Alexander Christian T.
Transcript of Alexander Christian T.
STUDI NORMALISASI KALI KUNCIR
DI KABUPATEN NGANJUK Alexander Christian T.
1, Very Dermawan
2, Prima Hadi Wicaksono
2
1 Mahasiswa Teknik Pengairan,
2 Dosen Teknik Pengairan
ABSTRAK
Banjir besar yang terjadi setiap tahun akibat meluapnya Kali Kuncir mengakibatkan
kerusakan di Kabupaten Nganjuk. Oleh karena itu perlu direncanakan bangunan
pengendali banjir sepanjang Kali Kuncir. Tujuan studi ini adalah merencanakan usaha
penanggulangan banjir yang bisa mengurangi dampak negatif yang ditimbulkan di daerah
studi.
Pada tahun 2010 dan 2011, Kali Kuncir Kanan telah dilakukan normalisasi dan Kali
Kuncir Kanan mampu mengalirkan debit sebesar 97,00 m3/dt. Perencanaan bangunan
pengendalian banjir Kali Kuncir dimulai dengan analisis hidrologi yakni penentuan debit
banjir rancangan Kali Kuncir. Selanjutnya dilakukan analisa hidrolika dengan simulasi
pembagian debit dari Kali Kuncir Hulu yaitu 15% ke Kali Kuncir Kanan dan 85% ke Kali
Kuncir Kiri. Untuk keperluan ini maka direncanakan pintu sorong untuk membagi debit
tersebut. Selanjutnya dilakukan running aplikasi HEC-RAS 4.1.0. dengan debit rencana
Q25.
Berdasarkan analisis yang telah dilakukan, Kali Kuncir Kiri mengalami banjir,
sehingga direncanakan tanggul dengan tinggi 3 m dan slope 1:1. Setelah melakukan
perencanaan tanggul, kapasitas Kali Kuncir Kiri mampu mengalirkan debit sampai dengan
kala ulang 25 tahun. Untuk analisis stabilitas lereng tanggul menggunakan software
GeoStudio 2007 dengan analisis metode Bishop. Dari analisis tersebut didapatkan angka
keamanan yang memenuhi persyaratan teknis untuk keamanan tubuh tanggul.
Kata Kunci : Kali Kuncir, Normalisasi, Tanggul, Stabilitas Lereng.
ABSTRACT
Large floods that occur every year because of overflowing Kuncir River made
damage in Nganjuk Regency. Therefore it is necessary plan flood control structures along
the Kuncir River. The purpose of this study is to plan of flood control structures on Kuncir
River that can reduce the negative impact of river flood.
In years 2010 and 2011, Kuncir Kanan River has made normalization and it can
drain discharge up to 97.00 m3/s. Flood Control method begins with the hydrological
analysis of flood discharge plan from Kuncir River. Hydraulics analysis than performed
with distribution of discharge simulation of Kuncir Hulu 15% to Kuncir Kanan River and
85% to the Kuncir Kiri River. For this purpose it’s planned sluice gate to divide the
discharge. Next step is running application HEC-RAS 4.1.0. with flood design of 25 years
(Q25).
Based on analysis has been done, Kuncir Kiri River were flooded, and it is planned
the levee with 3 meter height and slope 1:1. After the levee planning, the capacity on
Kuncir Kiri River can accommodate the flood design up to 25 years. For levee slope
stability analysis using software GeoStudio 2007 with Bishop's method of analysis. From
the analysis of the obtained figures, it meet the technical requirements for the safety factor
of the levee body.
Keywords: Kuncir River, Normalization, Embankment, Slope Stability.
1. PENDAHULUAN
Banjir besar yang terjadi setiap tahun
yang akibat meluapnya Kali Kuncir
mengakibatkan kerusakan sarana fasili-
tas umum, kebun, sawah dan daerah
permukiman terutama jalan propinsi. Ini
lebih diperburuk lagi dengan kerusakan
tebing sungai karena gerusan aliran
sungai yang mengakibatkan ber-
tambahnya sedimen sehingga kapasitas
tampungan sungai tidak memadai ter-
hadap debit sungai saat banjir.
Ada beberapa faktor penyebab ter-
jadinya banjir, diantaranya adalah:
koefisien pengaliran, lokasi daerah yang
berada di dataran rendah dan hampir
rata dengan permukaan laut, lokasi
daerah yang merupakan dataran banjir
dari pertemuan beberapa sungai, pe-
ngaruh pasang air laut, terjadinya ag-
radasi dasar sungai akibat sedimen yang
menyebabkan naiknya muka air sungai
pada waktu banjir, dan sistem drainase
kota yang masih belum terencana secara
sistematis dan menyeluruh.
Tujuan dari studi ini adalah untuk
menormalisasi Kali Kuncir Kiri dengan
perencanaan tanggul. Dengan langkah
awal melakukan analisis hidrologi, an-
alisis morfologi dan aliran Kali Kuncir,
kemudian membangun pintu air untuk
membagi debit dari Kuncir Hulu.
2. KAJIAN PUSTAKA
2.1.Analisa Hidrologi
Data curah hujan merupakan kom-
ponen utama dalam analisis hidrologi,
baik dalam perancangan maupun pe-
rencanaan bangunan-bangunan hidrolik.
Mengingat bahwa analisis data hujan ini
merupakan awal analisis dari setiap pe-
rancangan dan perencanaan bangunan-
bangunan hidrolik, maka perlakuan ter-
hadap masukan ini perlu dilakukan
secara teliti. Hal ini karena kesalahan
pada analisis ini akan terbawa ke
analisis berikutnya.
Selanjutnya adalah dengan meng-
hitung hujan rerata daerah. Persamaan
yang digunakan adalah menggunakan
Metode Polygon Thiessen. (Sri Harto,
1993:54):
i
n
ii
n
nn
A
RA
AAA
RARARAR
1
21
2211
............
...................
dengan:
R = curah hujan rerata da-
erah (mm)
n = jumlah titik-titik (pos-
pos) pengamatan
R1,R2,...,Rn = curah hujan di tiap
titik pengamatan
(mm)
Perhitungan rerata curah hujan di-
perlukan untuk mendapatkan nilai ko-
efisien kepencengan (Cs), koefisien ke-
puncakan (Ck), dan koefisien ke-
seragaman (Cv).
Penentuan curah hujan rancangan
dengan periode ulang tertentu dihitung
dengan menggunakan analisis frekuensi
dalam hal ini dengan menggunakan
metode Log Pearson Type III. Untuk
menguji diterima atau tidaknya dis-
tribusi, maka dilakukan pengujian sim-
pangan horizontal yakni uji Smirnov
Kolmogorov dan pengujian simpangan
vertikal, yakni Chi Square.
2.2. Analisa Debit Banjir Rancangan
Berdasarkan hasil pengamatan data
sebaran hujan di Indonesia, hujan
terpusat di Indonesia berkisar antara 4-7
jam, maka dalam perhitungan ini di-
asumsikan hujan terpusat maksimum
adalah 6 (enam) jam sehari. Untuk me-
ngetahui sebaran hujan jam-jaman di-
gunakan Kurva IDF (Intensitas Durasi
Frekuensi) dengan metode Mononobe
(Triatmodjo, 2010:266):
[
( ⁄ )]
⁄
It= intensitas hujan jam-jaman
(mm/jam)
R= curah hujan rancangan (mm/hari)
T= waktu hujan efektif (menit)
a. Hidrograf Banjir Rancangan Satuan
Sintetik Nakayasu
Untuk memperkirakan debit banjir
yang akan terjadi dapat dilakukan an-
alisis Rainfall (Runoff Model) dengan
metode Nakayasu. Persamaan umum hi-
drograf satuan sintetik Nakayasu adalah
sebagai berikut (Soemarto,1987:168):
)*3,0(*6,3
*
3.0TT
RoAQ
P
P
dengan:
QP = debit puncak banjir (m3/det),
R0 = 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.
Bagian lengkung naik (rising limb)
hidrograf satuan mempunyai persama-
an:
dengan:
Qa = limpasan sebelum mencapai
debit puncak (m3/dtk),
T = waktu,
Qp = debit puncak (m3/dtk)
Bagian lengkung turun (decreasing
limb)
Untuk, Qd > Qp
3.0T
Tt
Pd
P
Untuk,Qp > Qd > Qp
3.0
3.0
5,1
5,0
T
TTt
Pd
P
Untuk, Qp > Qd
3.0
3.0
2
5.1
T
TTt
Pd
P
T0.3 = . Tg
dengan ketentuan:
- untuk daerah pengaliran biasa = 2
- untuk bagian naik hidrograf yang
lambat dan bagian menurun yang
cepat = 1,5
- untuk bagian naik hidrograf yang
cepat dan bagian menurun yang
lambat = 3.
Tenggang waktu,
Tp = tg + 0,8 tr
Untuk:
L < 15 km
tg = 0,21 L0.7
L > 15 km
tg = 0,4 + 0,058 L dengan:
L = panjang sungai (km),
Tg = waktu konsentrasi (jam),
tr = 0,5 tg sampai tg.
b. Koefisien Pengaliran
Koefisien pengaliran adalah suatu
variabel yang didasarkan pada kondisi
daerah pengaliran dan karakteristik hu-
jan yang jatuh di daerah tersebut.
Adapun ko-ndisi dan karakteristik yang
dimaksud adalah:
Keadaan hujan
Luas dan daerah aliran
Kemiringan daerah aliran dan
kemiringan dasar sungai
Daya infiltrasi dan perkolasi
tanah
Kelembaban tanah
Suhu udara, angin dan evaporasi
Tata guna lahan
c. Hidrograf Banjir Rancangan
Dari hasil perhitungan hidrograf sa-
tuan akan didapat suatu bentuk satuan
hidrograf yang mendekati dengan sifat
aliran banjir sungai yang ada, yang
selanjutnya hidrograf banjir untuk ber-
bagai kala ulang dapat dihitung dengan
mempergunakan persamaan-persamaan
yang ada pada salah satu metode yang
sesuai tersebut di atas.
Hidrograf banjir untuk berbagai kala
ulang dapat dihitung dengan persamaan
sebagai berikut (Harto,1993:159).
Qk = U1Ri + U2Ri-1 + U3Ri-2 + ….. +
UnRi-n+1 + Bf
4.2
P
PaT
tQQ
dengan:
Qk = Ordinat hidrograf banjir pada
jam ke k
Un = Ordinat hidrograf satuan
Ri = Hujan netto (efektif) pada jam
ke I
Bf = Aliran dasar (base flow)
2.3. Analisa Profil Aliran
Elevasi muka air pada alur sungai
perlu dianalisis untuk mengetahui pada
bagian manakah terjadi luapan pada alur
sungai, sehingga dapat ditentukan di-
mensi untuk perbaikan sungai. Dalam
me-nganalisis kondisi sungai tersebut
dapat digunakan program HEC-RAS
4.1.0 yang dikeluarkan oleh U.S. Army
Corps of Engineers. Program HEC-
RAS sendiri dikembangkan oleh The
Hydrologic Engineer Centre (HEC),
yang merupakan bagian dari oleh U.S.
Army Corps of En-gineers.
Pada program HEC-RAS 4.1.0 me-
nggunakan pengaturan data dimana de-
ngan data geometri yang sama bisa di-
lakukan kalkulasi data aliran yang ber-
beda-beda, begitu juga dengan seba-
liknya. Data geometri terdiri dari lay-
out permodelan disertai cross section
untuk saluran-saluran yang dijadikan
model. Data aliran ditempatkan terpisah
dari data geometri. Data aliran bisa di-
pakai salah satu antara data aliran tunak
(steady) atau data aliran tak tunak (un-
steady). Dalam masing-masing data
aliran tersebut harus terdapat boundary
condition dan initial condition yang
sesuai agar permodelan dapat di-
jalankan. Selanjutnya bisa di-lakukan
kalkulasi dengan membuat skenario
simulasi. Skenario simulasi harus terdiri
dari satu data geometri dan satu data
aliran.
Pada software HEC-RAS ini, dapat
ditelusuri kondisi air sungai dalam pe-
ngaruh hidrologi dan hidrolikanya, serta
penanganan sungai lebih lanjut sesuai
kebutuhan. Dari hasil analisa tersebut
dapat diketahui ketinggian muka air dan
limpasan apabila kapasitas tampungan
sungai tidak mencukupi.
2.4. Sistem Pengendalian Banjir
Perencanaan perbaikan alur sungai
adalah untuk menetapkan beberapa kar-
akteristik alur sungai yaitu formasi trase
alur sungai, formasi penampang sungai
(lebar rencana sungai, bentuk rencana
penampang sungai), kemiringan me-
manjang sungai dan rencana pe-
nempatan bangunan-bangunan sungai
(Sosrodarsono, 1985:328)
Tanggul merupakan bangunan
yang berada diantara aliran sungai yang
bertujuan untuk menahan aliran air
sungai agar tidak menuju ke wilayah
permukiman atuapun lahan yang tidak
memerlukan pengaliran air sungai.
Tinggi tanggul akan ditentukan ber-
dasarkan tinggi muka air rencana pada
kala ulang 25 tahun dengan pe-
nambahan jagaan yang diperlukan.
Jagaan adalah tinggi tambahan dari
tinggi muka air rencana dimana air tidak
diijinkan meimpah. Ketentuan tinggi ja-
gaan tanggul:
Tabel 1. Hubungan Debit Banjir
Rencana dengan Tinggi Jagaan
Sumber: Sosrodarsono, 1985:88
Berikut merupakan lebar standar
mercu tanggul berdasarkan debit banjir
rencana.
Tabel 2. Hubungan Debit dengan Lebar
Mercu
Sumber: Sosrodarsono, 1985:88
Debit Banjir Rencana Jagaan
(m3/dt) (m)
1 Kurang dari 200 0,6
2 200-500 0,8
3 500-2000 1
4 2000-5000 1,2
5 5000-10000 1,5
6 10000 atau lebih 2
No
Debit Banjir Rencana Jagaan
(m3/dt) (m)
1 Kurang dari 500 3
2 500-2000 4
3 2000-5000 5
4 5000-10000 6
5 10000 atau lebih 7
No
Bahan yang sangat cocok untuk
pembangunan tanggul adalah tanah de-
ngan karakteristik sebagai berikut (Sos-
rodarsono, 1985: 90):
- Dalam keadaan jenuh air mampu
bertahan terhadap gejala gelincir
dan longsor.
- Pada waktu banjir yang lama tidak
rembes atau bocor.
- Penggalian, sarana transportasi dan
proses pemadatannya mudah.
- Tidak terjadi retak-retak yang dapat
membahayakan kestabilan tubuh
tanggul.
- Bebas dari bahan-bahan organis,
seperti akar-akaran, pohon-pohonan
dan rumput-rumputan.
Tanah selalu mempunyai peranan
penting pada suatu lokasi pekerjaan
konstruksi. Bahan tanah urugan untuk
tanggul dapat memanfaatkan tanah-
tanah sekitar bantaran sungai-sungai
yang akan dibangun tanggul, yang pada
umumnya berupa lempung kelanauan
dengan plastisitas tinggi. Beberapa pa-
rameter tanah yang dibutuhkan untuk
menghitung daya dukung dan kestabilan
lereng antara lain berat isi tanah, kohesi,
dan sudut geser dalam.
2.4. Stabilitas Tanggul
Bila tedapat aliran rembesan di
dalam tubuh tanggul, maka untuk meng-
analisa aliran rembesan diperlukan su-
atu formasi garis depresi dengan me-
nggunakan metode Casagrande (Sos-
rodarsono, 2002 :156).
Gambar 1. Garis depresi pada Tanggul (sesuai
dengan garis parabola)
Sumber: Sosrodarsono (2002:156)
Pada gambar tumit hilir lereng
dianggap sebagai titik permulaan ko-
ordinat dengan sumbu-sumbu x dan y,
maka garis depresi diperoleh dengan
persamaan parabola bentuk dasar
sebagai berikut:
hmL . 1 (2- 41)
L2 = ltotal – l1 (2-42)
d = 0,3 L1 + L2 (2-43)
cos1
Yoaa (2-44)
yo
yoyx
2
22
(2-45)
22 yoyoxy (2-46)
ddhyo 22 (2-47)
dengan :
m= kemiringan lereng
h= jarak vertikal antara titik
A dan B
d= jarak horisontal antara
titik B2 dan A
l1= jarak horisontal antara
titik B dan E
l2= jarak horisontal antara
titik B dan A
A= ujung tumit hilir tanggul
B= titik perpotongan antara
muka air dan lereng udik
tanggul
A1= titik perpotongan antara
parabola bentuk besar
garis depresi dengan
garis vertikal melalui
titik B
B2= titik yang terletak sejauh
0,3 l1 horisontal ke arah
hulu dari titik B
Gambar 2. Garis depresi pada tanggul homogen
dengan garis yang mengalami modifikasi
Sumber: Sosrodarsono (2002:157)
Pada tahun 1995, Bishop mem-
perkenalkan suatu penyelesaian yang
lebih teliti daripada metode irisan yang
sederhana. Dalam metode ini, pengaruh
gaya–gaya pada sisi tepi tiap irisan di-
perhitungkan. Gaya–gaya yang bekerja
pada irisan nomor n, yang ditunjukkan
dalam Gambar 3. digambarkan dalam
Gambar 3.(a). Sekarang, misalkan Pn –
Pn+1 = ∆P; Tn – Tn+1 = ∆T. Juga dapat
ditulis bahwa:
Tr= s
n
s
rnddrF
Lc
FNLcN
tan)tan(
Gambar 3. Metode irisan Bishop yang
disederhanakan; (a) Gaya – gaya yang bekerja
pada irisan nomor n, (b) Poligon gaya untuk
keseimbangan
Sumber: Das (1994:191)
Wn + ∆T=
n
s
n
s
rnr
F
Lc
F
NN
sin
tancos
atau,
Nr=
s
n
n
n
s
n
n
F
F
LcTW
sintancos
sin
Untuk keseimbangan blok ABC,
ambil momen terhadap O
pn
n
nnrW1
sin =
pn
n
r rT1
dengan,
Tr= n
s
LcF
)tan(1
=
)tan(1
rn
s
NLcF
Dengan memasukkan persamaan per-
tama dan kedua ke persamaan ke tiga,
maka didapatkan:
sF =
n
pn
n
n
pn
n n
nn
W
mTWcb
sin
1)tantan(
1
1 )(
dengan
)(nm = s
nn
F
sintancos
Untuk penyederhanaan, bila kita men-
gumpamakan ∆T = 0, maka per-samaan
berubah menjadi:
sF =
n
pn
n
n
pn
n n
nn
W
mWcb
sin
1)tan(
1
1 )(
s
Gambar 4. Variasi )(nm dengan sF/tan
dan n
Sumber : Das (1994:192)
Perhatikan bahwa Fs muncul pada
kedua sisi dari persamaan tersebut. Oleh
karena itu, cara coba–coba perlu di-
lakukan untuk mendapatkan harga Fs.
Gambar 4. menunjukkan variasi dari
)(nm dengan sF/tan untuk ber-
macam–macam harga n .
)(nm dengan sF/tan untuk ber-
macam–macam harga n .
Rumus debit yang dapat dipakai un-
tuk pintu sorong adalah:
Q = K μ a b √2 g h1
dimana:
Q = debit, (m3/dt)
K = faktor aliran tenggelam
μ = koefisien debit
a = bukaan pintu, m
b = lebar pintu, m
g = percepatan gravitasi,
m/dt2 (≈ 9,8)
h1 = kedalaman air di depan
pintu di atas ambang, m.
Lebar standar untuk pintu pembilas
bawah (undersluice) adalah 0,50 ; 0,75;
1,00 ; 1,25 dan 1,50 m. Kedua ukur-
an yang terakhir memerlukan dua sta-
ng pengangkat.
3. METODOLOGI
3.1. Lokasi Daerah Studi
Kabupaten Nganjuk dengan luas
wilayah 112,433 km² dibagi menjadi 20
kecamatan dan 284 desa/kelurahan. Ke-
camatan dengan jumlah desa terbanyak
adalah Kecamatan Rejoso dengan 24
desa, dan kecamatan dengan jumlah
desa paling sedikit adalah Keca-
matan Wilangan dan Kecamatan Ng-
luyu dengan jumlah desa masing-
masing 6 desa.
Gambar 5. Skema Kali Kuncir Kab. Nganjuk
3.2. Topografi
Variasi topografi terdapat di Ka-
bupaten Nganjuk antara lain:
1. Lereng 0 – 5% sebagian besar
digunakan untuk kegiatan per-
tanian dan permukiman men-
cakup 52,96% dari luas wilayah
kabupaten Nganjuk yang ter-
sebar hampir di setiap wilayah.
2. Lereng 5 – 15% kemungkinan
untuk digunakan sebagai ke-
giatan pertanian tanaman ta-
hunan/keras mencakup wilayah
seluas 10,05% yang tersebar di-
kecamatan Sawahan, Ngetos,
Berbek, Loceret, Wilangan, Re-
joso, Gondang, Ngluyu dan Le-
ngkong.
3. Lereng diatas 40% merupakan
wilayah yang sebaiknya dihutan-
kan sebagai penyangga tanah, air
dan menjaga keseimbangan eko-
sistem, mencakup luasan sekitar
6,6% dari luas wilayah ka-
bupaten Nganjuk yang tersebar
di wilayah kecamatan Sawahan,
Ngetos, Loceret, Pace, Rejoso,
Gondang dan Ngluyu.
Dalam studi ini untuk analisa curah
hujan menggunakan 7 stasiun yang di-
anggap mewakili yaitu:
Tabel 3. Nama Stasiun Hujan pada Das
Kali Kuncir Kab. Nganjuk
No. Nama stasiun Hujan
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Kacangan Mlilir Kedungsoko Patihan Palu Ombo Jati Klodan
Sumber: Dinas Pengairan Kabupaten
Nganjuk
Untuk Gambar Peta Stasiun Hujan,
Peta DAS, dan Peta Polygon Thiessen
dapat dilihat pada Lampiran 1.
3.3.Data Pendukung Kajian
Dalam penanganan masalah banjir
diperlukan beberapa data-data sekunder
yang meliputi:
1. Peta Daerah Aliran Kali Kuncir
Peta Daerah Aliran Kali Kuncir
dan peta lokasi pengukuran yang
digunakan dalam kajian ini di-
peroleh Proyek Pengukuran Kali
Kuncir.
2. Data Curah Hujan
Data curah hujan yang
digunakan adalah data curah
hujan yaitu mulai tahun 2001-
2010. Stasiun hujan yang
digunakan dalam kajian ini
adalah 4 stasiun hujan
3. Data Pengukuran Penampang
Sungai.
3.4. Langkah-langkah Pengerjaan
Studi
Adapun langkah-langkah dalam pe-
nyusunan kajian ini secara garis besar
adalah:
1. Perhitungan curah hujan rerata
daerah maksimum.
2. Menghitung curah hujan ran-
cangan menggunakan distribusi
Log Pearson Type III.
3. Untuk mengetahui kebenaran
hipo-tesa distribusi frekuensi yang
di-gunakan maka dilakukan uji
kesesuaian distribusi frekuensi de-
ngan metode Chi-Square dan
Smirnov-Kolmogorov.
4. Menghitung hujan efektif jam-
jaman dengan rumus Mononobe.
5. Menghitung debit banjir
rancangan dengan metode HSS
Nakayasu
6. Menganalisa profil aliran sungai
dengan bantuan program HEC-
RAS Versi 4.1.0 Dari program ini
dapat diketahui kapasitas tam-
pungan sungai serta titik-titik kri-
tis dimana terjadi luapan sehingga
mengakibatkan banjir.
7. Merencanakan bangunan peng-
endali banjir, seperti tanggul dan
perbaikan sungai.
8. Menganalisa profil aliran sungai
dengan bantuan program HEC-
RAS versi 4.1.0 setelah dilakukan
upaya penanganan.
9. Memberikan kesimpulan dari
hasil analisa.
4. ANALISA DATA
4.1. Curah Hujan
Setelah dilakukan pengujian serta
perhitungan data curah hujan, maka di-
peroleh analisa curah hujan maksimum
daerah menggunakan Metode Poligon
Thiessen. Adapun metode polygon thi-
essen ini menggunakan 7 stasiun hujan.
Tabel 4. Rekapitulasi Curah Hujan
Daerah (Polygon Thiessen)
Sumber: Hasil Perhitungan
Data hidrologi berupa data curah
hujan daerah maksimum tahunan yang
telah dihitung sebelumnya akan di-
gunakan untuk memperkirakan berapa
besarnya debit banjir rancangan Kali
Kuncir.
Kuncir Hulu Kuncir Kanan Kuncir Kiri
2000 36.73 25.48 33.79
2001 48.08 73.81 60.19
2002 72.16 13.51 43.00
2003 84.80 17.17 54.47
2004 70.68 63.14 62.29
2005 70.73 83.15 79.19
2006 82.85 78.73 97.25
2007 67.87 78.69 78.36
2008 74.88 68.40 64.28
2009 80.77 119.92 91.88
2010 60.77 76.43 55.92
2011 55.30 76.06 67.12
2012 81.54 85.31 83.09
TahunCurah Hujan
(m3/detik)
Tabel 5. Hujan Rancangan dengan
berbagai Kala Ulang (Sungai Kuncir
Hulu)
No
Periode
Ulang G Log
X
Xt
(tahun) (tabel) (mm)
1,00 1,01 -3,27 1,47 2,90
2,00 2,00 0,22 1,84 70,35
3,00 5,00 0,84 1,91 81,78
4,00 10,00 1,03 1,93 85,75
5,00 20,00 1,16 1,94 88,45
6,00 25,00 1,19 1,95 89,05
7,00 50,00 1,26 1,95 90,59
8,00 100,00 1,31 1,96 97,82
Sumber: Hasil Perhitungan
Tabel 6. Hujan Rancangan dengan
berbagai Kala Ulang (Sungai Kuncir
Kanan)
No
Periode
Ulang G Log
X
Xt
(tahun) (tabel) (mm)
1,00 1,01 -3,28 0,78 6,10
2,00 2,00 0,22 1,81 65,65
3,00 5,00 0,85 2,00 100,22
4,00 10,00 1,06 2,06 116,04
5,00 20,00 1,18 2,09 125,47
6,00 25,00 1,21 2,10 128,22
7,00 50,00 1,27 2,12 133,40
8,00 100,00 1,30 2,13 136,45
Sumber: Hasil Perhitungan
Tabel 7. Hujan Rancangan dengan
berbagai Kala Ulang (Sungai Kuncir
Kiri)
No
Periode
Ulang G Log
X
Xt
(tahun) (tabel) (mm)
1,00 1,01 -2,83 1,44 27,56
2,00 2,00 0,11 1,82 66,76
3,00 5,00 0,85 1,92 83,28
4,00 10,00 1,18 1,96 91,75
5,00 20,00 1,41 1,99 98,46
6,00 25,00 1,48 2,00 100,41
7,00 50,00 1,65 2,02 105,73
8,00 100,00 1,79 2,04 110,26
Sumber: Hasil Perhitungan
4.2. Uji Kesesuaian Distribusi
Frekuensi
Pemeriksaan uji kesesuaian ini di-
maksudkan untuk mengetahui suatu ke-
benaran hipotesa distribusi frekuensi.
Dengan pemeriksaan uji ini akan di-
ketahui:
a. Kebenaran antara hasil peng-
amatan dengan model distribusi
yang diharapkan atau diperoleh
secara teoritis.
b. Kebenaran hipotesa (diterima/di-
tolak).
a. Uji Smirnov Kolmogorof 1. Kuncir Hulu
Dari perhitungan yang telah
dilakukan, yang disajikan pada tabel
diatas diperoleh nilai Pmax =
0,095%. Untuk g5 % dan n = 13,
pada tabel nilai kritis untuk uji
Smirnov Kolmogorov diperoleh
Pcr = 0,368 = 36,80 %. Karena
Pmax < Pcr, maka distribusinya
diterima.
2. Kuncir Kanan
Dari perhitungan yang telah
dilakukan, yang disajikan pada tabel
diatas diperoleh nilai Pmax =
0.196%. Untuk g5 % dan n = 13,
pada tabel nilai kritis untuk uji
Smirnov Kolmogorov diperoleh
Pcr = 0,368. Karena Pmax <
Pcr, maka distribusinya diterima.
3. Kuncir Kiri Dari perhitungan yang telah
dilakukan, yang disajikan pada tabel
diatas diperoleh nilai Pmax =
0,074%. Untuk g = 5 % dan n = 13,
pada tabel nilai kritis untuk uji
Smirnov Kolmogorov diperoleh
Pcr = 0,368. Karena Pmax <
Pcr, maka distribusinya diterima.
b. Uji Chi-Square 1. Kuncir Hulu
Dari perhitungan yang telah
dilakukan, yang disajikan pada diatas
diperoleh nilai X2
hitung = 5,2. Untuk
5 % dan DK = 2, pada tabel nilai
kritis untuk uji Chi-Square diperoleh
X2cr = 9,49. Karena X
2 hitung < X
2cr,
maka hipotesanya diterima.
2. Kuncir Kanan
Dari perhitungan yang telah
dilakukan, yang disajikan pada diatas
diperoleh nilai X2
hitung = 1,2. Untuk
5 % dan DK = 2, pada tabel nilai
kritis untuk uji Chi-Square diperoleh
X2cr = 5,99. Karena X
2 hitung < X
2cr,
maka hipotesanya diterima.
3. Kuncir Kiri
Dari perhitungan yang telah
dilakukan, yang disajikan pada diatas
diperoleh nilai X2
hitung = 3,2. Untuk
% dan DK = 2, pada tabel nilai
kritis untuk uji Chi-Square diperoleh
X2
cr = 9,49. Karena X2
hitung < X2
cr,
maka hipotesanya diterima.
4.3.Distribusi Hujan dan Kurva IDF
dengan Metode Mononobe
Berdasarkan hasil pengamatan data
sebaran hujan di Indonesia, hujan ter-
pusat di Indonesia berkisar antara 4-7
jam, maka dalam perhitungan ini di-
asumsikan hujan terpusat maksimum
adalah 6 (enam) jam sehari. Untuk me-
ngetahui sebaran hujan jam-jaman di-
gunakan Kurva IDF (Intensitas Durasi
Frekuensi) dengan Metode Mononobe.
4.4.Perhitungan Debit Banjir
Rancangan
Untuk menentukan besarnya debit
banjir rancangan yang akan dijadikan
masukan pada software HEC-RAS di-
gunakan metode Nakayasu, Berikut Re-
kapitulasi Debit Banjir Rancangan HSS
Nakayasu.
Tabel 8. Rekapitulasi Debit Rancangan
dengan Metode HSS Nakayasu
Tr
Kanan Kiri Hulu
Q
(m3/dt)
Q
(m3/dt)
Q
(m3/dt)
1.01 7,921 14,998 66,462
2 40,517 27,470 107,684
Tr
Kanan Kiri Hulu
Q
(m3/dt)
Q
(m3/dt)
Q
(m3/dt)
5 58,453 34,600 129,015
10 66,461 39,106 141,947
20 71,104 42,688 151,981
25 72,458 44,609 157,281
50 74,910 48,599 168,124
100 76,278 52,502 178,538
Sumber: Hasil Perhitungan
4.5. Analisis Hidrolika
Analisis mengenai hidrolika di-
gunakan untuk mengetahui profil aliran
sungai dan merencanakan dimensi
saluran banjir. Pada studi ini analisis
profil aliran sungai menggunakan
software HEC-RAS 4.1.0
4.6.Hasil Running HEC-RAS
Dari hasil running HEC-RAS dapat
diketahui ketinggian muka air Kali
Kuncir dan tinggi limpasan muka air
pada sungai jika kapasitas tampungan
sungai tersebut tidak mencukupi.
Gambar 6. Tinggi limpasan dipatok 510 dengan
Q25
Sumber : Analisis HEC-RAS
Dari hasil running program HEC-
RAS dapat diketahui bahwa dengan
debit kala ulang 25 tahun hampir di se-
panjang penampang aliran Kali Kuncir
terjadi luapan. Hal tersebut ditunjukkan
oleh Gambar 6 dimana kapasitas sungai
sudah tidak mampu lagi menampung
debit banjir dengan kala ulang tersebut.
Gambar 7. Potongan Memanjang Sungai
Sebelum Direncanakan Tanggul
Sumber: Analisis HEC-RAS
4.7.Perencanaan Tanggul
Sebelum merencanakan tanggul ter-
lebih dahulu harus diperhatikan dengan
teliti situasi sungai, sehingga dalam pe-
rencanaan pembuatan tanggul terutama
penempatan tanggul akan sesuai dengan
situasi sungai sesungguhnya dan juga ti-
dak mengganggu masyarakat sekitar.
Adapun Dasar perencanaan
Tanggul sebagai berikut:
1. Debit rencana : Q 25 th
2. Debit Banjir : 178.298 m3/dt
3. Bahan : Urugan Tanah
4. Tinggi tanggul : 3,01 m
5. Tinggi jagaan : 0,6
6. Lebar Mercu : 3 m
7. Slope : 1:1
Gambar 8. Pola garis depresi pada tubuh
tanggul pada saat muka air banjir menggunakan
Metode Cassagrande
4.8.Kondisi Sungai Setelah
Direncanakan Tanggul
Setelah direncanakan Tanggul di
bagian-bagian yang mengalami luapan
di Kali Kuncir.
Gambar 9. Kondisi sungai setelah dibangun
tanggul pada cross section 510 Kuncir Kiri
Sumber: Analisis HEC-RAS
Gambar 10. Simulasi Model Menggunakan
HEC-RAS setelah penanggulan di Kali Kuncir
Kiri menggunakan Q25
Sumber: Analisis HEC-RAS
4.9.Stabilitas Tanggul
Tanah selalu mempunyai peranan
penting pada suatu lokasi pekerjaan
konstruksi. Bahan tanah urugan untuk
tanggul dapat memanfaatkan tanah-
tanah sekitar bantaran sungai-sungai ya-
ng akan dibangun tanggul, Jenis Tanah
Kali Kuncir berupa lempung kelanauan
dengan plastisitas tinggi.
Parameter tanah yang dibutuhkan
untuk menghitung daya dukung dan ke-
stabilan lereng adalah sebagai berikut:
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 1400040
60
80
100
120
140
160
180
Kuncir Kiri Lengkap R1
Main Channel Distance (m)
Ele
vation
(m
)
Legend
WS PF 12
Ground
LOB
ROB
Left Levee
Right Levee
Kali Kuncir Kiri
6.61 m2.41 m
0.86 m
0.73 m
2.41 m
3.00 m
3.01 m
45°m
Tabel 9. Parameter Tanah untuk
perhitungan Stabilitas
No Keterangan Material Timbunan
1 Y sat ton/m3 1,9
2 Y dry ton/m3 1,561
3 C ton/m2 2,1
4 K cm/dt 0,00073
5 Φ derajat 23,5
Untuk perhitungan stabilitas lereng
tanggul digunakan program geoslope
versi studi yang dalam perhitungannya
menggunakan metode Bishop. Hasil
perhitungan nilai keamanan minimum
(safety factor) tanggul 510 dapat adalah
sebagai berikut:
Tabel 10. Rekap Hasil Analisa
Menggunakan Geo Slope/W 2007
Kondisi Tanggul SF SF
Kritis Keterangan
Tanggul Hulu
Banjir 1.5 4.978 Aman
Tanggul Hulu
Banjir Gempa 1.2 3.705 Aman
Tanggul Hilir
Banjir 1.5 3.118 Aman
Tanggul Hilir
Banjir Gempa 1.2 2.540 Aman
1. Besarnya rembesan yang keluar dari
tubuh Tanggul dihitung dengan
software GeoStudio Seep/W. Hasil
perhitungan adalah berupa Flux,
yaitu debit (Q) rem-besan yang
melewati inti Tanggul. Dari hasil
analisa dengan me-nggunakan
software GeoStudio Seep/W
didapatkan debit rembesan
0,00035365 m3/detik.
Gambar 11. Pola garis depresi pada tubuh
tanggul pada saat muka air banjir menggunakan
software GeoStudio Seep/W
4.10 . Perencanaan Pintu Sorong
Untuk membagi Debit dari Kali
Kuncir Hulu ke Kali Kuncir Kiri dan
Kali Kuncir Kanan, maka direncanakan
pintu sorong. Perencanaan ini me-
nggunakan 4 pintu. Grafik Rating Curve
bukaan pintu sorong dapat dilihat pada
Lampiran 2 sedangkan untuk denah dan
detail pintu dapat dilihat pada Lampiran
3.
5. KESIMPULAN
Berdasarkan analisa yang telah di-
lakukan, dapat ditarik beberapa ke-
simpulan sebagai berikut:
2. Pada kondisi profil eksisting terjadi
limpasan tinggi muka air melebihi
penampang sungai sebanyak 69 dari
129 titik (53,48%) di Kali Kuncir
Kiri. Sedangkan kondisi Kali Kuncir
Kanan tidak terjadi limpasan tinggi
muka air karena debit yang dialirkan
adalah debit Bankfull Capacity
sebesar 97 m3/dt.
3. Upaya yang dilakukan untuk
menangani dampak banjir adalah
melakukan simulasi pembagian
debit dari Kali Kuncir Hulu
(157,281 m3/dt) yaitu 15% (23,592
m3/dt) ke Kali Kuncir Kanan dan
85% (133,689 m3/dt) ke Kali Kuncir
Kiri dengan membangun pintu
sorong pada patok 298 di Kali
Kuncir Kanan. Upaya selanjutnya
adalah membuat tanggul untuk
memperluas penampang sungai.
Tanggul dibangun sepanjang 6,8
km di Kali Kuncir Kiri dengan
tinggi 3,01 m, lebar mercu 3 m, dan
slope 1:1.
4. Setelah dilakukan penanggulan pada
69 titik yang terjadi banjir maka
tinggi muka air tidak mengalami
luapan (kondisi banjir).
0.0
0035365 m
³/se
c
JARAK
-1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
ELE
VA
SI
63
64
65
66
67
68
69
70
6. DAFTAR PUSTAKA
Das, B, M. 1994. Mekanika Tanah
(Prinsip-prinsip Rekayasa
Geoteknis) Jilid I. Jakarta:
Erlangga.
Harto Br, Sri. 1993. Analisis Hidrologi.
Jakarta: Penerbit Gramedia.
Soemarto, CD. 1987. Hidrologi Teknik.
Surabaya: Usaha Nasional.
Sosrodarsono, S. dan M. Tominaga.
1985. Perbaikan dan Pengaturan
Sungai. Jakarta: PT. Pradnya
Paramita.
Sosrodarsono, S. dan M. Tominaga.
1994. Perbaikan dan Pengaturan
Sungai. Jakarta: PT. Pradnya
Paramita.
Sosrodarsono, S. 2002. Bendungan Tipe
Urugan, Jakarta : PT. Pradnya
Paramita.
Triatmodjo, Bambang. 2010. Hidrologi
Terapan. Yogyakarta: Beta
Offset.
Lampiran 1. Peta DAS, Peta Stasiun Hujan, dan Peta Polygon Thiessen
180
1313 a
175
179
St. Palu Ombo
St. Jati
St. Milir
St. Kacangan
St. Patihan
St. Kedungsoko
St. Klodan
Lampiran 2. Grafik Rating Curve Operasi 4 Pintu
0; 0
96,98; 2,77
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140
a=0.4
a=0.6
a=0.8
a=1
a=1.4
a=1.6
a=1.2
a=1.8
a=2
a=2.2
a=2.4
a=2.6
a=2.77
a=0.2
a=2.03
Tin
gg
i A
ir d
i D
epan
Pin
tu (
m)
Debit Air,Q (m3/dt) yang Melewati Pintu
Lampiran 3. Denah Lokasi Studi
Lampiran 3. Potongan A-A Pintu
Lampiran 3. Potongan B-B Pintu
PLAT PELAYANAN
+164.00
+159.00
+161.77
1 m
2 m
2 m
5 m
+158.49