studi perencanaan tanggul dan dinding penahan untuk ...

STUDI PERENCANAAN TANGGUL DAN DINDING PENAHAN

UNTUK PENGENDALIAN BANJIR DI SUNGAI CILEUNGSI

KABUPATEN BOGOR JAWA BARAT

JURNAL ILMIAH

Diajukan Sebagai Persyaratan Akhir

Untuk Meraih Gelar Sarjana Teknik

Disusun Oleh:

AZIZAH PERMATASARI

NIM. 10506040011031 - 64

KEMENTERIAN RISET TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

FAKULTAS TEKNIK

MALANG

2015

STUDI PERENCANAAN TANGGUL DAN DINDING PENAHAN UNTUK

PENGENDALIAN BANJIR DI SUNGAI CILEUNGSI KABUPATEN BOGOR

JAWA BARAT

Azizah Permatasari1, Heri Suprijanto

2, Very Dermawan

2

1Mahasiswa Sarjana Teknik Jurusan Pengairan Universitas Brawijaya

2Dosen Jurusan Teknik Pengairan Universitas Brawijaya

Teknik Pengairan Universitas Brawijaya-Malang, Jawa Timur, Indonesia

e-mail : [email protected]

ABSTRAK

Daerah Aliran Sungai Cileungsi memiliki luas DAS 266,15 Km2

dan panjang 39,11

Km, melintasi Kabupaten Bogor dan Kota Bekasi. Hilir Sungai Cileungsi adalah Sungai

Bekasi Hulu yang merupakan pertemuan antar Sungai Cileungsi dan Sungai Cikeas.

Dengan kondisi tataguna lahan DAS Cileungsi yang dulu berupa hutan berubah menjadi

lahan perkebunan dan pemukiman menyebabkan debit limpasan yang tinggi dan berakibat

terjadinya banjir pada musim hujan. Upaya penanggulangan banjir direncanakan dengan

menggunakan tanggul dan dinding penahan/ parapet. Analisa profil aliran dilakukan

dengan menggunakan software HEC-RAS 4.1.0, sedangkan untuk analisa stabilitas lereng

tanggul menggunakan Metode Bishop. Perencanaan pengendalian banjir Sungai Cileungsi

menggunakan debit banjir rancangan Q25th yaitu sebesar 568,84 m3/det. Pada kondisi

eksisting ditemukan 41 Patok Cross Section yang meluber. Hasil perencanaan bangunan

tanggul didapatkan tinggi tanggul 2,70 m dengan kemiringan lereng 1:2. Hasil perencanaan

bangunan dinding penahan didapatkan lebar pondasi (B) 2,50 m, kedalaman pondasi (D)

1,50 m, dan tinggi dinding penahan (H) 4,80 m.

Kata kunci: Banjir, HEC-RAS, Stabilitas, Tanggul, Dinding penahan

ABSTRACT

Cileungsi watershed has an area of 266,147 Km2

and 39,11 Km in length across

Bogor and Bekasi district. The downstream of Cileungsi River named as Upper Bekasi

River is the confluent of two river, Cileungsi River and Cikeas River. The changes of

landuse in Cileungsi watershed from forest into plantation and residential area causes

high of run-off discharge and leads of flood in rainy season. To prevent that area from

flood, it was planned by constructing levee and retaining wall/parapet. The flow profile

analysis was done by using HEC-RAS 4.1.0 software, the stability of levees’s slope was

calculated by using Bishop Method. The flood control of Cileungsi River was designed by

using Q25th, which is 568,84 m3/second. In the existing conditions, it found 41 cross

sections that has overflow condition. Based on the levee design, it is obtained that the

height of levee is 2,70 m with the talus slope of 1:2. From the retaining wall design, it is

obtained that the widht of foundation (B)is 2,50 m, the depth of foundation (D)is 1,50 m,

and the height of retaining wall (H) is 4,80 m.

Keywords: Flood, HEC-RAS, Stability, Levee, Retaining wall

mailto:[email protected]

1. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Sungai merupakan suatu alur panjang

di permukaan bumi tempat mengalirnya

air yang berasal dari hujan. Sungai adalah

salah satu sumber daya yang sangat

menunjang kepentingan manusia dan

alam disekitarnya. Pemanfaatan sungai

sebagian besar digunakan untuk meme-

nuhi kebutuhan rumah tangga, pertanian,

industri, pariwisata, olahraga, pertahanan,

perikanan, pembangkit tenaga listrik,

transportasi dan bagi alam sebagai pendu-

kung utama kehidupan flora dan fauna

yang berada disekitarnya.

Dampak positif yang diberikan sungai

bagi lingkungannya sangat besar, akan

tetapi terdapat pula dampak negatif yaitu

banjir. Banjir adalah sebuah peristiwa

meluapnya air sungai karena ketidak-

mampuan badan sungai untuk menam-

pung debit air yang lewat. Salah satu

penyebab banjir terjadi adalah karena

ketidaksesuaian penggunaan lahan pada

Daerah Aliran Sungai (DAS). Kegiatan

manusia seperti pembangunan pemukim-

an yang tidak mengindahkan dampak

pada kelestarian sungai, pembuangan

sampah, dan pengalihfungsian hutan se-

bagai lahan pertanian dan pemukiman.

Banjir merupakan masalah terbesar

yang dihadapi oleh kota-kota seperti

Jakarta, Bogor, Depok, Tangerang dan

Bekasi (Jabodetabek) pada setiap tahun-

nya. Adanya banjir ini mengakibatkan

kerugian pada sektor ekonomi yang

besar. Oleh sebab itu perlu adanya upaya

penanggulangan banjir dan genangan di

wilayah Jabodetabek yang tercakup

dalam DAS Ciliwung-Cisadane. Diharap-

kan hasil dari upaya itu dapat mencipta-

kan wilayah yang lebih nyaman untuk

dihuni dan dapat mengurangi kerugian

yang disebabkan oleh bencana banjir

tersebut. Pengendalian banjir di wilayah

Jabodetabek memerlukan usaha yang

sangat keras, mengingat kondisi topo-

grafi wilayah ini yang merupakan daerah

cekungan dan kondisi wilayah ini sangat

rentan terhadap genangan karena dilewati

oleh banyak sungai dari bagian hulu.

Perubahan tata guna lahan juga telah

terjadi, baik didaerah hulu maupun hilir

di sepanjang sungai. Hal ini telah ikut

menjadi penyebab meningkatnya limpas-

an permukaan, mengakibatkan kapasitas

tampungan sungai yang ada tidak mam-

pu lagi menampung debit banjir.

Salah satu sungai yang masuk ke

dalam DAS Ciliwung-Cisadane adalah

Sungai Cileungsi, sungai ini memiliki

luas DAS sebesar 266,147 Km2 dan

memiliki panjang 39,106 km dari hulu ke

hilir. Mayoritas daerah rawan banjir

tersebut berada di lintasan Kali Bekasi

yang berada di hilir pertemuan Kali

Cikeas dan Kali Cileungsi yang terletak

di wilayah administratif Kec. Jati Asih,

Jati Sampurna dan Kec. Rawa Lumbu.

Berdasarkan hal tersebut, perlu dilakukan

studi pengendalian banjir di Sungai

Cileungsi untuk merencanakan penangan-

an yang sesuai dengan kondisi.

1.2. Identifikasi Masalah Kerusakan sungai merupakan

fenomena alam yang selalu terjadi dan

meningkat disetiap waktunya. Mulai dari

tererosinya tebing sungai oleh aliran air

sungai itu sendiri hingga menyangkut

masalah perubahan tataguna lahan di

dalam DAS. Dewasa ini banyaknya lahan

hijau yang dibuka menjadi lahan pertani-

an perkebunan hingga akhirnya menjadi

area pemukiman padat penduduk.

Tataguna lahan disepanjang Sungai

Cileungsi ini banyak yang berupa

pemukiman/perumahan penduduk baik

yang berupa komplek perumahan maupun

rumah-rumah masyarakat biasa. Rumah-

rumah ini lokasinya sangat dekat sekali

dengan tepi kali yang tidak memper-

hatikan batas penggunaan sempadan.

Dengan demikian maka rumah-rumah

tersebut umumnya selalu berada dalam

ancaman longsor dan banjir.

Banjir akibat luapan Sungai Cileung-

si, Sungai Cikeas dan Sungai Bekasi yang

berhulu di Bogor juga telah menggenangi

1.355 KK di beberapa perumahan di

Kecamatan Jati Asih, Kota Bekasi pada

Kamis (20/11). Tercatat di Villa Jati Rasa

10 RT (500 KK) terendam banjir, sedang-

kan di Perum Angkatan Laut 3 RT (180

KK), Perum Kemang Ifi Graha 2 RT (150

KK), Pondok Mitra Lestari 3 RT (150

KK), Pekayon Indah 2 RT (110 KK), dan

Perum Jaka Kencana 1 RT (65 KK).

Untuk mengatasi permasalahan ban-

jir ini maka diperlukan sebuah perencana-

an pengendali banjir yang disesuaikan

dengan daerah studi.

1.3. Batasan Masalah Banyak faktor yang perlu dipertim-

bangkan dalam studi ini, maka dibuat

batasan masalah agar permasalahan yang

dibahas tidak meluas dan dapat mengarah

sesuai tujuan. Adapaun batasan masalah

yang dibuat untuk studi ini adalah

sebagai berikut:

1. Daerah studi adalah Sungai Cileungsi

sepanjang ± 20 km dari hilir sungai.

2. Luas DAS Cileungsi adalah 266,147

km2 dengan panjang sungai 39,106

km.

3. Data curah hujan di Stasiun Hujan

Cibinong, Klapanunggal, Katulampa.

4. Analisa banjir rencana menggunakan

metode HSS Nakayasu.

5. Analisa profil aliran menggunakan

program HEC-RAS V.4.1.0

6. Alternatif kegiatan pengendalian ba-

njir yang diusulkan adalah dengan

pembuatan tanggul atau dinding pe-

nahan bergantung dari daerah sempa-

dan yang tersedia.

7. Tidak memperhitungkan analisa eko-

nomi.

8. Tidak membahas analisa sedimen

dan analisa mengenai dampak ling-

kungan.

1.4. Rumusan Masalah Mengacu pada batasan-batasan ma-

salah tersebut diatas, maka rumusan

masalah yang akan dibahas pada laporan

ini antara lain:

1. Bagaimana hasil analisa debit banjir

rancangan pada Sungai Cileungsi?

2. Bagaimana kapasitas tampungan su-

ngai eksisting pada Sungai Cileungsi

dengan menggunakan aplikasi HEC-

RAS?

3. Bagaimana hasil analisa pengenda-

lian banjir di Sungai Cileungsi deng-

an menggunakan tanggul dan dinding

penahan/parapet?

4. Bagaimana hasil analisa stabilitas

tanggul dan dinding penahan/parapet

Sungai Cileungsi?

1.5. Tujuan dan Manfaat Tujuan yang hendak dicapai pada

studi ini adalah terciptanya suatu peren-

canaan teknis pengendalian banjir yang

tepat untuk mengoptimalkan fungsi bang-

unan pengedalian banjir yang disesuaikan

dengan kondisi Sungai Cileungsi.

Manfaat yang diharapkan dalam

studi ini adalah hasil studi ini diharapkan

dapat bermanfaat sebagai wacana dalam

merencanakan suatu sistem penanggula-

ngan banjir.

2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Analisa Frekwensi

Pada studi ini dilakukan metode ana-

lisa Distribusi Log Pearson Type III. Me-

rupakan distribusi yang fleksibel dengan

kepencengan dari negatif sampai positif.

Penerapan log adalah untuk mereduksi

kepencengan yang terlalu positif.

Untuk menghitung nilai tengah logaritma

dengan rumus (Soewarno, 1995:142):

n

xi

x

n

i

1

log

log (2–6)

Untuk menghitung nilai standar devia-

sinya dengan rumus:

1

)log(log 2

1

n

xxi

Si

n

i (2–7)

Untuk menghitung nilai koefisien kepen-

cengan dengan rumus:

3

3

1

))(2)(1(

loglog

Sinn

xxin

Cs

n

i

(2–8)

Menghitung logaritma hujan rancangan

dengan kala ulang tertentu dengan rumus:

Sikxx loglog

2.2. Uji Kesesuain Distribusi

a. Uji Chi Square

Uji Chi-Square dimaksudkan untuk

menentukan apakah persamaan distribusi

peluang yang telah dipilih dapat mewakili

dari distribusi statistik sampel data yang

dianalisis (Soewarno, 1995:194).

dengan :

= parameter chi-kuadrat terhitung

G = jumlah sub – kelompok

Oi = jumlah nilai pengamatan pada sub

.kelompok ke i

Ei = jumlah nilai teoritis pada sub ke-

..........lompok ke i

b. Uji Smirnov-Kolmogorov Uji Smirnov-Kolmogorov, sering

juga disebut uji kecocokan nonparme-

trik (non parametric test), karena pengu-

jiannya tidak menggunakan fungsi distr-

busi tertentu (Soewarno, 1995:198).

Distribusi dianggap sesuai bila:

Δmaks<Δcr

dengan:

Δmaks = simpangan maksimum dari data

Δcr = simpangan yang diperoleh tabel

.Smirnov- Kolmogorov. 2.3. Debit Banjir Rencana

Pada kajian ini debit banjir dihitung

dengan metode hidrograf satuan sintetik

Nakayasu.

Nakayasu membagi bentuk bentuk

hidrograf satuan dalam dua bagian, yaitu

lengkung naik dan lengkung turun.

(Soemarto, 1986:168)

Pada bagian lengkung naik:

Pada bagian lengkung turun (dicreasing

limb):

1. Untuk Qd>0,3

Qp

2. Untuk 0,3Qp > Qd > 0,32Qp

3. Untuk 0,32Qp > Qd

2.4. Analisa Hidrolika

Teori umum Perhitungan Program

HEC-RAS yang digunakan untuk mela-

kukan perhitungan profil aliran sungai

satu dimensi, baik aliran tetap (steady

flow) maupun aliran tak tetap (unsteady

flow).

Persamaan energi digunakan sebagai

dasar perhitungan untuk aliran steady

dalam saluran terbuka (Chow, 1997:36):

(2-22)

dengan:

g = percepatan gravitasi (m/det2).

he = kehilangan tinggi energi (m)

U = kecepatan rerata (m/det).

α = koefisien distribusi kecepatan.

z = ketinggian air dari datum (m).

y = kedalaman air (m)

kehilangan tinggi energi:

(2-23)

(2-24)

(2-25)

dengan:

L = Panjang penampang (m).

Sf = Kemiringan garis energi (friction......

..........slope).

K = Pengangkutan aliran tiap sub bagian.

Q = Debit air (m3/dt).

C =.koefisien akibat kehilagan tinggi

........kontraksi dan ekspansi.

Kehilangan tinggi energi akibat per-

rubahan penampang diakibatkan oleh dua

kejadian, yaitu kontraksi dan ekspansi.

Kontraksi dan ekspansi terjadi akibat

back water yang disebabkan perubahan

penampang atau perubahan kemiringan

dasar saluran yang sangat curam sekali. 2.5 Alternatif Penanggulangan

Menggunakan tanggul

Tanggul disepanjang sungai adalah

bangunan yang paling utama dan paling

penting dalam usaha melindungi kehidu-

pan dan harta benda masyarakat terhadap

genangan-genangan yang disebabkan

oleh banjir. Tanggul dibangun terutama

dengan konstruksi urugan tanah.

a. Bagian Tanggul

Gambar 1. Nama Bagian Tanggul

Sumber: Sosrodarsono (1994:29)

b. Tinggi Jagaan

Tinggi jagaan merupakan tambahan ting-

gi pada tanggul untuk menampung lonca-

tan air dari permukaan air sungai yang

mengalir.

Tabel 1. Tinggi jagaan Tanggul

No. Debit Banjir Rencana Jagaan

(m3/det) (m)

1 < 200 0.6

2 200-500 0.8

3 500-2000 1.0

4 2000-5000 1.2

5 5000-10000 1.5

6 >10000 2.0

Sumber: Sorodarsono (1994:87)

c. Lebar mercu Tanggul

Tabel 2. Lebar Standar Mercu

No. Debit Banjir Rencana Lebar Mercu

(m3/det) (m)

1 <500 3.0

2 500-2000 4.0

3 2000-5000 5.0

4 5000-10000 6.0

5 >10000 7.0

Sumber: Sosrodarsono (1994:88) 2.6 Alternatif Penanggulangan dengan

Dinding Penahan Dinding penahan adalah suatu

bangunan yang dibangun untuk mence-

gah keruntuhan tanah yang curam atau

lereng yang dibangun di tempat dimana

kemantapannya tidak dapat dijamin oleh

lereng tanah itu sendiri (Sosrodarsono,

2002:279).

Bentuk dinding penahan harus sede-

mikian hingga resultan gaya-gaya terletak

pada bagian tengah sejarak sepertiga

lebar atau e < B/6 (e = eksentrisitas

dihitung dari pusat fondasi).

Gambar 2. Dinding Penahan Gravitasi

Sumber: Hardiyatmo (2014:494)

3. METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Lokasi Daerah Studi

DAS Cileungsi terletak antara

1061’ – 107103’ BT dan 619’ - 647’

LS dengan luas DAS 266,15 Km2.

Wilayah yang dilewati Sungai Cileungsi

yang memiliki panjang 39,11 Km dari

hilir ke hulu adalah Kec. Rawa Lumbu,

Kec Bantar Gebang, Kec, Cileungsi, Kec.

Gunung Putri, Kec. Klapa Nunggal, Kec

Citeureup, dan Kec. Sukamakmur yang

berada di Kabupaten Bogor.

3.2 Data yang Diperlukan

Dalam penyusunan studi ini diper-

lukan data-data yang mendukung baik itu

data primer maupun data sekunder.

Secara umum data yang diperlukan dalam

studi ini adalah:

1. Data curah hujan data topografi dan

Luas DAS digunakan untuk meng-

analisa debit banjir rancangan.

2. Data karakteristik sungai yang

digunakan untuk mengalisa penga-

liran debit di Sungai Cileungsi de-

ngan menggunakan HEC-RAS 4.1.0

3.3 Sistematika Pengerjaan Studi

Secara garis besar tahapan penyele-

saian studi ini adalah sebagai berikut:

a. Menghitung data curah debit banjir

rancangan dengan menggunakan an-

alisa frekwensi dengan distribusi Log

Pearson III.

b. Input data debit rancangan, data

cross section, data long sungai pada

program HEC-RAS 4.1.0.

c. Menganalisa profil aliran sungai

dengan program HEC-RAS 4.1.0,

sehingga dapat diketahu kapasitas

No Kala Ulang (Tr) Debit Puncak Banjir (m3/det)

1 1.01 256.27

2 2 425.98

3 5 494.22

4 10 530.35

5 25 568.84

6 50 593.52

7 100 615.45

No Tahun Tinggi hujan (R) Log R Sn (Log R-Log Rr) G Pr Px [Sn-Px]

1 2006 75.640 1.879 0.091 -0.157 -1.881 0.956 0.044 0.047

2 2005 87.405 1.942 0.182 -0.094 -1.128 0.862 0.138 0.044

3 2004 102.362 2.010 0.273 -0.026 -0.307 0.628 0.372 0.099

4 2005 104.337 2.018 0.364 -0.017 -0.207 0.594 0.406 0.042

5 2006 104.454 2.019 0.455 -0.017 -0.201 0.592 0.408 0.047

6 2007 112.097 2.050 0.545 0.014 0.166 0.463 0.537 0.009

7 2008 114.654 2.059 0.636 0.024 0.283 0.418 0.582 0.055

8 2009 126.822 2.103 0.727 0.067 0.808 0.218 0.782 0.055

9 2010 129.323 2.112 0.818 0.076 0.910 0.185 0.815 0.004

10 2011 146.451 2.166 0.909 0.130 1.557 0.011 0.989 0.079

20.357 Dmax 0.099

2.036

0.083

-0.424

Jumlah

Rerata

Si

Cs

No Tahun Tinggi hujan (R) P Log R (Log R - Log Rrerata)2

(Log R - Log Rrerata)3

1 2006 75.640 9.091 1.879 0.02464 -0.00387

2 2005 87.405 18.182 1.942 0.00887 -0.00084

3 2004 102.362 27.273 2.010 0.00066 -0.00002

4 2005 104.337 36.364 2.018 0.00030 -0.00001

5 2006 104.454 45.455 2.019 0.00028 0.00000

6 2007 112.097 54.545 2.050 0.00019 0.00000

7 2008 114.654 63.636 2.059 0.00056 0.00001

8 2009 126.822 72.727 2.103 0.00455 0.00031

9 2010 129.323 81.818 2.112 0.00577 0.00044

10 2011 146.451 90.909 2.166 0.01689 0.00219

1103.545 20.357 0.06271 -0.00178

110.355 2.036 0.00627 -0.00018

0.083

-0.424

Jumlah

Rerata

Standar Deviasi (Si)

Skewness (Cs)

tampungan sungai dan tempat ter-

jadinya luapan banjir.

d. Menganalisa bangunanan pengenda-

lian banjir sesuai dengan kondisi da-

erah yang banjir.

e. Menganalisa stabilitas tanggul dan

menganalisa stabilitas dinding pe-

nahan/parapet.

4. PEMBAHASAN

4.1 Analisa Hidrologi Curah hujan rata-rata daerah meng-

gunakan Metode Polygon Thiesen dida-

patkan nilai rata-rata timbang:

Tabel 3. Perhitungan Nilai Bobot (Wi)

No Stasiun hujan Luas

(Km2)

Wi

1 Klapa Nunggal 126.803 0.476

2 Cibinong 93.036 0.350

3 Katulampa 46.346 0.174

Jumlah 266.185 1.000

Sumber: Perhitungan

Tabel 4. Distribusi Log Pearson Type III

Sumber: Perhitungan

Tabel 5. Uji Chi-Square Mencari Batas

Kelas No Pr G S Log R AntiLog R

1 25 0.724 0.083 2.096 124.796

2 50 0.070 0.083 2.042 110.048

3 75 -0.667 0.083 1.980 95.517 No Batas Kelas Oj Ej (Oj-Ej)2/Ej

1 0.000-95.517 2 2.5 0.1

2 95.517-110.048 3 2.5 0.1

3 110.048-124.796 2 2.5 0.1

4 124.796-~ 3 2.5 0.1

Jumlah 10 0.4

Sumber: Perhitungan

Nilai Kritis Untuk Distribusi Chi-

Square didapatkan α = 5% dan derajat

bebas (V) = 4-1 = 3 didapatkan X2 =

7.815, maka X2 hitung < X

2 tabel maka Ho

diterima.

Tabel 6. Uji Distribusi Frekuensi

Smirnov -Kolmogorov

Sumber: Perhitungan

Perhitungan dilakukan sampai data

terakhir, kemudian didapatkan Dmax

sebesar 0,099 dengan n =10 dan nilai α =

5% dari tabel didapatkan Δ kritis sebesar

0,409. Karena Δmax< Δkritis maka persa-

maan distribusi dapat diterima

Tabel 7. Debit Banjir Rancangan

Sumber: Perhitungan

4.2 Hasil Analisa Hidrolika Dengan

Menggunakan HEC-RAS 4.1.0

Skema sungai merupakan data awal

yang dibutuhkan sebelum data yang lain

dimasukkan

Gambar 3. Skema Sistem Sungai

Cileungsi

Sumber: Hasil Analisa HEC-RAS

h A P R n S V Q

1 11.774 44.639 0.264 0.025 0.0012 0.362 4.259

2 37.714 55.864 0.675 0.025 0.0012 0.677 25.525

3 66.717 62.189 1.073 0.025 0.0012 0.922 61.490

4 98.562 68.761 1.433 0.025 0.0012 1.118 110.199

5 133.568 75.868 1.761 0.025 0.0012 1.282 171.272

6 171.840 82.975 2.071 0.025 0.0012 1.429 245.545

7 213.378 90.083 2.369 0.025 0.0012 1.563 333.460

8 258.183 97.190 2.656 0.025 0.0012 1.687 435.533

9 306.254 104.297 2.936 0.025 0.0012 1.803 552.303

NoKala Ulang

(Tr)

Debit Puncak Banjir

(m3/det) Cileungsi

Debit Puncak Banjir

(m3/det) CikeasQ(Cileungsi+Cikeas)

1 2 425.98 164.53 590.50

2 5 494.22 192.75 686.97

3 10 530.35 209.18 739.53

4 25 568.84 227.55 796.39

5 50 593.52 241.12 834.64

6 100 615.45 253.35 868.80

0 20 40 60 80 100 12012

14

16

18

20

22

24

26

Hidrolika Cileungsi Plan: Cileungsi 29/07/2015

Geom: Geometri

CS Cileungsi 5

Station (m)

Elev

atio

n (m

)

Legend

EG 50

WS 50

EG 25

WS 25

Ground

Bank Sta

.025

Nilai debit yang dimasukkan pada

bagian hulu, diasumsikan konstan untuk

penampang berikutnya kecuali nilai debit

berubah untuk penampang tertentu. Unt-

uk kondisi batas hilir digunakan kedala-

man normal. Untuk tipe kondisi batas ini,

harus diketahui energi kemiringan yang

akan digunakan pada perhitungan kedala-

man kritis (menggunakan persamaan Ma-

nning).

Berikut ini rating curve Sungai

Cileungsi pada Cross Section Patok 388

(20 Km dari hilir)

Tabel 8. Perhitungan Rating Curve Cross

Section Patok 388 Sungai Cileungsi

Sumber: Perhitungan

Gambar 4. Rating Curve Cross Section

P.388 Sungai Cileungsi

Sumber: Perhitungan

Hilir Sungai Cileungsi bertemu

dengan Sungai Cikeas yang bermuara di

Sungai Bekasi Hulu. Debit Sungai Cikeas

berpengaruh terhadap batas hilir Sungai

Cileungsi yang digunakkan sebagai ma-

sukkan data HEC-RAS.

Tabel 9. Total Debit Banjir di Hulu

Sungai Bekasi

Sumber: Perhitungan

Tabel 10. Perhitungan Rating Curve

Batas Hilir Sungai Cileungsi

Sumber: Perhitungan

Gambar 5. Rating Curve Batas Hilir

Sungai Cileungsi

Sumber: Perhitungan

Dari hasil running HEC-RAS dapat

diketahui bahwa ketinggian muka air di

Sungai Cileungsi cukup tinggi sehingga

mengakibat luapan pada beberapa patok.

Gambar 6. Hasil Running HEC-RAS P.5


h A P R n S V Q

1 8.267 19.255 0.429 0.025 0.001 0.501 4.138

2 18.416 23.896 0.771 0.025 0.001 0.739 13.614

3 30.417 28.529 1.066 0.025 0.001 0.918 27.918

4 44.294 33.162 1.336 0.025 0.001 1.067 47.247

5 60.045 37.795 1.589 0.025 0.001 1.197 71.900

6 77.672 42.428 1.831 0.025 0.001 1.316 102.226

7 97.268 48.451 2.008 0.025 0.001 1.400 136.135

8 120.440 56.464 2.133 0.025 0.001 1.457 175.520

9 146.416 61.910 2.365 0.025 0.001 1.561 228.575

10 175.556 71.070 2.470 0.025 0.001 1.607 282.135

11 212.728 103.384 2.058 0.025 0.001 1.423 302.664

12 284.420 149.970 1.897 0.025 0.001 1.347 383.254

13 333.871 153.828 2.170 0.025 0.001 1.474 492.224

14 406.761 159.374 2.552 0.025 0.001 1.642 668.102

15 484.512 177.103 2.736 0.025 0.001 1.720 833.513

0 20 40 60 80 100 120 14020

25

30

35

40

Hidrolika Cileungsi Plan: Cileungsi 29/07/2015

Geom: Geometri

CS Cileungsi 153

Station (m)

Elev

atio

n (m

)Legend

EG 50

WS 50

EG 25

WS 25

Ground

Bank Sta

.025 .025 .025

Gambar 7. Hasil Running HEC-RAS

P.153


4.3 Perencanaan Tanggul

Dasar perencanaan tanggul adalah

sebagai berikut:

Debit rencana = Q25th

Debit banjir rencana = 568.84 m3/det

Slope = 0.0012

Bahan = Urugan

Tinggi tanggul = 2.70 m

Tinggi jagaan = 1.00 m

Kemiringan tanggul = 1:2

Kemiringan lereng = 1:2

Perencanaan tanggul dimasudkan

sebagai penahan kenaikkan muka air agar

tidak meluap ke kanan-kiri badan sungai.

Setelah dilakukan pengujian labora-

torium, tanah sebagai bahan timbunan

tanggul didapatkan hasil sebagai berikut:

- γt = 1.67 t/m3

- Gs = 2.64

- e = 1.27

- c = 0.57 t/m2

- ϕ = 15.99o

- Ww = 43.74%

- γsat =

=

= 1.72 t/m3

- γwet =

=

= 1.67 t/m3

- γsub = γsat – γw = 0.72 t/m3

Gambar 8. Stabilitas Tanggul Metode

Bishop

Sumber: Analisa Perhitungan Tabel 11. Rekapitulasi Stabilitas Tanggul

Kondisi Normal Gempa

Kosong 1.850 1.806

Banjir 1.735 1.691

Turun Tiba-tiba 1.553 1.509 4.4 Perencanaan Dinding Penahan

Dinding penahan direncanakan de-

ngan tujuan untuk menahan tanah dari ba-

haya longsor. Tekanan tanah yang diala-

mi oleh bangunan berupa tekanan tanah

aktif dan tekanan tanah pasif. Dimana

koefisien tekanan tanah aktif dan pasif

dihitung menggunaan persamaan berikut:

Tekanan tanah aktif:

ϕ : 12.86o

α : 0

θdepan : 0o

θbelakang : 15o

δ : ϕ/3 = 4.287 (normal)

: 0,5 ϕ = 6.430 (gempa)

kh : 0.150

kv : 1/3kh = 0.050

β : = = 8.973

Ka =

2

α)δ)cos(θθ ( cos

α)δ)sin(sin(1δ)θ.cos(θ

2cos

θ)(2

cos

= 0.552

Kp =

2

θ)-θ)cos(α-δ ( cos

α)δ)sin(sin(1δ)-θ.cos(θ

2cos

θ)(2

cos

= 1.426

Gaya berat yang dipengaruhi oleh

gempa dapat menimbulkan gaya yang be-

kerja ke arah horizontal. Besarnya gaya

horizontal ini didapatkan dengan cara

perkalian antara berat vertikal dengan

Panjang Creep = 2.833

Tinggi air di hulu= 0.750

Tinggi air di hilir = 1.400

Vertikal Horizontal1/3.Horizont

alJarak

[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]

A 0.000 0.000

A-B 1.000

B 1.000 0.000 0.979

B-C 2.500 0.833

C 1.833 0.250 1.171

C-D 1.000

D 2.833 0.250

2.833

Titik Garis

Panjang Rembesan

H air Uplift

Panjang Rembesan Total

Panjang Creep = 2.833

Tinggi air di hulu= 3.800

Tinggi air di hilir = 1.400

Vertikal Horizontal1/3.Horizont

alJarak

[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]

A 0.000 0.000

A-B 1.000

B 1.000 0.000 2.953

B-C 2.500 0.833

C 1.833 0.250 2.247

C-D 1.000

D 2.833 0.250

2.833

Titik Garis

Panjang Rembesan

H air Uplift

Panjang Rembesan Total

koefisien gempa, dimana nilai koefisien

gempa pada daerah studi ini adalah 0,15.

Kae=

2

2

2

α))cos(θcos(θ

α)δ)sin(sin(1) δθcos(θcoscos

)θ(cos

= 0.864

Kpe=

2

2

2

α))cos(θcos(-θ

α)δ)sin(sin(1) δθcos(-θcoscos

)θ(cos

= = 1.455

Tabel 12. Perhitungan Gaya Vertikal

Akibat Uplift pada Dinding Penahan

dengan Kondisi Air Kosong

Sumber: Perhitungan

Tabel 13. Perhitungan Gaya Vertikal

Akibat Uplift pada Dinding Penahan

dengan Kondisi Muka Air Banjir Q25th

Sumber: Perhitungan

Gambar 9. Diagram Gaya pada Dinding

Penahan Kondisi Kosong-Normal

Sumber: Analisa Perhitungan

Gambar10. Diagram Gaya pada Dinding

Penahan Kondisi Kosong-Gempa


Gambar11. Diagram Gaya pada Dinding

Penahan Kondisi Banjir-Normal


Gambar 12. Diagram Gaya pada Dinding

Penahan Kondisi Banjir-Gempa

Sumber: Analisa Perhitungan Tabel 14. Rekapitulasi Stabilitas Dinding

Penahan

Kondisi FS Guling FS Geser

Kosong-Normal 9.044 1.899

Kosong-Gempa 5.744 1.647

Banjir-Normal 4.484 1.536

Banjir-Gempa 3.845 1.786

5. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 KESIMPULAN

Berdasarkan hasil perhitungan dan

analisa yang dilakukan pada bab sebe-

lumnya maka dapat diambil beberapa

kesimpulan sebagai berikut:

1. Hasil analisa hidrologi debit banjir

rancangan dengan menggunakan Me-

tode Nakayasu pada Sungai Cileung-

si didapatkan debit sebesar:

256.27 m3/det (Kala ulang 1.01th),

425.98 m3/det (Kala ulang 2th),





615.45 m3/det (Kala ulang 100th).

2. Pada kondisi eksisting terdapat bebe-

rapa patok cross section yang tidak

mampu menampung debit banjir

rancangan Q25th di Sungai Cileungsi

sebesar 568.84 m3/det. Sehingga di-

perlukan upaya perbaikkan untuk

mengendalikan luapan Sungai Cile-

ngsi. Patok-patok cross section yang

meluber adalah:

P1-P12;P17;P21;P22;P26-P29;P34;

P39-P46;P57;P89;P92-P99;P107;

P124; P153;P85;P186.

3. Upaya penanggulangan banjir di

Sungai Cileungsi direncanakan be-

rupa pembuatan tanggul dan dinding

penahan/parapet, disesuaikan dengan

kondisi tataguna lahan di daerah

tersebut. Setelah adanya upaya pena-

nggulangan banjir dengan debit

desain Q25th, sudah tidak terdapat lagi

luapan dari Sungai Cileungsi.

4. Patok yang dianalisis adalah patok

153 dengan tinggi tanggul kanan

2.70 m yang dianggap paling kritis

sehingga dianggap mewakili bentang

tanggul pada Sungai Cileungsi.

Hasil analisa stabilitas lereng tanggul

sungai yang direncanakan dengan

dasar perencanaan tanggul adalah

sebagai berikut:

Lebar mercu tanggul = 4 m

Tinggi jagaan = 1 m

Kemiringan lereng = 1 : 2

Perhitungan angka keamanan stabili-

tas lereng dengan Metode Bishop:

Kosong :

1.850(Tanpa gempa),1.806 (Gempa)

Banjir :

1.735(Tanpa gempa),1.691 (Gempa)

Air turun tiba-tiba :

1.553(Tanpa gempa),1.509 (Gempa) Perhitungan angka keamanaan din-

ding penahan:

Kosong- Normal :

FS Guling (9.044), FS Geser (1.899)

Kosong-Gempa :


Banjir-Normal :


Banjir-Gempa :


5.2 SARAN

Selain beberapa kesimpulan diatas,

beberapa saran yang dapat dikemukaan

antara lain:

1. Dalam mendukung upaya pengen-

dalian banjir di Sungai Cileungsi,

kiranya perlu disertai upaya perlin-

dungan dan penataan kawasan sung-

ai. Mengingat terjadinya pertambah-

an populasi penduduk yang tinggi di

kawasan pinggiran sungai, maka

diperlukan juga ketegasan dari aparat

pemerintah dan masyarakat dalam

menata pemukiman penduduk ter-

utama bagi pemukiman yang berada

di daerah sepanjang sempadan sung-

ai, sehingga tidak terjadi penyem-

pitan badan sungai.

2. Perlunya studi lanjutan untuk pena-

nggulangan banjir di DAS Cileungsi

dengan cara nonstuktural yang dapat

dilakukan dengan perbaikkan tata-

guna lahan didaerah bagian hulu.

DAFTAR PUSTAKA

Chow, Ven Te. 1997. Hidrolika Saluran

Terbuka. Jakarta: Erlangga.

Hardiyatmo, Hary Christady . 2014 .

Analisa dan Perancangan Fondasi

I.Yogyakarta:Gadjah Mada

University Press

Soemarto, CD. 1986. Hidrologi Teknik.

Surabaya: Usaha Nasional.

Soewarno. 1995. Hidrologi Aplikasi

Metode Statistik untuk Analisa Data

Jilid I. Bandung: NOVA.

Sosrodarsono, Suyono. 1994. Perbaikan

dan Pengaturan Sungai. Jakarta: PT

Pradya Paramita.

Sosrodarsono, Suyono. 2000. Mekanika

Tanah dan Teknik Pondasi. Jakarta:

PT Pradya Paramita.

studi perencanaan tanggul dan dinding penahan untuk ...

Documents

Transcript of studi perencanaan tanggul dan dinding penahan untuk ...