Muhammad Naufal Psda.docx

Pengembangan Sumber Daya Air (PSDA) “Perencanaan Waduk”

MUHAMMAD NAUFAL (1507117756)

TEKNIK SIPIL S1 – FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS RIAU TAHUN 2018

Pengembangan Sumber Daya Air (PSDA) 2018 KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karunianya sehingga Tugas Pengembangan Sumber Daya Air (PSDA) ini dapat selesai tepat pada waktunya. Makalah ini berisikan tentang perencanaan waduk untk memenuhi kebutuhan air suatu daerah. Langkah-langkah serta perhitungan yang dilakukan untuk perencanaan dijelaskan secara bertahap agar mudah dimengerti Penulis menyadari bahwa dalam penulisan makalah ini masih terdapat banyak kekurangan, untuk itu kami sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun agar hasil yang lebih baik di masa yang akan datang. Harapan penulis agar makalah ini dapat bermanfaat bagi kita semua.

Pekanbaru, Mei 2018

Penulis

Page | i

Pengembangan Sumber Daya Air (PSDA) 2018 DAFTAR ISI KATA PENGANTAR ............................................................................................. i DAFTAR ISI ........................................................................................................... ii PENDAHULUAN .................................................................................................. 1 1.1 Latar Belakang .............................................................................................. 1 1.2 Tujuan dan Kegunaan .................................................................................... 1 TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................................... 2 2.1 Pengertian Waduk ........................................................................................ 2 2.2 Analisis Curah Hujan .................................................................................... 3 2.3 Perencanaan Banjir Rencana ......................................................................... 4 METODE ANALISIS ............................................................................................. 5 3.1. Metode Analisis ............................................................................................ 5 3.2. Prosedur Analisis .......................................................................................... 5 3.2.1 Analisis Hidrologi ................................................................................... 5 3.2.2 Analisis kemampuan pelayanan Waduk ................................................. 8 3.3.3 Retention Time ...................................................................................... 8 HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................................. 10 4.1. Keadaan Umum Wilayah ........................................................................... 10 4.1.1 Letak dan Iklim ..................................................................................... 10 4.1.2 Kondisi Waduk Tunggu (Regulation Pond) ......................................... 10 4.2 Analisis Hidrologi ....................................................................................... 11 4.2.1 Curah Hujan Daerah ............................................................................. 11 4.2.2 Curah Hujan Perencanaan ..................................................................... 12 4.2.3 Perhitungan koefisien Pengaliran ......................................................... 13 4.2.4 Debit Banjir Perencanaan ..................................................................... 14 4.3 Kemampuan Pelayanan Waduk................................................................... 15 4.3.1 Perhitungan Volume Tampnng Waduk yang Dibutuhkan .................... 15 4.3.2 Perhitungan Tingkat Pelayanan ............................................................ 15 PENUTUP ............................................................................................................. 19 5.1 Kesimpulan .................................................................................................. 19 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 20

Page | ii

Pengembangan Sumber Daya Air (PSDA) 2018 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Curah hujan yang turun dibeberapa wilayah Kota Makassar serta wilayahwilayah pendukung (Gowa-Maros) dari tahun ke tahun mempunyai intensitas yang bervariasi. Curah hujan ini disamping memberikan keuntungan bagi masyarakat dan lingkungan sekitarnya, juga menimbulkan kerugian apabila curah hujan tersebut tinggi dan mengakibatkan bencana banjir. Curah hujan memang bukanlah safu-satunya penyebab terjadinya banjir tetapi masih ada sebab-sebab lain misalnya : drainase yang tidak berfungsi baik dan mencukupi, sampah, serta prilaku dan kepedulian masyarakat sekitar. Pemerintah Kota Makassar menyadari dan secara berkala telah melakukan upaya-upaya terencana, sistematik dan periode serta bersama instansi terkait untuk mencegah terjadinya banjir dengan berbagai pembangunan dari mulai rehabilitasi saluran pembuang (Jongaya dan Panampu) sampai pembangunan waduk tunggu yang diharapkan mampu mencegah terjadinya banjir dengan periode ulang hujan rencana tertentu (20 tahun). Pembangunan waduk tunggu telah selesai dilaksanakan, tetapi masih menyisakan beberapa kendala non teknis (pembebasan tanah) yang pada akhirnya menimbulkan kendala teknis yaitu tidak tersedianya lahan untuk waduk sesuai yang dibutuhkan dalam perencanaan. Hal ini menimbulkan tanda tanya besar yaitu sampai berapa besar waduk tunggu yang dibangun bisa melayani atau mengantisipasi banjir yang mungkin timbul akibat curah hujan pada periode ulang tertentu yang telah direncanakan.

1.2 Tujuan dan Kegunaan Analisis ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan pelayanan aktual waduk saat ini terhadap kemampuan pelayanan rencana atau desain. Analisis ini diharapkan dapat digunakan sebagai salah satu bahan pertimbangan bagi penentuan kebijakan dalam pengembangan teknik konservasi tanah dan air pada sub DAS Pampang Waduk Tunggu Pampang

Page | 1

Pengembangan Sumber Daya Air (PSDA) 2018 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengertian Waduk Suatu waduk penampung atau waduk konservasi dapat menahan air kelebihan pada masa-masa aliran air tinggi untuk digunakan selama masa-masa kekeringan.

Waduk

semacam

ini

memungkinkan

pengoperasian

sarana

pengolahan air atau pemompaannya dengan laju yang kira-kira seragam, kemudian memberikan air dari waduk bila kebutuhannya malampaui laju tersebut. Berapapun ukuran suatu waduk atau apapun tujuan akhir dari pemanfaatan airnya, fungsi utama sari suatu waduk adalah untuk menstabilkan aliran air, baik dengan cara pangaturan persediaan air yang berubah-ubah pada suatu sungai alamiah, maupun dengan cara memenuhi kebutuhan yang berubah-ubah dari pada konsumen. Berhubung fungsi utama dari suatu waduk adalah untuk menyediakan simpanan (tampungan), maka ciri fisiknya yang paling penting adalah kapasitas simpanan. Kapasitas waduk yang bentuknya beraturan dapat dihitung dengan rumus-rumus untuk menghitung volume benda padat. Suatu lengkung elevasi kapasitas simpanan dibuat dengan cara mengukur luas yang dikelilingi oleh tanggul waduk yang ada, dan luas pada elevasi air dalam waduk (rata-rata kedua luasan) dikalikan dengan jarak antara elevasi tanggul terhadap elevasi air dalam waduk. Pertambahan simpanan antara dua buah elevasi biasanya dihitung dengan mengalikan luas rata-rata pada kedua elevasi adalah merupakan volume simpanan dibawah ketinggian tersebut. Bila peta-peta topografi tidak ada, maka kadangkadang dilakukan pengukuran penampang melintang waduk dan jlkapasitasnya dihitung dari penampang ini berdasarkan rumus prisma. Aspek yang paling penting dalam perencanaan waduk penyimpanan adalah suatu analisis tentang hubungan antara produksi dan kapasitas. Produksi pada waduk penampung adalah jumlah air yang dapat ditampung oleh waduk dalam suatu interval waktu tertentu. Interval waktu tersebut dapat berbeda-beda (Linsley, 1994)

Page | 2

Pengembangan Sumber Daya Air (PSDA) 2018 Produksi aman atau produksi pasti waduk pengatur (Regulation pond) adalah jumlah air maksimum yang dapat disimpan selama suatu periode tertentu yang kritis. Dalam praktek, masa kritis tersebut sering diambil sebagai periode aliran

2.2 Analisis Curah Hujan Analisis curah hujan merupakan bagian dari hidrologi yang berarti suatu rangkaian proses pengolahan data (curah hujan) diawali dengan suatu proses identifikasi kondisi meteorologi, stasiun penakar atau pengukur, analisa data tercatat secara kualitas dan kuantitas yang dilanjutkan dengan perhitungan distribusi frekuensi yang dipilih dan selanjutnya didapat suatu nilai intensitas curah hujan untuk periode ulang tertentu (Soemarto, 1995) Curah hujan yang turun pada daerah studi di catat atau diukur pada stasiun-stasiun pengamatan merupakan curah pada titik-ritik tertentu (point rain fall) dan harus di ubah menjadi curah hujan areal atau rata-rata. Menentukan tinggi curah hujan rata-rata pada suatu areal studi, yang sering digunakan ada 3 (tiga) cara yaitu cara tinggi rata-rata (arithmetic mean), cara Polygon Thiessen dan cara garis ishoyet. Penulis hanya menggunakan cara Polygon Thiessen untuk menentukan curah hujan rata-rata di areal studi (rerata), sebagai berikut: Cara ini berdasarkan rata-rata timbang (weighted average) yang memberikan bobot tertentu untuk setiap stasiun hujan dengan pengertian bahwa setiap stasiun hujan dianggap mewakili hujan dalam suatu daerah dengan luas tertentu, dan luas tersebut merupakan factor koreksi (correction factor) bagi hujan di stasiun yang bersangkutan. Luas masing-masing daerah tersebut diperoleh dengan cara berikut masing-masing penakar mempunyai daerah pengaruh yang dibentuk dengan menggambarkan garis-garis sumbu tegak lurus terhadap garis penghubung diantara dua buah pos penakar.

Page | 3

Pengembangan Sumber Daya Air (PSDA) 2018

Gambar 21 Daerah Pengaruh Metode Polygon Thiessen

Misalnya Al adalah luas daerah pengaruh pos 1, A2 luas daerah pengaruh pos penakar 2 dan seterusnya. Jumlah A1+A2+....An = A adalah jumlah luas seluruh areal yang dicari tinggi curah hujan rata-ratanya. Jika pos penakar 1 menakar tinggi hujan dl, pos penakar 2 menakar d2 dan pos penakar n menakar dn, maka:

d

A1 d 1  A2 d 2  ...........  AN d N A1  A2  A3 .........  AN

N

A1 d 1 N A1 d 1  N 1 Ai N 1 A



Cara ini memberikan koreksi yang lebih terhadap kedalaman hujan sebagai fungsi luas daerah yang dianggap diwakilidibandingkan dengan cara rata-rata al jabar (Soewarno, 1995).

2.3 Perencanaan Banjir Rencana Berdasarkan analisis curah hujan rencana dari datacurah hujan harian maksimum dapat dihitung besarnya debit banjir perencanaan dengan kala ulang 2,5,10,20,50,100 tahun ataupun lebih. Perhitungan debit banjir rencana dapat dihitung dengan menggunakan metode Hidrograph Sintetik Satuan Nakayasu adalah metode yang berdasarkan teori Hidrograph satuan yang menggunakan hujan efektif (bagian dari hujan total yang menghasilkan limpasan langsung).

Page | 4

Pengembangan Sumber Daya Air (PSDA) 2018 BAB III METODE ANALISIS 3.1. Metode Analisis Metode Analisa yang akan dilakukan adalah metode pengumpulan data dengan menggunakan data basil pengukuran dan studi yang telah dilakukan oleh dinas Pengelolaan Sumber Daya Air, Sulawesi Selatan dan Balai Besar Wilayah Sungai Pompengan -Jeneberang meliputi: 1. Data Hidrologi di tiga stasion klimatologi yaitu stasion Sungguminasa, Pana'kukang dan Ujung Pandang (selama 15 tahun). 2. Data Daerah Aliran Sungai (DAS) Pampang meliputi luas area pengairan dan panjang sungai sampai outlet dan tata guna lahan. 3. Kapasitas tampung perencanaan waduk.

3.2. Prosedur Analisis 3.2.1 Analisis Hidrologi 1. Curah hujan daerah Curah hujan daerah harian maksimum tahunan dihitung dengan menggunakan data dari 3 stasiun pengamat curah hujan yang ada, Perhitungan ini dilakukan dengan metode Polygon Thiessen Untuk mendapatkan curah hujan maksimum harian rata-rata dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut: 1. menentukan di salah satu pos hujan saat terjadi curah hujan harian maksimum 2. mencari besamya curah hujan pada tanggal yang sama untuk stasiun yang lain 3. menghitung rata-rata hujan dengan metode Thiessen (Persamaan 1 s.d 2) 4. menghitung curah hujan maksimum rata-rata (seperti langkah 1) pada tahun yang sama untuk pos lain 5. mengulangi langkah 2 dan 3 untuk setiap tahun 6. mengambil salah satu data tertinggi pada setiap tahu dari data Thiessen Page | 5

Pengembangan Sumber Daya Air (PSDA) 2018 7. data curah hujan yang terpilih ini merupakan basin rainfall

2. Curah hujan perencanaan Untuk menghitung besamya curah hujan perencanaan adalah sebagai berikut: 1. menganalisis data curah hujan dengan analisis statistik dengan menggunakan Distribusi Gumbel dan Distribusi Log Pearson III Distribusi Gumbel :  Hitung nilai rerata dengan persamaan 

X

1 n    Xi  n  i 1 

 Hitung nilai standar deviasi dengan persamaan:

 Xi  X  n

S

2

i 1

n 1

 Hitung reduse variant

  Tr  1   Yt   ln  ln      Tr    Hitung faktor frekuensi Yt  Yn K Sn  Hitung Xt (nilai curah hujan) dengan persamaan: Xt  X

 S .K

Distribusi Log Person Type III  Hitung nilai rerata dengan persamaan:

log X 

1 log Xt  n

 Hitung standar deviasi dengan persamaan

log Xi  log X 

2

S 

n 1

Page | 6

Pengembangan Sumber Daya Air (PSDA) 2018  Hitung koefisien kepercayaan dengan persamaan

log Xi  log X 

3

n

Cs  n i 1

(n  1)( n  2)( n  3)

 Hitung logaritma Xt dengan persamaan

Log Xt  log X  K .S  Hitung anti logaritma Xt (nilai curah hujan rencana) dengan persamaan Xt  anti log x

2. menentukan jenis distribusi yang digunakan dengan menggunakan Uji Chi Kuadrat G

Xn2   i 1

(Oi  Ei) 2 Ei

3. menghitung curah hujan perencanaan berdasarkan distribusi yang terpilih

3. Analisis Debit banjir Perencanaan Untuk menganalisis debit banjir perencanaan digunakan Metode Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu, dengan parameter sebagai berikut: o Intensitas curah hujan Dihitung

dengan

menggunakan

R  24  R f  24   24  T 

persamaan

Mononobe

23

RT  T .R f  (T  1).RT 1 o Curah Hujan Efektif untuk menghitung curah hujan efektifadalah sebagai berikut: 1. menentukan jenis koefisien pengaliran 2. menghitung curah hujan efektif menggunakan Persamaan

RN  f .R o Hidrograf satuan Dianalisis menggunakan Persamaan  Persamaan Umum Hidrograph Nakayasu Page | 7

Pengembangan Sumber Daya Air (PSDA) 2018 QP 

1 Ro x Ax 36 0.3Tp  T0.3

 Untuk 0 < t < Tp

 t  Qd  QP *   2, 4  Tp   Untuk Tp < t < (Tp + T0,3)

Qq  QP x 0.3

t Tp T0.3

 Untuk (Tp + T0.3) < t < (Tp + 2.5 T0.5)

Qd  QP x 0.3

t Tp 0.5T0.3 1,5T0.3

 Untuk t > (Tp + 2,5 T0,3)

Qd  Qp x 0,3

t Tp 1.5T0.3 2T0.3

3.2.2 Analisis kemampuan pelayanan Waduk 1.

Menghitung volume tampung waduk yang dibutuhkaiL Dengan mencari selisih antara volume air komulatif antara volume air akibat debit banjir dengan volume air akibat debit sungai

2. Analisis tingkat pelayanan Untuk menganalisis tingkat pelayanan adalah sebagai berikut: a. Menganalisis data dengan metode regresi linier, logaritmik, dan polinomial ordo 3 hingga didapat persamaan volume tampung yang dibutuhkan b. Memasukkan nilai Tr (periode ulang ke n) kedalam persamaan kapasitas tampung untuk memperoleh volume tapung waduk yang dibutuhkan untuk masing-masing periode ulang 3.3.3 Retention Time Retention time dapat ditentukan dengan cara sebagai berikut: 1. Menentukan periode ulang berdasarkan volume tampung aktual waduk. 2. Menentukan curah hujan perencanaan pada periode ulang tersebut 3. Menentukan distribusi curah hujan pada periode ulang tersebut

Page | 8

Pengembangan Sumber Daya Air (PSDA) 2018 4. Menentukan debit banjir rencana pada periode ulang tersebut dengan menggunakan metode Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu 5. Menentukan retention time, berdasarkan hasil perhitungan volume tampung waduk yang dibutuhkan dengan membandingkan hidrograf DAS dengan hidrograf sungai.

Page | 9

Pengembangan Sumber Daya Air (PSDA) 2018 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Keadaan Umum Wilayah 4.1.1 Letak dan Iklim Lokasi waduk tunggu terletak di Kelurahan Antang dan Bangkala Kecamatan Manggala, merupakan bagian Daerah Aliran Sungai Pampang yang diapit oleh Daerah Aliran Sungai Tallo di bagian utara dan daerah aliran sungai Jeneberang dibagian selatan yang juga berbatasan wilayah kota dibagian barat, dimana terdapat saluran drainase kota yaitu Drainase Jongaya, Pannampu, Sinrijala yang bermuara di Sungai Pampang Daerahnya beriklim tropis Monsoon dan mempunyai dua musim yang berbeda yaitu musim hujan yang berlangsung dari bulan Nopember -April dan musim kemarau yang berlangsung dari bulan Mei - Oktober. Kelembaban relatif rata-rata adalah 85 % pada musim hujan dan 75 % pada musim kemarau, kecepatan angin rata-rata berkisar antara 2,77 knots sampai 3,75 knots dan lama penyinaran matahari berkisar 6 jam/had dengan suhu udara berfcisar 26,3°C sampai 30°C, dan rata-rata evaporasi 1400 mm sampai 1600 mm.

4.1.2 Kondisi Waduk Tunggu (Regulation Pond) Pembangunan waduk tunggu (Regulation Pond) telah selesai dilakukan pada awal September 2001. Selama pelaksanaan pernah terjadi penundaan atau bahkan penghapusan dari rencana awal atau desain akibat adanya review atau kendala dalam pelaksanaan. Bagian yang terpenting dari proyek ini adalah tersedianya areal waduk, selain fasilitas lain, misalnya spillway, pinto (Sluice), pompa dan fasilitas pendukung lainnya. Desain dan luas lahan yang dibutuhkan untuk mengfungsikan Waduk Tunggu secara optimal sesuai rencana awal yaitu membebaskan kawasan timur kota makassar seluas 46 km2 dari ancaman banjir periode 20 tahunan, adalah suatu sistem tata air dengan waduk tunggu seluas 46 ha, yang memiliki kedalaman rata-rata 3 meter atau yang memiliki kapasitas tampung air sebesar 1.320.000 m3 Page | 10

Pengembangan Sumber Daya Air (PSDA) 2018 Akibat tidak terselesainya proses pembebasan tanah areal waduk yang rencananya seluas 46 ha, tersedia hanya 36 ha dengan diestimasi kapasitas tampungnya hanya sebesar 1.100.000 m3 (Anonim a, 2003).

4.2 Analisis Hidrologi 4.2.1 Curah Hujan Daerah Curah hujan daerah diperoleh dari pengolahan data curah hujan harian dari 3 stasiun pencatat yaitu St. Tamangapa, St Sungguminasa, St. Ujung Pandang. Mengingat titik pengamatan (stasiun pencatat) tersebar tidak merata maka digunakan metode Polygon Thiessen, dengan memperhitungkan daerah pengaruh dari tiap titik pengamatan, yang kemudian dibagi dengan luas total area pengaliran untuk menghasilkan koefisien Thiessen (Sosrodarsono, 1987). Masing-masing koefisien Thessen untuk tiap stasiun pencatat adalah St. Tamangapa * 0,36, St Sungguminasa = 0,5, St. Ujung Pandang - 0,14, nilai ini akan dikalikan dengan curah hujan maksimum dari tiap stasiun pada setiap tahunnya untuk mendapatkan curah hujan harian rata-rata. Hasil perhitungan curah hujan harian maksimum rata-rata daerah dapat dilihat pada tabel berikut:

Table 2. Curah Hujan Harian Maksimum Rata-Rata Daerah No

Curah Hujan Maksimum

Tgl Kejadian

(mm) 1 53,22 2 118,52 3 93,66 4 204,46 5 141,28 6 84,14 7 84,28 8 58,34 9 290,32 10 76,64 11 135,14 12 102,24 13 88,48 14 108,34 I5 97,94 Sumber: Data DPSDA, 2007

1 Juni 1992 24Jamiaril993 24Januari 1994 28 Februari 1995 13 Desember 19% 23 Februari 1997 5 Oktober 1998 12 Desember 1999 4 Februari 2000 3Maret2001 2 Februari 2002 1 1 Januari 2003 21 Januari 2004 25Maret2005 30 Desember 1006 Page | 11

Pengembangan Sumber Daya Air (PSDA) 2018 Berdasarkan data di atas terlihat bahwa curah hujan maksimum rata-rata daerah terjadi pada 4 Februari 2000 sebesar 290,32 mm dan curah hujan minimum terjadi pada tanggal 1 Juni 1992 sebesar 53,22 mm. Hal ini disebabkan oleh adanya perbedaan intensitas hujan yang terjadi setiap tahunnya.

4.2.2 Curah Hujan Perencanaan Curah hujan perencanaan dihitung dengan menggunakan analisis frekuensi yang didasarkan pada metode distribusi yang digunakan. Analisis ini menggunakan distribusis metode Gumbel dan Log Pearson Type III, dan untuk menentukan apakah persamaan distribusi yang dipilih dapat memenuhi distribusi statistik sample data yang dianalisis dilakukan uji kesesuaian dengan parameter penguji Chi-Kuadrat.

Hasil perhitungan uji kesesuaian distribusi dapat dilihat pada tabel berikut:

Tabel 2. Analisis Kesesuaian Distribusi Frekuensi dengan Uji Chi-Kuadrat No

Metode Distribusi

1 Gumbel 2 Log Person Type III Sumber: Data DPSDA, 2007

Peluang (%) 5 51

Berdasarkan tabel di atas diketahuai bahwa metode Gumbel tidak dapat digunakan sedangkan metode Log Person Type III dapat digunakan. Hal ini berdasarkan interprestasi hasil bahwa suatu persamaan distribusi dpat diterima bila peluang yang diperoleh lebih dari 5 % (Soewarno, 1995) Selanjutnya analisis frekuensi untuk menghitung curah hujan rencana dilakukan dengan Persamaan Log Pearson Type III. Hasil perhitungan curah hujan rencana dapat dilihat pada tabel berikut:

Page | 12

Pengembangan Sumber Daya Air (PSDA) 2018 Tabel 3. Curah Hujan Perencanaan Dengan Metode Log Person Type III Periode

K

logXt

Xt

Ulang 2 5 10 25 50

-0,132 0,78 1,336 1,774 2,453

2,00 2,17 2,27 2,36 2,49

99,06 147,64 188,30 228,07 306,95

2,57

371,78

100 2,891 Sumber: Data DPSDA, 20

4.2.3 Perhitungan koefisien Pengaliran Perhitungan koefisien pengaliran mengacu pada tata guna lahan pada kondisi yang akan datang pada tahun 2010 dimana luas dan tata guna lahan diambil langsung dari data yang ada pada studi perencanaan, besaran harga diambil pada tabel koefisien pengaliran. Hasil perhitungan koefisien pengaliran dapat dilihat pada tabel berikut ini: Tata Guna Lahan Luas Komersial Komp. Sawah No. Sub Perum DAS DAS (km2)

1 2 3 4 5 6 Jumlah

5,49 13,50 2,41 2,92 8,03 3,72 36,07

C = 0,8

C = 0,5

0,68 0,36 0,15 U 0,19

0,62 12,82 2,05 2,77 6,83 3,53

Dataran tinggi

Luas

hutan

(km2)

Koefisien pengaliran C

C = 0,40 C = 0,30

0,43 0,0

Koefisien pengaliran rata-rata

0,44

5,49 13,5 2,41 2,92 8,03 3,72

0,427 0,515 0,545 0,515 0,545 0,515 3,063 0,510

Tabel 4. Perhitungan Koefisien Pengaliran Sumber: Data DPSDA, 2007 Ket: Koefisien pengaliran tata guna lahan diambil langsung dari perencanaan Page | 13

Pengembangan Sumber Daya Air (PSDA) 2018 4.2.4 Debit Banjir Perencanaan Debit banjir perencanaan dihitung dengan menggunakan metode Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu. Pada prinsipnya metode ini terpola hujan dan hujan efektif yang jatuh merata dalam selang waktu 6 jam sehingga curah hujan dan curah hujan efektif jatuh merata selama waktu tersebut menurut rasio intensitasnya (Soewarno, 1995). Hasil perhitungan distribusi hujan efektif dapat dilihat pada tabel berikut: Tabel 5. Distribusi Hujan Efektif Jam ke

rasio (%)

1 55 2 14,3 3 10 4 8,1 5 6,4 6 6,2 hujan efektif Koefisien

Distribusi hujan efektif (mm) 2

5

10

27,79 7,22 5,05 4,09 3,23 3,13 50,52

41,41 10,77 7,53 6,10 4,82 4,67 75,30

52,82 13,73 9,60 7,78 6,15 5,95 96,03

20 63,97 16,63 11,63 9,42 7,44 7,21 116,32 0,51

50

100

86,10 22,39 15,65 12,68 10,02 9,71 156,54

104,28 27,11 18,96 15,36 12,13 11,76 189,61

pengaliran 147,64 | 228,07 306,95 | 371,78 hujan rencana 99,06 Sumber: Data DPSDA, 2007 Setelah Diolah 188,3 Selanjutnya hasil perhitungan diatas digunakan untuk menghitung debit banjir perencanaan pada masing-masing kala ulang. Hasil perhitungan debit banjir dapat dilihat pada tabel berikut: Tabel 6. Debit Banjir Perencanaa Periode ulang

Debit banjir (Qn) (m3/dt)

2

133,87

5

199,48

10

254,44

20

308,16

50 100

414,77 502,34

Sumber: Data DPSDA, 2007 Setelah Diolah

Page | 14

Pengembangan Sumber Daya Air (PSDA) 2018 4.3 Kemampuan Pelayanan Waduk 4.3.1 Perhitungan Volume Tampung Waduk yang Dibutuhkan Perencanaan dimensi waduk tunggu didasarkan pada volume air lebih akibat debit banjir pada periode tertentu yang direncanakan yang tertahan akibat terbatasnya kapasitas saluran pembuangan yaitu 37 m/detik, Hidrograf banjir untuk waduk dianggap sama dengan hidrograf sungai dimana hidrograf sungai maksimal 37 m3/detik sehingga dengan menghitung selisih volume air komulatif antara volume air akibat debit banjir dengan volume air akibat debit sungai merupakan volume waduk yang dibutuhkan. Rekapitulasi hasil perhitungan dapat dilihat pada tabel berikut:

Tabel 8. Rekapitulasi Hasil Perhitungan Volume Tampungan Waduk yang Dibutuhkan pada tiap Periode Ulang Periode

Volume Tampungan Waduk

Ulang (Tr)

yang Dibutuhkan (m3)

2

546.876

5

945.684

10

1.279.512

20 1.605.924 Sumber: Setelah Diolah 50 Data DPSDA, 2007 2.253.744 100

2.785.716

4.3.2 Perhitungan Tingkat Pelayanan Untuk mengetahui tingkat pelayanan aktual waduk dilakukan analisis regresi linier, logaritmik, dan polinimial ordo 3 untuk mengetahui suatu kecenderungan dari sebaran data yang ada. Pemilihan metode perhitungan regresi di atas daanggap sudah mewakili. Regresi untuk hubungan antara banjir pada periode ulang tertentu dan volume waduk yang dibutuhkna dapat di lihat pada Lampiranll. Adapun rekapitulasi hasil perhitungan regresi hubungan antara banjir dengan volume waduk dapat dilihat pada tabel berikut:

Page | 15

Pengembangan Sumber Daya Air (PSDA) 2018 Tabel 8.

Rekapitulasi Hasil Perhitungan Regresi Hubungan antara Banjir pada Periode Ulang dengan Volume Waduk yang Dibutuhkan

No

Metode

Persamaan

Koef. Korelasi

1. 2. 3.

Linier Logaritmik Polinomial

Y = 20620,37 X + 926907,75 Y = 568670,261nX + 41 929,05 Y = 7,42X3 - 1356.1X2 + 85408.87X +

0,98 0,99 1,00

478182,18 Sumber: Data DPSDA, 2007 Setelah Diolah

Suatu persamaan dapat digunakan apabila koefisien korelasi ~ 1 maka dari ketiga persamaan diatas persamaan regresi polinomial yang paling memenuhi syarat tersebut (Walpole, R.E., 1992). Dengan menggunakan persaman regresi polinomiaJ yaitu V = 7,42 Tr 1356,1 Tr2 + 85408,87 Tr + 478182,18 diperoleh volume tampung yang dibutuhkan (Tabel 9) a. Desain Perencanaan Awal Waduk Desain dan luas luas lahan yang dibutuhkan untuk memfungsikan waduk tunggu secara optimal sesuai rencana awal seluas 46 ha dari ancaman banjir periode 20 tahunan dengan kapasitas tampung sebesar 1.320.000 m3 (Anonim a, 2003). Berdasarkan hasil perhitungan tingkat pelayanan waduk pada Tabel 10, untuk membendung banjir pada periode 20 tahunan dibutuhkan kapasitas waduk sebesar 1.703.280 m3. Sehingga terdapat kekurangan daya tampung sebesar 383.280 m3 dari rencana awal. Berdasarkan Tabel 10 juga terlihat untuk kapasitas tampung pada desain perencaaan awal waduk yang sebesar 1.320.000 m3 hanya dapat membendung banjir pada periode 12 tahunan, sehingga waduk hanya berfungsi 60 %

Page | 16

Pengembangan Sumber Daya Air (PSDA) 2018 Tabel 9. Hubungan antara Tr (periode ulang) dengan volume tampung waduk yang dibutuhkan (m ) Tr (Periode Ulang)

Volume Tampung 3

(m )

Tr (Periode Ulang)

Volume Tampung

Tr (Periode

3

(m )

2 643.634,9 16 1.527.95 3 722,404,2 17 .574.675 5 4 798.594,9 18 .619.439 5 872.251,5 19 .662.292 6 943.418,5 20 .703.280 7 1.012.140 21 .742.445 8 1.078.462 22 1.779.83 9 1.142.427 23 1.815.48 3 10 1.204.081 24 1.849.45 8 11 1.263.468 25 1.881.77 6 12 1.320.632 26 1.912.50 9 13 1.375.618 27 1.941.67 3 14 1.428 .471 28 1.969.33 3 15 1.479.235 29 1.995.52 2 Sumber: Data DPSDA, 2007 Setelah6 Diolah

Ulang)

30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43

Volume

Tr

Volume

Tampung

(Periode

Tampung

(m )

Ulang)

(m3)

2.020.298 2.043.694 2.065.758 2.086.535 2.106.068 2.124.403 2.141.583 2.157.655 2.172.661 2.186.647 2.199.657 2.211.736 2.222.927 2.233.277

44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57

2.242.828 2.251.626 2.259.716 2.267.141 2.273.946 2.280.176 2.285.876 2.291.089 2.295.860 2.300.235 2.304.256 2.307.970 2.311.420 2.314.651

3

b. Desain Aktual Waduk Pada saat studi monitoring tahun 2003 realisasi yang dicapai untuk pembebasan lahan pada waduk tunggu hanya seluas 38 ha dengan kapasitas tampung 1.100.000 m3yang direncanakan untuk mencegah ancaman banjir periode ulang 10 tahunan (Anonim a, 2003). Berdasarkan hasil perhitungan tingkat pelayanan waduk Tabel 10 terlihat bahwa untuk membendung banjir periode tersebut dibutuhkan kapasitas waduk sebesar 1.204.081 m3, sehingga terdapat kekurangan daya tampung sebesar 104.081 m3. Berdasarkan Tabel 10 untuk desain aktual waduk dengan kapasitas sebesar 1.100.000m3 hanya dapat membendung banjir pada periode 8 sampai 9 tahunan, sehingga waduk hanya berfungsi 80% sampai 90%. 4.4 Retention Time Retention time dibutuhkan untuk menentukan lamanya air ditahan dalam waduk hingga debit datang (Qin) yang akan masuk ke dalam saluran pembuangan (hilir sungai Pampang) setara dengan debit maksimum padasaluran tersebut (Qout) sebesar 37 m3/dt. retention time ini berkenaan dengan sistem operasi pintu waduk. Yang hasilnya dapat dilihat pada Gambar berikut: Page | 17

Pengembangan Sumber Daya Air (PSDA) 2018

waktu (jam) Gambar 4. Hubungan Hidrograf Debit Masuk dengan Hidrograf Debit keluar. Berdasarkan grafik diatas dapat dilihat bahwa Qin maksimal adalah 253,82 m3/dt dan Qout adalah 37m3/dt, dan retention time yang dibutuhkan hingga Qin setara dengan Qout adalah 8 jam (Lampiran 12).

Page | 18

Pengembangan Sumber Daya Air (PSDA) 2018 BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan Berdasarkan analisis yang telah dilakukan dapat ditarik kesimpulan bahwa: 1. Berdasarkan perhitungan tingkat pelayanan waduk terdapat kekurangan daya tampung untuk desain perencanaan awal waduk sebesar 383.280 m dan desain aktual waduk sebesar 104.081 m3. 2. Waduk Tunggu Pampang yang dibangun saat ini hanya mampu melayani curah hujan yang mengakibatkan banjir dengan periode 12 tahunan dari desain perencanaan awal waduk periode 20 tahunan, ini berarti bahwa tingkat pelayanan waduk tunggu hanya 60% dari rencana awal. Sedangkan untuk desain aktual waduk hanya mampu melayani pada periode 8 sampai 9 tahunan yang berarti bahwa tingkat pelayanan waduk tunggu saat ini berkisar antara 80% sampai 90 %

Page | 19

Pengembangan Sumber Daya Air (PSDA) 2018 DAFTAR PUSTAKA Anonim a, 1994. Design Report, CTI Engineering Co.Ltd. In Assosiasion With Nippon KOEI Co.Ltd.,PT. Indra Karya dan PT. Exsa Internasional, Ujung Pandan Anonim b,1994. Suporting Report (vol 1 = Hidrology and Hldrolics), CTI Engineering Co.Ltd. In Assosiasion With Nippon KOEI Co.Ltd. ,PT. Indra Katya dan PT. Exsa Internasional, Ujung Pandang Anonim a, 2003. Laporan Akhir Monitoring Lingkungan (AMDAL) Pasca Konstruksi Waduk Tunggu Pampang. Proyek Pengembangan dan Pengelolaan Sumber Air Jeneberang Bagian Proyek Pembinaan dan Perencanaan Sumber Air Jeneberang, Makassar Anonim b, 2003. Laporan Akhir Detail Desain Bendung dan Jaringan Irigasi DI Matajang. Departemen Pemukiman dan Prasarana Wilayah. Direktorat Sumber Daya Air, Wilayah Timur. Proyek Irigasi dan Rawa Andalan Sulawesi Selatan. .

Makassar

Anonim, 2007. Curve Fitting (Pencocokan Kurva), 1 April 200. Http://ft.uns . ac. id/ts/kul_ol/ numerik/numerik 03_regresi: htm Linsley, R. K. dan Franzini, J. B., 1994. Teknik Sumber Daya Air, Terjemahan oleh Djoko Sasongko, Jilid-1 edisi ke-3. Erlangga. Jakarta. Soemarto, C.D. 1999. Hidrologi teknik, Penerbit Erlangga. Jakarta. Soewarno, 1995, Hidrologi Jilid I (Aplikasi Metode Statistik untuk Anattsa Data), Nova, Bandung Sosrodarsona, suryono, Takeda, K, 1987. Hidrologi Untuk Pengairan. PT. Pradnya Pramita, Jakarta. Walpole, R. E. 1992. Pengantar Statistika Edisi 3, Gramedia Pustaka Utama, Jakarta

Page | 20