai cross section selanjutnya. c. Waktu Awal dan Akhir Pemodelan Waktu awal dan akhir perhitungan tidak ditentukan secara spesifik dalam hari dan waktu tertentu. Acuan dalam pemodelan yang digunakan adalah waktu yang tercakup dalam kurva hidrograf yaitu waktu awal dan akhir suatu PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -95



perkiraan curah hujan dengan periode ulang tertentu. d. Kondisi Batas Pemodelan Dalam suatu pemodelan kondisi batas dapat dispesifikasikan sebagai berikut:

− Tinggi muka air dan debit, dapat dalam bentuk konstan maupun berubah menurut waktu atau merupakan seri Fourier.

− Aliran tambahan kedalam jaringan saluran terbuka, dapat dispesifikasikan sebagai debit yang berubah menurut waktu atau berupa hubungan antara curah hujan dan aliran permukaan (run-off )

− Hubungan debit dengan tinggi muka air (rating curve) dalam bentuk tabel. 

Kondisi batas yang digunakan pada pemodelan ini diperoleh dari hasil

analisis hidrologi berupa kurva hidrograf banjir dengan periode ulang tahunan tertentu. Kurva hidrograf ini berisi data debit dalam bentuk berubah menurut waktu (time series). e. Kalibrasi Untuk mendapatkan model yang sesuai dengan kondisi real di lapangan, maka kalibrasi model perlu dilakukan. Kalibrasi dilakukan dengan membandingkan debit atau tinggi muka air hasil model dengan debit atau tinggi muka air real yang terjadi di lapangan. Jika hasil model tidak sesuai dengan kejadian sebenarnya di lapangan, maka parameter-parameter hidrologi dalam model (kekasaran, koef. Infiltrasi koef. Groundwater dsb) dirubah dengan cara cobacoba sampai hasil pemodelan mendekati kenyataan sebenarnya di lapangan. 2. Analisis Dambreak Seandainya embung yang direncanakan mengalamai kegagalan konstruksi, maka daerah yang menanggung akibatnya adalah bagian hilir. Maka diperlukan suatu analisis untuk memetakan seberapa jauh kerusakan yang diakibatkan kegagalan konstruksi embung tersebut yang selanjutnya dapat dilakukan indikasi perencanaan penanggulangannya. Analisis ini akan menggunakan program komputer “smpdbk (simplified dambreak )”, yang mengikuti bagan alir analisis seperti di bawah ini. PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -96



Gambar 5. 32. Metode analisis dambreak.

D. Analisis Mekanika Tanah Penyelidikan laboratorium mekanika tanah, meliputi :

• Index Properties (sifat fisik ) tanah, meliputi : kadar air asli, berat isi asli, berat jenis, batas cair, batas plastis, dan analisis ukuran butir.

• Engineering Properties, meliputi : konsolidasi, triaxial dan kuat tekan bebas (unconfine test) PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -97



a. Pemeriksaan Index Properties i. Berat Isi Asli (Natural Density). Dimaksudkan untuk memperoleh nilai berat ini tanah. Pengujian dilakukan pada tanah asli (undisturb). Cara menentukan berat isi tanah ialah dengan mengukur berat sejumlah tanah yang isinya diketahui. Untuk tanah asli dipakai sebuah cincin yang diketahui dimensi (diameter = d ; tinggi = t) dan beratnya (W1), dimasukan kedalam tanah sampai berisi penuh, kemudian bagian atas dan bawahnya diratakan dan kemudian cincin serta tanahnya ditimbang (W2). Sesuai dengan prosedur SNI 03-3637-1994. Barat isi tanah dapat dihitung sbb : γ=

W2 − W1 1 π* d 2 * t 4

ii. Kadar Air Asli (Natural Moisture Content) Kadar air (wn) merupakan perbandingan antara berat air dan berat butir tanah. Untuk menentukan kadar air, sejumlah tanah ditempatkan pada krus (kaleng kecil) yang beratnya (W1) diketahui sebelumnya. Krus dengan tanah ditimbang (W2) dan kemudian dimasukan dalam oven bertemperatur 1050 C untuk masa waktu 24 jam, kemudian krus tanah ditimbang kembali (W3). Dengan demikian kadar air dapat diketahui, yaitu : w

=

Ww Ws

=

W2 − W1 W3 − W1

Prosedur pengujian dilakukan sesuai dengan aturan SNI 03-1965-1990. iii. Berat Jenis (Specific Gravity) Merupakan perbandingan antara berat isi butir tanah dengan berat isi air. Untuk percobaan ini dilakukan menurut prosedur SNI 03-1994-1992, yaitu suatu percobaan untuk mengetahui berat jenis dengan menggunakan alat picnometer, yaitu sebuah botol yang isinya diketahui. Cara melakukan percobaan adalah sebagai berikut :

− Picnometer dikeringkan dan ditimbang (W1).




− Sejumlah tanah yang sudah dikeringkan dalam oven dimasukan dalam picnometer dan ditimbang lagi (W2).

− Air suling ditambahkan pada picnometer sampai setengah penuh, udara yang masih ada dalam tanah tersebut dikeluarkan dengan memakai pompa vacum. Setelah tidak ada lagi udara dalam tanah, tambahkan air suling sampai penuh. Kemudian bagian luar picnometer dikeringkan dengan hatihati dan picnometer + tanah + air ditimbang (W3).

− Air dan tanah dikeluarkan dari picnometer, lalu dibersihkan dan diisi air suling sampai penuh, kemudian dimasukan lagi dalam constant temperature bath. Kemudian bagian luar dikeringkan dan ditimbang (W4) dengan demikian maka berat isi (Gs) dapat dihitung dan diketahui. Gs

=

− W 1 (W 4 − W 1 ) − (W 3 − W 2 ) W 2

iv. Grain Size Analisys Untuk pengujian ayak digunakan 1 (satu) unit saringan

yang bervariasi

ukurannya mulai dan N4 sampai dengan N200. Untuk jenis tanah berbutir kasar dengan diameter butir lebih besar dari 0,075 mm akan tertahan pada sairngan No. 200 (0,075 mm). Diameter butirannya akan ditentukan dengan menggunakan metode Sieve Analysis, sedangkan untuk jenis tanah berbutir halus dengan diameter lebih kecil dari 0.075 mm yang lolos melewati saringan No. 200 dilakukan dengan metode Hydrometer Analysis. Prosedur analisis dilakukan sesuai dengan SNI 03-1968-1990 untuk butir kasar dan SNI 03-34231994 untuk butir halus. Untuk tanah berbutur kasar, perhitungan analisis saringan dilakukan sebagai berikut :

• Persentase tertinggal pada masing-masing saringan =

berattertinggal berattotal

x100%

• Persentase kumulatif tertinggal = jumlah persentase tertinggal pada saringan yang lebih kasar.

• Persentase lebih halus = 100 % - persentase kumulatif tanah tertinggal. PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -99



Untuk tanah berbutur halus, perhitungan analisis hidrometer dilakukan sebagai berikut :

• Persentase lebih halus (N) dihitung dengan rumus : N

=

Gs

*

V

G s − 1 Ws

* γ c (R − R a ) * 100%

dimana : Gs =

berat jenis tanah.

V

volume suspensi (dalam gelas ukur).

=

Ws =

berat tanah kering.

 c =

berat jenis air pada temperatur percobaan.

R

pembacaan hidrometer pada suspensi.

=

Rw = pembacaan hidrometer pada air (temperatur sama dengan suspensi). v. Atterberg Limit Penentuan batas atterberg hanya dilakukan pada bagian tanah yang lolos saringan No. 40. Karena batas-batas ini tidak merupakan sifat fisik yang jelas, maka dipakai cara empiris untuk menentukannya. Prosedur yang digunakan adalah sesuai dengan SNI 03-1967-1990 untuk batas cair dan SNI 03-1966-1990 untuk batas plastis. b. Engineering Properties i. Triaxial Test Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk mendapatkan parameter kekuatan geser sehubungan dengan pembebanan 3 (tiga) matra. Dalam

percobaan ini

dibakukan sesuai dengan kondisi contoh pada waktu pengujian antara lain :

− Kondisi CU :

dimana contoh tanah dibolehkan untuk berkonsolidasi, dimana air pori diperkenankan keluar selama pemberian tegangan 3), kemu

samping ( sehingga air pori tidak boleh keluar dari contoh selama

1) dan te kan

pemberian tegangan vertical (

− Kondisi UU :

dimana contoh tanah tidak dibolehkan untuk berkonsolidasi (air pori tidak diperkenankan keluar selama pemberian PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -100

3 dan



1 ), namun langsung ditekan dengan keadaan drainage

tertutup . Prosedur percobaan adalah sebagai berikut, lihat Gambar 5.33 : 1. Contoh tanah ditaruh diatas dasar sel dengan penutup ditaruh diatasnya. Kemudian semua ini ditutup dengan membran yang diameternya sama dengan diameter contoh. 2. Bagian atas sel dipasang pada tempatnya dan dibuat. Sel diisi air dan tegangan air dinaikkan sampai mencapai nilai yang diperlukan. Tegangan sel yang tetap ini ( 3) dibiarkan bekerja selama jangka waktu tertentu. 3. Pengukuran kekuatan geser dilakukan dengan memberikan tekanan vertikal pada contoh. Tekanan vertikal diberikan dengan menggunakan dongkrak yang dijalankan oleh mesin dengan kecepatan tertentu. Selama pemberian tekanan vertikal ini pembacaan “Proving Ring” dapat dilakukan pada nilainilai tegangan tertentu, misalnya setiap 1% secara seragam. 4. Dari hasil pembacaan tersebut, maka dapat diketahui tekanan vertikal yang maksimum, yaitu pada saat terjadi keruntuhan. Prosedur percobaan sesuai dengan SNI 03-2455-1992

Gambar 5. 33. Sel Pengujian Triaxial. Hasil pengujian triaxial adalah nilai kekuatan geser tanah yang diperoleh melalui plotting hasil percobaan pada lingkaran mohr, yang meunjukkan hubungan PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -101



antara antar tegangan samping ( ), seperti 3) dan tegangan geser ( diperlihatkan pada Gambar 5.34.

Gambar 5. 34. Hasil Uji Triaxial.

ii.

Uji Permeabilitas Pengujian permeabilitas dilakukan pada contoh tanah asli. Ada dua cara pengujian di laboratorium, yaitu Cara Constant Head dan Cara Falling Head .

• Cara Konstant Head Cara ini terutama cocok untuk jenis tanah berbutir kasar. Air dengan tinggi tekanan (h) tetap dan debit Q dialirkan ke dalam contoh tanah berdimensi tertentu (diameter D atau luas penampang A dan tinggi L), lihat Gambar F.35. Bila debit persatuan waktu (t) diketahui, maka nilai koefisien permeabilitas dapat ditentukan sebagai berikut : k =

Q. L t .h. A

dimana :

k

: permeabilitas

Q

: debit aliran

h

: tinggi tekanan

L

: tinggi contoh tanah

A

: luas lubang

t

: waktu pengaliran Q




Gambar 5. 35. Pengujian Permeabilitas Metode Constan Head.

• Cara Falling Head Cara ini terutama cocok untuk jenis tanah berbutir halus (nilai k kecil), dimana pengukuran debit sulit dilakukan, lihat Gambar F.36. Air dalam buret dengan tinggi tekanan awal h1 dialirkan ke dalam contoh tanah berdimensi tertentu (diameter D atau luas penampang A dan tinggi L), lihat Gambar F.36. Bila dalam waktu (t) tekanan air turun menjadi h2, diketahui, maka nilai koefisien permeabilitas dapat ditentukan sebagai berikut : k = 2,3.

a. L t . A

dimana :

log

h1 h2

k

: permeabilitas

a

: luas penampang buret

h1

: tinggi tekanan awal

h2

: tinggi tekanan akhir

L

: tinggi contoh tanah

A

: luas penampang contoh tanah

t

: waktu pengaliran Q PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -103



Gambar 5. 36. Pengujian Permeabilitas Metode Falling Head.

Estimasi Sedimentasi Sedimentasi didefinisikan sebagai perpindahan dan pengendapan erosi tanah, khususnya sebagai hasil dari percepatan erosi lembar dan alur (White. 1987). Menurut Linsley et al. (1983) sedimentasi menggambarkan material tersuspensi dan diangkut oleh gerakan air dan angin atau diakumulasi sebagai bed load. Dari proses sedimentasi, hanya sebagian aliran sedimen di sungai yang diangkut keluar dari DAS, sedangkan yang lain mengendap dilokasi tertentu dari sungai Faktor-faktor yang mempengaruhi sedimentasi (Strand dan Pemberton. 1982), adalah jumlah dan intensitas hujan, formasi geologi dan jenis tanah, tata guna lahan, topografi, erosi di bagian hulu, limpasan, karakteristik sedimen dan hidrolika saluran. Menurut Breussers (1974), sedimen dapat dibagi dalam dua kelompok berdasarkan mekanisme pergerakannya sebagai berikut :

Berdasarkan sumber asal sedimen

Angkutan Material Dasar

Wash Load

Berdasarkan Mekanisme Sedimen

Bed Load

Suspended Load

Gambar 5. 37. Pembagian sedimen berdasarkan sumber asal dan mekanismenya. PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -104



• Suspended load dapat dipandang sebagai material dasar sungai (bed material ) yang melayang di dalam aliran dan terdiri terutama dari butiran halus. Pada bagian sungai yang pendek di alur sungai, suspended load dapat dianggap tetap konsentrasinya, tetapi pada seluruh alur sungai, konsentrasi suspended load sangat bervariasi, sehingga dalam kaitannya dengan sedimentasi yang terjadi di dalam embung, informasi konsentrasi sedimen suspensi sebaiknya diperoleh pada lokasi yang letaknya tidak jauh dari embung.

• Partikel kasar yang bergerak di sepanjang dasar sungai secara keseluruhan disebut dengan bed-load . Adanya bed load ditunjukkan oleh gerakan partikel di dasar sungai yang ukurannya besar; gerakannya dapat bergeser, menggelinding atau meloncatloncat, akan tetapi tidak pernah lepas dari dasar sungai. Partikel kasar ini akan terendapkan di bagian hulu dari embung sebagai suatu delta. Untuk studi sedimentasi embung, pengaruh partikel kasar ini terhadap usia embung biasanya relatif kecil dibandingkan dengan pengaruh sedimen suspensi yang mengendap, sehingga muatan dasar yang mengendap jarang ditentukan dengan hitungan (dengan rumus-rumus muatan dasar yang banyak ditemukan di literatur), melainkan berdasarkan presentase dari hasil predisksi volume sedimen suspensi yang masuk embung. 1).

Angkutan Suspensi Untuk muatan suspensi, besar angkutan yang terjadi biasanya lebih banyak ditentukan dengan jalan mengukur daripada menghitung. Dengan anggapan bahwa partikel-partikel sedimen suspensi diangkut dengan kecepatan yang sama dengan kecepatan aliran, debit sedimen suspensi dapat dinyatakan sebagai hasil perkalian antara debit aliran dengan konsentrasi dari sedimen suspensi, sehingga debit sedimen suspensi dapat dihitung dengan rumus : Qs = 0.0864. C. Qw Hubungan antara debit air dan debit sedimen suspensi biasa disebut sebagai lengkung debit sedimen suspensi (suspended-sediment rating curve). Lengkung debit sedimen suspensi ini diperoleh dari plotting data debit air (Qw) dengan data debit sedimen suspensi (Qs) pada kertas logaritmik. Dengan menggunakan power PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -105



regression untuk data Qw dan Qs, persamaan umum berikut ini dapat diperoleh: Qs= a Qwb dimana Qs

= debit sedimen suspensi (ton/hari)

Qw

= debit aliran air sungai (m3/det)

a, b

= konstanta yang nilainya tergantung dari data pengukuran di lapangan.

Jadi dengan menggunakan data pengukuran debit air dan debit sedimen suspensi pada suatu sungai, dapat diperoleh lengkung debit sedimen suspensi pada sungai tersebut. Lengkung ini selanjutnya dapat digunakan untuk menaksir debit sedimen suspensi pada hari-hari dimana tidak ada pengukuran angkutan sedimennya. 2).

Angkutan dasar rumus yang ditinjau sebagai dasar/pertimbangan untuk memprediksi angkutan dasar (bed-load ) adalah: a. Rumus Meyer-Peter & Muller γw (

ks 3/ 2 RI ) ks'

= 0. 047 (

γs

−

γ w ) dm

+ 0. 25 (

γ w

g

)1/ 3 ( Tb ' )2/ 3

dimana: R

= radius hidraulik

I

= kemiringan dasar saluran

d m = diameter median ≈ d50 - d60 

= (ks/ks')3/2

Tb'

= berat sedimen padat dalam air tiap satuan lebar, tiap

=

ripple factor

satuan waktu (ton/m.det) b. Rumus Einstein Tb

= Φ .ρs.∆

1

2

.(g.d 35)

3

2

dimana  

=

parameter intensitas bed load PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -106





=

(  s - )/

 s

=

rapat massa pasir

Tb

=

angkutan dasar dalam (N/m.det)

c. Rumus Frijlink Tb

= dm .

g.µ. R .I . e

∆ .d − 0,27 ( m ) µ RI

dimana Tb = Volume sedimen (padat) dalam (m3/m.det) d. Rumus Graf dan Suszka  = K (10.4 -1.5  )

dengan

K=

1  

) K = (1-0.045 2.5

untuk 7 <

 < 14

untuk 14 < Y < 25

Rumus ke-1, 2, dan 3 dikembangkan untuk memprediksi transpor sedimen di sungai-sungai landai, dengan karakteristik kemiringan dasar, I, dan ukuran butiran dasar, d s, kecil; sementara rumus ke-4, dikembangkan untuk sungaisungai di daerah pegunungan dengan karakteristik kemiringan dan ukuran butiran dasar relatif cukup besar.

3).

Pengendapan Sedimen di dalam Embung Tampungan Air Baku Sedimen yang terangkut melalui alur sungai sebagian besar akan mengendap di dalam embung, sementara hanya sebagian kecil yang keluar melewati embung. Setelah jumlah/volume sedimen total yang masuk ke dalam embung dapat ditentukan, langkah selanjutnya yang dapat dilakukan adalah menentukan jumlah/volume sedimen yang akan mengendap/tertahan di dalam embung. Beberapa hal yang berhubungan dengan pengendapan sedimen di embung yaitu : a. Trap efficiency Trap efficiency dari embung didefinisikan sebagai perbandingan antara besarnya sedimen yang mengendap di dalam embung dengan aliran sedimen PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -107



yang masuk ke dalam embung. Trap efficiency sangat dipengaruhi terutama oleh ukuran dan bentuk dari partikel sedimen, disamping dipengaruhi oleh besar aliran yang masuk ke dalam embung. Metode yang biasa digunakan untuk mengestimasi trap efficiency suatu embung adalah metode yang diusulkan oleh Brune. Metode Brune, secara empirik, di dasarkan pada data pengukuran sejumlah embung yang ada di banyak negara. Dari data lapangan tersebut, Brune memperoleh suatu set kurva untuk menentukan besarnya sedimen yang mengendap di dalam embung, yaitu dengan menggunakan data masukan berupa perbandingan antara kapasitas embung dengan aliran air rata-rata yang masuk ke dalam embung tiap tahun. Secara teoritis, trap efficiency dari suatu embung, dari tahun ke tahun akan berkurang secara kontinu dengan berkurangnya kapasitas embung karena bertambahnya endapan sedimen. Tetapi biasanya analisa perubahan trap efficiency tidak dilakukan untuk interval waktu yang kurang dari 10 tahun b.

Berat Jenis Endapan Sedimen Biasanya besarnya angkutan sedimen yang masuk ke dalam embung dinyatakan dalam satuan berat per satuan waktu seperti misalnya ton per hari, dan harus dikonversikan ke dalam satuan volume dengan jalan menentukan berat jenisnya. Ada beberapa faktor yang mempengaruhi berat jenis dari sedimen yang mengendap di dalam embung, yaitu : 1) cara operasi embung, 2) tekstur dan ukuran dari partikel sedimen, 3) tingkat pemadatan/konsolidasi, dan 4) faktor-faktor lain seperti arus rapat massa (density current ) dan kemiringan thalweg dari sungai-sungai yang masuk.

c. Distribusi Endapan Sedimen Pada waktu aliran sungai yang membawa sedimen mendekati suatu embung, kecepatan dan turbulensi dari aliran akan berangsur-angsur berkurang. PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -108



Partikel-partikel melayang (suspended load ) dengan ukuran yang relatif cukup besar, dan sebagian besar dari muatan dasar (bed-load ) akan mengendap sebagai suatu delta di bagian hulu dari embung. Sedangkan partikel-partikel yang lebih kecil akan tetap melayang, terangkut oleh aliran, dan akan mengendap lebih jauh di sebelah hilirnya. Partikelpartikel suspensi yang lebih kecil lagi dapat tetap melayang, dan sebagian darinya mungkin akan melewati bendungan bersama-sama dengan aliran yang melalui alur buangan, turbin-turbin, atau pelimpah banjir. Dengan adanya pengendapan sedimen karena proses tersebut, terbentuklah distribusi endapan sedimen di dalam embung. Distribusi dari endapan sedimen di dalam embung sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor berikut ini, yaitu: 1. cara bagaimana embung dioperasikan, 2. tekstur atau ukuran dari partikel sedimen, 3. bentuk embung, dan 4. volume sedimen yang diendapkan di dalam embung. Estimasi Erosi Permukaan Bahan sedimen hasil erosi seringkali bergerak menempuh jarak yang pendek sebelum akhirnya diendapkan. Sedimen ini masih tetap berada di lahan atau diendapkan di tempat lain yang lebih datar atau sebagian masuk ke sungai. Persamaan umum untuk menghitung sedimentasi suatu DAS belum tersedia, untuk lebih memudahkan, USDA mengembangkan pendekatan berdasarkan luas area. Rasio sedimen terangkut dari keseluruhan material erosi tanah disebut Sedimen Delivery Ratio (SDR), adalah fungsi dari luas area.




Tabel 5. 5. Rasio sedimen terangkut. 2

Km 0,05 0,10 0,50 1,00 5,00 10,00 50,00 100,00 500,00 1000,00

Ha 5 10 50 100 500 1000 5000 10000 50000 100000

SDR 0,580 0,520 0,390 0,350 0,250 0,220 0,153 0,127 0,079 0,059

Erosi permukaan dilahan usaha tani adalah salah satu sumber sedimen di sungai, disamping sumber sedimen lainnya diantaranya erosi tebing dan longsoran. Erosi permukaan berasal dari hasil proses erosi percik, erosi selaput permukaan dan berlanjut pada erosi parit. Secara kausalitas erosi permukaan ini faktor-faktor penyebab terjadinya telah terformulasikan dalam prediksi erosi dari model USLE yang terdiri dari lima faktor, yaitu iklim, vegetasi dipermukaan tanah, topografi, jenis tanah dan aktivitas manusia. Perhitungan erosi lahan menurut model USLE dapat dituliskan sebagai berikut : A =R x K x LS x C x P dimana : A : merupakan jumlah erosi lahan yang terjadi per acre per tahun. R : merupakan faktor runoff berdasarkan lokasi geografis, ditentukan 100. K : merupakan faktor erodibilitas tanah. LS : gradient kemiringan lereng. C : faktor tutupan lahan oleh vegetasi. P : faktor perlakuan terhadap lahan. Seluruh parameter di atas oleh USLE sudah ditabelkan dalam beberapa tabel di bawah ini.




Tabel 5. 6. Data faktor K (kandungan bahan organik).

Tabel 5. 7. Ls faktor untuk panjang lereng 488 m (1600 ft). Slope (%) 10 8 6 5 4 3 2 1 0

LS Factor 5.5203 3.9857 2.6969 2.1446 1.2137 0.8987 0.4614 0.2964 0.1207

Tabel 5. 8. Faktor tipe tanaman.

Tabel 5. 9. Faktor metode pengolahan lahan.




Tabel 5. 10. Data faktor P.

Kriteria Perencanaan Desain Kriteria perencanaan Studi Potensi Air Baku Di Kabupaten Bulungan meliputi kriteria hidrologi/hidraulika dan kriteria struktur. A. Kriteria Perencanaan Hidrologi/Hidraulika 1) Hujan, dengan ketentuan sebagai berikut : perkiraan hujan rencana (PUH) dilakukan dengan analisis frekuensi terhadap data curah hujan harian maksimum tahunan, dengan lama pengamatan sekurang-kurangnya 10 tahun; analisis frekuensi terhadap curah hujan, menggunakan metode yang sesuai dengan tata cara perhitungan curah hujan untuk perhitungan debit banjir DAS dengan kala ulang 1, 2, 5, 10, 25, 50 dan 100 tahun (mengacu pada tata cara perhitungan debit desain saluran); untuk pengecekan data hujan menggunakan metode kurva masa ganda atau yang sesuai; perhitungan intensitas hujan ditinjau dengan menggunakan metode Mononobe atau yang sesuai. 2) Debit banjir dengan ketentuan sebagai berikut : debit rencana dihitung dengan metode Rasional, Nakayasu, SCS atau Gama I; koefisien limpasan (run off) ditentukan berdasarkan tata guna lahan daerah tangkapan; waktu konsentrasi adalah jumlah dari waktu pengaliran dipermukaan dan waktu banjir; koefisien penyimpangan dihitung dari rumus konsentrasi dan waktu banjir.




B. Kriteria Perencanaan Struktur Kriteria Perencanaan Struktur terdiri dari : 1) Muatan dengan ketentuan sebagai berikut : berat bahan (berat sendiri) diperhitungkan sebagai beban di dalam hitungan perencanaan (mengacu pada SNI pedoman perencanaan pembebanan untuk rumah dan gedung); beban rencana dapat dipergunakan sesuai dengan standar yang berlaku, kombinasi muatan atas struktur ditentukan secara individual sesuai dengan fungsi, cara dan tempat penggunaannya. 2) Stabilitas struktur dengan ketentuan sebagai berikut : stabilitas struktur penahan tanah akan dikontrol keamanannya terhadap kekuatan amblas, geser, dan guling. Besarnya faktor keamanan untuk pondasi, masing-masing minimal sebesar 1,5; pasangan batu dengan tegangan tekan maksimum 8 kg/cm2. Untuk klasifikasi beton dipakai fc = 17,5 MPa (mengacu pada SNI. T-15.1991.03, tentang tata cara perhitungan struktur beton untuk bangunan gedung).

Kegiatan D (bangunan Penampungan Air Baku) A. Jenis Bangunan Sesuai dengan fungsinya yaitu untuk menaikkan elevasi muka air, maka bangunan yang cocok pada embung. 1. Tipe Tubuh Embung Air Baku Tubuh embung dapat didesain menurut beberapa tipe yaitu: -

Tipe urugan homogen

-

Tipe urugan majemuk

-

Tipe pasangan batu atau beton

-

Tipe komposit

Pemilihan tipe tersebut di atas tergantung dari jenis pondasi, panjang/bentuk lembah, dan bahan bangunan yang tersedia di tempat. Tubuh embung bertipe PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -113



urugan (homogen dan majemuk) dapat dibangun pada pondasi tanah atau batu, sedangkan tipe pasangan batu atau beton hanya dapat dibangun pada pondasi batu. Disamping itu tipe pasangan batu atau beton karena maka hanya disarankan bila lembah sempit (bentuk V) dimana kedua tebingnya curam dan terdiri dari material batu. Bilamana lembah panjang/lebar dan terdiri dari material batu maka tubuh embung akan lebih murah bilamana dipilih tipe komposit. a) Urugan Tanah Homogen Tubuh embung dapat didesain sebagai urugan homogen, dimana bahan urugan seluruhnya atau sebagian besar hanya menggunakan satu macam material saja yaitu lempung atau tanah berlempung. Tubuh embung yang didesain dengan tipe ini harus memperhatikan kemiringannya lereng dan muka garis preatik atau rembesan. Kemiringan lereng umumnya cukup landai terutama untuk menghindari terjadinya longsoran di lereng udik pada kondisi surut cepat serta menjaga stabilitas lereng hilir urugan pada kondisi rembesan langgeng. Untuk mengontrol rembesan diperlukan pembuatan sistem penyalir di kaki hilir urugan. Garis preatik harus diusahakan agar tidak ke luar lewat lereng hilir. b) Urugan Majemuk Tubuh embung dapat didesain sebagai urugan majemuk apabila tersedia material urugan lebih dari satu macam. Urugan terdiri dari urugan kedap air, urugan semi kedap air (transisi) dan urugan lulus air. Urugan kedap air atau inti kedap air umumnya dari lempung atau tanah berlempung, dan ditempatkan vertikal didesain di bagian tengah. Tanah bahan urugan inti harus mengandung lempung minimal 25% (perbandingan berat). Bagian inti tanah ini dilindungi dengan urugan semi kedap air di bagian udik dan hilirnya. Sedangkan bagian paling luar terdiri dari urugan lulus air. Dengan susunan seperti itu koefisien kelulusan air dan gradasi material berubah secara bertahap, makin ke luar makin besar. Untuk mencegah terangkutnya butiran halus material urugan inti ke dalam urugan paling luar yang lulus air oleh aliran rembesan, maka urugan semi kedap air di hulu/udik dan di hilir inti kedap air harus dapat berfungsi sebagai PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -114



“filter” dan transisi. Apabila tanah bahan inti tidak dapat diperoleh di tempat, maka inti dapat dibuat dari bahan substitusi, misal : beton atau semen tanah. Bila bahan substitusi dipakai maka inti menjadi relatif tipis, tebal minimal 0,60 m. c) Pasangan batu/beton Apabila pondasi tubuh embung terdiri dari satuan batu, maka tubuh embung dapat dibuat dari pasangan batu atau beton. Pada lembah yang sempit dan curam, berbentuk V, tubuh embung tipe ini umumnya didesain menjadi satu dengan bangunan pelimpah yang terbuat dari material yang sama. Agar keamanan terhadap stabilitas dapat terpenuhi maka tubuh embung didesain berbentuk “graviti”, sehingga stabilitasnya dapat diperoleh dari berat strukturnya sendiri. Tubuh embung bagian hilir didesain dengan kemiringan tidak lebih curam dari 1 H : 1 V, sedang tingginya maksimum diambil 7,00 m dari galian pondasi. d) Komposit Tipe komposit dibangun pada pondasi yang terdiri dari batu, dengan lembah yang cukup panjang. Bangunan pelimpah dibangun menjadi satu dengan tubuh embung. Bangunan pelimpah didesain sebagai pelimpah dari pasangan batu atau beton, sedang tubuh embung dibangun di kiri-kanan pelimpah yang dapat didesain sebagai urugan homogen atau urugan majemuk. Yang perlu diperhatikan disini yaitu hubungan antara pelimpah dengan urugan tubuh embung, karena bagian kontak ini merupakan tempat yang kritis terhadap rembesan. Di bidang kontak antara pasangan batu/beton dengan urugan inti perlu diberi tanah lempung yang sangat plastik dan dipadatkan dalam keadaan basah. 2. Dinding Halang (Cut-off) Apabila pondasi tubuh embung terdiri dari material tanah yang lulus air di bagian atas, sedangkan material yang kedap air terletak cukup dalam dibawahnya, maka rembesan harus dikurangi agar tidak terjadi proses erosi buluh maupun kehilangan air yang cukup besar. Umumnya diperlukan dinding halang untuk menghubungi PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -115



lapisan kedap air di pondasi dengan zona kedap air dari urugan tubuh embung. Dinding halang dibangun pada paritan yang digali sejajar sumbu urugan hingga mencapai lapisan pondasi kedap air, dan dibuat dali lembah sampai pada kedua bukit tumpu. Lebar dasar paritan minimum 1,50 m dengan kemiringan galian lereng tidak boleh lebih curam dari 1H : 1V. Paritan diisi dengan lapisan urugan kedap air dari lempung yang dipadatkan pada kondisi kadar air cukup tinggi (basah). 3. Lebar Puncak Lebar puncak tubuh embung yang diambil adalah sebagaimana Tabel F. 11 berikut: Tabel 5. 11. Lebar Puncak Tubuh Embung Tipe 1. Urugan 2.Pasangan batu/beton

Tinggi(m)

Lebar puncak(m)

< 5,00

2,00

5,00 - 10,00

3,00

sampai maksimum 7,00

1,00

Apabila puncak urugan akan digunakan untuk lalu lintas umum, maka dikiri dan kanan badan jalan diberi bahu jalan masing-masing selebar 1,00 m. Sedangkan puncak tubuh embung tipe pasangan/beton tidak disarankan untuk lalu lintas karena biaya konstruksi akan menjadi terlalu mahal.

4. Kemiringan Lereng Urugan Kemiringan lereng urugan harus ditentukan sedemikian rupa agar stabil terhadap longsoran. Hal ini sangat tergantung pada jenis material urugan yang hendak dipakai. Kestabilan urugan harus diperhitungkan terhadap surut cepat muka air embung , dan rembesan langgeng, serta harus tahan terhadap gempa. Dengan mempertimbangkan hal di atas dan mengambil koefisien gempa sebesar 0,15 g diperoleh kemiringan urugan yang disarankan seperti Tabel 5. 12 berikut ini. PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -116



Tabel 5. 12. Kemiringan lereng urugan untuk tinggi maksimum 10 m Material Urugan

Material Utama

1.

Urugan Homogen

CH, CL, SC, GC,GM, SM

2.

Urugan Majemuk

2.1.

Urugan batu dengan inti lempung atau dinding diapragma Kerikil-kerakal dengan inti lempung atau dinding diafragma

2.2.

Kemiringan lereng Vertikal : horizontal Udik Hilir 1:3 1 : 2,25

Pecahan batu

1 : 1,50

1 : 1,25

Kerikil-kerakal

1 : 2,50

1 : 1,175

5. Tinggi Jagaan Tinggi jagaan adalah jarak vertikal antara muka air embung pada waktu banjir Desain (50 tahunan) dan puncak tubuh embung. Tinggi jagaan pada tubuh embung dimaksudkan untuk memberikan keamanan tubuh embung terhadap peluapan karena banjir. Bila hal itu terjadi maka akan terjadi erosi kuat pada tubuh embung tipe urugan. Besarnya tinggi jagaan tergantung dari tipe tubuh embung dan di ambil seperti Tabel 5. 13 berikut. Tabel 5. 13. Tinggi Jagaan Embung Tipe Tubuh Embung

Tinggi Jagaan (m)

1. 2.

Urugan homogen dan majemuk Pasangan batu/beton

0.50 0.00

3.

Komposit

0.50

6. Tinggi Tubuh Embung Tinggi tubuh embung harus ditentukan dengan mempertimbangkan kebutuhan tampungan air, dan keamanan tubuh embung terhadap peluapan oleh banjir. Dengan demikian tinggi tubuh embung sebesar tinggi muka air embung pada kondisi penuh ditambah tinggi tampungan banjir, dan tinggi jagaan. Hd

= HK + Hb + Hf

Dimana : Hd

= tinggi tubuh embung Desain (m) PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -117



Hk

= tinggi muka air embung pada kondisi penuh (m)

Hb

= tinggi tampungan banjir (m)

Hf

= tinggi jagaan (m), Tabel Tinggi Jagaan Embung

Pada tubuh embung tipe urugan diperlukan cadangan untuk penurunan yang secara praktis dapat diambil sebesar 0,25 m. Cadangan penurunan ini perlu ditambahkan pada puncak embung di bagian lembah terdalam. Untuk tubuh embung tipe pasangan beton hal ini tidak diperlukan. 7. Selimut (Blanket) Embung a. Umum Kehilangan air yang cukup besar akibat infiltrasi yang berupa rembesan atau bocoran dari dasar maupun dinding embung

tampung embung sangat

mempengaruhi nilai ekonomis dari sedimen airnya. Pada embung dengan kondisi geologi yang kurang menguntungkan dilihat dari segi keleluasaan airnya, diperlukan selimut rapat air agar tidak terjadi infiltrasi atau kehilangan air berlebihan. Selimut kedap air hanya akan diterapkan pada tanah atau satuan batu lulu s air. Sedang pada tanah atau satuan batu dengan klasifikasi semi lulus air, selimut kedap air diperlukan apabila kehilangan air dari embung dipandang cukup besar dibandingkan dengan daya tampung embung. Apabila sifat lulus air pondasi tubuh embung, dasar dan dinding embung merata, maka selimut kedap air harus dipasang menutup seluruh bagian embung sampai setinggi elevasi pelimpah dan dihubungkan dengan bagian tubuh embung yang kedap air. Tetapi bila sifat lulus air tersebut tidak merata, terdapat di bagian tertentu, maka selimut cukup dipasang di bagian yang lulus air. Jenis atau tipe selimut yang akan diterapkan tergantung dari macam material/bahan alami yang tersedia di tempat. Apabila bahan alami tidak tersedia di tempat dapat dipakai bahan substitusi (buatan), namun bahan ini mahal. Berbagai bahan selimut kedap air antara lain: selimut lempung, sementanah, dan membran sintetik. PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -118



b. Jenis selimut kedap air 

Selimut lempung Apabila didaerah sekitar embung terdapat material lempung, maka selimut lempung dapat digunakan sebagai selimut kedap air yang paling murah. Lokasi atau sumber material lempung yang berjarak jauh dari tempat embung akan dapat menyebabkan biayanya menjadi mahal. Dalam hal ini perlu membandingkan biaya konstruksi selimut lempung dan selimut ahan substitusi (buatan). Material lempung yang akan digunakan sebagai selimut paling baik yang termasuk klasifikasi CH, tetapi tanah yang mengandung lempung minimal 25% berdasarkan berat cukup baik pula bila digunakan. Tebal selimut lempung minimal 50 cm, terdiri atas tiga lapis yang dipadatkan dalam kondisi basah. Untuk melindungi selimut lempung terhadap retakan pada waktu kering, maka perlu dilindungi dengan hamparan pasir kerikil setebal 30 cm di atasnya.



Selimut semen - tanah Selimut

kedap embung

tampungan

dapat juga dibuat

dengan

menggunakan material setempat yang tersedia dicampur dengan semen (semen-tanah). Untuk menentukan prosentase semen yang akan digunakan akan ketebalan yang diperlukan perlu dilakukan percobaan terlebih dahulu. Namun untuk jenis tanah berpasir semen yang digunakan minimal sebesar 5% berdasarkan berat. Semen-tanah yang digunakan sebagai selimut kedap air di embung minimal harus diterapkan setebal 30 cm yang dipadatkan sehingga menjadi 15 cm. 

Selimut bahan sintetik Metoda lain untuk mengurangi kehilangan air yang berlebihan dari embung tampungan embung adalah dengan menggunakan lapisan kedap air dari membran fleksibel yang terbuat dari bahan dasar plastik (polyethylene) atau dari bahan karet (butyl rubber). Metoda ini lebih mahal daripada metoda (a) dan (b), karena itu akan dipakai bila metoda (a) dan (b) tidak dapat diterapkan karena beberapa sebab. PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -119



Membran fleksibel ini sangat tipis dengan tebal sampai beberapa mm. Selimut dari bahan karet (butyl rubber ) harus dilindungi dari sinar matahari dan cuaca. Lapisan lindung membran karet dapat berupa hamparan tanah (pasir kerikil), pasangan batu, atau semen-tanah. Beberapa jenis membran fleksibel yang terbuat dari “polyethylene” (misal: geomembrane) dapat dipasang terbuka terhadap sinar matahari maupun cuaca sehigga tidak diperlukan pelindung. Selimut “polyethtlene” jauh lebih murah dari pada selimut “butyl rubber”. Daerah yang akan diberi selimut kedap air harus dibersihkan dari tanaman dan akar akarnya, batu-batu tajam, dan obyek lain yang dapat merusak atau merobek membran. Seluruh tebing galian, dan urugan di tempat yang akan diberi lapisan membran harus mempunyai kemiringan yang seragam dan tidak boleh lebih curam dari 1V : 1H untuk lapisan membran yang terbuka dan 1V : 3H untuk lapisan membran yang diberi sistem pelindung. Kemiringan yang landai diperlukan untuk mencegah terjadinya longsoran pada sistem pelindung. 8. Perencanaan Spillway Perencanaan spillway berdasarkan kondisi topografi, geologi, geoteknik & mekanika tanah, karena berhubungan dengan tubuh dam. Spillway terdiri dari 3 bagian utama yaitu inlet, dinding tegak, dan peredam energi. Komponen spillway seperti dalam Tabel 5. 14 di bawah ini. Tabel 5. 14. Komponen Spillway Bagian Inlet

Tipe limpasan diatas mercu

Bagian Peluncur Pelimpah Bebas

Tipe Chute

Tipe Apron Horisontal

Tipe Curve Limpasan

Tipe Terowongan

Tipe Apron Inclined

Tipe Saluran Samping

Tipe aliran limpasan

Tipe Morning Glory Tipe Orifice

Peredam Energi

Tipe Loncatan

Tipe Bucket Tipe Loncatan Energi

Tipe Ski Jump Tipe Jatuh bebas PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -120



Secara umum tipe pelimpah yang dapat diterapkan pada embung adalah: 

Pelimpah tipe saluran terbuka,



Pelimpah tipe ogee (overflow).

Pelimpah tipe saluran terbuka dipilih bilamana tubuh embung bertipe urugan. Pelimpah ini harus diletakan terpisah dengan tubuh embung dan dapat dibangun di atas bukit tanah atau batu. Bilamana pondasi berjenis batu sehingga tubuh embung dipilih dari tipe pasangan batu/beton atau komposit, maka pelimpah akan bertipe ogee. Pelimpah jenis ini dibangun menyatu dengan tubuh embung. a.

Pelimpah Tipe Saluran Terbuka

i. Struktur Pelimpah yang umumnya digunakan berdasarkan pertimbangan ekonomisnya adalah pelimpah tipe saluran terbuka yang digali pada satuan tanah atau satuan batu di bukit tumpu. Tempat pelimpah dipilih pada tempat dimana alirannya tidak akan menyebabkan erosi pada kali hilir tubuh embung. Bagian saluran pemasukan pelimpah dapat dibuat datar ataupun dengan kemiringan yang cukup landai. Air dari embung

mengalir bebas ke bagian hilirnya mengikuti kemiringan yang

tersedia. Sebagai patokan tetap bagi ketinggian dasar pelimpah, perlu dibuat lantai dari pasangan batu/beton selebar 0,50 sampai 1,00 meter diudik saluran pemasukan. Pelimpah yang digali pada satuan tanah perlu diberi pelindung terhadap erosi dengan penanaman rumput, namun apabila terpaksa dapat dibuat lapisan pasangan batu/beton. Sedangkan pada pelimpah batu pelindung tersebut tidak diperlukan. Rumput pelindung erosi dapat digunakan rumput yang tumbuh rendah untuk saluran penghantar atau saluran dengan kemiringan landai, sedangkan rumput yang tumbuh tinggi (rumput gajah) dapat dipakai pada saluran dengan kemiringan curam/besar, dimana keadaan aliran superkritis. ii. Hidraulik Desain dari pelimpah tipe saluran terbuka perlu memperhatikan kriteria seperti Tabel 5. 15. berikut ini : PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -121



Tabel 5. 15. Kriteria Desain Hidraulik Pelimpah. Tipe Pelindung Pelimpah

n

1. Rumput

0.030 - 0.25

2. Batu

0.035

3. Rip – rap

0.0250

4. Pasangan batu/beton

0.0140

• Dimensi saluran Dimensi saluran dapat ditemukan secara hidraulik dengan menggunakan rumus Manning sebagai berikut : V = 1/n R 2/3 S 0.5 Q =

V.A

Dimana : Q = puncak banjir Desain yang melalui pelimpah (m3/d) V = kecepatan aliran (m/d) A = potongan melintang basah (m2) n

= koefisien kekasaran Manning

P = perimeter basah (m) R = A/P = jari-jari hidraulik (m) S = kemiringan saluran Tabel 5. 16. Koefisien kekasaran Manning untuk berbagai jenis pelindung pada pelimpah. No.

Tipe Pelindung Pelimpah

N

1.

Rumput

0.030 - 0.25

2.

Batu

0.035

3.

Rip – rap

0.0250

4.

Pasangan batu/beton

0.0140

Dimensi saluran pelimpah untuk berbagai debit, lebar saluran, dan kemiringan dasar pada pelimpah tanah yang dilindungi dengan rumput menurut kriteria di atas dan untuk pelimpah yang digali pada satuan batu. PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -122



b.

Pelimpah Tipe Ogee (Overflow)

i. Struktur Pelimpah tipe ogee ini didesain dari pasangan batu/beton dan menyatu dengan tubuh embung yang dibuat dari material yang sama atau tipe komposit, bila pondasinya berupa batu. Pelimpah tipe ini umumnya ditemukan pada alur terdalam sehingga aliran yang melalui pelimpah dapat dialirkan kembali pada alur disebelah hilir yang ada. Tinggi mercu pelimpah dari galian pondasi diambil maksimum 6,00 m. Tubuh pelimpah bertipe graviti dengan mercu “ogee” berambang lebar. Di hilir mercu, tubuh pelimpah dibuat dengan kemiringan 1H: 1V sebelum aliran masuk peredam energi (kolam olak). Tipe peredam energi ini dipilih karena bentuknya cukup sederhana. Ambang lebar pada mercu pelimpah dipilih agar supaya dapat dipakai untuk pejalan kaki dan sekaligus lebih menstabilkan bangunan. Pondasi bangunan ini harus diterapkan pada satuan batu yang segar, dengan galian minimal sedalam 1,00 m. ii. Hidraulik Besar aliran yang meluap sempurna melalui mercu pelimpah dapat ditentukan dengan menggunakan rumus : Q =

C B H 1,5

Dimana : Q= aliran yang melalui mercu (m3/d) C = koefisien aliran untuk ambang lebar (=1,80) B = lebar/panjang mercu pelimpah (m) H = tinggi air embung, tinggi tekanan di atas mercu (m)




Muka Air Banjir

Ha (Design Head) Crest Pelimpah

Xr

x

Yr

y Y/Ho = - x (x/Ho) n

P UpstreamSurface

Gambar 5. 38. Standar Profil Crest Pelimpah Tipe Ogee. Dengan rumus di atas dapat ditentukan lebar pelimpah B : B =

Q50

1,8 H 1,5

Tabel 5. 17. Hubungan tinggi air kolom di atas mercu pelimpah “Ogee” debit, dan lebar pelimpah Tinggi air kolam di atas mercu pelimpah = H (m) Debit aliran (Q)

Lebar Mercu (B) (m) 2.00 3.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00 26.00 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00 38.00 40.00 42.00 44.00

3

(m /d) 10

1.07 0.95 0.86 0.78 0.72 0.68

15

1.03 0.95 0.89 0.78 0.71

20

1.07 0.95 0.86 0.78 0.72 0.68

25

0.99 0.91 0.84 0.78 0.74 0.69

30

1.03 0.95 0.89 0.83 0.73 0.74 0.71

35

1.05 0.98 0.92 0.87 0.82 0.78 0.75 0.72 0.69

40

50

1.07 1.01 0.95 0.90 0.86 0.82 0.78 0.75 0.72 0.70

1.24 1.17 1.10 1.05 0.99 0.95 0.91 0.87 0.84 0.81 0.78 0.76 0.74

9. Perhitungan hidraulik peredam energi (kolam olak) Kolam olak yang sering digunakan antara lain :

• USBR Tipe I, jika nilai bilangan Froude antara 1,7 – 2,5 PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -124



• USBR Tipe IV, jika nilai bilangan Froude antara 2,5 – 4,5 • USBR Tipe II atau III, jika nilai bilangan Froude > 4,5 Perhitungan hidraulik pada kolom peredam energi USBR dapat menggunakan langkah yang diuraikan berikut ini :

• Kecepatan aliran di udik lantai peredam energi (sebelum loncatan) dihitung menggunakan rumus berikut : V1

= Q 2g [ (Z + D) - D/2 ]

V1

= Q 2g ( Z + ½ D )

d1

= q/Q1

• Nilai Froude F 1

=

V 1 Qgd 1

• Tinggi air sesudah loncatan D2 d 1

1

= (Q1 + 8F 1 − 1) 2

Panjang embung

peredam energi dapat diperoleh dengan menggunakan

grafik yang menggambarkan hubungan antara nilai Froude dan ratio L dan D1.

• Penentuan panjang embung peredam energi dengan menggunakan grafik Pusat Litbang Pengairan telah mempersiapkan beberapa grafik berdasarkan rumus di atas, sehingga perhitungan dapat diselesaikan dengan cepat. Grafik tersebut menggambarkan hubungan antara berbagai besaran aliran (Q), lebar mercu pelimpah (B), tinggi mercu dari lantai embung peredam energi (D), dan panjang embung peredam energi (L). 10. Perencanaan Intake Perencanaan intake mempertimbangkan beberapa faktor antara lain:

• Pondasi harus bed rock dengan sedikit endapan sedimen • Memudahkan dalam pengelakan sungai dan pembuatan cofferdam • Tidak menimbulkan endapan sedimen pada saat debit banjir, dan faktor-faktor lainnya. PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -125



Untuk perencanaan struktur intake untuk mengalirkan air dari embung mempertimbangkan lokasi, alignment, struktur dan fasilitas pelengkap lainnya mempunyai kondisi yang sempurna antara lain:

• Debit andalan selalu tersedia • Kehilangan energi kecil • Inflow harus smooth tidak bercampur dengan udara • Aliran ke intake tidak diikuti oleh sedimen • Intake bebas dari kerugian akibat banjir dan sliding • Operasi dan pemeliharaan mudah Analisis Stabilitas Bangunan Embung Struktur bangunan embung perlu dilakukan perhitungan terhadap stabilitas bangunan dan daya dukung tanah sehingga mampu memikul gaya luar, seperti gelombang air akibat banjir maupun gaya-gaya luar lainnya seperti adanya tekanan tanah. 1. ANALISA PENURUNAN Penurunan (settlement ) dapat didefinisikan sebagai pergerakan vertikal dasar suatu struktur yang dipengaruhi penambahan beban atau lainnya. Banyak faktor yang menyebabkan terjadinya penurunan, biasanya akibat penambahan beban pada tanah sekitarnya, penimbunan, penurunan muka air tanah, getaran, berat konstruksi. Besarnya penurunan dapat dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut: S

= Si + Sc + SS

di mana: Si

= penurunan segera (immediate settlement )

Sc

= penurunan akibat konsolidasi pertama ( primary consolidation settlement )

Sc

= penurunan akibat konsolidasi (secondary consolidation settlement)

Harga Si jauh lebih kecil daripada harga SC dan waktu yang diperlukan juga lebih kecil daripada waktu SC. Sedangkan SS merupakan tahapan kedua sesudah selesainya penurunan pertama, waktu yang diperlukan SS sangat lama dan harga penurunannya juga kecil.




a.

Penurunan Segera (Immediate Settlement) Penurunan langsung disebabkan karena pemampatan elastis tanah. Berdasarkan teori elastis, besarnya penurunan (Si) dapat dihitung dengan rumus: Si

=

B . q o ES

(1 − μ ). I 2

S

di mana IS

=

faktor pengaruh bentuk pondasi yang harga bergantung pada B dan L

qo

=

gaya netto per unit luas (m’)

μ

=

angka poisson

ES

=

modulus kompresi atau elastisitas (Young’s Modulus)

L

=

panjang pondasi

B

=

lebar pondasi

Besaran-besaran yang dapat digunakan untuk analisa penurunan segera dapat dilihat pada tabel-tabel berikut ini. Tabel 5. 18. Harga IS untuk macam-macam bentuk pondasi. Jenis Pondasi

Faktor Pengaruh Bentuk Pondasi I S Pusat

Sudut

Rata-rata

Bujursangkar

1,12

0,56

0,95

0,82

Lingkaran

1,00

0,64

0,85

0,88

1,50

1,36

0,68

1,20

1,06

2,00

1,53

0,77

1,31

1,20

5,00

2,10

1,05

1,83

1,7

10,00

2,52

1,26

2,25

2,20

100,0

3,38

1,69

2,96

3,40

Persegi

L/B




Tabel 5. 19. Parameter Elastis Berbagai Jenis Tanah. Jenis Pondasi

Pusat

Sudut

Rata-rata

Bujursangkar

1,12

0,56

0,95

0,82

Lingkaran

1,00

0,64

0,85

0,88

1,50

1,36

0,68

1,20

1,06

2,00

1,53

0,77

1,31

1,20

5,00

2,10

1,05

1,83

1,7

10,00

2,52

1,26

2,25

2,20

100,0

3,38

1,69

2,96

3,40

Persegi

b.

Faktor Pengaruh Bentuk Pondasi IS

L/B

Penurunan Akibat Konsolidasi Pertama (Primary Consolidation Settlement ) Penurunan konsolidasi pertama adalah penurunan yang disebabkan pemampatan oleh daya mampat lapisan tanah yang di bawah. Besarnya penurunan (SC) dalam cm, ditentukan dengan rumus: SC = mV.∆P.H di mana H = tebal tanah (m), atau SC

=

CC . H

(1 + eo )

 Po + ΔP   P  o 

xlog

Nilai CC (indeks kompresi) diketahui dari pengujian laboratorium atau ditentukan dari Liquid limit (batas cair) tanah jenis lempung umumnya yang mempunyai batas kepekaan < 4. Rumus indeks kompresi ditentukan sebagai: CC = 0,009 (LL – 10) c.

Penurunan Akibat Konsolidasi Kedua (Secondary Consolidation Settlement) Besarnya penurunan kedua dapat ditentukan dengan persamaan sebagai berikut: SS

 t  = Cα H tslog   t p   

di mana : Hts = =

tebal lapisan tanah pada saat mulai konsolidasi kedua. Ht - Sc

Ht =

tebal lapisan tanah.

SC =

penurunan pertama konsolidasi. PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -128



t

=

waktu yang dibutuhkan untuk pemampatan kedua.

tp

=

waktu berakhirnya konsolidasi pertama.

Cα =

koefisien konsolidasi kedua.

2. ANALISA STABILITAS LERENG Analisa stabilitas lereng dihitung dengan Slice Method (Metode Irisan). Analisa stabilitas dengan menggunakan metoda irisan dapat dijelaskan pada Gambar F.39 di mana AC adalah busur kelongsoran coba-coba. Tanah di atas busur tersebut dibagi menjadi beberapa irisan vertikal dengan lebar setiap irisan tidak harus sama. r sin αn

θ

r b n

r

C B 1

r H

n 2

A

Wn

αn

Gambar 5. 39. Permukaan bidang irisan. Ditinjau irisan ke n seperti terlihat pada Gambar 5.40. Berat irisan adalah Wn. Gaya Nr dan Tr adalah komponen normal dan tangensial dari reaksi R. Pn dan Pn+1 adalah gaya normal yang bekerja pada kedua sisi irisan. Gaya geser yang bekerja pada kedua sisi irisan adalah Tn dan Tn+1. Untuk penyederhanaan tekanan air pori diasumsikan sama dengan nol.




Tn Pn

Tn+1

Wn

Pn+1

αn

Tr

Nr R=W n

∆Ln

Gambar 5. 40. Skema gaya yang bekerja pada analisa stabilitas Metoda Elemen Hingga.

Tinjauan keseimbangan: N r = Wn . cosα n

Gaya geser penahan dapat diekspresikan sebagai: Tr = τ d .(Δ(

=

n)

τ f . (ΔΔ n ) FS

=

(c+ σtanφ ). ΔL n FS

Tegangan normal σ pada persamaan di atas adalah sama dengan: N r ΔL n

=

Wn . cosα n ΔL n

Untuk keseimbangan ABC, momen terhadap titik O harus sama dengan momen penahan terhadap titik O. n = p

 Wn . cosα n  c+ ΔL n n =1 FS 

n = p

∑W

n . sinα n

n =1

=∑

1



tanφ . ΔL n . r , atau dapat dinyatakan dalam F s



n = p

FS

=

∑ (c . ΔL

n

+ Wn . cosα n . tanφ )

n =1

n = p

∑W

n

. sinα n

n =1

Catatan : ∆Ln adalah hampir sama dengan bn / cos αn , di mana bn = lebar irisan ke n. PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -130



3. ANALISA DAYA DUKUNG Analisa daya dukung dilakukan untuk mempelajari kemampuan tanah dalam mendukung beban struktur yang terletak di atasnya. Daya dukung menyatakan tahanan geser tanah untuk melawan penurunan akibat pembebanan, yaitu tahanan geser yang dapat dikerahkan oleh tanah di sepanjang bidang-bidang gesernya. Analisa daya dukung tanah dilakukan dengan menggunakan persamaan Terzaghi yang diberikan sebagai berikut: q u

= c . N C + q . N q +

1 2

γ.B. Nγ

di mana: c

= kohesi tanah

 = berat volume tanah

q

= tekanan pada dasar pondasi

B

= lebar pondasi

 NC, Nq, N= faktor daya dukung Terzaghi yang dipengaruhi 

Umumnya analisa daya dukung didasari pada analisa keruntuhan geser lokal (local shear failure) dan keruntuhan geser umum ( general shear failure) sehingga nilai faktor daya dukung Terzaghi dapat dilihat pada tabel berikut ini. Penentuan daya dukung tanah yang diijinkan untuk desain didasari atas besarnya angka keamanan (FS) yang nilainya sekitar 3 (FSijin = 3). Besarnya daya dukung tanah untuk suatu struktur yang ada di atasnya dapat diperoleh menurut persamaan berikut. FS =

q u

∑

Pi

> FSijin = 3

di mana: qu

= daya dukung batas tanah

Pi = total tekanan yang bekerja pada tanah 




Tabel 5. 20. Nilai-nilai Faktor Daya Dukung Terzaghi. Keruntuhan Geser Umum

Keruntuhan Geser Lokal

NC

Nq

N

N’ C

N’ q

N’

0

5,7

1,0

0,0

5,7

1,0

0,0

5

7,3

1,6

0,5

6,7

1,4

0,2

10

9,6

2,7

1,2

8,0

1,99

0,5

15

12,9

4,4

2,5

9,7

2,7

0,9

20

17,7

7,4

5,0

11,8

3,9

1,7

25

25,1

12,7

9,7

14,8

5,6

3,2

30

37,2

22,5

19,7

19,0

8,3

5,7

34

52,6

36,5

35,0

23,7

1,.7

9,0

35

57,8

41,4

42,4

25,2

12,6

10,1

40

95,7

81,3

100,4

34,9

20,5

18,8

45

172,3

173,3

297,5

51,2

35,1

37,7

48

258,3

287,9

780,1

66,8

50,5

60,4

50

347,6

415,1

1153,2

81,3

65,6

87,1

Sedangkan kemampuan tanah untuk menahan gaya geser yang terjadi sebagai berikut: FSgeser =

∑ Fr > FS ∑F i

ijin

= 1,5

i

di mana:

∑Fri = total tegangan yang menahan geser tanah ∑Fi = total tegangan yang bekerja pada tanah 4. ANALISA STABILITAS GULING a. Perhitungan Panjang Creep Line di bawah Spillway Panjang creep line dihitung berdasarkan teori Blight. Menurut Blight besarnya perbedaan tekanan dijalan pengaliran adalah sebanding dengan panjangnya jalan air (Creep Line). Rumus Blight : PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -132



ΔH = L / C Dimana:

ΔH = beda tekanan air L = panjang creep line C = Weighted Creep Ratio dari Blight. Besar ΔH diambil sama dengan perbedaan muka air saat sejajar dengan tinggi mercu dengan lantai ruang olakan karena pada keadaan tersebut besar ΔH paling besar. b. Perhitungan Gaya Angkat Gaya angkat atau uplift pressure adalah tekanan ke atas yang dilakukan oleh air terhadap bidang bawah spillway embung. Rumus yang dipakai untuk menghitung gaya angkat adalah : Ux = Hx - [ ( Lx / ∈L ) * ΔH ] Dimana: Ux = besarnya gaya up lift disetiap titik. Hx = tinggi titik x yang ditinjau terhadap air muka

∈L = jumlah panjang creep line ΔH = beda tekanan Hasil dari hitungan kemungkinan didapat nilai positif atau negatif. Dalam hal ini tekanan negatif kenyataannya tidak akan terjadi oleh karena adanya liang-liang renik di antara butir-butir tanah, sehingga akan berhubungan dengan atsmosfir. Jadi untuk hasil perhitungan dengan hasil tekanan negatif besarnya dianggap nol. Sesudah besar tekanan uplift di setiap titik didapat, maka besar tekanan di setiap bidang dasar spillway embung, baik horisontal maupun vertikal dapat ditentukan besarnya. Gaya–gaya tekanan yang bekerja adalah tegak lurus dengan bidang baik horisontal , vertikal maupun miring. Dari hasil perhitungan tekanan pada bidang dapat ditentukan besar gaya horisontal maupun vertikal akibat tekanan air pada dasar embung, kemudian didapat momen yang bekerja akibat tekanan air ini baik horisontal maupun vertikal. PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -133



c. Stabilitas Guling Analisa stabilitas guling dilakukan untuk melihat kemampuan struktur dalam menahan beban-beban yang bekerja pada struktur tersebut. Pengecekan stabilitas guling dilakukan dengan mengecek angka keamanan struktur yang diberikan oleh persamaan berikut ini. FSgeser =

∑ Mr > FS ∑M i

ijin

= 2,0

i

di mana:  Mri =

total momen yang menahan pengaruh guling

Mi = 

total momen yang bekerja pada tanah

Perencanaan Sistem Distribusi Distribusi air baku dari Penampungan untuk keperluan penduduk, ternak, sawah, kebun atau keperluan lainnya menggunakan dua alternatif, yaitu yang pertama dengan sistem saluran terbuka (sudah dijelaskan dalam sub-bab ”Analisis Hidraulika”), sedangkan yang kedua dengan menggunakan sistem pipa yang akan diuraikan di bawah i ni. Di dalam pipa air mengalir dari tekanan tinggi ke tekanan rendah. Kalimat ini dapat diartikan sebagai selama air mengalir, tinggi tekanannya berkurang. Atau dengan kata lain energinya berkurang. Berkurangnya energi atau tinggi tekanan merupakan fungsi debit, panjang pipa, diameter pipa dan koefisien gesek pipa. 1) Kehilangan energi utama (major) Secara matematis dapat ditulis sebagai (lihat Gambar F.41): h f

= 8 f

L Q

2

D 5 π 2 g

Dengan : hf

: kehilangan energi atau tekanan (major atau utama) (m)

Q

: debit pipa (m3/detik)

f

: koefisien gesek

L

: panjang pipa (m)

D

: diameter pipa (m) PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -134



g

: percepatan gravitasi bumi (m/detik2)

minor losses

EGL h

PGL

V2/2g major losses (utama) minor losses (sekunder)

Datum

Gambar 5. 41. Aliran dalam pipa dan kehilangan tinggi tenaga major(utama) maupun minor (sekunder). Perhatikan kehilangan tenaga pada di atas yang ditunjukkan oleh posisi titik titik yang membentuk garis yang disebut EGL (Energy Grade Line). Energi awal adalah setinggi muka air, kemudian turun sepanjang aliran dan akhirnya minimum di ujung pipa. Tinggi tekanan energi diukur dari suatu datum tertentu. Datum adalah garis atau bidang horisontal (datar) yang dapat dipilih sesuka kita. Selain garis energi, terdapat pula garis HGL (Hydraulic Grade Line) yang merupakan garis yang menunjukkan tekanan air di setiap titik yang ditinjau. Perbedaaan tinggi antara EGL dan HGL adalah V2/2g. Selain kehilangan energi akibat gesekan dengan pipa terjadi pula kehilangan energi akibat sambungan pipa dengan tangki dan pada saat air keluar dari pipa. Pada saat air mulai masuk pipa EGL turun tajam walaupun dalam kuantitas yang tidak begitu besar. Kehilangan energi ini disebut kehilangan energi minor. Koefisien gesek sebenarnya merupakan fungsi dari kekasaran relatip pipa dan angka Reynold. Namun demikian dalam perancangan untuk kasus turbulen sempurna, koefisien gesek ini hanya dianggap tergantung pada kekasaran pipa saja. Tentu, dengan bertambahnya usia, pipa menjadi rusak sehingga kekasarannya bertambah. Dalam hal ini perubahan kekasaran pipa perlu diakomodasi. Kekasaran beberapa pipa pipa baru diberikan pada Tabel 5. 21. Selanjutnya harga f (koefisien kekasaran) dapat dilihat pada Tabel 5. 21. Harga kekasaran material pipa pada tabel masih tergantung pada banyak hal seperti pabrik pembuatnya, pengaruh kemampuan manusia. Pada usia pipa yang lebih tua PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -135



(setelah pipa dipakai) keksaran akan naik. Ada baiknya, untuk proyek proyek yang cukup besar jika kekasaran pipa yang akan digunakan diuji dulu di laboratorium. Dengan demikian perencanaan jaringan pipa dapat lebih mendekati kenyataan.

Tabel 5. 21. Diameter kekasaran beberapa bahan (material) pipa baru. Material

Asbestos Cement (Asbes semen) Brass (tembaga) Brick (batu bata) Cast Iron, New (Besi tuang, baru) Concrete Steel forms (Dicetak dengan baja) Wooden forms (Dicetak dengan Kayu) Centrifugally spun Copper Corrugated metal Galvanized iron Glass Lead Plastic Steel Coal-tar enamel New unlined Riveted Wood stave

Kekasaran (e) dalam mm

0.0015 0.0015 0.6 0.26 0.18 0.6 0.36 0.0015 45 0.15 0.0015 0.0015 0.0015 0.0048 0.045 0.9 0.18

2) Kehilangan energi minor Selain kehilangan energi karena gesekan dengan dinding pipa, selama pengalirannya, dimungkinkan kehilangan energi karena air harus membelok sehingga terjadi turbulensi. Demikian pula jika terjadi penyempitan dan pembesaran secara tiba tiba. Kehilangan energi juga akan terjadi jika air harus melalui katup. Seperti diketahui, katup mengganggu aliran sehingga dapat mengurangi atau bahkan menghentikan aliran sama sekali. Kehilangan energi di tempat tempat tersebut disebut sebagai kehilangan energi PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -136



minor. Walaupun disebut minor, kehilangan di tempat tempat tersebut mungkin saja jauh lebih besar dibandingkan dengan kehilangan energi akibat gesekan dengan pipa. Dengan demikian kehilangan energi tersebut harus diperhatikan dalam perhitungan. Pada kondisi lain, saat pipa sangat panjang, kehilangan minor atau sekunder mungkin menjadi tidak signifikan terhadap kehilangan energi utama.

Gambar 5. 42. Grafik Moody untuk menentukan harga f secara manual Kehilangan energi akibat sambungan dan fitting. Kehilangan energi minor dalam bahasa matematika ditulis sebagai: h f

= k

Q2

2 A2 g

atau

h f

= k

V 2

2g

dengan : k

: koefisien kehilangan energi minor

V

: kecepatan aliran

Koefisien k bervariasi tergantung pada bentuk fisik belokan, penyempitan, katup dan sebagainya. Harga k ini (selain katup) biasanya berkisar antara 0 s/d 1. Sulit kiranya untuk menguji harga k untuk setiap bentuk belokan dan katup yang akan dipakai dalam jaringan penyedia air. Biasanya jenis jenis belokan yang digunakan sudah baku, sehingga pengujian koefisien tidak terlalu banyak. Katup agak lain dengan belokan dan penyempitan (perubahan diametr pipa). Katup PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -137



dapat diatur menutup dan membuka, yang berarti mengubah diameter pipa secara variatip. Dengan demikian kehilangan energi yang disebabkan oleh katup sangat variatip, atau k katup sangat bervariasi tergantung pada posisi katup. Pada hakekatnya harga k katub dapat berkisar antara 0 hingga tak berhingga. Kejadian fisik pada fitting ditunjukkan pada Gambar F. 43. Turbulensi

Penyempitan

Turbulensi

Ekspansi

Gambar 5. 43. Turbulensi pada fitting yang menyebabkan kehilangan energi minor.

Penggambaran Selanjutnya setelah melakukan analisis dan perhitungan, konsultan akan melakukan penggambaran dengan program komputer terhadap komponen desain. Secara umum gambar perencanaan akan memuat antara lain: 1.

Bentuk dan format sampul buku/gambar ditentukan oleh Pemberi Tugas

2.

Peta lokasi harus dapat menunjukkan propinsi, kota dan tempat lokasinya proyek.

3.

Tabel kwantitas pekerjaan diperlukan.

4.

Legenda, berupa gambar notasi-notasi yang akan digunakan/dipakai dalam lembarlembar berikutnya.

5.

Plan, berupa gambar penempatan komponen rencana dalam peta kontur.

6.

Potongan penampang memanjang. PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -138



7.

Potongan penampang melintang.

8.

Gambar Struktur bangunan, meliputi : i. Denah pondasi, untuk seluruh konstruksi dan detailnya. ii. Gambar data tanah, lokasi dan elevasi. iii. Gambar potongan iv. Detail dan daftar tabel penulangan.

9.

Gambar lansekap dan detailnya, termasuk plan lansekap (“lay-out”) secara keseluruhan.

10. Gambar bangunan pelengkap lainnya. 11. Gambar-gambar lainnya yang

dianggap perlu oleh Pemberi Tugas (sesuai KAK).

Penyusunan Rencana Anggaran Biaya Perhitungan anggaran biaya didasarkan pada lima komponen biaya yaitu: 1.

Biaya bahan-bahan.

2.

Biaya tenaga kerja.

3.

Biaya peralatan.

4.

Biaya overhead.

5.

Keuntungan yang diperoleh.

Dalam perhitungan anggaran biaya, biaya asuransi dan pajak tenaga buruh sudah termasuk dalam harga buruh sedangkan biaya asuransi alat berat dan asuransi operator sudah termasuk dalam sewa alat berat. Biaya tenaga buruh dan alat dihitung berdasarkan jumlah jam kerja. Proses perhitungan rencana anggaran biaya dapat dilihat berikut ini: 1.

Estimasi Volume Pekerjaan Estimasi volume dan jenis pekerjaan dibuat berdasarkan gambar-gambar desain rencana. Seluruh pekerjaan yang ada dapat dibagi dalam 4 (empat) komponen utama, yaitu:

• Pekerjaan persiapan. • Pekerjaan konstruksi fasilitas dasar/pokok. • Pekerjaan kontruksi fasilitas fungsional. PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -139



• Pekerjaan konstruksi fasilitas pendukung/pelengkap. 2.

Rencana Anggaran Biaya

• Bahan/Material Kebutuhan Bahan/Material dan biaya bahan diambil berdasarkan peraturanperaturan yang berlaku.

• Tenaga Kerja Produktifitas dan biaya tenaga kerja/upah diambil berdasarkan peraturanperaturan yang berlaku.

• Alat Berat Alat berat digunakan untuk membantu pelaksanaan konstruksi di l apangan apabila jenis pekerjaan yang ada tidak dapat dilakukan dengan menggunakan tenaga manusia disebabkan karena volume yang besar atau material konstruksi yang digunakan terlalu berat. Produktifitas dan biaya sewa alat berat diambil berdasarkan peraturan-peraturan yang berlaku.

Gambar 5. 44. Proses perhitungan RAB.




Operasi dan Pemeliharaan Embung Dalam menjalankan operasi manajemen air dan pemeliharaan embung, perlu dibuat suatu pedoman operasi dan pemeliharaan yang akan digunakan sebagai petunjuk operasional di lapangan.Untuk memudahkan kegiatan operasional tersebut di lapangan maka dibuat suatu petunjuk yang praktis dan informatif. Pedoman ini memuat tuntunan cara mengoperasikan fasilitas embung agar supaya potensi air dan bangunan fasilitas yang ada dapat dimanfaatkan secara optimal. Disamping itu juga melakukan upaya pemeliharaan terhadap fasilitas yang ada sehingga fungsi dan kondisi bangunan dapat dipertahankan sesuai dengan usia ekonomis yang direncanakan. 1. Sistem Operasi Secara garis besar sistem operasi embung ini dibuat supaya pengeluaran air dari tampungan embung dapat dikendalikan secara optimal sesuai dengan kebutuhan, sehingga pengeluarannya tidak terlalu besar dan juga tidak terlalu kecil. Untuk pengoperasian embung ini pola operasi dapat berdasarkan kondisi debit andalan Q95% dengan periode 10 harian selama satu tahun. Parameter - parameter yang perlu diperhatian dalam sistem operasi ini adalah : Volume efektif kolam embung Volume tampungan total embung Volume tampungan mati Nilai debit inflow andalan Nilai debit kebutuhan untuk air baku Nilai kehilangan air akibat penguapan Elevasi ambang pelimpah Elevasi muka air operasi minimum (LWL) Elevasi muka air operasi penuh (HWL) Elevasi muka air banjir (FWL) 2. Pengawasan Pengawasan secara rutin terdiri atas Pengawasan Umum dan Pengawasan Khusus. PT. DAYA CIPTA DIANRANCANA |E -141

Metodelogi Studi Potensi Air Baku

Recommend Documents