[Reza] [Riki] Data Debit Maksimum Limpasan Tahunan Bendung Glapan 1951 - 2003

PT. MAXITECH UTAMA INDONESIAPT. MAXITECH UTAMA INDONESIAEngineering and Management Consultants

FINAL LAPORAN AKHIR

Bab 6Bab 6

Analisa HidrologiAnalisa Hidrologi

6.1. MAKSUD DAN TUJUAN

Analisa hidrologi secara umum dilakukan guna mendapatkan karakteristik hidrologi

dan meteorologi daerah aliran sungai. Tujuan studi ini adalah untuk mengetahui

karakteristik hujan, debit dan potensi air, baik yang ekstrim maupun yang wajar yang

akan digunakan sebagai dasar analisis selanjutnya dalam pekerjaan detail desain.

6.2. DAERAH ALIRAN SUNGAI

Penetapan Daerah Aliran Sungai (DAS) dilakukan berdasar pada peta topografi

skala 1 : 25.000 (BAKOSURTANAL, 2002). Deskripsi Daerah Aliran Sungai

Glapan dapat diperiksa pada Lampiran Bab 6.1.

Luas Daerah Aliran Sungai Glapan adalah seluas 796 km2. Pada keadaan Daerah

Aliran Sungai seperti yang ada pada saat ini, berdasarkan informasi dari penduduk

yang berada di sekitar bendung ternyata bahwa aliran air Sungai Glapan pada

musim kemarau sepanjang tahun.

6.3. DATA HUJAN DAN KLIMATOLOGI

6.3.1. CURAH HUJAN

Data hujan sangat diperlukan dalam setiap analisis hidrologi, baik untuk

menghitung debit banjir rancangan maupun menghitung debit andalan

(ketersediaan air). Perhitungan debit banjir rancangan dan debit andalan

(ketersediaan air) menggunakan data hujan yang diperoleh dari 4 stasiun

pengamat hujan yang berpengaruh terhadap Daerah Aliran Sungai (DAS)

bendung Glapan di Sungai Tuntang adalah:

Stasiun Salatiga

Stasiun Ambarawa

Stasiun Tempuran

Stasiun Candiroto

Data yang tersedia masing-masing selama 15 tahun (1992 –2006).

Hasil Analisis Data HujanDesain Rinci Rehabilitasi D.I Glapan (18.740 ha) di Kabupaten Grobogan dan Kabupaten Demak VI-1


FINAL LAPORAN AKHIR

Dari data hujan dilakukan pemilihan hujan harian maksimum dilakukan

dengan memperhatikan tanggal kejadian hujan yang sama pada masing-

masing stasiun.

Untuk analisa rata-rata curah hujan pada Daerah Aliran Sungai (DAS)

menggunakan metode Polygon Thiessen. Dimana Metode Polygon

Thiessen ditentukan dengan cara membuat poligon antar stasiun hujan

pada suatu wilayah DAS kemudian tinggi hujan rata-rata daerah dihitung

dari jumlah perkalian antara tiap-tiap luas poligon dan tinggi hujannya

dibagi dengan luas seluruh DAS. Data hujan bulanan dan harian

maksimum dapat diperiksa pada tabel berikut :

Tabel 6.1.

Faktor Pengaruh Stasiun hujan di DAS Bendung Glapan (Sungai Glapan)

Dengan Metode Polygon Thiessen (Luas DAS = 796 km2)

NO

STASIUN HUJANPOLYGON THIESSEN FACTOR

Prosentase ( % ) Luas DAS ( KM2 )

1 Stasiun Salatiga 0,67 57,08

2 Stasiun Ambarawa 3,04 16,27

3 Stasiun Tempuran 48,69 260,49

4 Stasiun Candiroto 37,60 201,16

Jumlah 100.00 535,00

6.3.2. Kondisi Iklim Dan Klimatologi

Kondisi iklim di daerah studi mempunyai karakteristik temperatur tinggi,

kelembaban udara tinggi dan curah hujan sedang. Temperatur rata-rata

sekitar 27,460C dan kelembaban udara relatif rata - rata 76,43 % dan curah

hujan rata-rata 3.102 mm per tahun. Data klimatologi yang digunakan adalah

data yang tercatat di Stasiun Pengamatan Klimatologi Semarang (Koordinat

060 59' LS dan 1100 23" BT) yang dianggap dekat dengan lokasi proyek.

6.4. DEBIT BANJIR RANCANGAN

Debit banjir rancangan diperoleh dari perhitungan rancangan debit banjir dengan

menggunakan data hujan yang diperoleh dari 4 (empat) stasiun pengamat hujan

mulai tahun 1992 sampai dengan tahun 2006.

Desain Rinci Rehabilitasi D.I Glapan (18.740 ha) di Kabupaten Grobogan dan Kabupaten Demak VI-2


FINAL LAPORAN AKHIR

Metode perhitungan rancangan debit banjir yang digunakan adalah:

Metode Gamma 1

Metode Haspers

Metode Rasional

Metode FSR Jawa – Sumatra

Metode Nakayasu

Hasil dari perhitungan dengan berbagai metode tersebut dapat diperiksa pada Tabel

berikut:

Tabel 6.2.HASIL PERHITUNGAN DEBIT BANJIR RANCANGAN

DAERAH ALIRAN SUNGAI (DAS) BENDUNG GLAPAN (SUNGAI GLAPAN)

6.4.1. Penentuan Debit Banjir Rancangan

Data Debit Limpasan Bendung Glapan.

Data debit limpasan maksimum yang tercatat di Bendung Glapan dari

tahun 1951 s/d yahun 2003, pada awal debit tercatat pada tahun 1951

debit yang melimpah sebesar 626 m3/det. Pada tahun - tahun berikutnya

debit yang melimpah tercatat cukup stabil dengan kisaran 500 m3/det -

1000 m3/det. Peningkatan debit terjadi pada tahun 1993 ke atas yaitu

pada kisaran 700 m3/det - 1800 m3/det. Debit - debit banjir yang

mempunyai besaran di atas 1000 m3/det terjadi pada tahun 1954, 1956,

1975, 1985, 1990, 1990, 1993, 1995, 1996, 1997, 2001.

Dari data tersebut dapat dilihat bahwa frekuensi kejadian banjir di atas

1000 m3/det semakin meningkat pada 10 tahun terakhir.



FINAL LAPORAN AKHIR

Tabel 6.3. Data Debit Maksimum Limpasan Tahunan Bendung Glapan.

NO TahunDebit

Maksimum NO TahunDebit

Maksimum( m3/det ) ( m3/det )

1 1951 626.00 29 1979 940.002 1952 812.00 30 1980 731.003 1953 480.00 31 1981 798.004 1954 1104.00 32 1982 504.005 1955 626.00 33 1983 348.006 1956 1213.00 34 1984 614.007 1957 390.00 35 1985 1043.008 1958 528.00 36 1986 626.009 1959 504.00 37 1987 423.00

10 1960 704.00 38 1988 504.0011 1961 665.00 39 1989 540.0012 1962 601.00 40 1990 1458.0013 1963 1261.00 41 1991 432.0014 1964 660.00 42 1992 591.0015 1965 469.00 43 1993 1658.0016 1966 540.00 44 1994 792.0017 1967 576.00 45 1995 1267.0018 1968 704.00 46 1996 1514.0019 1969 639.00 47 1997 1769.6020 1970 626.00 48 1998 808.0021 1971 665.00 49 1999 756.7022 1972 358.00 50 2000 778.2023 1973 601.00 51 2001 1110.0324 1974 528.00 52 2002 651.2925 1975 1198.00 53 2003 881.5026 1976 540.0027 1977 540.0028 1978 504.00

Sumber data : Laporan Penunjang

Buku - buku : Laporan Survey dan Perhitungan Hidrologi, Peterman Detail

Desain Penanganan Muara Kali Glapan, PT. Adiccon Mulya, Tahun 2006



FINAL LAPORAN AKHIR

Debit Kali Tuntang di Muara Hasil Perhitungan SMEC and Associates,1995

Perhitungan besaran debit oleh SMEC and Associates, 1995 ( Glapan River

Flood Control Sub - Project, Design Report ) adalah sebagai berikut :

Q2 = 700 m3/det Q25 = 1350 m3/det

Q5 = 950 m3/det Q50 = 1600 m3/det

Q10 = 1150 m3/det Q100 = 1700 m3/det

Debit dari hasi kajian pekerjaan Detail Desain Penanganan Muara Kali

Glapan, PT. Adiccon Mulya Tahun 2006, didapat besaran debit di muara

Kali Glapan adalah sebagai berikut :

Q2 = 715,714 m3/det Q25 = 1547,777 m3/det

Q5 = 1047,179 m3/det Q50 = 1775,833 m3/det

Q10 = 1269,555 m3/det Q100 = 1886,823 m3/det

Debit Banjir di Bendung Glapan Hasil Transposisi Debit Dari Muara.

Luas DAS Kali Glapan sampai muara 610,80 km2

Luas DAS Klai Glapan sampai Bendung Glapan 535,00 km2

Q Bendung Glapan =

Dengan menggunakan persamaan tersebut, maka debit rencana di

bendung Glapan untuk periode 2 tahun adalah :

SMEC and Associates, 1995 ( Glapan River Flood Control Sub - Project,

Design Report

Q Bendung Glapan =

Detail desain Penanganan Muara Kali Glapan, PT. Adiccon Mulya Tahun

2006,

Q Bendung Glapan =

Selanjutnya untuk perhitungan debit rencana di bendung Glapan hasil

transposisi dapat dilihat pada Tabel 6.4. dan Tabel 6.5 berikut :



FINAL LAPORAN AKHIR

Tabel :6.4. Debit rencana bendung Glapan SMEC and Associates,

1995 (Glapan River Flood Control Sub-Project, Design

Report)

Periode Ulang

( Tahun )

Debit Rencana di Bendung Glapan

(m3/det)

2 613,20

5 832,20

10 1.007,40

25 1.182,60

50 1.401,60

100 1.489,20

Tabel :6.5. Debit rencana bendung Glapan hasil kajian pekerjaan

Detail Desain Penanganan Muara Kali Glapan, PT.

Adiccon Mulya Tahun 2006.

Periode Ulang

( Tahun )

Debit Rencana di Bendung Glapan

(m3/det)

2 626,97

5 917,33

10 1.100,70

25 1.341,92

50 1.539,65

100 1.635,88

Debit banjir untuk Desain Bendung Glapan oleh SMEC and Associates,

1995 (Reconstruction of Glapan Weir, Design Report)

Rehabilitasi bendung Glapan dilakukan desain ulang pada tahun 1995 oleh

SMEC and Associates dengan istimasi debit banjir rencana Q100 = 2100

m3/det

Perhitungan hidrolika desain yang dilaksanakan untuk bendung Glapan adalah

sebagai berikut :

Pengukuran debit limpas di mercu bendung Glapan berdasarkan perhitungan

hidrolis dengan elevasi mercu + 19.36 dan rata-rata elevasi dasar sungai +

16.00 (Reconstruction of Glapan Weir Design Report, SMEC February 1995).

Debit limpas di mercu bendung Glapan di hitung dengan rumus :

Q = 0,552 . C . W . H3/2

Dimana :



FINAL LAPORAN AKHIR

Q = debit (m3/det)

C = koefisien debit (C = Co . r1 . r2)

Co = koefisien debit yang merupakan fungsi H dan jari-jari mercu

r1 = faktor reduksi untuk debit Q ≠ Qdesign

r1 = faktor reduksi akibat efek muka air hilir (tailwater level)

W = lebar mercu bendung (m)

H = tinggi energi di atas mercu bendung (m)

Ho = tinggi muka air di atas mercu bendung (m)

Dari rumus tersebut didapat besaran ketinggian dan debit yang limpas di atas

mercu bendung seperti pada Tabel 6.6. berikut ini :

Tabel 6.6. Besaran Ketinggian dan Debit Limpas di Atas Mercu Bendung

H/Ho H(m)

r1 r2 C Q(m3/det)

0,05 0,317 0,802 1 0,802 20

0,10 0,633 0,821 1 0,821 56

0,20 1,266 0,851 1 0,851 156

0,30 1,899 0,879 1 0,879 314

0,40 2,532 0,900 1 0,900 494

0,50 3,165 0,920 1 0,920 706

0,60 3,798 0,940 0,990 0,931 940

0,70 4,431 0,956 0,980 0,937 1.192

0,80 5,064 0,971 0,980 0,952 1.479

1,00 6,330 1,000 0,970 0,970 2.106

1,10 6,400 1,011 0,960 0,971 2.144

1,20 6,475 1,023 0,940 0,962 2.161

Sumber data : Reconstruction of Glapan Weir Design Report, SMEC February 1995Debit banjir rencana Q100 = 2.100 m3/det untuk desain bendung Glapan

Hasil Penentuan Debit Banjir Rancangan di Lokasi Bendung Glapan

Dari data debit limpasan bendung Glapan pada tahun 1997 terjadi banjir

dengan debit sebesar 1.769,60 m3/det dan dari desain rehabilitasi bendung

Glapan oleh SMEC and Associates, 1995 (Reconstruction of Glapan Weir,

Design Report) dengan dengan debit banjir sebesar Q100 = 2.100 m3/det.

Hal tersebut juga didasarkan pada kecenderungan debit banjir maksimum

di bendung Glapan semakin besar dari tahun ke tahun, maka dari hasil



FINAL LAPORAN AKHIR

perhitungan debit banjir rancangan Daerah Aliran Sungai ( DAS ) Bendung

Glapan yang hasilnya mendekati adalah perhitungan debit banjir dengan

metode Gama 1, yaitu :

Q2 = 786,25 m3/det. Q20 = 1.740,25 m3/det.

Q5 = 1.253,90 m3/det. Q50 = 1.956,35 m3/det.

Q10 = 1.456,85 m3/det. Q100 = 2.179,84 m3/det.

6.5. KETERSEDIAAN AIR (DEBIT ANDALAN)

Debit andalan adalah debit minimum sungai dengan kemungkinan debit terpenuhi

80% sehingga dapat dapat dipakai untuk kebutuhan irigasi.

Debit andalan pada umumnya dianalisis sebagai debit rata – rata untuk periode

setengah bulanan atau bulanan. Kemungkinan tak terpenuhi ditetapkan 20 %

(kering), untuk menilai tersedianya air berkenaan dengan kebutuhan pengambilan

(diversion requirement).

Debit andalan untuk jaringan irigasi DI. Glapan berasal dari sungai Glapan dengan

luas Daerah Aliran Sungai (DAS) = 535 km2.

Peta Daerah Aliran Sungai (DAS) di lokasi bendung Glapan dapat diperiksa pada

Lampiran Bab 6.1.1.

Data pencatatan debit sungai normal bendung Glapan dihitung berdasarkan asumsi

debit andalan dengan probabilitas (80%) menggunakan metode Flow Characteristic.

Untuk hasil Perhitungan Debit Andalan Daerah Aliran Sungai Glapan Dari

Pencatatan Debit Sungai Normal Minimum Setengah Bulanan Bendung Glapan

dapat dilihat pada Lampiran Bab 6.1.2.

Selain dari pencatatan debit sungai sebagai pembanding, untuk mendapatkan debit

andalan dapat dihitung dengan cara “Analisa Keseimbangan Air (Water Balance) Dr.

FJ. MOCK (1973)”

Metode ini digunakan untuk menghitung harga debit bulanan dari data curah hujan

bulanan, evapotranspirasi, kelembaban tanah dan tampungan air tanah.

Curah hujan rata – rata bulanan di daerah aliran sungai dihitung berdasarkan data

pengukuran curah hujan dan evapotranspirasi yang sebenarnya dari data

meteorologi (metode “Penman”) dan karakteristik vegetasi.

Perbedaan antara curah hujan dan evapotranspirasi mengakibatkan limpasan air

hujan langsung (direct run off), aliran dasar/air tanah dan limpasan air hujan lebat

(storm run off). Untuk hasil Perhitungan Debit Andalan Daerah Aliran Sungai

(DAS) Glapan Dan “Analisa Keseimbangan Air (Water Balance) Dr. FJ. MOCK

(1973)” Di Bendung Glapan dapat dilihat pada Lampiran Bab 6.1.3.



FINAL LAPORAN AKHIR

Dari kedua metode tersebut di atas yang dipakai sebagai acuan untuk perhitungan

Debit Andalan yaitu Perhitungan Debit andalan dengan data dari Pencatatan Debit

Sungai Normal Minimum setengah bulanan Bendung Glapan, karena hasil

perhitungannya mendekati kenyataan.



FINAL LAPORAN AKHIR

6.6. KEBUTUHAN AIR

Dalam perhitungan Kebutuhan Air Stasiun hujan yang berpengaruh di Catchment

Area Daerah Irigasi Glapan yang berpengaruh yaitu:

- *Stasiun Karangmalang (No.20 C)

- Stasiun Ketapang (No.27)

- Stasiun Pegandon (No.28

- Stasiun Waduk Proto (No.31 A).

Data curah hujan yang tersedia 20 tahun, dari tahun 1987 – 2006.

Dari stasiun-stasiun hujan yang berpengaruh di Cathment Area DI. Glapan tersebut,

dengan menggunakan cara Polygon Thiessen didapat hasil curah hujan bulanan

seperti pada Tabel 6.7.

Tabel 6.7.

Faktor Pengaruh Stasiun Hujan di Cathment Area Daerah Irigasi

Glapan dengan Metode Polygon Thiessen

NO STASIUN HUJAN

POLYGON THIESSEN

FACTOR

Prosentas

e (%)

Cathment Area

(Ha)

1 Stasiun Karang Malang (No. 20

C)

31,23 278.602,83

2 Stasiun Ketapang (No. 27) 23,44 209.108,24

3 Stasiun Pegandon (No. 28) 29,61 264.150,81

4 Stasiun Waduk Proto (No. 31A) 15,72 140.238,12

JUMLAH 100,00 892.100,00

Peta Cathment Area DI. Glapan dapat dilihat pada Lampiran 6.2.1. dan hasil

perhitungan Kebutuhan Air di DI. Glapan dapat diperiksa pada Lampiran

6.2.2.


[Reza] [Riki] Data Debit Maksimum Limpasan Tahunan Bendung Glapan 1951 - 2003

Documents

Transcript of [Reza] [Riki] Data Debit Maksimum Limpasan Tahunan Bendung Glapan 1951 - 2003