APLIKASI ZHONG XING HY21 UNTUK ANALISA...

12
APLIKASI ZHONG XING HY21 UNTUK ANALISA KERUNTUHAN BENDUNGAN MUKA KUNING, BATAM JURNAL Diajukan Sebagai Salah Satu Persyaratan Akhir Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik (ST.) Disusun oleh : Sona Gusti Aniskurlillah NIM. 105060400111023 KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK PENGAIRAN MALANG 2014

Transcript of APLIKASI ZHONG XING HY21 UNTUK ANALISA...

Page 1: APLIKASI ZHONG XING HY21 UNTUK ANALISA …pengairan.ub.ac.id/wp-content/uploads/2014/02/Aplikasi-Zhong-Xing... · 2014 . LEMBAR PERSETUJUAN APLIKASI ZHONG XING HY21 UNTUK ANALISA

APLIKASI ZHONG XING HY21 UNTUK ANALISA KERUNTUHAN

BENDUNGAN MUKA KUNING, BATAM

J U R NA L

Diajukan Sebagai Salah Satu Persyaratan Akhir

Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik (ST.)

Disusun oleh :

Sona Gusti Aniskurlillah

NIM. 105060400111023

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN TEKNIK PENGAIRAN

MALANG

2014

Page 2: APLIKASI ZHONG XING HY21 UNTUK ANALISA …pengairan.ub.ac.id/wp-content/uploads/2014/02/Aplikasi-Zhong-Xing... · 2014 . LEMBAR PERSETUJUAN APLIKASI ZHONG XING HY21 UNTUK ANALISA

LEMBAR PERSETUJUAN

APLIKASI ZHONG XING HY21 UNTUK ANALISA KERUNTUHAN

BENDUNGAN MUKA KUNING, BATAM

J U R NA L

Diajukan Sebagai Salah Satu Persyaratan Akhir

Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik (ST.)

Disusun oleh :

SONA GUSTI ANISKURLILLAH

NIM. 105060400111023

Telah diperiksa dan disetujui oleh :

Dosen Pembimbing I

Dr. Ir. Pitojo Tri Juwono, MT

NIP. 19700721 200012 1 001

Dosen Pembimbing II

Dr. Runi Asmaranto, ST., MT

NIP. 19710830 200012 1 001

Page 3: APLIKASI ZHONG XING HY21 UNTUK ANALISA …pengairan.ub.ac.id/wp-content/uploads/2014/02/Aplikasi-Zhong-Xing... · 2014 . LEMBAR PERSETUJUAN APLIKASI ZHONG XING HY21 UNTUK ANALISA

APLIKASI ZHONG XING HY21 UNTUK ANALISA KERUNTUHAN

BENDUNGAN MUKA KUNING, BATAM

Sona Gusti Aniskurlillah

1, Pitojo Tri Juwono

2, Runi Asmaranto

2

1Mahasiswa Jurusan Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

2Dosen Jurusan Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

Teknik Pengairan Universitas Brawijaya-Malang, Jawa Timur, Indonesia

Jl. MT. Haryono 167 Malang 65145 Indonesia

[email protected]

ABSTRAK Bendungan, selain membawa manfaat yang sangat besar, juga merupakan bangunan yang

berisiko tinggi. Di dalam Peraturan Pemerintah Nomor 39 tahun 2010 tentang Bendungan disebutkan

bahwa setiap bendungan harus dilengkapi dengan dokumen rencana tindak darurat dalam rangka

antisipasi penyelamatan jiwa dan harta benda apabila terjadi keruntuhan bendungan.

Simulasi analisa keruntuhan bendungan pada penelitian ini menggunakan program Zhong Xing

HY21. Disini, skenario keruntuhan terjadi akibat overtopping dan piping, sementara debit inflow yang

digunakan adalah Probability Maximum Flood (PMF). Dengan bantuan program tersebut, dapat

diketahui hidrograf outflow banjir dan peta genangan banjir yang akan terjadi jika bendungan

mengalami keruntuhan. Hubungan antara jarak dan elevasi muka air banjir serta jarak dan waktu

puncak banjir dapat digambarkan dengan persamaan empiris regresi yang didasari oleh hasil running

program Zhong Xing HY21.

Penelitian ini menghasilkan angka debit inflow maksimum sebesar 463,60 m3/detik dan debit

outflow maksimum 3454,88 m3/detik yang terjadi pada saat skenario overtopping. Selain itu, dampak

genangan banjir terluas adalah 18,94 km2, waktu datang banjir tercepat adalah 0,23 jam, waktu puncak

banjir tercepat adalah 1,17 jam, serta waktu surut banjir terlama adalah 24 jam. Kemudian, hubungan

antara jarak–waktu puncak banjir digambarkan dengan persamaan y = 7E-12

x4 - 5E

-08x

3 + 9E

-05x

2 -

0.0353x + 70.091 (y = waktu puncak dalam menit, x= jarak dalam meter) dan hubungan antara jarak–

elevasi muka air banjir digambarkan dengan persamaan y = 2E-12

x4 - 1E

-08x

3 + 3E

-05x

2 - 0.028x + 26.709

(y = elevasi muka air banjir maksimal dalam meter, x= jarak dalam meter). Dari peta genangan banjir,

ditentukan jalur dan lokasi evakuasi pada tiga titik, yaitu Kampung Aceh, Kompleks Batamindo, dan

Kompleks Panbil Industri yang ketiganya berada di Desa Muka Kuning, Kecamatan Sungai Beduk,

Batam.

Kata kunci : Keruntuhan Bendungan, Zhong Xing HY21, Overtopping, Piping, Evakuasi

ABSTRACT The dam construction has big advantages for human life, but it also comes with high risk. In

Government Ordinance Number 37, 2010 about dam has been noted that each dam should be equipped

with emergency action plan document. This regulation purpose to anticipate human safety and property

rescue if the dam collapse occurred.

In this research, dam breaks simulation was using Zhong Xing HY21 program with two

scenarios i.e. overtopping and piping. Inflow which used in simulation is Probability Maximum Flood

(PMF) discharge. The program helps us to know about flood outflow hydrograph and flood inundation

maps caused by dam breaks. The relation between distance and flood water level, also distance and time

peaks shown by empirical regression equation. It based on running result of Zhong Xing HY21 program.

The result of this research obtained maximum inflow discharge is 463,60 m3/second and

maximum outflow discharge is 3454,88 m3/second that occurs during overtopping scenarios. The widest

flood impacts reach 18,94 km2 and the fastest flood arrival time is 0,23 hours. Furthermore, the fastest

flood peak time is 1,17 hours and the longest flood recede time is 24 hours. Then, the relation of distance

and time peaks was described by equation y = 7E-12

x4 - 5E

-08x

3 + 9E

-05x

2 - 0.0353x + 70.091(y = time

peaks in minutes, x = distance in meters). The relation between distance and flood water level was

described by equation y = 2E-12

x4 - 1E

-08x

3 + 3E

-05x

2 - 0.028x + 26.709 (y = flood water level in meters, x

= distance in meters). Based on flood inundation maps, it determined evacuation route and location at

three points, i.e. Kampung Aceh, Kompleks Batamindo, and Kompleks Panbil Industri. These points are

located in Muka Kuning Village, Sei Beduk sub-district, Batam.

Keywords: Dam Breaks, Zhong Xing HY21, Overtopping, Piping, Evacuation

Page 4: APLIKASI ZHONG XING HY21 UNTUK ANALISA …pengairan.ub.ac.id/wp-content/uploads/2014/02/Aplikasi-Zhong-Xing... · 2014 . LEMBAR PERSETUJUAN APLIKASI ZHONG XING HY21 UNTUK ANALISA

1. Pendahuluan

1.1 Latar Belakang

Selain membawa manfaat yang besar

bendungan juga dapat menimbulkan yang besar

pula. Salah satu risiko yang dapat ditimbulkan

adalah jika bendungan mengalami keruntuhan.

Berdasarkan fakta tersebut maka pada

Peraturan Pemerintah Nomor 37 Tahun 2010

tentang Bendungan, disebutkan bahwa setiap

bendungan harus dilengkapi dengan Dokumen

Rencana Tindak Darurat (RTD) dalam rangka

antisipasi penyelamatan jiwa dan harta benda,

apabila terjadi keruntuhan bendungan.

Bendungan Muka Kuning memiliki tinggi

16,75 m dan tampungan 9,66 juta m3. Daerah

hilir Bendungan Muka Kuning merupakan

daerah pemukiman padat penduduk dan daerah

industri yang memiliki peran vital dalam hal

ekonomi. Selain itu kondisi bendungan yang

telah lebih dari 10 tahun, jika tidak dirawat

dengan baik akan menambah potensi risiko

kegagalan bendungan. Berdasarkan latar

belakang itulah analisa keruntuhan Bendungan

Muka Kuning perlu dilakukan.

1.2 Identifikasi Masalah

Keruntuhan bendungan yang terjadi akan

mengakibatkan perambatan gelombang banjir

serta bahaya yang ditimbulkan dapat

mengancam kehidupan manusia dan harta

benda, mengingat di bagian hilir Bendungan

Muka Kuning terdapat banyak pemukiman

padat penduduk, industri dengan nilai ekonomi

tinggi, dan bangunan fasilitas umum. Hal ini

dikarenakan minimnya pengetahuan tentang

waktu tempuh banjir dan kedalaman banjir

sehingga peta daerah genangan banjir tidak

tersedia pula.

Parameter yang berpengaruh penting

terhadap banjir yang diakibatkan oleh

keruntuhan bendungan antara lain adalah

kedalaman puncak banjir (Hp), waktu tiba

gelombang banjir (Tb) dan waktu tiba puncak

banjir (Tp). Oleh jarena itu, untuk mengetahui

besarnya nilai parameter tersebut diperlukan

analisis penelusuran banjir sehingga dapat

mengetahui kedalaman maksimal, waktu banjir

puncak dan waktu tiba gelombang banjir. Dari

parameter-parameter tersebut dapat dibuat peta

daerah genangan banjir akibat keruntuhan

Bendungan Muka Kuning, sehingga akan

diketahui luasan genangan, waktu tiba banjir

dan jumlah desa yang terkena dampak

keruntuhan bendungan.

1.3 Rumusan Masalah

Dari latar belakang masalah diatas maka

masalah-masalah yang akan dirumuskan adalah

sebagai berikut:

1. Bagaimana peta genangan banjir yang

terjadi jika Bendungan Muka Kuning

mengalami keruntuhan dengan bantuan

software Zhong Xing HY21 ?

2. Berapakah waktu yang diperlukan

untuk datangnya banjir, waktu puncak,

dan waktu surut banjir ?

3. Bagaimana hubungan antara jarak,

waktu puncak banjir dan elevasi muka

air banjir jika Bendungan Muka

Kuning mengalami keruntuhan ?

4. Berapa desa yang akan tergenang jika

Bendungan Muka Kuning mengalami

keruntuhan dan bagaimana

karakteristik (kedalaman) banjirnya ?

5. Bagaimana rencana tindak darurat

(RTD)/jalur evakuasi bila terjadi banjir

akibat keruntuhan Bendungan Muka

Kuning ?

1.4 Maksud dan Tujuan

Dengan demikian maksud dan tujuan dari

penulisan ini adalah mengetahui sejauh mana

daerah rambatan banjir daerah hilir bendungan

setelah dilakukan simulasi keruntuhan

bendungan meliputi peta banjir, waktu datang

banjir, waktu surut banjir dan hidrograf banjir

sehingga dapat diterapkan untuk bendungan-

bendungan yang lain mengingat software

Zhong Xing HY21 merupakan software baru

dalam melakukan analisa keruntuhan

bendungan.

2 Tinjauan Pustaka

2.1 Curah Hujan Rancangan

Curah hujan rancangan yang akan

digunakan ditentukan berdasarkan hujan

maksimum boleh jadi (PMP) yang dihitung

dengan menggunakan Metode Hersfield

sebagai berikut: (Tim Penyusun BSN, 2004)

(2-1)

dengan :

XPMP : hujan banjir maksimum boleh jadi

: nilai rata-rata hujan/banjir

K : faktor koefisien Hersfield

S : standard deviasi

Hujan rancangan tersebut tidak seluruhnya

masuk kedalam badan sungai, oleh karena itu

untuk mendapatkan hujan efektif (netto), maka

digunakan formula dibawah ini :

(2-2)

dengan :

Rn : hujan efektif / netto (mm)

Rmax : hujan maksimum (mm)

C : koefisien limpasan

2.2 Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu

Rumus yang digunakan dalam perhitungan

HSS Nakayasu adalah sebagai berikut :

(2-3)

Page 5: APLIKASI ZHONG XING HY21 UNTUK ANALISA …pengairan.ub.ac.id/wp-content/uploads/2014/02/Aplikasi-Zhong-Xing... · 2014 . LEMBAR PERSETUJUAN APLIKASI ZHONG XING HY21 UNTUK ANALISA

dengan:

Qp : debit puncak banjir (m3/detik)

A : luas daerah pengaliran sampai outlet

Ro : hujan satuan (mm)

Tp : tenggang waktu dari waktu permulaan

sampai puncak banjir (jam)

T0,3 : waktu yang diperlukan oleh penurunan

debit, dari puncak sampai 30% dari debit

puncak (jam)

2.3 Penelusuran Banjir Melalui Pelimpah

Pada rekayasa hidrologi, penelusuran banjir

merupakan teknik penting yang diperlukan

untuk mendapatkan penyelesaian lengkap

mengenai persoalan pengendalian banjir dan

prakiraan banjir. Selama proses penelusuran

banjir berlangsung, jumlah air yang disimpan

sementara didalam waduk disebut reduksi

banjir. Hidrograf outflow dari waduk akan

mempunyai puncak terendah tergantung pada

ukuran waduk dan besarnya kapasitas banjir

yang tersedia. Berikut ini adalah penyajian

gambar hidrograf inflow dan outflow dari hasil

penelusuran banjir pada waduk:

Gambar 2.1 Hidrograf Inflow dan Outflow

Hasil Penelusuran Banjir Pada Waduk

Prosedur penelusuran banjir pada

prinsipnya berdasar pada perhitungan

persamaan kontinuitas massa aliran sederhana

sebagai berikut:

Inflow – outflow = perubahan kapasitas

(2-4)

2.4 Aplikasi Zhong Xing HY21

HY21 merupakan perangkat lunak (Zhong

Xing HY21) berbasis sistem operasi windows

yang dibuat oleh Sinotech Engineering Group,

Taiwan. Salah satu fungsi perangkat lunak ini

adalah untuk mensimulasikan dan

memvisualisasikan rambatan banjir akibat

keruntuhan bendungan. Kemampuan Zhong

Xing HY21antara:

Kesanggupan untuk mensimulasikan

pengaruh alur sungai meandering dalam

dataran banjir yang lebar

Kesanggupan untuk mensimulasikan aliran

subkritis dan super kritis dalam routing yang

sama

Kesanggupan untuk menelusur (routing)

hidrograf tertentu menggunakan dynamic

routing dengan cepat dalam berbagai kondisi

skenario keruntuhan

Kesanggupan simulasi pengaruh backwater

dari kehancuran bendungan yang merambat

lewat pertemuan anak sungai dengan sungai

induknya

Kesanggupan untuk membuat animasi

perjalanan banjir beserta waktu tiba banjir,

waktu puncak banjir, waktu surut banjir dan

kedalaman banjir.

2.5 Analisa Keruntuhan Bendungan

Sebelum mengalami keruntuhan, kegagalan

bendungan biasanya diawali dengan adanya

rekahan. Sebenarnya mekanisme keruntuhannya

tidak begitu dipahami, baik untuk bendungan

urugan tanah maupun bendungan beton,

sehingga digunakan anggapan bahwa

bendungan runtuh secara total dan mendadak.

Pada umumnya, studi analisa keruntuhan

bendungan didasarkan pada dua skenario, yaitu

overtopping dan piping. Didalam analisa

keruntuhan bendungan digunakan beberapa

parameter –parameter sebagai input. Parameter

tersebut ditentukan sendiri oleh pengguna

program dengan mengikuti batasan-batasan

sebagai berikut: Parameter

Tipe Bend.

Bendungan

Urugan

Bendungan

Beton

Bendungan

Pelengkung

Lebar

rekahan

½ hingga 4

x tinggi

bendungan

Beberapa

kali lebar

monolit

Lebar total

bendungan

Lereng

samping

rekahan

0 sampai 1 0

Lereng

dinding lembah

Waktu

keruntuhan

(jam)

0,5 hingga 4 0,1 hingga

0,5

Mendekati

tiba-tiba (0,1

jam)

Elevasi muka

air waduk

pada

keruntuhan

1 sampai 5

ft di atas

puncak

bendungan

10 sampai

50 ft di atas

puncak

bendungan

10 sampai

50 ft di atas

puncak

bendungan

Sumber : Anonim, 1991

3 Metode Penelitian

3.1 Gambaran Lokasi Studi

Bendungan Muka Kuning terdapat pada

DAS Muka Kuning dengan luas DTA 973,73

ha. Secara topografis daerah tangkapan

Bendungan Muka Kuning memiliki kemiringan

relatif datar. Secara klimatologis DAS Muka

Kuning beriklim tropis dengan suhu minimum

udara antara 20,5°-33° C dengan kelembaban

udara 22% - 79% dan curah hujan rata-rata

sebesar 155 mm. Lokasi Bendungan Muka

Kuning dapat ditempuh dengan menelusuri

jalan perkotaan dari Bandara Hang Nadim ke

arah Tenggara sejauh kurang lebih 15 km

melalui Jl Hang Tuah– Jl. Sudirman – Jl.

Ahmad Yani – Jl. Letjen Suprapto.

Page 6: APLIKASI ZHONG XING HY21 UNTUK ANALISA …pengairan.ub.ac.id/wp-content/uploads/2014/02/Aplikasi-Zhong-Xing... · 2014 . LEMBAR PERSETUJUAN APLIKASI ZHONG XING HY21 UNTUK ANALISA

3.2 Pengumpulan Data

Data yang digunakan dalam penelitian ini

merupakan data sekunder. Data tersebut

diperoleh dari PT. Catur Bina Guna Persada.

Data-data tersebut adalah sebagai berikut:

Lengkung Kapasitas Waduk

Gambar 3.1 Lengkung Kapasitas Waduk

Bendungan Muka Kuning, Batam

Data curah hujan

Data topografi berupa digital elevation

model (.dem)

3.3 Urutan Pengerjaan

Proses pengerjaan penelitian ini terdiri dari

beberapa tahap berikut ini:

1. Analisa Hidrologi. Pada tahap ini

dilakukan analisis hujan maksimum boleh

jadi (PMP) menggunakan metode Hersfield

dan analisis debit banjir rancangan HSS

Nakyasu. Selain itu, dilakukan juga

penelusuran banjir melalui pelimpah

dengan debit rancangan PMF untuk

mengetahui elevasi maksimum air waduk

pada saat terjadi banjir dan meninjau

keamanan bendungan terhadap bahaya

overtopping.

2. Proses running program. Dikarenakan

program ini bukan merupakan freeware

maka running dilakukan di PT. Catur Bina

Guna Persada, Jakarta Selatan yang telah

memiliki lisensi program dari Sinotech

Engineering Group.

3. Analisis hasil running. Ini merupakan

tahap akhir yang bertujuan untuk

melakukan analisis perilaku banjir, yaitu

waktu tiba banjir, waktu puncak banjir,

waktu surut banjir, dan peta genangan

banjir, serta potongan profil banjir.

4. Hasil Penelitian

4.1 Analisa Hidrologi

Hujan maksimum boleh jadi (PMP) yang

dicari dengan metode Hersfield sesuai SNI

7746:2012 tentang Tata cara penghitungan

hujan maksimum boleh jadi dengan metode

Hersfield. Hasil perhitungan dengan metode

tersebut dijadikan acuan untuk menentukan

probability maximum flood (PMF) metode

Nakyasu.

Tabel 4.1 Data Curah Hujan Maksimum Harian

Tahun Curah Hujan (mm)

1993 90,60

1994 125,00

1995 230,70

1996 84,10

1997 80,30

1998 148,20

1999 98,70

2000 141,70

2001 127,40

2002 228,00

2003 254,30

2004 239,00

2005 145,80

2006 246,30

2007 212,50

2008 117,40

2009 99,30

2010 94,10

2011 279,50

2012 91,70

Sumber : PT. Catur Bina Guna Persada

Dari data curah hujan diatas didapatkan

hasil probibility maximum precipitation (PMP)

sebagai berikut:

mm

mm

Gambar 4.1 Debit Banjir Rancangan PMF HSS

Nakayasu

Dari grafik didapatkan inflow maksimum

sebesar 463,605 m3/detik yang terjadi pada jam

ke-1,12.

Page 7: APLIKASI ZHONG XING HY21 UNTUK ANALISA …pengairan.ub.ac.id/wp-content/uploads/2014/02/Aplikasi-Zhong-Xing... · 2014 . LEMBAR PERSETUJUAN APLIKASI ZHONG XING HY21 UNTUK ANALISA

4.2 Penelusuran Banjir Melalui Pelimpah

Pelimpah Bendungan Muka Kuning

menggunakan pelimpah tipe bebas

(uncontrolled spillway) dengan lebar puncak 25

m pada elevasi +25 m.

Gambar 4.2 Hasil Penelusuran Banjir Melalui

Pelimpah

Pada saat banjir PMF terjadi elevasi muka air

waduk mencapai +26,84 m dengan outflow

maksimum 136,02 m3/detik.

4.3 Running Program Zhong Xing HY21

Didalam studi ini, boundary area yang

ditinjau adalah dari hilir bendungan muka

kuning sampai pada estuary dam Duriangkang.

Namun, untuk ekstraksi karakteristik banjir

yang terdiri dari kedalaman, kecepatan, debit,

dan elevasi muka air banjir serta waktu tempuh

banjir hanya ditinjau pada desa Muka Kuning,

Kecamatan Sei Beduk, Batam. Hal ini

dikarenakan desa tersebut merupakan kawasan

padat penduduk. Ekstraksi data pada desa Muka

Kuning akan dibagi kedalam beberapa titik,

yaitu: Muka Kuning Hulu, Muka Kuning Barat,

Muka Kuning Tengah, Muka Kuning Timur,

Muka Kuning Selatan, dan Muka Kuning Hilir.

Skenario keruntuhan bendungan yang

digunakan adalah sebagai berikut:

Overtopping. Bendungan dianggap

mengalami sliding sehingga puncak

bendungan turun menjadi +26,5 m yang

sebelumnya adalah +28,75 m

Piping Atas. Bendungan mengalami

piping yang dimulai pada elevasi muka

air normal +25 m.

Piping Tengah. Bendungan mengalami

piping yang dimulai pada bagian tengah

bendungan +19 m.

Piping Bawah. Bendungan dianggap

mengalami piping dengan elevasi pusat +

14 m.

4.4 Hasil Running Program Zhong Xing

HY21

Dari running yang dilakukan didapatkan

hasil sebagai berikut:

1. Debit puncak banjir dan waktu

pengosongan waduk untuk berbagai

skenario:

Overtopping 3454,88 m3/detik

dengan waktu pengosongan waduk

17500 detik

Piping atas 3164,09 m3/detik

dengan waktu pengosongan waduk

25000 detik

Piping tengah 2705,42 m3/detik

dengan waktu pengosongan waduk

25000 detik

Piping bawah 2706,30 m3/detik

dengan waktu pengosongan waduk

25000 detik

2. Luasan genangan banjir untuk setiap

skenario keruntuhan:

Overtopping = 18,11 km2

Piping atas = 18,94 km2

Piping tengah = 18,92 km2

Piping bawah = 18,92 km2

3. Kedalaman banjir maksimal untuk setiap

titik ekstraksi karakteristik ditunjukkan

pada gambar 4.3

Gambar 4.3 Grafik Kedalaman Banjir Piping Atas

Page 8: APLIKASI ZHONG XING HY21 UNTUK ANALISA …pengairan.ub.ac.id/wp-content/uploads/2014/02/Aplikasi-Zhong-Xing... · 2014 . LEMBAR PERSETUJUAN APLIKASI ZHONG XING HY21 UNTUK ANALISA

4. Peta genangan banjir

Peta genangan banjir yang ditunjukkan dibawah ini merupakan peta genangan banjir akibat

skenario keruntuhan piping atas. Hal ini dikarenakan piping atas merupakan banjir dengan luasan

tertinggi.

Gambar 4.4 Peta Genangan Banjir

5. Jalur evakuasi rencana tindak darurat

Gambar 4.5 Jalur Evakuasi Rencana Tindak Darurat

Page 9: APLIKASI ZHONG XING HY21 UNTUK ANALISA …pengairan.ub.ac.id/wp-content/uploads/2014/02/Aplikasi-Zhong-Xing... · 2014 . LEMBAR PERSETUJUAN APLIKASI ZHONG XING HY21 UNTUK ANALISA

6. Waktu tiba, waktu puncak, dan waktu surut banjir

Tabel 4.2 Waktu Tiba Banjir

Titik Ekstrak Data Jarak Dari Bendungan (m) Waktu Tiba Banjir

Kedalaman (m) Jam Menit

Ds. MK Hulu 594,13 0,57 34 0,79

Ds. MK Barat 1206,26 0,73 44 0,26

Ds. MK Tengah 1515,19 0,90 54 0,37

Ds. MK Timur 1967,97 1,00 60 0,17

Ds. MK Selatan 2432,84 1,10 66 0,11

Ds. MK Hilir 3004,97 1,30 78 0,08

Tabel 4.3 Waktu Puncak Banjir

Titik Ekstrak Data

Jarak Dari

Bendungan

(m)

Waktu Puncak

Banjir Kedalaman

(m)

El. MAB

Maksimum

(m) Jam Menit

Ds. MK Hulu 594,13 1,17 70 1,73 17,67

Ds. MK Barat 1206,26 1,57 94 7,94 18,01

Ds. MK Tengah 1515,19 1,57 94 5,37 18,02

Ds. MK Timur 1967,97 1,67 100 3,80 17,98

Ds. MK Selatan 2432,84 1,67 100 5,36 17,98

Ds. MK Hilir 3004,97 1,67 100 0,84 17,77

Gambar 4.6 Grafik Hubungan Jarak, Elevasi M.A.B dan Waktu Puncak Banjir

Page 10: APLIKASI ZHONG XING HY21 UNTUK ANALISA …pengairan.ub.ac.id/wp-content/uploads/2014/02/Aplikasi-Zhong-Xing... · 2014 . LEMBAR PERSETUJUAN APLIKASI ZHONG XING HY21 UNTUK ANALISA

Tabel 4.4 Waktu Surut Banjir

Titik Ekstrak Data Jarak Dari Bendungan (m) Waktu Surut Banjir

Kedalaman (m) Jam Menit

Ds. MK Hulu 594,13 24,00 1440 0,74

Ds. MK Barat 1206,26 24,00 1440 5,96

Ds. MK Tengah 1515,19 24,00 1440 3,37

Ds. MK Timur 1967,97 24,00 1440 1,84

Ds. MK Selatan 2432,84 24,00 1440 3,40

Ds. MK Hilir 3004,97 6,53 392 0,00

7. Bagan alir sistem peringatan dini keadaan darurat

Gambar 4.7 Bagan Alir Sistem Peringatan Dini Keadaan Darurat

8. Bagan alir pengakhiran keadaan darurat

Gambar 4.8 Bagan Alir Pengakhiran Keadaan Darurat

Page 11: APLIKASI ZHONG XING HY21 UNTUK ANALISA …pengairan.ub.ac.id/wp-content/uploads/2014/02/Aplikasi-Zhong-Xing... · 2014 . LEMBAR PERSETUJUAN APLIKASI ZHONG XING HY21 UNTUK ANALISA

5 Penutup

5.1 Kesimpulan

Dari analisa yang telah dilakukan pada

pembahasan sebelumnya maka didapat

beberapa kesimpulan sebagai berikut :

1. Luas genangan banjir terkecil adalah 18,11

km2 yang terjadi akibat skenario

keruntuhan overtopping dan luas genangan

maksimal sebesar 18,94 km2 yang terjadi

akibat skenario piping atas. Untuk

hidrograf outflow banjir maksimal adalah

sebesar 3454,88 m3/detik yang terjadi pada

skenario keruntuhan akibat overtopping.

2. Waktu datang banjir tercepat adalah 0,23

jam dan yang terlama 1,30 jam. Untuk

waktu puncak banjir yang tercepat adalah

1,17 jam dan yang terlama 1,67 jam.

Sedangkan untuk waktu surut banjir yang

tercepat adalah 6,53 jam dan yang terlama

adalah 24,00 jam.

3. Hubungan antara jarak, waktu puncak dan

elevasi muka air banjir (M.A.B) untuk

setiap skenario digambarkan dalam

persamaan berikut :

Jarak – waktu puncak :

y = 7E-12

x4 - 5E

-08x

3 + 9E

-05x

2 - 0.0353x

+ 70.091

dengan : y = waktu puncak (menit)

x = jarak (m)

Jarak – El. MAB :

y = 2E-12

x4 - 1E

-08x

3 + 3E

-05x

2 - 0.028x +

26.709

dengan : y = elevasi muka air banjir

maksimal (m)

x = jarak (m)

4. Jumlah desa yang akan tergenang jika

Bendungan Muka Kuning mengalami

keruntuhan adalah satu desa, yaitu Desa

Muka Kuning, Kecamatan Sungai Beduk,

Batam dengan kedalaman banjir maksimal

adalah 7,94 m yang terjadi pada Desa

Muka Kuning Barat.

5. RTD (Rencana Tindak Darurat) evakuasi

jika terjadi banjir akibat keruntuhan

Bendungan Muka Kuning mengacu pada

jalur evakuasi pada gambar 4.5 untuk

lokasi evakuasi ditentukan sebagai berikut:

• Titik pertama, lokasi evakuasi terdapat

pada Kampung Aceh, Desa Muka

Kuning, Kecamatan Sungai Beduk

yang diperuntukkan bagi penduduk di

hilir bendungan, dan Desa Muka

Kuning Hulu.

• Titik kedua, lokasi evakuasi terdapat

pada Kompleks Batamindo, Desa Muka

Kuning, Kecamatan Sungai Beduk

yang diperuntukkan bagi penduduk di

Desa Muka Kuning Timur, Desa Muka

Kuning Selatan, dan Desa Muka

Kuning Hilir.

• Titik ketiga, lokasi evakuasi terdapat

pada Kompleks Panbil Industri, Desa

Muka Kuning, Kecamatan Sungai

Beduk yang diperuntukkan bagi

penduduk Desa Muka Kuning Tengah

dan Desa Muka Kuning Barat.

5.2 Saran

Studi-studi dam break analysis perlu

diperbanyak pada setiap bendungan yang ada

dan juga studi yang telah dilaksanakan perlu

disosialisasikan kepada masyarakat sekitar

bendungan agar mengerti apa yang seharusnya

dilakukan bila terjadi keruntuhan bendungan.

Didalam penulisan studi ini data yang

digunakan merupakan data sekunder dan data

hipotetik sehingga studi ini hanya mengenalkan

sebuah metode yang dapat digunakan untuk

analisa keruntuhan bendungan. Untuk

diterapkan dalam keadaan nyata diperlukan

data-data primer agar akurasi hasil analisa dapat

lebih mendekati keadaan riil dilapangan.

Dimasa yang akan datang penulis juga

berharap adanya lisensi khusus untuk program-

program dam break simulation bagi keperluan

akademik seperti yang telah diterapkan pada

Autodesk Software, sehingga pengetahuan

tentang dam break analysis lebih mudah untuk

dipelajari. Selain itu adanya manual book yang

lengkap akan semakin memudahkan pengguna

untuk menggunakan program tersebut dengan

lebih baik dan sempurna.

6 Daftar Pustaka

Anonim. 1991. User’s Manual Boss Dambrk.

USA: Boss Corporation

Aryadi, Eric Virgiawan. 2012. Analisa

Keruntuhan Bendungan Gondang

Dengan Menggunakan Program Zhong

Xing HY21. Proposal Tesis tidak

dipublikasikan. Malang: Universitas

Brawijaya

Montarcih, Lily. 2010. Hidrologi Praktis.

Bandung : CV Lubuk Agung

Raudkivi, A. J. 1979. Hydrology: An Advanced

Introduction to Hydrological Processes

and Modelling. Oxford : Pergamon

Press

Republik Indonesia. 2010. Peraturan

Pemerintah Nomor 37 tentang

Bendungan. Jakarta : Sekretariat

Negara

Sinotech Engineering Group. 2011. Zhong Xing-

HY21 Users Manual

Tim Penyusun BSN. 2004. Tata Cara

Perhitungan Hujan Maksimum

Bolehjadi dengan Metode Hersfield

(RSNI T-02-2004). Jakarta : Badan

Standarisasi Nasional

Page 12: APLIKASI ZHONG XING HY21 UNTUK ANALISA …pengairan.ub.ac.id/wp-content/uploads/2014/02/Aplikasi-Zhong-Xing... · 2014 . LEMBAR PERSETUJUAN APLIKASI ZHONG XING HY21 UNTUK ANALISA