JURNAL - pengairan.ub.ac.idpengairan.ub.ac.id/s1/wp-content/uploads/sites/2/2017/01/Aplikasi... ·...

13
APLIKASI ZHONG XING HY21 UNTUK ANALISIS KERUNTUHAN BENDUNGAN DARMA KABUPATEN KUNINGAN PROVINSI JAWA BARAT JURNAL TEKNIK PENGAIRAN KONSENTRASI SISTEM INFORMASI SUMBER DAYA AIR Diajukan untuk memenuhi persyaratan Memperoleh gelar Sarjana Teknik LEORIZKY BHASKARA NIM. 125060407111006 UNIVERSITAS BRAWIJAYA FAKULTAS TEKNIK MALANG 2017

Transcript of JURNAL - pengairan.ub.ac.idpengairan.ub.ac.id/s1/wp-content/uploads/sites/2/2017/01/Aplikasi... ·...

Page 1: JURNAL - pengairan.ub.ac.idpengairan.ub.ac.id/s1/wp-content/uploads/sites/2/2017/01/Aplikasi... · SISTEM INFORMASI SUMBER DAYA AIR Diajukan untuk memenuhi persyaratan Memperoleh

APLIKASI ZHONG XING HY21 UNTUK

ANALISIS KERUNTUHAN BENDUNGAN DARMA KABUPATEN

KUNINGAN PROVINSI JAWA BARAT

JURNAL

TEKNIK PENGAIRAN KONSENTRASI

SISTEM INFORMASI SUMBER DAYA AIR

Diajukan untuk memenuhi persyaratan

Memperoleh gelar Sarjana Teknik

LEORIZKY BHASKARA

NIM. 125060407111006

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

FAKULTAS TEKNIK

MALANG

2017

Page 2: JURNAL - pengairan.ub.ac.idpengairan.ub.ac.id/s1/wp-content/uploads/sites/2/2017/01/Aplikasi... · SISTEM INFORMASI SUMBER DAYA AIR Diajukan untuk memenuhi persyaratan Memperoleh

APLIKASI ZHONG XING HY21 UNTUK

ANALISIS KERUNTUHAN BENDUNGAN DARMA KABUPATEN KUNINGAN

PROVINSI JAWA BARAT

Leorizky Bhaskara, Runi Asmaranto2, Evi Nur Cahya2 1Mahasiswa Program Sarjana Teknik Jurusan Pengairan Universitas Brawijaya

2Dosen Jurusan Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya [email protected]

ABSTRAK

Bendungan, selain memiliki sisi manfaat memiliki kerugian apabila bendungan itu terjadi

keruntuhan. Keruntuhan bendungan dapat diakibatkan oleh overtopping ataupun piping. Peraturan

Pemerintah Nomor 37 Tahun 2010 tentang Keamanan Bendungan, menyebutkan bahwa setiap

bendungan harus dilengkapi dengan Dokumen Rencana Tindak Darurat (RTD) dalam rangka

antisipasi penyelamatan jiwa dan harta benda apabila terjadi keruntuhan bendungan. Analisis dalam studi ini dilakukan berdasarkan hasil perhitungan dan pengaplikasian program

Zhong Xing HY21. Inflow yang dihasilkan dari perhitungan HSS metode Nakayasu adalah sebesar

300,317 m3/det yang digunakan sebagai dasar untuk melakukan simulasi dengan aplikasi Zhong Xing

HY21. Hasil perhitungan routing melalui pelimpah menghasilkan outflow sebesar 73,328 m3/det

pada puncak El. +713,656 m atau 0,344 m di bawah puncak bendungan. Penelitian ini menghasilkan

debit dari hasil running aplikasi dengan outflow terbesar sebesar 7580,773 m3/det untuk skenario

piping atas dan yang paling terkecil sebesar 4468,268 m3/det untuk skenario overtopping. Selain itu

dampak genangan banjir terluas adalah 52,815 km2 untuk skenario piping atas dan yang terkecil

adalah 51,041 km2 untuk skenario overtopping. Berdasarkan hasil tersebut maka dasar pembuatan

Rencana Tindak Darurt (RTD) menggunakan luas genangan dan outflow banjir terbesar, yaitu

skenario piping atas. Dari semua skenario keruntuhan yang disimulasikan, menunjukkan desa yang

mengalami banjir terparah adalah di Kelurahan Kuningan dengan kedalaman mencapai 15 m lebih.

Berdasarkan rencana tindak darurat yang telah dibuat, apabila Bendungan Darma mengalami

keruntuhan penduduk dari 10 titik ekstrak data atau lokasi desa terpilih dapat diungsikan ke 7 titik

aman atau zona evakuasi yang telah ditentukan.

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

ABSTRACT

Dam, besides the benefit is also has a disadvanatage occurs when a dam collapse. The dam

break can be caused by overtopping or piping. Government Regulation Number 37 Year 2010 on

Safety of Dams, states that every dam must be equipped with the Emergency Action Plan Document

(RTD) in anticipation of saving lives and property in the event of a dam collapse.

In this study, the authors analyze the impact of the collapse of the dam using the result of

calculation and the help of software Zhong Xing HY21. Inflow discharged generated from HSS

calculation from Nakayasu method amounted to 300,317 m3/s used as a basis to do a simulations

with Zhong Xing HY21 applications. The result of routing through the spillway produced

the inflow at 73,328 m3/s on El. +713,656 m or 0,344 m below the top of the dam. This research

produced discharge from running these applications obtained the largest outflow at 7580,773 m3/s

for upper piping scenarios and the most smallest is 4468,268 m3/s for overtopping scenarios. The

impact of the widest floodwaters is 52,815 km2 with upper piping scenarios and the smallest is

51,041 km2 for overtopping scenarios. Of all dam break simulated scenario, show village that suffers

from the worst flood is in Kuningan Regency with depth reaching more than 15 m. From the

emergency action plan document if Darma dam collapse, the resident from 10 extraction point must

be evacuated to the 7 specified safety zones.

Keywords: Dam Break, Zhong Xing HY21, Piping, Overtopping

Page 3: JURNAL - pengairan.ub.ac.idpengairan.ub.ac.id/s1/wp-content/uploads/sites/2/2017/01/Aplikasi... · SISTEM INFORMASI SUMBER DAYA AIR Diajukan untuk memenuhi persyaratan Memperoleh

PENDAHULUAN

Bendungan meiliki banyak manfaat

yang sangat bergna bagi kelangsungan hidup

masyarakat di hilirnya. Namun, selain

menyimpan banyak manfaat, bendungan

juga mempunyai resiko yang tinggi berupa

kemungkinan terjadinya kegagalan yaitu

berupa runtuhnya sebagian atau keseluruhan

tubuh bendungan yang berakibat timbulnya

korban jiwa dan material bagi masyarakat

yang hidup di wilayah hilir bendungan.

Kerutuhan bendungan sendiri dapat

diakibatkan oleh bebrapa faktor, faktor yang

menjadi penyumbang terbesar dalam

keruntuhan bendungan di seluruh dunia

yaotu terjadinya overtopping dan piping.

Mengingat adanya kemungkinan

terjadinya bencana yang besar di hilir

bendungan apabila bendungan runtuh, maka

sesuai dengan Peraturan Pemerintah Nomor

37 Tahun 2010 tentang Keamanan

Bendungan, perlu dilakukan analisis

terhadap dampak keruntuhan bendungan

(Dam Break Analysis), yang Di mana hasil

analisis tersebut berguna dalam penyusunan

Dokumen Rencana Tindak Darurat (RTD).

Dokumen RTD ini berfungsi sebagai acuan

peringatan dini kepada masyarakat di hilir

bendungan untuk mempersiapkan diri jika

bendungan tersebut mengalami kegagalan

atau keruntuhan, sehingga kerugian yang

terjadi dapat diminimalisir.

METODE

Lokasi Studi

Bendungan Darma terletak di

Kabupaten Kuningan Provinsi Jawa Barat Di

mana bendungan ini merupakan salah satu

bangunan keairan yang dibangun di daerah

aliran sungai Cisanggarung bagian hulu.

Secara administratif terletak di wilayah

Kecamatan Darma Kabupaten Kuningan

Provinsi Jawa Barat dan berkoordinat di

07°00’6” S; 108°24’31’ E. Luas daerah

tampungan Bendungan Darma mencapai

397 hektar dan dapat menampung air

maksimum 37.900.000 m3 yang digunakan

untuk menyuplai lahan seluas 22.060 hektar.

Menurut Kepala Dinas Pertanian,

Peternakan dan Perikanan Kabupaten

Kuningan, DR. Ir. H. Iman Sungkawa, MM

bendungan Darma selama ini banyak

dimanfaatkan untuk berbagai keperluan,

diantaranya sebagai obyek wisata, penyuplai

air PDAM Kuningan, penyuplai air untuk

pertanian di Kuningan 30% dan Kabupaten

Cirebon 70%, areal usaha budidaya ikan

jaring apung, dan restoking ikan.

Analisis Hidrologi

Analisis hidrologi yang dilakukan

adalah dengan melakukan perhitungan debit

banjir maksimum (PMF) dengan

menggunakan metode Nakayasu dan

perhitungan PMP (Probability Maximum

Precipitasion) menggunakan metode

Hersfield. Metode Nakayasu dalam

perhitungan QPMF dipilih karena tidak

tersedianya datan banjir pada daerah aliran

sungai, sedangkan metode Hersfield dipilih

untuk perhitungan PMP karena kurangnya

data meteorologi yang tersedia.

Perhitungan Dispersi

Pada kenyataanya tidak semua variat

dari suatu variabel hidrologi sama dengan

nilai rata-ratanya akan tetapi kemungkinan

ada nilai variat yang lebih besar atau lebih

kecil daripada nilai rata-ratanya. Hasil

pengukuran disepersi sangat penting untuk

mengetahui sifat dari distribusi

(Soewarno,1995:69).

Dalam studi ini penggunaan dispersi hanya

terbatas dari perhitungan yang paling sering

digunakan atau dalam arti lain yang penting

untuk dipergunakan dalam perhitungan

distribusi frekuensi.

Adapun perhitungan disperse yangh

dipakai adalah:

a. Deviasi Rata-Rata (��)

b. Standar Deviasi (Sd)

c. Koefisien variasi (Cv)

d. Kepencengan (Cs)

e. Kurtosis (Ck)

Uji Konsistensi Data Hujan

Ilmu statistik dalam hidrologi memiliki

metode untuk menguji dan memperbaiki

data curah hujan, yaitu metode Lengkung

Massa Ganda (Double Mass Curve). Namun

Page 4: JURNAL - pengairan.ub.ac.idpengairan.ub.ac.id/s1/wp-content/uploads/sites/2/2017/01/Aplikasi... · SISTEM INFORMASI SUMBER DAYA AIR Diajukan untuk memenuhi persyaratan Memperoleh

metode Lengkung Massa Ganda bekerja

dengan cara membandingkan setiap data

curah hujan tahunan kumulatif antara

beberapa stasiun alat penakar hujan sebagai

referensinya, sedangkan studi ini hanya

memiliki satu stasiun hujan sebagai sumber

datanya, sehingga diperlukan metode lain

yang mana ilmu statistik dalam hidrologi

memiliki metode alternatif lain untuk

menguji data yang bersifat tunggal, yaitu

dengan metode Rescaled Adjusted Partial

Sums yang untuk selanjutnya disebut sebagai

metode RAPS. Persamaan-persamaan dalam

uji konsistensi metode RAPS adalah sebagai

berikut:

k

i

i yySk1

)(* (1)

dengan k = 1,2,3, …, n

0*So (2)

Dy

SkSk

*** (3)

n

i

i

n

yyDy

1

2

2 )( (4)

Dy = 22

2

2

1 ... nDyDyDy (5)

Q = │Sk** Maksimal│ (6)

R = │Sk** Maksimal│- │Sk** Minimal│(7)

dengan:

Sk* = simpangan mutlak data

Sk** = nilai konsistensi data

Dy = simpangan rata-rata data

yi = nilai data ke-i

�� = nilai rerata data

n = jumlah atau banyak data

Q = nilai statistik data untuk 0 ≤ k ≤ n

R = nilai range statistik terhadap data

Analisis Distribusi Frekuensi

Analisis frekuensi data hidrologi

ditujukan untuk mencari hubungan antara

besarnya kejadian ekstrim terhadap

frekuensi kejadian dengan menggunakan

distribusi probabilitas. Besarnya kejadian

ekstrim mempunyai hubungan terbalik

dengan probabilitas kejadian, misalnya

frekuensi kejadian debit banjir besar adalah

lebih kecil dibanding dengan frekuensi

debit-debit sedang atau kecil. Analisis

frekuensi dapat diterapkan untuk data debit

sungai atau data hujan. Data yang digunakan

adalah data debit atau hujan maksimum

tahunan, yaitu data terbesar yang terjadi

selama satu tahun, yang terukur selama

beberapa tahun (Triatmodjo, 2008:202)

Dalam statistik dikenal beberapa jenis

distribusi, diantaranya yang paling sering

digunakan dalam analisis hidrologi adalah

sebagai berikut:

a. Distibusi Normal

b. Distribusi Log Normal

c. Distribusi Gumbel

d. Distibusi Log Pearson III

Uji Kesesuaian Distribusi

Uji kesesuain distribusi ditujukan untuk

megetahui apakah persamaan distribusi

probabilitas yang dipilih dapat mewakili

distribusi stastistik data yang dianalisis.

Dalam studi ini menggunakan dua parameter

uji yang paling sering digunakan, yaitu Chi-

Square dan Smirnov-kolmogorov.

Hujan Maksimum (Probable Maximum

Precipitation/PMP)

Hujan maksimum atau PMP

didefinisikan sebagai tinggi terbesar hujan

dengan durasi tertentu yang secara

meteorologis dimungkinkan bagi suatu

daerah pengaliran dalam suatu waktu dalam

tahun, tanpa adanya kelonggaran yang

dibuat untuk trend klimatologis jangka

panjang (Soemarto, 1999:154).

Pada studi ini untuk perhitungan hujan

maksimum bolehjadi digunakan metode

Hersfield, yang di mana metode ini

digunakan untuk kondisi di mana data

meteorologi sangat kurang atau perlu

perkiraan secara cepat, yang memiliki

persamaan sebagai berikut:

skXX mPMP . (8)

keterangan:

XPMP = hujan maksimum boleh jadi

X = nilai rata-rata hujan

km = faktor koefisien Hersfield

s = standar deviasi

Page 5: JURNAL - pengairan.ub.ac.idpengairan.ub.ac.id/s1/wp-content/uploads/sites/2/2017/01/Aplikasi... · SISTEM INFORMASI SUMBER DAYA AIR Diajukan untuk memenuhi persyaratan Memperoleh

Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu

Hidrograf satuan Sintetis Nakasyasu

dikembangkan oleh DR. Nakayasu degan

berdasar pengamatan kepada beberapa

sungai di Jepang. Nakayasu merumuskan

rumus hidrograf satuan sintetiknya sebagai

berikut:

3.0

0

3,06,3

1

TT

RAQ

p

p (9)

keterangan:

Qp = debit puncak banjir (m3/detik)

R0 = hujan satuan (mm)

Tp = tenggang waktu (time lag) dari

permulaan hujan sampai puncak

banjir (jam)

T0,3 = waktu yan diperlukan oleh

penurunan debit , dari debit

puncak sampai menjadi

30% dari debit puncak

A = luas daerah pengaliran sampai

outlet (km2)

Sedangkan untuk mendapatkan nilai Tp dan

nilai T0,3 menggunakan persamaan sebagai

berikut:

Tp = Tg + 0,8 tr (10)

T0,3 = α x tg (11)

tr = 0,5 tg sampai 1 tg (12)

Parameter tg yaitu waktu antara hujan

sampai debit puncak banjir (jam) dan

dihitung berdasarkan panjang alur sungai,

dengan ketentuan sebagai berikut:

Sungai dengan panjang alur sungai L <

15 km

tg = 0,4 + 0,0058 L (13)

Sungai dengan panjang alur sungai L >

15 km

tg = 0,21 x L0,7 (14)

dengan:

tr = durasi hujan (jam)

α = parameter hidrograf

Penelusuran Banjir

Penelusuran banjir adalah sebuah cara

untuk menentukan modifikasi aliran banjir.

Hal ini berdasar pada konfigurasi gelombang

banjir yang bergerak pada suatu tampungan

(saluran atau waduk). Penelusuran banjir di

waduk diperlukan untuk mengetahui debit

outflow maksimum dan tinggi air maksimum

pada debit outflow yang bersesuaian sebagai

dasar perencanaan hidrolika struktur untuk

menentukan:

a. Dimensi lebar pelimpah

b. Profil pelimpah

c. Tinggi jagaan pelimpah

d. Dimensi peredam energi dan instrumen

lainnya

Penelusuran banjir dilakukan untuk

mengetahui apakah dengan debit rancangan

PMF, waduk akan mengalami overtopping

atau tidak. Jika tidak, maka analisis terhadap

keruntuhan bendungan lazimnya

disimulasikan hanya disebabkan oleh piping,

kecuali terdapat pertimbangan lain. Dalam

penelusuran banjir yang dilakukan, Fasilitas

pengeluaran yang digunakan adalah

pelimpah, oleh karena itu menggunakan

persamaan penelusuran banjir melalui

pelimpah, di mana perhitungannya

menggunakan persamaan sebagai berikut:

2

3

.. HBCQ (15)

keterangan:

Q = debit yang melewati pelimpah (m3/det)

C = koefisien debit ( berkisar antara 1,7 – 2,2

m/det)

B = panjang ambang pelimpah (m)

H = tinggi energi di atas ambang

Program Zhong Xing HY21

Zhong Xing HY21 merupakan sebuah

program yang dibuat pada tahun 2011 oleh

“Sinotech Engineering Consultant,

Taiwan”. Perangkat lunak ini merupakan

salah satu software yang dapat digunakan

untuk memecahkan permasalahan aliran

Unsteady Flow. Program ini dapat

mensimulasikan keruntuhan bendungan,

menghitung hidrograf aliran keluar (outflow

hidrograf) dan mensimulasikan gerakan

gelombang banjir akibat runtuhnya

bendungan (dam break flood) lewat lembah

di hilir bendungan beserta animasi

pergerakan aliran air hasil simulasi

keruntuhan. Keunggulan program Zhong

Xing HY21 dantara lain:

a. Kesanggupan untuk melakukan

simulasi pengaruh alur sungai

Page 6: JURNAL - pengairan.ub.ac.idpengairan.ub.ac.id/s1/wp-content/uploads/sites/2/2017/01/Aplikasi... · SISTEM INFORMASI SUMBER DAYA AIR Diajukan untuk memenuhi persyaratan Memperoleh

meandering dalam dataran banjir yang

lebar

b. Kesanggupan untuk melakukan

simulasi aliran subkritis dan superkritis

dalam routing yang sama

c. Kesanggupan untuk routing hidrograf

tertentu dengan menggunakan dynamic

routing dengan cepat dalam berbagai

kondisi skenario keruntuhan

d. Kesanggupan simulasi pengaruh

breakwater dari kehancuran bendungan

yang merambat lewat pertemuan anak

sungai dengan sungai induknya

e. Kesanggupan untuk membuat animasi

perjalanan banjir beserta waktu tiba

banjir dan waktu surut banjir

Analisis Keruntuhan Banjir

Sebelum bendungan mengalami

keruntuhan total, didahului oleh terjadinya

rekahan (breaching). Rekahan adalah lubang

yang terbentuk dalam tubuh bendungan pada

saat runtuh. Sebenarnya mekanisme

keruntuhannya tidak begitu dipahami, baik

untuk bendungan urugan tanah maupun

bendungan beton. Untuk meramal banjir di

daerah hilir akibat keruntuhan bendungan,

biasanya dianggap bahwa bendungan runtuh

secara total dan secara mendadak.

Berikut adalah parameter-parameter

rekahan yang digunakan sebagai dasar

analisis keruntuhan bendungan, seperti

tercantum dalam Tabel 1.

Tabel 1. Parameter Rekahan

Bendungan

Urugan

Bendungan

Beton

Bendungan

Lengkung

Lebar

rekahan

O,5 – 4 kali

tinggi

bendungan

Beberapa

kali lebar

monolit

Lebar total

bendungan

Lebar

samping

rekahan

0 - 1 0

Lereng

dinding

lembah

Waktu

keruntuhan

(jam)

0,5 - 4 0,1 – 0,5 0,1 jam

(tiba-tiba)

Elevasi

muka air

waduk saat

runtuh

1 – 5 kaki

di atas

puncak

bendungan

10 – 50

kaki di atas

puncak

bendungan

10 – 50

kaki diatas

puncak

bendungan

Sumber: User’s Manual Boss Dambrk

(1991:137)

HASIL DAN PEMBAHASAN

Data Curah Hujan

Data curah hujan yang digunakan

diambil dari satu stasiun hujan, yaitu stasiun

hujan Waduk Darma. Data hujan yang

digunakan sebagai dasar perhitungan hujan

rencana dan banjir rancangan dapat dilihat

pada Tabel 2.

Tabel 2. Data Curah Hujan Stasiun Waduk

Darma

Nomor Tahun Curah Hujan Maksimum

(CHmax) (mm)

1 2005 102,000

2 2006 133,000

3 2007 54,211

4 2008 81,500

5 2009 98,000

6 2010 137,000

7 2011 98,000

8 2012 90,000

9 2013 128,662

10 2014 114,956

Uji Konsistensi Data Hujan

Uji konsistensi data hujan dilakukan dengan

tujuan untuk mengetahui apakah data yang

digunakan memenuhi syarat layak atau

tidak. Perhitungan uji Konsistensi dapat

dilihat pada Tabel 3.

Tabel 3. Uji Konsistensi Data Metode RAPS

Stasiun Waduk Darma

Hujan Maksimum (Probable Maximum

Precipitation/PMP)

Perhitungan PMP dengan metode

Hersfield sesuai dengan RSNI- T - 02 - 2004

– PMP. Berikut adalah hasil perhitungan

PMP:

𝑋𝑝 = 𝑋𝑛

. 𝑓1 . 𝑓2 (16)

= 103,733 . 104 % . 105 %

= 113,276

Page 7: JURNAL - pengairan.ub.ac.idpengairan.ub.ac.id/s1/wp-content/uploads/sites/2/2017/01/Aplikasi... · SISTEM INFORMASI SUMBER DAYA AIR Diajukan untuk memenuhi persyaratan Memperoleh

𝑆𝑝 = 𝑆𝑛 . 𝑓3 . 𝑓4

= 25,636 . 110 % . 130 %

= 36,659

𝑋𝑚 = 𝑋𝑝 + (𝐾𝑚 . 𝑆𝑝)

= 113,276 + (10,8 . 36,659)

= 509,196 mm

Dengan faktor reduksi area sebesar 0,97

maka hasil perhitungan PMP untuk stasiun

hujan Waduk Darma adalah:

= 509,196 × 97 % × 1,02

= 503,079 mm

Hujan Rencana

Distribusi Hujan Jam-Jaman Metode

PSA-007

Hasil perhitungan hujan jam-jaman metode

PSA-007 dapat dilihat pada Tabel 4.

Tabel 4. Perhitungan Hujan Netto Jam-

Jaman Metode PSA-007

Adapun untuk Grafik Genta dapat dilihat

pada Gambar 1.

Gambar 1. Hujan Netto Jam-Jaman Bentuk

Genta

Hidrograf Satuan Sintetik (HSS)

Nakayasu

Parameter-parameter dalam perhitungan

HSS Nakayasu dapat dilihat pada Tabel 5.

Tabel 5. Tabulasi Parameter Hidrograf

Satuan Sintetik Nakayasu

Parameter Satuan Nilai

A

L

Ro

α

tg

tr

Tp

T0,3

1,5 T0,3

Qp

km2

km

Jam

-

Jam

Jam

Jam

Jam

Jam

m3/det

25,850

10,560

1

3

1,093

0,820

1,749

3,280

4,920

1,887

Gambar 2. Hidrograf Banjir rancangan

Metode Nakayasu

Dari Gambar 2. dapat dilihat bahwa

debit banjir tertinggi adalah debit PMF

dengan inflow maksimum sebesar 303,317

m3/det dalam kurun waktu 4 jam.

Penelusuran Banjir Melalui Pelimpah

Penelusuran banjir melalui pelimpah ini

menggunakan metode USBR dengan lebar

puncah 12,5 m dan elevasi +714 m. Grafik

hasil analisis penelusuran banjir dengan

metode USBR dapat dilihat pada Gambar 3.

Dari Gambar 3, diperoleh informasi

bahwa dengan inflow PMF sebesar 300,317

m3/det menghasilkan outflow sebesar 73,328

m3/det pada ketinggian elevasi +713,656

atau 0,344 m dari puncak bendungan.

Page 8: JURNAL - pengairan.ub.ac.idpengairan.ub.ac.id/s1/wp-content/uploads/sites/2/2017/01/Aplikasi... · SISTEM INFORMASI SUMBER DAYA AIR Diajukan untuk memenuhi persyaratan Memperoleh

Gambar 3. Grafik Perhitungan Penelusuran Banjir di atas Pelimpah dengan QPMF

Running Program Zhong Xing HY21 Di dalam studi ini, boundary area yang

ditinjau adalah dari hilir Bendungan Darma

sampai pada batas wilayah Kabupaten

Kuningan, yaitu pada wilayah Kabupaten

Cirebon. Karena dalam studi ini hanya

terbatas untuk dampak keruntuhan

bendungan Darma untuk wilayah Kuningan

dan sekitarnya.

Skenario keruntuhan bendungan yang

digunakan adalah sebagai berikut:

a. Overtopping. Bendungan dianggap

mengalami sliding atau longsor

sebanyak 1 meter, sehingga puncak

bendungan yang awalnya berada di

elevasi +714 m menjadi berada di

elevasi +713 m

b. Piping Atas. Bendungan mengalami

piping yang dimulai pada elevasi sejajar

dengan spillway +711,750 m.

c. Piping Tengah. Bendungan mengalami

piping yang dimulai pada bagian tengah

bendungan yaitu pada elevasi +704 m.

d. Piping Bawah. Bendungan dianggap

mengalami piping dengan elevasi pusat

+ 701 m.

Hasil Running Program Zhong Xing

HY21

Dari running program yang telah dilakukan,

didapatkan hasil sebagai berikut:

Debit Puncak Banjir dan Waktu

Pengosongan Waduk 1. Overtopping → 4468,268 m3/det

dengan waktu pengosongan waduk

11948 detik

2. Piping atas → 7580,773 m3/det dengan

waktu pengosongan waduk 14400detik

3. Piping tengah → 6216,574 m3/det

dengan waktu pengosongan waduk

12652 detik

4. Piping bawah → 6299,611 m3/det

dengan waktu pengosongan waduk

10130 detik

Luasan Genangan Banjir 1. Overtopping = 51,041 km2

2. Piping atas = 52,815 km2

3. Piping tengah = 52,625 km2

4. Piping bawah = 51,865 km2

Kedalaman Banjir Kedalaman banjir paling tinggi dari

semua skenario keruntuhan terjadi pada

skenario Piping atas. Grafik kedalaman

banjir untuk skenario keruntuhan piping atas

untuk tiap titik ekstraksi data dapat dilihat

pada Gambar 4.

0.0

50.0

100.0

150.0

200.0

250.0

300.0

350.0

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42

Deb

it (

m3

/dt)

Periode Penelusuran t (jam)

Gambar Grafik Hubungan Inflow dan Outflow(Q PMF Yang Melewati Pelimpah)

Inflow

Outflow

QInflow = 300,317 m3/det

QOutflow = 73,328 m3/det

Page 9: JURNAL - pengairan.ub.ac.idpengairan.ub.ac.id/s1/wp-content/uploads/sites/2/2017/01/Aplikasi... · SISTEM INFORMASI SUMBER DAYA AIR Diajukan untuk memenuhi persyaratan Memperoleh

Gambar 4. Grafik Hidrograf Kedalaman Banjir Skenario Piping Atas

Waktu Tiba Banjir dan Waktu Puncak

Banjir

Waktu tiba banjir dan waktu puncak

banjir diambil dari skenario dengan banjir

tertinggi yaitu skenario piping atas dapat

dilihat pada Tabel. 5 – Tabel. 6

Tabel. 5 Waktu Tiba Banjir Skenario Piping

Atas

Tabel. 6 Waktu Puncak Banjir Skenario

Piping Atas

Peta Genangan Banjir

Peta genangan banjir yang ditunjukkan

adalah peta dengan genangan terbesar yang

terjadi jika bendungan Darma runtuh, yaitu

pada skenario piping atas, dan dapat dilihat

pada Gambar 5.

Rencana Tindak Darurat

Rencana tindak darurat (RTD) disusun

berdasarkan hasil running program Zhong

Xing HY21. Karena banjir terbesar

dihasilkan oleh skenario piping atas, maka

RTD yang dibuat berdasarkan banjir yang

terjadi akibat skenario piping atas.

Dalam RTD yang telah disusun dibuat

juga bagan alir ssstem peringatan dini

keadaan darurat, berikut adalah bagan alir

system peringatan dini beserta bagan lir

pemberitahuan keadaan darurat Bendungan

Darma. Dapat dilihat pada Gambar. 6 dan

Gambar. 7

0.0

2.0

4.0

6.0

8.0

10.0

12.0

14.0

16.0

18.0

0 3 6 9 1215182124273033363942454851545760636669727578818487909396

Ked

ala

ma

n (

m)

Waktu (jam)

Hidrograf Kedalaman Banjir

Darma Bakom

Nusaherang Kadugede

Kel. Kuningan Cinagara

Cineumbeuy Cipetir

Cikandang Legok

Page 10: JURNAL - pengairan.ub.ac.idpengairan.ub.ac.id/s1/wp-content/uploads/sites/2/2017/01/Aplikasi... · SISTEM INFORMASI SUMBER DAYA AIR Diajukan untuk memenuhi persyaratan Memperoleh

Gambar 5. Peta Ramalan Genangan Banjir Skenario Piping Atas

Gambar 6. Bagan Alir Sistem Peringatan Dini Keadaan Darurat Bendungan Darma

Page 11: JURNAL - pengairan.ub.ac.idpengairan.ub.ac.id/s1/wp-content/uploads/sites/2/2017/01/Aplikasi... · SISTEM INFORMASI SUMBER DAYA AIR Diajukan untuk memenuhi persyaratan Memperoleh

Gambar 7. Skema Bagan Alir Pemberitahuan Keadaan Darurat

Gambar 8. Jalur Evakuasi dan Titik Aman Evakuasi Akibat Keruntuhan Bendungan Darma

Page 12: JURNAL - pengairan.ub.ac.idpengairan.ub.ac.id/s1/wp-content/uploads/sites/2/2017/01/Aplikasi... · SISTEM INFORMASI SUMBER DAYA AIR Diajukan untuk memenuhi persyaratan Memperoleh

Jalur Evakuasi dan Titik Aman Evakuasi

Jalur evakuasi ini dibuat berdasarkan

analisis yang dilakukan terhadap banjir

terbesar yaitu pada skenario piping atas.

Jalur evakuasi dan titik aman evakuasi

keruntuhan bendungan Darma, dapat dilihat

pada Gambar 8.

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

Berdasarkan hasil analisa dan

perhitungan yang telah dilakukan dengan

memperhatikan rumusan masalah, maka

dapat ditarik Kesimpulkan sebagai berikut:

1. Karakteristik (kedalaman) banjir akibat

keruntuhan Bendungan Darma yang

diakibatkan oleh overtopping dan

piping relatif sama di lokasi titik ekstrak

data di masing-masing skenario

keruntuhan. Dari ke sepuluh titik

ekstrak data yang dipilih diketahui

bahwa desa yang mengalami banjir

terdalam adalah di Kelurahan Kuningan

Kecamatan Kuningan, yaitu mencapai

15 m.

2. Pada semua skenario keruntuhan

(overtopping, piping atas, piping

tengah, dan piping bawah)

menghasilkan peta genangan banjir

yang relatif sama, luas genangan

terkecil terjadi pada skenario

overtopping dengan luas genangan

sebesar 51,041 km2 dan luas genangan

terbesar terjadi pada skenario piping

atas dengan luas genangan sebesar

52,815 km2.

3. Output dari program ini dipilih di 10

desa yang tergenang di mana poin

ekstrak yang dipilih ada 3, yaitu

kedalaman banjir, elevasi muka air

banjir dan kecepatan banjir. Waktu tiba

banjir di salah satu titik ekstrak data

yakni di Desa Darma untuk skenario

overtopping adalah selama 1 jam dan

waktu puncak banjir untuk skenario

tersebut mencapai 3 jam.

4. Rencana Tindak Darurat (RTD) yang

telah dibuat berisi tentang rencana

evakuasi apabila terjadi banjir akibat

keruntuhan Bendungan Darma lokasi

evakuasi yang ditentukan ada 7 titik dan

mampu menampung penduduk dari 10

lokasi desa yang telah dipilih.

Saran

Saran yang dapat disampaikan

diantaranya:

1. Perlunya studi tentang dam break

analysis pada setiap bendungan yang

ada dan juga studi yang telah

dilaksanakan dapat disampaikan kepada

masyarakat sekitar bendungan agar

mengerti apa yang harus dilakukan

ketika bendungan mengalami

keruntuhan

2. Dalam proses running aplikasi

sebaiknya dijelaskan per tahap

keruntuhan untuk mendapatkan peta

genangan di titik ekstrak yang

menyerupai kondisi asli di lapangan. 3. Ketika melakukan simulasi dengan

menggunakan aplikasi Zhong Xing

HY21 hendaknya juga memperhatikan

waktu simulasi berakhir atau end of

simulation untuk mendapatkan waktu

surut banjir yang mendekati keadaan

sebenarnya apabila bendungan runtuh. 4. Mengingat aplikasi Zhong Xing HY21

ini masih tergolong baru hendaknya

aplikasi ini juga dapat diterapkan dalam

setiap bendungan-bendungan yang ada

di Indonesia.

5. Mengingat aplikasi ini harganya sangat

mahal penulis berpendapat untuk perlu

bahwa pihak pembuat aplikasi juga

menyediakan lisensi khusus untuk

tujuan akademik dengan biaya yang

terjangkau atau gratis seperti halnya

milik Autodesk Software sehingga

dapat lebih memudahkan mahasiswa

dalam menggunakan aplikasi ini.

DAFTAR PUSTAKA

Adhi, Mikail. 2015. Analisa Keruntuhan

Bendungan Mamak dan Bendungan

Batu Bulan Secara Simultan Pada

Sistem Pengaliran Sungai Dendritik.

Tesis. Tidak dipublikasikan. Malang:

Universitas Brawijaya.

Page 13: JURNAL - pengairan.ub.ac.idpengairan.ub.ac.id/s1/wp-content/uploads/sites/2/2017/01/Aplikasi... · SISTEM INFORMASI SUMBER DAYA AIR Diajukan untuk memenuhi persyaratan Memperoleh

Aniskurlillah, Sona Gusti. 2014. Aplikasi

Zhong Xing HY21 untuk Analisa

Keruntuhan Bendungan Muka Kuning,

Batam. Skripsi. Tidak dipublikasikan.

Malang: Universitas Brawijaya.

Anonim, 1991. User’s Manual Boss

Dambrk. USA: Boss Corporation.

Badan Standarisasi Nasional (BSN). 2004.

Tata Cara Penghitungan Hujan

Maksimum Bolehjadi dengan Metode

Hersfield. Jakarta: BSN.

Harto Br,Sri. 1985. Analisis Hidrologi.

Yogyakarta: Pusat Antar Universitas -

Ilmu Teknik Universitas Gadjah Mada

http://putrrina87.blogspot.co.id/2013/06/ko

efisien-pengaliran-koefisien.html

(akses 21 Oktober 2016)

Kementerian Pekerjaan Umum Direktorat

Jenderal Sumber Daya Air. 2011.

Pedoman Teknis Konstruksi dan

Bangunan Sipil “Klasifikasi Bahaya

Bendungan”. Jakarta: Kementerian PU

Dirjen SDA.

Limantara, Lily Montarcih. 2010. Hidrologi

Praktis. Bandung: Lubuk Agung.

PT. Dehas Inframedia Karsa. 2015. Laporan

Pendahuluan Rencana Tindak Darurat

(RTD) Bendungan Darma, Kuningan.

Malang.

Rachmadan, Lutfianto Cahya. 2014. Analisa

Keruntuhan Bendungan Alam Way Ela

dengan Menggunakan Program Zhong

Xing HY21. Skripsi. Tidak

Dipublikasikan. Malang: Universitas

Brawijaya.

Sinotech Engineering Group. 2011. Step By

Step Zhong Xing-HY21. Jakarta:

Sinotech Engineering Group

Sinotech Engineering Group. 2011. User

Manual Zhong Xing-HY21. Taipei:

Sinotech Engineering Group

Soemarto, CD. 1999. Hidrologi Teknik .

Jakarta: Erlangga.

Soewarno. 1995. Hidrologi Aplikasi Metode

Statistik Untuk Analisa Data Jilid 1.

Bandung: Nova.

Sosrodarsono, S. & Takeda, S. 2003.

Hidrologi untuk Pengairan. Jakarta:

Pradnya Paramita.

Triatmodjo, Bambang. 2008. Hidrologi

Terapan. Yogyakarta: Beta Offset.