5. bab iii - metodologi pelaksanaan - ternate
DESCRIPTION
mkjTRANSCRIPT
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
BAB III
METODOLOGI PELAKSANAAN
3.1 Umum
Penyedia Jasa telah mempelajari dengan seksama Kerangka Acuan Kerja (KAK)
untuk pekerjaan SID Sungai Kupal dan Sungai Tomori Kab. Halmahera Selatan.
Dalam usaha untuk mendapatkan hasil pekerjaan yang seoptimal mungkin dan sebaik-
baiknya diperlukan metode pelaksanaan pekerjaan yang mantap.
Untuk itu Penyedia Jasa perlu menggaris bawahi sarana penunjang yang harus
terpenuhi berupa :
- Data Penunjang
- Sarana Komputerisasi
A. Data Penunjang
Sebelum pekerjaan analisis dimulai terlebih dahulu dilakukan pengumpulan data-data
yang dibutuhkan antara lain peta-peta yang telah tersedia serta laporan-laporan tentang
penanganan masalah maupun program pengelolaan yang telah dilaksanakan.
B. Sarana Komputerisasi
Salah satu sarana pendukung untuk pelaksanaan pekerjaan ini adalah penggunaan
sarana komputer. Penggunaan sarana komputer disini dimaksudkan untuk memperoleh
hasil yang akurat dan cepat dengan resiko kesalahan yang relatif kecil.
3.2 Sistematika Pelaksanaan Pekerjaan
Dengan mengacu kepada syarat-syarat administratif dan teknis sesuai yang ditetapkan
dalam Kerangka Acuan Kerja, metodologi pelaksanaan yang disusun terdiri dari rangkaian
tahapan kegiatan berikut ini :
III - 1
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
- Tahap I Pendahuluan
- Tahap II Pertemuan Konsultasi Masyarakat (PKM) & Pengumpulan Data
- Tahap III Pekerjaan Pengukuran
- Tahap IV Pekerjaan Penyelidikan Geologi dan Mekanika Tanah
- Tahap V Pekerjaan Perencanaan & Detail Desain
- Tahap VI Pekerjaan Pembuatan Gambar Detail Desain Konstruksi
- Tahap VII Pekerjaan Analisa Prakiraan Biaya
- Tahap VIII Penyusunan Laporan
Penjabaran secara skematis mengenai sistematika pelaksanaan seluruh kegiatan
disajikan pada Bagan Alir Metodologi Pelaksanaan Pekerjaan (Gambar 3.1), dibawah ini.
III - 2
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
MULAI
Pekerjaan Persiapan & Pengumpulan Data
- Persiapan administrasi dan perijinan- Mobilisasi personil dan peralatan- Pengumpulan data-data sekunder dan laporan studi terdahulu
Verifikasi Data Sekunder dan Review Studi Terdahulu
Kunjungan dan Identifikasi Lapangan Pendahuluan
Penyusunan Konsep Laporan Pendahuluan
Diskusi
Kegiatan Survey Lapangan
Perbaikan Konsep Laporan Pendahuluan
Tidak
Setuju
AsistensiTidak
Laporan Pendahuluan Final
Ya
Survey Topografi Penyelidikan Geologi & Mektan
Analisa Data & Konsep
- Analisa Perhitungan & Penggambaran Hasil Pengukuran- Analisa Laboratorium Mektan- Analisa Data Hidrologi & Hidrometri- Membuat Konsep Pengendalian Banjir
Penyusunan Konsep Laporan Antara
DiskusiPerbaikan
Konsep Laporan Antara
Tidak
Tidak
LaporanAntara Final
Ya
Asistensi
Perencanaan BangunanPengendali Banjir
- Analisa Hidrolika & Stabilitas- Penggambaran Desain- Perhitungan BOQ & RAB
Penyusunan Konsep Laporan Akhir
DiskusiPerbaikan
Konsep Laporan Akhir
Tidak
AsistensiTidak
LaporanAkhir Final
Ya
SELESAI
- Laporan Topografi- Laporan Geologi & Mektan- Laporan Hidrologi- BOQ & RAB- Nota Desain
Laporan Pendukung
Gambar 3.1. Bagan Alir Pelaksanaan Pekerjaan
III - 3
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
3.3 Metode Pelaksanaan
Adapun penjabaran tahap kegiatan tersebut di atas adalah sebagai berikut :
A. Tahap I : Pendahuluan
Pada Tahap Pendahuluan akan dilakukan berbagai kegiatan awal mencakup persiapan
administrasi, mobilisasi personil, melakukan koordinasi baik intern maupun dengan
direksi pekerjaan guna memantapkan program kerja yang akan dilaksanakan tahap
selanjutnya.
Secara rinci jenis kegiatan yang akan dilakukan pada tahap pertama ini dapat diuraikan
sebagai berikut :
Persiapan Administrasi
Persiapan administrasi merupakan kegiatan paling awal dari Konsultan setelah
menerima Surat Perintah Mulai Kerja (SPMK)/Kontrak dari Pemberi Kerja.
Persiapan administrasi tersebut mencakup pembuatan dokumen kontrak,
pengurusan surat ijin ke instansi terkait, pembuatan surat tugas personil yang akan
terlibat dalam penanganan proyek, surat permohonan data dan sebagainya.
Mobilisasi Personil dan Koordinasi Team Pelaksana
Mengingat pentingnya koordinasi ini, Team Leader akan memimpin langsung
untuk membicarakan dan mendiskusikan masalah-masalah yang berkaitan dengan
hal hal sebagai berikut :
- Jadwal pelaksanaan pekerjaan
- Jadwal penugasan masing-masing personil
- Uraian tugas dari masing-masing personil dan hubungan kerja antar personil.
- Peralatan yang akan dibutuhkan
- Dukungan pendanaan, dll
Disamping koordinasi antar Team Konsultan, koordinasi akan dilakukan pula
dengan Pemberi Kerja, khususnya dengan Direksi Pekerjaan. Hal ini terkait dengan
usaha menyamakan persepsi yang sangat dibutuhkan sebagaimana dipersyaratkan
dalam Kerangka Acuan Kerja.
Mobilisasi Peralatan dan Perlengkapan
Jenis peralatan dan perlengkapan untuk pekerjaan ini, yaitu :
- Peralatan Kantor, yang terdiri dari Komputer, Printer, Scanner, Plotter, Mesin
fotocopy, Curvemeter, Planimeter dan perlengkapan kantor lainnya.
- Alat transportasi, terdiri dari kendaraan roda empat dan kendaraan roda dua.
III - 4
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
Penyediaan Fasilitas Penunjang
Fasilitas penunjang yang perlu dipersiapkan untuk pelaksanaan pekerjaan ini adalah
: kantor, base camp di lokasi pekerjaan, alat komunikasi telepon dan faximili.
Pemantapan Program Kerja dan Pendalaman KAK
Program Kerja merupakan langkah-langkah utama dan strategis yang akan diambil
oleh Konsultan dalam pelaksanaan pekerjaan untuk mendukung pendekatan
metodologi yang telah disusun. Dalam program kerja akan dikerahkan semua
potensi sumber daya menyangkut sumber daya manusia, sumber daya peralatan,
alokasi pendanaan disesuaikan dengan jadwal yang tersedia.
B. Tahap II : Pertemuan Konsultasi Masyarakat (PKM) Dan Pengumpulan Data
Secara rinci jenis kegiatan yang akan dilakukan pada tahap ini dapat diuraikan sebagai
berikut :
Pertemuan Konsultasi Masyarakat (PKM)
Melakukan sosialisasi dan pertemuan konsultasi kepada masyarakat (PKM) dalam
rangka survey, investigasi dan detail desain Sungai Kupal dan Sungai Tomori.
Kegiatan tersebut merupakan tahap lanjutan dari studi sebelumnya.
Pengumpulan Data Sekunder
Data sekunder akan dikumpulkan melalui salinan data (copy) dari instansi yang
terkait, dan pengadaan/pembelian data/peta.
Jenis data yang akan diinventarisasi secara rinci dapat dilihat pada tabel berikut :
Tabel 3.1. Jenis Data dan Asal Sumber Data
No Jenis Data Sumber
1 Peta Rupa Bumi Bakosurtanal2 Peta Desa, Peta Kecamatan, Peta
Kabupaten, dan Peta Jaringan Jalan Eksisting
Bappekab, Dinas PU Kabupaten
3 Profil Desa meliputi batas administrasi, karakteristik fisik, demografi, dan sosial ekonomi
Bappekab, BPS Kabupaten
4 Rencana Umum Tata Ruang Wilayah Bappepprov, Bappekab 5 Infrastruktur desa eksisting Dinas PU Kabupaten6 Bahan / material lokal yang dapat
dimanfaatkanBappekab, Dinas PU Kabupaten
7 Informasi harga material dilokasi Bappekab, Dinas PU Kabupaten, BPS
III - 5
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
Kajian Awal dan Analisis Data Sekunder
Terkait dengan pengumpulan data sekunder termasuk didalamnya adalah
pengumpulan peta-peta, laporan studi terdahulu maupun literature yang terkait
dengan pekerjaan ini.
Kajian awal akan dilakukan terutama terhadap peta-peta dan laporan-laporan studi
terdahulu yang terkait maupun data lainnya yang telah terkumpul sehingga
Konsultan memperoleh gambaran yang lebih jelas dan menyeluruh tentang kondisi
proyek.
Penyusunan Laporan Pendahuluan
Draft Laporan Pendahuluan akan disusun oleh Konsultan dengan memasukkan
semua materi yang telah diuraikan dalam Pekerjaan pendahuluan menyangkut
evaluasi desain terdahulu, pendekatan metodologi, analisis pekerjaan, program
kerja, jadwal pelaksanaan pekerjaan, jadwal penugasan personil, pengumpulan dan
inventarisasi data awal, studi meja dan literatur maupun hasil kunjungan lapangan.
C. Tahap III : Pekerjaan Pengukuran
Perencanaan teknis, dimulai dari tahap pekerjaan pengukuran/topografi dan
selanjutnya dilakukan penggambaran dan analisa desain infrastruktur. Pendekatan
teknis atau metode untuk pelaksanaan pekerjaan pengukuran (survei topografi) dalam
Pekerjaan SID Sungai Kupal dan Sungai Tomori adalah sebagai berikut :
Inventarisasi dan Survey Lapangan Terinci
Sebagai bahan menganalisa untuk rencana pengendalian dan penanganan
pengamanan sungai, serta pelestarian sumber air sungai, selain mencari informasi
dari Dinas/Sub Dinas Pengairan setempat, juga akan dilakukan pengidentifikasian
terhadap kondisi yang ada di lokasi–lokasi kritis, permukiman, prasarana umum,
atau bangunan-bangunan air (sungai) yang terancam oleh daya rusak aliran air
sungai maupun akibat penambangan bahan galian golongan C.
Situasi Sungai
Hasil dari pengukuran situasi ini adalah peta situasi dengan skala 1 : 2.000 yang
menggambarkan geometris sungai, yang akan dijadikan sebagai bahan dalam
perencanaan teknis detail desain.
III - 6
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
Pemasangan Patok Beton/Bench Mark (BM) dan Control Point (CP)
Beberapa kriteria yang perlu diperhatikan dalam pemasangan BM di lapangan,
diantaranya adalah :
- Patok beton (Bench Mark = BM) yang akan dipasang mempunyai ukuran 20 x
20 x 90 cm dan dipakai sebagai kerangka utama dalam pemetaan situasi.
- Patok beton pembantu (Control Point = CP) dipasang sebagai patok pendamping
untuk orientasi arah dan untuk memudahkan dalam uji petik (cross check). CP
mempunyai ukuran dengan diameter 10 x 60 cm.
- Dalam pemasangan BM/CP akan disesuaikan pula untuk kebutuhan pengukuran
trase sungai, sehingga patok-patok ini dapat dipakai untuk pengukuran trase
sungai.
- Penentuan rencana lokasi pemasangan BM dilakukan atas dasar sketsa rencana
jalur kerangka utama, yaitu dengan interval maksimum 2,00 Km (detail desain)
dan 5,00 Km (studi kelayakan). CP dipasang dengan interval maksimum 2 Km
(detail desain).
- Pemasangan BM/CP akan ditempatkan pada lokasi yang aman dan stabil, serta
mudah diketemukan kembali.
- Bagian BM/CP yang muncul di permukaan adalah + 20 cm.
- Penomoran BM dicantumkan pada marmer (12 x 12) cm dengan cara cekungan,
sedangkan untuk CP dibuat dalam ukuran (8 x 8) cm. Dibuat foto BM/CP untuk
deskripsi BM/CP.
Bentuk dan Ukuran Patok Beton/Bench Mark (BM)
III - 7
Titik Ketinggian dari Kuningan
Plat Nomenkltur
PermukaanTana
h
Beton Bertulang 1: 2 : 3
20 cm
30 cm 20 cm
60 cm
10 cm
10 cm
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
Bentuk dan Ukuran Patok Beton/Control Point (CP)
Pemasangan Patok Kayu
- Pemasangan patok ditempatkan pada jalur kerangka dan dipasang sepanjang
sungai dengan interval jarak 50 m untuk trase yang lurus dan 25 m pada trase
yang berbelok (detail desain), serta 100 m untuk trase yang lurus dan 50 m pada
daerah kritis (studi kelayakan).
- Patok kayu yang dipasang berukuran diameter 8 – 10 cm x 60 – 70 cm.
- Patok kayu dipasang di lokasi yang aman dan stabil, dan bagian atas yang
muncul + 20 cm di permukaan.
- Untuk titik centring dipasang paku seng.
- Bagian atas patok dicat warna merah dengan tulisan warna hitam untuk
membedakannya dengan patok yang dipasang pihak lain.
- Pemberian simbol (nama) patok yang tidak mengikuti trase sungai diberi simbol
a, b, c dan seterusnya.
- Pemberian simbol (nama) patok yang mengikuti sungai diberi simbol sesuai
nama sungainya.
III - 8
10 cm 20 cm
20 cm 40 cm
10 cm Angkur besi
Adukan semen
PermukaanTanah
O 8 - 10 cm
Paku Seng
60 - 70 cm
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
Pembuatan Diskripsi BM
- Bentuk formulir dan cara pengisian dibuat sesuai format yang telah ditentukan.
- Sketsa lokasi dan keterangan letak BM/CP, dibuat sejelas mungkin untuk
memudahkan dalam pencarian BM/CP dikemudian hari.
- Foto BM/CP dibuat dalam posisi close-up dan posisi penampakan daerah
sekitarnya. Pemotretan diusahakan dibuat sedemikian rupa, agar nomor BM/CP
dan keterangan yang diperlukan tampak jelas pada foto.
- Foto, sketsa data koordinat (X,Y), data elevasi (z) dan keterangan lokasi BM/CP
dicantumkan pula dalam format standar tersebut.
Pengukuran Poligon
- Pengukuran dimulai pada titik awal proyek, yaitu dari BM yang dipasang baru,
jika sudah ada BM yang lama dapat juga dipakai. Titik referensi yang digunakan
adalah titik atau koordinat yang ada di sekitar lokasi pengukuran, untuk
selanjutnya pengukuran trase sungainya akan diikatkan dengan titik tetap (BM)
yang sudah ada tersebut, seperti misalnya BM-TTG, BM-NWP atau BM lainnya
dalam sistem proyeksi UTM.
- Jalur poligon kerangka membentuk jaringan poligon/rangkaian segitiga dan jalur
ukur melalui titik referensi yang telah ditetapkan, hal ini untuk memudahkan
dalam memberikan koreksi hitungan.
- Sudut horizontal dan miring diukur dengan Theodolith T2 (ketelitian bacaan satu
second) dengan pembacaan sudut dua seri lengkap (B-LB-LB-B).
Pengukuran Waterpass
Jalur waterpass mengikuti jalur poligon dan melalui titik referensi. Mengingat
persyaratan ketelitian yang diminta di dalam KAK/TOR, maka agar didapat hasil
yang baik dan memenuhi persyaratan tersebut, dalam pelaksanaannya akan
diperhatikan hal-hal sebagai berikut :
- Jenis alat ukur yang akan digunakan adalah alat sipat datar yang termasuk dalam
orde 2, yaitu Waterpass Automatic yang sederajat dengan Wild NAK-2,
misalnya Zeiss Ni-2 atau Sokkisha B2-A.
- Metoda pengukuran dilakukan dengan cara berikut :
Setiap pagi sebelum memulai pengukuran, dilakukan pemeriksaan garis visir
alat ukur.
Jika garis visir tidak baik, maka alat harus diganti atau diperbaiki, akan tetapi
apabila ternyata terjadi kesalahan garis visir mencapai 0,05 mm/m, maka alat
III - 9
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
tersebut akan dikalibrasi terlebih dahulu.
Pengukuran Titik Detail
Pengambilan detail dilakukan terhadap setiap permukaan tanah dan setiap
perbedaan terain yang cukup menyolok (lebih dari 1,0 m). Dalam hal pengambilan
terain ini, untuk cukup memudahkan interpolasi kontur dalam penggambaran, maka
secara ideal detail diambil pada setiap jarak 2 x 2 cm skala gambar (dalam hal ini
kita ambil skala gambar 1 : 500). Jadi disini detail minimal akan diambil setiap
jarak 2 cm (x 500) x 2 cm (x 500) setiap 10 x 10 m di lapangan.
Dasar utama untuk pengambilan titik detail adalah dilihat dari skala gambar/peta
yang akan dibuat, yaitu skala 1 : 5.000. Dalam skala tersebut, berarti 1 cm
digambar adalah 50 m di lapangan, jadi seandaianya diambil kerapatan titik detail
digambar diambil rata-rata berjarak 1 mm, maka kerapatan titik detail di lapangan
harus berkisar 50 mm.
Metode yang diambil untuk pengambilan situasi detail ini adalah raai dan voorstral
dengan perhitungan beda tinggi dan jarak datar secara tachymetri dengan setiap raai
ataupun setiap seizlag diikatkan pada titik-titik poligon sebagai referensi.
Data yang dicatat dari setiap bidikan titik detail untuk situasi adalah :
- Sudut horizontal/arah/azimuth (untuk ploting detail).
- Sudut vertikal (untuk hitungan beda tinggi).
- Jarak optis
Disamping hal-hal tersebut di atas, dalam pengukuran detail situasi perlu
diperhatikan untuk pengambilan detail :
- Rumah, bangunan sekolah, kantor, mesjid, dll.
- Bangunan irigasi dan saluran yang ada.
- Jalan negara, jalan desa, jalan setapak, sungai dan arahnya, dll.
- Batas desa, batas vegetasi yang berupa sawah, ladang, tegal, kebun, hutan, dll.
Untuk pemetaan situasi sungai, data profil melintang dapat digunakan, tetapi masih
diperlukan pengukuran detail tambahan untuk dapat menggambarkan detail lainnya
yang tidak diukur pada waktu pengukuran tampang melintang.
Alat ukur yang digunakan adalah Theodolith T-0 yang mempunyai ketelitian 20
detik.
III - 10
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
Pengukuran Penampang Memanjang
Pengukuran ini dimaksudkan untuk dapat mengetahui as dasar sungai yang ada
(existing), agradasi dan degradasi yang terjadi, serta dapat pula untuk menghitung
volume bahan galian golongan C yang dapat dieksploitir (jika ada).
Pengukuran penampang memanjang dilakukan sepanjang sumbu/as sungai.
Peralatan yang digunakan untuk pengukuran penampang memanjang adalah sama
dengan yang digunakan pada pengukuran titik kontrol horizontal, yaitu theodolith
wild T-O dan dilakukan bersamaan dengan pengukuran penampang melintang.
Titik referensi yang dipakai adalah titik kerangka utama.
Pengukuran Penampang Melintang
- Pengukuran profil melintang dilakukan pada setiap titik memanjang dan dibuat
tegak lurus sungai atau jalur profil memanjang.
- Pengukuran profil melintang dilakukan tiap interval 50 m (SID) dan 100 m (FS)
untuk sungai yang relatif lurus dan landai, serta 25 m (SID) dan 50 m (FS) untuk
sungai yang menikung dan berbukit.
- Lebar untuk profil melintang diambil 50 m ke kiri dan 50 ke kanan dari tepi
sungai.
- Alat ukur yang digunakan Theodolith Wild T-O atau yang sederajat.
Situasi Trase Sungai
Secara umum data penampang melintang dapat digunakan sebagai pedoman elevasi
medan pada sungai, tetapi banyak detail sekitar sungai yang tidak diukur misalnya :
Letak sungai dan pertemuan antara sungai utama dengan anak sungai (muara anak
sungai), letak jalan dan persimpangan jalan, bangunan dan batas kampung.
Pekerjaan Kantor
Pekerjaan kantor (studio) dapat diuraikan sebagai berikut :
- Pekerjaan Hitungan
Setelah hitungan awal pekerjaan pengukuran dilapangan terutama hitungan
kerangka kontrol horisontal dan vertical diselesaikan, maka proses selanjutnya
adalah penghitungan data secara simultan. Hitungan-hitungan yang dilakukan
adalah hitungan untuk data cross section dan detil situasi. Pekerjaan ini dapat
dilakukan dengan menggunakan calculator maupun dengan menggunakan
bantuan Personal Computer program Excel. Tahapan pekerjaan perhitungan ini
meliputi :
III - 11
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
Pekerjaan hitungan sementara harus selesai di lapangan, sehingga kalau ada
kesalahan dapat segera diulang untuk segera dapat diperbaiki.
Stasiun pengamatan matahari dicantumkan dalam seketsa.
Hitungan poligon dan sipat datar menggunakan metode perataan bowditch.
Pada gambar seketsa dicantumkan pula salah penutup sudut poligon beserta
jumlah titik, salah linier poligon beserta harga toleransi, serta jumlah jarak.
Perhitungan koordinat dilakukan dengan proyeksi UTM.
- Pekerjaan Penggambaran
Pekerjaan penggambaran dilakukan setelah pekerjaan hitungan selesai
dilakukan, penggambaran dilaksanakan dalam dua tahap yaitu proses
penggambaran draft pada media kertas putih. Setelah gambar draft ini disetujui
oleh pihak proyek, maka tahapan selanjutnya adalah proses pengeplotan gambar
pada media kertas kalkir dengan menggunakan program AutoCad. Adapun
spesifikasi penggambaran ini adalah sebagai berikut :
Kertas yang digunakan adalah kertas kalkir 80/85 gram, dengan format sesuai
dengan standar proyek.
Garis silang grid dibuat setiap 10 cm.
Gambar draft harus disetujui oleh Direksi sebelum dikalkir.
Semua Titik Referensi, BM eksisting yang terdapat dilapangan dan CP hasil
pemasangan baru harus digambar dengan legenda yang telah ditentukan dan
dilengkapi dengan koordinat dan elevasi.
Pada setiap interval 5 ( lima ) garis kontur dibuat tebal sebagai contour index.
Pencantuman legenda pada gambar harus sesuai dengan yang ada di
lapangan.
Penarikan kontur lembah, alur atau sadel bukit harus ada data elevasinya.
Overlap peta sebesar 5 cm.
Gambar dan keterangan mengenai kampung, sungai, jalan, sawah, bangunan
dan detil lainnya dicantumkan secara jelas.
Interval kontur untuk peta ikhtisar diambil 2,5 meter untuk daerah datar dan 5
meter untuk daerah berbukit.
Format gambar dan etiket peta sesuai dengan ketentuan yang telah ditetapkan
oleh Direksi Pekerjaan.
Titik poligon utama, poligon cabang dan poligon Raai digambar dengan
sistem koordinat.
III - 12
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
Skala penggambaran untuk penampang melintang daerah genangan adalah 1 :
500 untuk skala horisontal dan 1 : 200 untuk skala vertikal.
Skala penggambaran profil memanjang adalah 1: 500 skala horisontal dan
skala 1 : 200 untuk daerah tapak dan genangan.
D. Tahap IV : Penyelidikan Geologi & Mektan
Penyelidikan mekanika tanah di lapangan, kegiatan penyelidikan dilakukan pada
lokasi- lokasi yang akan ditentukan bersama dengan pengawas lapangan. Penyelidikan
lapangan ini terdiri dari :
- Bor tangan (hand bor)
- Test pit
- Pengambilan Sample
Sebelum dilakukan kegiatan tersebut terlebih dahulu dilakukan penentuan titik lokasi
penyelidikan. Penetuan titik lokasi ini harus dikaitkan dengan rencana/konsep desain
yang akan dilaksanakan, sehingga konsep desain yang diusulkan ditunjang data yang
memang telah dipersiapkan sebelumnya.
Adapun kriteria penentuan lokasi titik penyelidikan diantaranya adalah:
- dilakukan pada lokasi dimana akan dibuat suatu konstruksi diatasnya (rencana trase
tanggul).
- pada daerah yang mudah dijangkau atau terdapat jalan masuk terutama untuk lokasi
rencana bahan timbunan tanggul (quary area).
- pada daerah yang diperkirakan mempunyai bahan timbunan yang cukup tersedia
sesuai dengan kebutuhan, bila pada daerah tersebut pada akhirnya materialnya
dapat dipakai sebagai bahan timbunan.
Bor tangan (hand auger)
Kegunaan
Untuk mendapatkan keterangan mengenai tanah, jenisnya, sifat-sifat fisis dan
keadaan tanah itu sendiri.
Pelaksanaan
Bor tangan dilaksanakan dengan menggunakan berbagai macam bor (auger)
pada ujung bagian bawah dari serangkaian stang bor. bagian atasnya terdiri dari
stang berbentuk t untuk memutar stang bor. sebelum pemboran dilaksanakan
perlu diketahui beberapa hal sebagai berikut :
- Letak titik pemboran
III - 13
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
- Kedalaman pemboran
- Jenis contoh yang dikehendaki
- Macam bor yang akan digunakan
Peralatan yang dibutuhkan
- Bor jenis jarret diameter 10 cm dengan mata spiral,
- Bor jenis iwan diameter 10 cm dengan mata bor helical,
- Kepala pengambil contoh 6.8 cm dengan kuncinya,
- Satu set stang bor,
- Tabung ukuran contoh ukuran diameter 6.8 cm dan panjang 40 cm,
- Pemutar stang bor,
- Satu set pipa pelindung (casing) dengan sepatu dan dongkrak pencabut pipa,
- Kantong plastik,
- Lilin atau parafin,
- Kunci pipa dan dan obeng,
- Pita ukur,
- Pensil, kertas dan form data,
- Alas terpal untuk tempat contoh.
Prosedur pelaksanaan
- Setelah lubang untuk pemeriksaan dibuat dan bersih, kemudian bor
dimasukkan ke dalam tanah dengan memutar stang bor hingga bor penuh
terisi tanah dan kemudian stang ditarik ke atas. tanah dalam mata bor
dibersihkan ke dalam kantong plastik.
- Pengambilan contoh tidak asli (disturb sample):
- Untuk contoh ini dapat diambil dari contoh tanah dengan bor. tanah yang
diambil adalah contoh dari setiap lapisan yang ditentukan dengan
pemeriksaan visual. contoh kemudian dimasukkan dalam kantung plastik dan
diberi label.
- Pengambilan contoh asli (undisturb sample):
- Untuk cara ini diperlukan tabung contoh dengan ukuran 6.8 cm dan panjang
40 cm
Tabung contoh kemudian dimasukkan ke dalam lubang bor dan
kemudian ditekan perlahan-lahan sampai mencapai kedalaman 40 cm
Untuk memudahkan pemeriksaan laboratorium, minimal 60 % dari
tabung harus terisi tanah.
III - 14
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
Stang bor kemudian diputar dengan arah terbalik sehingga contoh tanah
terlepas dari kelilingnya dan contoh dapat diangkat ke atas.
Setelah tabung contoh diangkat keluar, dilepas dari kepala tabung, ujung
tanah diratakan dan dibersihkan kemudian diberi lilin/paraffin pada
ujung-ujungnya sebagai isolator.
Setelah lilin/paraffin mengering, contoh diberi label dan ditempatkan
pada tempat yang terlindung.
Penulisan label harus jelas dan dapat dimengerti maksudnya serta
informative, informasi yang harus dicantumkan antara lain: nomor
lubang bor, kedalaman pengambilan contoh dan lain sebagainya.
Hasil penyelidikan selanjutnya disusun dalam suatu penyelidikan
lapangan yang biasa disebut bor log.
Sumur Uji (Test Pit)
Kegunaan
- Penelitian visual tentang keadaan tanah setempat.
- Pengujian detail tentang perbedaan tanah, struktur dan profil akibat
perubahan cuaca.
- Observasi aliran air dan pengukurannya.
- Pengujian rendaman.
- Pencarian benda-benda geologi dan arkeologi atau detail fungsi yang ada.
- Penetapan model kelongsoran dari lereng galian, pondasi atau timbunan
dengan melokasikan daerah longsor.
- Mencari kelongsoran geologis dengan membuat/memperluas sumur uji
menjadi paritan untuk mendapatkan kedalaman lapisan batuan.
- Mengadakan percobaan di tempat dalam skala besar termasuk percobaan
daya dukung pelat dan percobaan pembebanan horizontal.
- Melokasikan titik bor.
- Mendapatkan contoh-contoh tanah.
- Menetapkan kestabilan galian.
Selain untuk keperluan diatas biasanya sumur uji juga dilaksankan untuk daerah
yang terpencil dimana peralatan sukar mencapai lokasi.
Peralatan yang dibutuhkan
- peta lokasi rencana - penggaris skala
- alat tulis - lembaran log
III - 15
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
- isolasi - kompas
- waterpass - tali
- palu geologi - palu biasa
- pacul - sekop
- pisau - pisau silet
- kamera - baki contoh
- batang tekan machintos - alat pemotong contoh
- tabung contoh - palu tabung
Prosedur pelaksanaan
- Pelaksana Pekerjaan harus menggali sumuran uji untuk dapat menentukan
pembagian lapisan tanah dan mengambil contoh untuk diuji.
- Ukuran sumuran uji.
Potongan melintang sebuah sumuran uji harus cukup besar untuk
memungkinkan dilakukannya pekerjaan penggalian, yakni sekitar 1,5 x 1,5 m
dengan kedalaman 3 sampai 5 meter.
- Pelaksana pekerjaan harus dapat menginterpretasikan lokasi borrow area
dengan baik misalnya jenis bahan timbunan untuk inti bendungan, pasir dan
batuan. Sehinga pembuatan sumuran uji lebih efesien.
- Bahan yang dikeluarkan dari galian harus dikumpulkan di sekitar sumuran uji
untuk mengetahui bahan lain setiap kedalaman tertentu.
- Agar pengambilan contoh dan klasifikasi tanah dapat dilakukan dengan baik,
dasar sumuran uji harus dibuat horizontal.
- Untuk pengambilan contoh tanah yang tidak terganggu, dapat dilakukan di
lapisan tanah yang berbeda ataupun pada kedalaman tertentu yang telah
mendapatkan persetujuan dari direksi.
- Metode pengambilan contoh tanah tidak terganggu dapat dilakukan dengan
bahan yang terbuat dari kayu dan berbentuk kubus, dimana satu bidang dari
kubus tersebut masih terbuka. Bagian dalam kubus dilumuri parafin. Ukuran
kubus 30 x 30 x 30 cm. Pada kedalaman yang sudah ditentukan untuk
pengambilan contoh tanah yang tidak terganggu, tanah dibentuk seperti kubus
dengan ukuran yang lebih kecil dari ukuran kubusnya. Setelah itu kubus
dimasukkan ke dalam tanah yang sudah terbentuk tadi. Bila tanah telah
masuk selutuhnya kedalam kubus, maka bagian bawah dari kubus dipotong.
III - 16
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
Satu bagian kubus yang terbuka kemudian ditutup dengan kayu yang bagian
dalamnya telah dilumuri parafin dan selanjutnya bagian itu dipaku.
- Bagian luar dari kubus diberi tanda: Nama proyek, nomor tes pit, kedalaman
pengambilan contoh tanah serta waktu pengambilannya dan disimpan
ditempat yang aman.
- Sedangkan untuk pengambilan contoh tanah yang terganggu, dapat diambil
dari dinding lubang sumuran uji. Contoh tanah dapat diambil dari setiap
lapisan tanah yang berbeda sekurang-kurangnya 30 kg. Selanjutnya contoh
tanah dapat dimasukkan kedalam karung plastik dan diikat dibagian
ujungnya. Pada bagian luar dari plastik diberi simbol nama proyek, lokasi
pengambilan contoh tanah, kedalaman pengambilan contoh tanah dan waktu
pengambilannya.
- Untuk contoh bahan timbunan berupa pasir dan batu, dimasukkan ke dalam
karung plastik sekurangnya 30 kg dan memberi tanda seperti di atas.
- Setelah masing-masing sumuran selesai, ahli geoteknik dari pihak Pelaksana
Pekerjaan harus membuat catatan mengenai hasil-hasil penemuannya,
mendiskripsi sumuran uji, mengambil foto-foto berwarna, serta
menyerahkannya kepada Pemberi Pekerjaan. Semua diskripsi tentang nama
proyek, lokasi pengambilan contoh tanah, kedalaman pengambilan contoh
tanah, deskripsi lubang, dan lain-lainnya harus disajikan oleh Pelaksana
Pekerjaan ke dalam satu log test pit dimana format log tersebut telah disetujui
oleh Pemberi Pekerjaan.
- Pada waktu membuat sumuran uji, harus dilakukan uji berat volume di
lapangan pada setiap kedalaman 2,0 m dengan metode berat volume pasir
atau metode volume air menurut JIS A 121 H/1971 atau ASTM D 2937 – 71,
SNI 03-6872-2002
Penyelidikan/penelitian laboratorium
Untuk mendapatkan ketelitian yang lebih akurat maka diperlukan penelitian
laboratorium guna mendapatkan data tentang jenis dan sifat tanah, baik dalam
keadaan asli maupun akibat adanya pembebanan.
Sehubungan dengan hal tersebut, jenis percobaan laboratorium dapat dibagi
menjadi dua bagian yaitu :
- sifat fisik tanah (index properties) : yaitu sifat fisik tanah dalam keadaan asli
yang dipergunakan untuk menentukan jenis tanah.
III - 17
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
- sifat mekanis tanah (engineering properties) : yaitu sifat tanah jika memperoleh
pembebanan dan digunakan sebagai parameter dalam perencanaan pondasi.
E. Tahap V : Pekerjaan Perencanaan Dan Detail Desain
Rencana awal sekurang-kurangnya akan meliputi hal-hal sebagai berikut :
- Menginventarisir permasalahan banjir yang ada.
- Menganalisa tentang sebab-sebab terjadinya banjir, plotting lokasi daerah banjir,
akibat-akibat genangan yang ditimbulkan dalam peta yang jelas, cara-cara untuk
menanggulangi masalah-masalah yang terjadi di daerah sungai tersebut.
- Menginventarisasi konstruksi dan dimensi seluruh bangunan/DD yang sudah ada.
- Menyusun dan menentukan alternatif pola pengendalian banjir sesuai dengan
permasalahan yang dihadapi.
- Menyusun rencana teknis pengendalian banjir, pengaturan sungai dan pengendalian
erosi dan sedimentasi. Rencana teknis tersebut meliputi hal-hal sebagai berikut :
Membuat analisis serta perhitungan debit banjir rencana secara sistematis
untuk beberapa kala ulang dan hasil perhitungan tersebut sekaligus merupakan
review terhadap perhitungan yang telah dibuat pada pekerjaan study
sebelumnya. Termasuk membuat rekomendasi program yang akan
dilaksanakan dalam penanganan Sungai Inggoi
Menjelaskan tentang sebab-sebab terjadinya banjir, lokasi daerah banjir,
akibat-akibat yang ditimbulkan serta cara-cara untuk menanggulanginya
Mengajukan beberapa alternatif pola pengendalian banjir, bedasarkan suatu
pola yang sesuai dengan rencana pengembangan kota dimasa yang akan datang
dan ditinjau dari segi hidraulis ekonomis dan sosial
Dari alternatif pola pengendalian banjir yang dipilih, kemudian dibuat rencana
bangunan /DD lengkap dengan metode-metode perhitungan yang dipergunakan
didalam rencana kerja yang diperlukan
Perencanaan hidraulis untuk bangunan-bangunan pengatur/DD dan perhitungan
stabilitas lereng
Untuk bangunan-bangunan besar seperti groundsil, pembuatan tanggul banjir,
harus dilakukan perhitungan stabilitas yang dilengkapi dengan penyelidikan
mekanika tanah
Desain harus didasarkan atas gambar-gambar tampang memanjang dan
tampang melintang sungai, dari hasil survey dan pengukuran dilapangan
III - 18
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
Proses desain terhadap semua kegiatan harus dikerjakan sesuai dengan
masukan-masukan yang dibahas dan disepakati dalam rapat kerja dan diskusi,
serta harus mengikuti Standart Perencanaan dari Departemen PU (KP)
Design Note
Pekerjaan design note meliptui hal-hal antara lain :
Design Note untuk pekerjaan tersebut harus dibuat secara sistematis
Rincian perhitungan desain harus diuraikan dengan jelas pada semua
pekerjaan yang direncanakan sehingga dapat dipahami dengan mudah
Seluruh detail desain dan gambar harus dikonsultasikan dengan pengawas
pekerjaan dan pihak-pihak yang terkait. Setelah selesai, desain dan
gambar-gambar diperiksa oleh pengawas untuk disetujui oleh pemberi
pekerjaan
Membuat syarat-sayarat teknis (dokumen tender) yang diperlukan
Menyusun rencana anggaran biaya (RAB) perhitungan volume (BOQ) dibuat
dalam bentuk buku laporan
Analisa Debit Sungai
Setelah didapat hasil pengukuran kecepatan aliran dan penampang melintang
sungai, maka perhitungan debit dapat dilakukan dengan 2 cara :
Mid section method
Lebar 1 sub seksi ditentukan oleh ½ jarak pengukuran vertikal sebelah kiri dan
½ jarak pengukuran sebelah kanan.
Mean section method
Lebar 1 sub seksi ditentukan oleh 2 pengukuran vertikal yang bersebelahan
(wi dan wi+1)
Penggambaran lengkung debit
Dari data hasil pengukuran debit sungai dapat digambarkan pada kertas grafik
aritmatik (blangko lengkung debit), skala mendatar merupakan nilai debit,
sedangkan skala vertikal atau tegak merupakan ketinggian muka air dengan
demikian lengkung debit (rating curve) adalah hubungan antara tinggi muka air
dengan debit sungai.
Selain penggambaran lengkung debit dengan tangan secara grafis, dapat pula
dengan bantuan komputer untuk mendapatkan persamaan kurva tersebut secara
analitis.
III - 19
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
Dengan didapatnya rating curve, maka dapat ditentukan debit untuk setiap tinggi
muka air sungai, seperti debit harian berdasarkan tinggi muka air perhari, dan
debit maksimum (banjir).
Lengkung debit secara numerik didasarkan pada persamaan fungsi parabola atau
polinom pada umumnya berbentuk persamaan berikut :
q = a h + b
q = a h2 + b h + c
keterangan :
q = debit
h = permukaan air
a, b dan c adalah tetapan atau konstanta yang dicari
Perhitungan tetapan/konstanta dihitung dengan cara kuadrat terkecil (least squares
method) dengan tujuan untuk memperkirakan nilai-nilai tertentu berdasarkan data
pengamatan yang ada dengan pertimbangan agar nilai perkiraan itu mengandung
kesalahan terkecil, sehingga dapat diabaikan. Dalam cara ini dicari suatu fungsi
hampiran yang mewakili/melalui titik-titik pengamatan tinggi muka air dan debit
yang ada. Untuk mempermudah perhitungan dilakukan dengan membuat tabel
(rating table) sesuai dengan kebutuhan unsur-unsur matriks.
Tabel aliran
Tabel aliran adalah tabel yang menyajikan data hitungan antara tinggi muka air
dan debit.
Debit ditentukan dari lengkung debit yang dibaca pada setiap ketinggian muka air
0,10 m, kemudian diinterpolasi untuk setiap ketinggian 0,010 m secara linier.
Analisa Dan Evaluasi Data Sosial Ekonomi
Analisa dan evaluasi dilakukan setelah berbagai data sosial ekonomi diperoleh
dari berbagai instansi/lembaga terkait baik dari pemerintah maupun masyarakat.
Data-data tersebut antara lain : data kependudukan, tataguna tanah, identifikasi
daerah genangan banjir, data sosial budaya masyarakat dan lain sebagianya. Data
tersebut selanjutnya dievaluasi serta disesuaikan dengan data sejenis yang
diperoleh dari instansi/sumber yang berbeda dan dikaji kesesuainnya. Dari kajian
dan evaluasi tersebut akan dihasilkan rekomendasi tentang daerah-daerah yang
secara sosial ekonomi memperoleh prioritas untuk segera dibebaskan dari bahaya
banjir.
III - 20
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
Analisa Mekanika Tanah
Hasil penyelidikan di laboratorium terhadap contoh-contoh tanah yang diambil
pada lokasi-lokasi yang akan direncanakan, akan menghasilkan data tanah
(engineering & index properties).
Pemeriksaan jenis tanah/batuan kualitatif dilakukan menurut aturan yang
disesuaikan dengan keperluannya, yaitu :
Kekerasan
- untuk jenis tanah kohesif dipergunakan inisial oh (overburden hardness),
yaitu mulai dari oh.1 s/d oh.5.
- untuk jenis batuan dengan inisial rh (rocks hardness), mulai dari rh-0 s/d rh-
5
Derajat pelapukan
- untuk jenis batuan dipergunakan klasifikasi yang dikemukakan oleh fookes
1972, mulai dari cw-hw-mw-pw-fw-f.
Untuk jenis tanah didasarkan pada “unconfined soil classification”
Penyelidikan secara lebih rinci geologi teknik mencakup penelitian terhadap
kondisi geoteknik dari tebing sungai dengan menggunakan alat sondir dan bor
tangan (hand bore) pada lokasi-lokasi yang akan direncanakan.
Seperti yang telah disebutkan pada bagian depan kegiatan penyelidikan mekanika
tanah ini meliputi antara lain :
pengeboran dan pengambilan contoh tanah (soil sample) pada lokasi kritis
sungai yang akan direncanakan.
penyondiran pada lokasi penelitian hingga kedalaman 10 -15 m atau tekanan
konus telah mencapai 250 kg/cm.
membuat sumur uji (test pit) pada lokasi rencana borrow area
penelitian di laboratorium untuk mengetahui sifat teknik tanah (engineering
properties) dan sifat fisik tanah (index properties) dari contoh tanah yang
diambil. penelitian contoh tanah dilakukan pada tanah yang tidak terganggu
(undisturbed soil) berupa penelitian mekanika tanah sebagai berikut :
Sifat teknik tanah (engineering properties) :
pengujian konsolidasi (consolidated test) untuk mendapatkan ; koefisien
kompresi (cc), koefisien konsolidasi (cv).
pengujian permeabilitas (permeability test), mendapatkan koefisien
permeabilitas (k).
III - 21
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
pengujian pemampatan (compaction test)
pengujian unconfined compressive strength.
pengujian geser langsung (direct shear test) untuk mendapatkan tegangan geser
()
pengujian triaxial (triaxial test) untuk mendapatkan ; koefisien kohesi (c) dan
sudut geser ().
percobaan california bearing ratio (cbr), untuk memperoleh nilai daya dukung
tanah.
Sifat fisik tanah (index properties) :
pengujian kadar (kandungan) air/water content/moisture content (wn), berat
isi/unit weight (n), dan berat jenis/specific gravity (s),
batas atterberg (batas cair-liquid limit/ll, batas plastis-plasticity limit/pl dan
indeks plastis-plasticity index/pi).
analisa gradasi/grain size analyze/hidrometer (% lolos).
Analisis Curah Hujan Dan Banjir Rancangan
a. Uji inlier – outlier data
Data curah hujan maksimum tahunan yang diperoleh sebelum dilakukan
analisis distribusi harus dilakukan dulu uji abnormalitas. uji ini digunakan
untuk mengetahui apakah data maksimum dan minimum dari rangkaian data
yang ada layak digunakan atau tidak.
Adapun langkah perhitungannya sebagi berikut :
1. data diurutkan dari besar ke kecil atau sebaliknya
2. mencari harga rerata log x
3. menghitung harga b
4. menghitung harga rerata xo
5. menghitung harga rerata x2
6. memperkirakan harga abnormal
7. menghitung harga laju resiko
b. Uji konsistensi data dengan metode raps
Sebelum data hujan ini dipakai terlebih dahulu harus melewati pengujian
untuk kekonsistenan data tersebut. metode yang digunakan adalah metode
RAPS (rescaled adjusted partial sums) (buishand,1982).
III - 22
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
Pengujian konsistensi dengan menggunakan data dari stasiun itu sendiri yaitu
pengujian dengan komulatif penyimpangan terhadap nilai rata-rata dibagi
dengan akar komulatif rerata penyimpangan kuadrat terhadap nilai reratanya,
lebih jelas lagi bisa dilihat pada rumus dibawah :
S 00
S Y Yk ii 1
k
dengan k = 1,2,3,...,n
y
kk D
SS
n
YYD
n
1i
2
i2y
nilai statistik q dan r
q = maks Sk
untuk 0 k n
r = maks Sk
- min Sk
Dengan melihat nilai statistik diatas maka dapat dicari nilai q/n dan r/n.
hasil yang di dapat dibandingkan dengan nilai q/n syarat dan r/n syarat,
jika lebih kecil maka data masih dalam batasan konsisten.
Tabel nilai q/n0.5 dan r/n0.5
nq/n0.5 r/n0.5
90% 95% 99% 90% 95% 99%10 1.05 1.14 1.29 1.21 1.28 1.3820 1.10 1.22 1.42 1.34 1.43 1.6030 1.12 1.24 1.48 1.40 1.50 1.7040 1.14 1.27 1.52 1.44 1.55 1.78100 1.17 1.29 1.55 1.50 1.62 1.85
1.22 1.36 1.63 1.62 1.75 2.00 (sumber: sri harto, 1993: 168)
c. Analisis frekuensi curah hujan harian maksimum tahunan
Untuk menghitung debit banjir rancangan dari data curah hujan (Rainfall
Runoff Method), harus dihitung terlebih dahulu besarnya curah hujan
rancangan (Rt). Karena data curah hujan yang mewakili hanya dari satu
III - 23
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
stasiun hujan (point rainfall), maka data tersebut dapat dianggap sebagai
hujan daerah (area rainfall).
Perhitungan analisis frekuensi dalam pekerjaan ini ditujukan untuk
menghitung curah hujan rencana yang nantinya digunakan untuk menghitung
tinggi muka air rencana. Tinggi muka air rencana ini berpengaruh dalam
menentukan tinggi embung. Ada 6 metode analisis frekuensi yang
dipergunakan yaitu : normal, log normal 2 parameter, log normal 3 parameter,
gumbel i, pearson iii dan log pearson iii. metode dipilih berdasarkan
penyimpangan yang terkecil.
d. Pemilihan distribusi
Untuk memperkirakan besarnya debit banjir dengan kala ulang tertentu,
terlebih dahulu data-data hujan didekatkan dengan suatu sebaran distribusi,
agar dalam memperkiraan besarnya debit banjir tidak sampai jauh melenceng
dari kenyataan banjir yang terjadi. Adapun rumus-rumus yang dipakai dalam
penentuan distribusi tersebut antara lain :
S1 = √(X- X )2
n−1 = standar deviasi
= koefisien keragaman
= koefisien kepencengan
= koefisien kurtosis
k = koefisien frekuensi didapat dari tabel
Pemilihan distribusi berdasarkan penyimpangan yang terkecil.
1. Distribusi normal
Distribusi ini mempunyai probability density function sebagai berikut :
dimana : = varian ; m = rata-rata.
III - 24
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
sifat khas lain distribusi ini yaitu nilai asimetrisnya (Skewnes) hampir
sama dengan nol dan dengan Kurtosis 3.
2. Ditribusi Log-Normal
probabilitas density function distribusi ini adalah :
1 1nx - mn2
p'(x) = eksp [ -1/2 [ ] ] ; ( m > 0 )
x n 2p n
dengan :
mn =
besar asimetrinya (skewnes) adalah :
dengan :
kurtosis (ck ) =
dengan persamaan (1), dapat didekati dengan nilai asimetri 3 dan selalu
bertanda positif. atau nilai skewnes cs kira-kira sama dengan tiga kali
nilai koefisien variasi cv.
3. Log Pearson Type III
Pada persamaan pearson terdapat 12 buah distribusi, tapi hanya
distribusi log-pearson type iii yang digunakan dalam analisis curah hujan
maksimum.
probability density function distribusi ini adalah :
dengan parameter :
c = 4/b1 - 1
III - 25
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
sedangkan :
harga rata-rata (mean) = mode +
standart deviation = + m2c
asimetri = 1/2 b1
4. Metode Gumbel
P ( X )=e [−(C−XC−B )
A ]
dalam penggambaran pada kertas milimeter dapat dituliskan sebagai
berikut :
hubungan antara faktor frekwensi k dengan kala ulang t dapat disajikan
dalam persamaam sebagai berikut :
secara umum frekwensi analisis dapat disederhanakan dalam bentuk :
dimana :
xt = besaran dengan kala ulang tertentu
x = besaran rata rata
s = simpangan baku
e. Uji kesesuaian pemilihan distribusi
Untuk mengetahui apakah data tersebut benar sesuai dengan jenis sebaran
teoritis yang dipilih maka perlu dilakukan pengujian lebih lanjut. untuk
keperluan analisis uji kesesuaian dipakai dua metode statistik sebagai
berikut :
1. Uji smirnov-kolmogorov
III - 26
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
Uji smirnov-kolmogorov diperoleh dengan memplot data dan
probabilitasnya dari data yang bersangkutan, serta hasil perhitungan
empiris dalam bentuk grafis dari kedua hasil pengeplotan, dapat diketahui
penyimpangan terbesar (D maks.). Penyimpangan tersebut kemudian
dibandingkan dengan penyimpangan kritis yang masih diijinkan (D cr),
pada proyek ini digunakan nilai kritis (significant level) a = 5 %. nilai
kritis D untuk pengujian ini tergantung pada jumlah data dan a .
2. Uji chi kuadrat (x2)
metode ini sama dengan metode smirnov-kolmogorov, yaitu untuk
menguji kebenaran distribusi yang dipergunakan pada perhitungan
frekuensi analisis distribusi dinyatakan benar jika nilai x2 dari hasil
perhitungan lebih kecil dari x2 kritis yang masih diizinkan. Metode chi
kuadrat diperoleh berdasarkan rumus :
Dengan :
x cal = nilai kritis hasil perhitungan
k = jumlah data
ef = nilai yang diharapkan (expected frequency)
of = nilai yang diamati (observed frequency)
Batas kritis x2 tergantung pada derajat kebebasan dan a. untuk kasus ini
derajat kebebasan mempunyai nilai yang di dapat dari perhitungan sebagai
berikut :
dk = jk - ( p + 1)
dengan :
dk = derajat kebebasan
jk = jumlah kelas
p = faktor keterikatan (untuk pengujian chi kuadrat mempunyai
keterikatan 2)
f. Distribusi hujan jam-jaman
Distribusi hujan (agihan hujan) jam-jaman ditetapkan dengan cara
pengamatan langsung terhadap data pencatatan hujan jam-jaman pada stasiun
yang paling berpengaruh pada das. Bila tidak ada maka bisa menirukan
III - 27
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
perilaku hujan jam-jaman yang mirip dengan daerah setempat pada garis
lintang yang sama. Distribusi tersebut diperoleh dengan pengelompokan
tinggi hujan ke dalam range dengan tinggi tertentu.
Dari data yang telah disusun dalam range tinggi hujan tersebut dipilih
distribusi tinggi hujan rancangan dengan berdasarkan analisis frekuensi dan
frekuensi kemunculan tertinggi pada distribusi hujan jam-jaman tertentu.
Selanjutnya prosentase hujan tiap jam terhadap tinggi hujan total pada
distribusi hujan yang ditetapkan. Dari hasil analisis ini ditetapkan hujan jam-
jaman di lokasi perencanaan yaitu untuk studi ini dipilih distribusi 6 jam yang
didistribusikan dengan cara mononobe.
Tabel Harga kritis (D cr ) untuk Smirnov Kolmogorov test
an
0.2 0.1 0.05 0.01
5101520253035404550
0.450.320.270.230.210.190.180.170.160.15
0.510.370.300.260.240.220.200.190.180.17
0.560.410.340.290.270.240.230.210.200.19
0.670.490.400.360.320.290.270.250.240.23
n > 50 1.07/n0.5 1.22/n0.5 1.36/n0.5 1.63/n0.5
Sumber : m.m.a. shahin, statistical analysis in hydrology volume 2, edition 1976
III - 28
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
Tabel Harga x2 untuk smirnov kolmogorov test
an
0.995 0.975 0.05 0.025 0.01 0.005
12345678910111213141516171819202530405060
0.00390.01000.07170.20700.41170.67570.93931.34441.73492.15592.60323.07383.56504.07474.60395.14225.69726.26486.84397.433910.519213.786220.706527.90335.5346
0.00980.05060.21580.46440.83121.23741.68922.17972.30003.24693.81584.40375.00875.62876.26216.90777.56428.23088.90669.590813.119716.790824.433132.357440.4817
3.84005.79147.81479.487711.070512.591614.067115.502316.919018.302019.675021.026122.367123.686824.995626.296227.567128.869330.143531.410432.657343.772955.758667.504879.0819
5.02007.32789.348411.143312.632514.649416.012817.534618.012820.483121.920023.336724.735626.119027.488428.845430.391031.426432.852334.167640.646546.979259.341771.420283.2976
6.63009.213011.344913.270715.086316.611918.475320.090321.666023.209324.725026.212027.688329.143330.577931.999933.408734.805336.190837.566244.314150.892263.680376.153988.3794
8.839010.596612.838114.860216.249618.547620.222221.955023.389324.145726.756928.299529.819031.815332.801334.207235.718337.156438.582239.995846.527653.672066.765979.490091.9517
III - 29
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
Tabel Nilai untuk koefisien skewness dalam tahun
koefisienperiode ulang ( tahun )
probabilitas kemungkinan terjadinya50 20 10 4 2 1
3.02.52.22.01.81.61.41.21.00.90.80.70.60.50.40.30.20.10.0-0.1-0.2-0.3-0.4-0.5-0.6-0.7-0.8-0.9-1.0-1.2-1.4-1.6-1.8-2.0-2.2-2.5-3.0
-0.396-0.360-0.330-0.370-0.282-0.254-0.225-0.195-0.164-0.148-0.132-0.116-0.099-0.083-0.066-0.050-0.033-0.0170.0000.0170.0330.0500.0660.0830.0990.1160.1320.1480.1640.1950.2250.2540.2820.3300.3600.3700.396
0.4200.1580.5740.6090.6430.6750.7050.7320.7580.7690.7800.7900.8000.8080.8160.8240.8300.8360.8420.8360.8500.8530.8550.8560.8570.8570.8560.8540.8520.8440.8320.8170.7990.7770.7520.7110.636
1.1801.2501.2841.3021.3181.3291.3371.3401.3401.3391.3361.3331.3281.3231.3171.3091.3011.2921.2821.2701.2581.2451.2311.2161.2001.1831.1661.1471.1281.0861.0410.9940.9450.8950.8440.7710.660
2.2782.2622.2402.2192.1932.1632.1282.0872.0432.0181.9981.9671.9391.9101.8801.8491.8181.7851.7511.7161.6801.6431.6061.5671.5281.4881.4481.4071.3661.2821.1981.1161.0350.9590.8880.7930.666
3.1523.0482.9702.9122.8482.7802.7062.6262.5422.4982.4532.4072.3592.3112.2612.2112.1592.1072.0542.0001.9451.8901.8341.7771.7201.6631.6061.5491.4921.3761.2701.1661.0690.9800.9000.7980.666
4.0513.8453.7063.6053.4993.3883.2713.1483.0222.9572.8912.8242.7552.6862.6152.5442.4722.4232.3262.3222.1782.1642.0691.9551.8801.8061.7331.6601.5881.4491.3181.1971.0870.9900.9050.7990.667
III - 30
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
g. Menghitung debit banjir rancangan
1. Metode rasional
Metode rasional dapat menggambarkan hubungan antara debit dengan
besarnya curah hujan untuk DAS dalam luas sampai 500 ha. debit banjir
dapat dihitung berdasarkan parameter hujan dan karakteristik DAS,
dengan rumus umum berikut :
Qp = 0.278 C I A
keterangan :
Qp = debit puncak banjir (m3/det)
C = koefisien aliran
I = intensitas hujan selama waktu konsentrasi (mm/jam)
A = luas daerah pengaliran sungai (km2)
Waktu konsentrasi adalah selang waktu antar permulaan hujan dan saat
selusuh areal DASnya ikut berperan pada pengaliran sungai. Salah satu
rumus yang digunakan adalah :
tc = 0.0195 i0.77 x s-0.385
keterangan :
tc = waktu konsentrasi (menit)
i = panjang lereng (m)
s = kemiringan lereng (m/m)
Besarnya koefisien limpasan tergantung pada jenis tanah dan penggunaan
tanah, diperlukan penyelidikan besarnya koefisien limpasan setiap DAS
agar hasil perhitungan debit puncak banjirnya teliti.
Ir.A.P. Melchior, dr. J. Boerema, Ir. F. Van kooten, Ir. J. P. Der
Weduwen menentukan hubungan curah hujan antara curah hujan dan
banjir dengan rumus :
Qp = a x b x q x f
keterangan :
Qp = debit puncak banjir (m3/det)
a = koefisien aliran
b = koefisien reduksi
q = hujan maks setempat dalam sehari ( point rainfall )
(m3/km2/det)
III - 31
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
f = luas DAS (km2)
2. Hidrograf satuan sintetik
Metode Nakayasu
persamaan umum hidrograf satuan sintetik nakayasu adalah
sebagai berikut (soemarto, 1987), dan dikoreksi untuk nilai waktu
puncak banjir dikalikan 0,75 dan debit puncak banjir dikalikan 1,2
untuk menyesuaikan dengan kondisi di indonesia.
Qp=12∗A∗Ro3 .68∗( 0.3∗Tp+T 0 . 3)
Dengan :
qp = debit puncak banjir (m3 /dt)
r0 = hujan satuan (mm)
tp = tenggang waktu dari permulaan hujan sampai puncak
banjir (jam)
t0.3 = waktu yang diperlukan oleh penurunan debit, dari debit
puncak sampai menjadi 30 % dari debit puncak
tp = tg + 0.8 tr
tg = 0.21 ´ l 0.7 ¾® l < 15 km
tg = 0.4 + 0.058 ´ l ¾® l > 15 km
t0.3 = a ´ tg
dengan :
l = panjang alur sungai (km)
tg = waktu konsentrasi (jam)
tr = satuan waktu hujan diambil 0.25 jam
a = untuk daerah pengaliran biasa diambil nilai 2
Persamaan hidrograf satuannya adalah :
1. pada kurva naik
0 t t qt = ( t / tp )2.4 x qp
2. pada kurva turun
III - 32
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
tp < t tp + t0.3
tp +t , < t t +2,5t
Gambar Hidrograf satuan Nakayasu
Metode Gamma -1
Cara ini dikemukakan oleh sri harto pada tahun 1985. setelah
mengadakan penelitian terhadap 30 das di pulau jawa. cara ini
sajikan dalam bentuk persamaan-persamaan empiris tentang sifat
dasar hidrograf satuan, yaitu waktu naik (tr), waktu dasar (tb) dan
debit puncak (qp). ketiganya dapat dilihat pada grafik berikut ini :
Gambar Hidrograf satuan Gamma 1
III - 33
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
Sisi naik merupakan garis lurus, sedang sisi resisi merupakan siku
eksponensial dengan persamaan :
qt = qp e-(t/k)
dimana :
qt : debit pada jam ke - t (m3/dt)
qp : debit puncak (m3/dt)
t : waktu dari saat terjadinya debit puncak (jam)
k : koefisien tampungan (jam)
Sedangkan parameter-parameter lainnya, dalam persamaan :
tr : 0,43 (l/100sf)3 + 1,0665 sim + 1,2775
qp : 0,1836 a0,5886 tr-0,4008 jn0,2381
tb : 27,4132 tr0,1457 s-0,0986 sn0,7344 rua0,2574
k : 0,5617 a0,7198 s-0,1446 sf-1,0697 d0,0452
dengan :
tr : waktu naik (jam)
qp : debit puncak (m3/dt)
tb : waktu dasar (jam)
k : koefisien tampungan (jam)
l : panjang sungai utama (km2)
d : kerapatan jaringan lurus (km/km2)
sf : faktor sumber : perbandingan antara jumlah panjang sungai
tingkat 1 dengan jumlah panjang sungai semua tingkat (tak
berdimensi).
sn : frekuensi sungai : perbandingan antara jumlah segmen
sungai-sungai tingkat 1 dengan jumlah sungai semua tingkat
(tak berdimensi)
wf : faktor lebar : perbandingan antara lebar DAS yang diukur
dari titik disungai yang berjarak ¾ l dan lebar DAS yang
diukur dari titik yangberjarak ¼ l dari tempat pengukuran
(tak berdimensi)
sim : faktor simetris : hasil kali antara faktor lebar (wf) dengan luas
relatif das sebelah hulu (rua) (tak berdimensi)
III - 34
tTb
Qp
Tp
tp
T t
i tr
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
jn : jumlah pertemuan sungai (tak berdimensi)
s : landai sungai rerata (tak berdimensi)
Aliran dasar diperkirakan dengan menggunakan persamaan
pendekatan sebagai berikut :
Qb = 0,4751. a0,6444 . d0,9430
Metode Snyder
Dalam permulaan tahun 1938, f.f. snyder dari amerika serikat telah
membuat persamaan empiris dengan koefisien-koefisien empiris
yang menghubungkan unsur-unsur hidrograf satuan dengan
karakteristik daerah pengaliran. hidrograf satuan tersebut ditentukan
secara cukup baik dengan hubungan ketiga unsur yang lain yaitu qp
(m3/dt), tb serta tr (jam).
Gambar Hidrograf satuan sintetik Snyder
unsur-unsur hidrograf tersebut dihubungkan dengan :
a : luas daerah pengaliran (km2)
l : panjang aliran utama (km)
lc : jarak antara titik berat daerah pengaliran dengan pelepasan
(outlet) yang diukur sepanjang aliran utama
Dengan unsur-unsur tersebut di atas snyder membuat rumus-
rumusnya seperti berikut :
tp = ct ( l.lc )0.3
te = tp / 5.5 ; tr = 1 jam
III - 35
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
qp = 2.78 * ( cp.a / tp )
tb = 72 + 3 tp
Penggambaran kurva hidrograf satuan didasarkan pada parameter cp
(peaking coeficient) dan tp (time lag). Metode clark untuk memplot
kurva hidrograf, membutuhkan parameter tc (waktu konsentrasi) dan
r (koefisien tampungan). Parameter tersebut didapat dari metode
snyder, yang merupakan awal dari proses iterasi metode clark.
Perhitungan iterasi dilakukan dengan sampai 20 kali atau nilai cp
(berkisar 0.4 – 0.8) dan tp yang diberikan, memberikan kesalahan
1% dengan nilai hasil perhitungan cp dan tp. Secara umum
persamaannya adalah sebagai berikut :
CPTMP=Qmax
T peak−0 .5
Δt
alag = 1.048 ( tpeak – 0.75 a )
dimana :
cptmp : koefisien cp snyder
alag : time lag snyder, mempunyai durasi sama dengan tp/5.5
(jam)
Time lag dapat diestimasikan dengan menggunakan persamaan
snyder :
alag= 0.75 * ct * ( l * lc ) n
dimana :
ct : koef. snyder (1.1 – 2.2)
l : panjang sungai (km)
lc : panjang sungai ke titik berat das (km)
n : koefisien
parameter l dan lc didapat dari peta topografi
h. Perencanaan Desain Rinci
Desain Kriteria
Desain criteria yang digunakan harus berpatokan pada :
a. Standar Teknis dan Perundang-undangan
Acuan Standar Teknis dalam pekerjaan ini, Konsultan diwajibkan
III - 36
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
menggunakan standar-standar teknis yang berlaku dan atau referensi
lain yang sesuai dan setara, antara lain :
- Permen PU No. 04/PRT/M/2009 tentang Sistem Jaminan Mutu;
- KP-07 Kriteria Perencanaan Bagian Standar Penggambaran;
- PT-03 Persyaratan Teknis Bagian Penyelidikan Geoteknik;
- Pd. T-10-2004-A Pedoman Teknis Pengukuran dan Pemetaan
Teritris Sungai;
- SNI 19-6988, 2004 Tata Cara Pengukuran Kontrol Vertikal;
- SNI 19-6724, 2002 Tata Cara Pengukuran Kontrol Horizontal;
- SNI 19-6502.2, 2000 Tata Cara Pembuatan Peta Rupa Bumi
Skala 1 : 25000;
- SNI 03-3441, 1994 Tata cara perencanaan teknik pelindung
tebing sungai dari pasangan batu;
- SNI 03-1724, 1989 Pedoman dan perencanaan hidrologi dan
hidraulik untuk bangunan di sungai;
- Standar Nasional Indonesia (SNI), untuk penyelidikan di
laboratorium dilakukan menurut prosedur yang berlaku dan
memenuhi syarat atau modifikasi dari aturan yang telah
disesuaikan dengan standarisasi (ASTM, AASHO);
- Standar pedoman Lain yang Terkait.
Penetapan Pola Pengendalian Banjir
Penetapan pola pengendalian banjir merupakan hal yang penting dalam
proses pembuatan perancanaan teknis, sehingga akan menghasilkan suatu
hasil desain yang efektif dan efisien. Mengingat kondisi dan
permasalahan yang berbeda antara sungai satu dengan yang lain, maka
pola pengendalian banjir pada Sungai Inggoi ini harus ditetapkan secara
khusus pula.
Penetapan tersebut akan dilakukan dengan meninjau dan
mempertimbangkan hal-hal sebagai berikut :
- Memanfaatkan alur sungai dan bantaran serta sempadan sungai yang
sebagian masih cukup tersedia di sungai tersebut.
- Pangsa sungai yang dalam kondisi kritis lebih diprioritaskan
penaggulangannya.
III - 37
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
- Jenis konstruksi bangunan /DD yang akan diaplikasikan relatif mudah
dilaksanakan di lapangan dan mudah dalam memperoleh materialnya.
- Konstruksi bangunan/DD yang dipilih harus direncanakan seekonomis
mungkin tanpa mengurangi fungsi dan mutu teknis serta mudah dalam
pemeliharaannya.
- Menghindari jalur yang banyak menuntut pembebasan lahan dan
menggusur permukiman, karena selain menambah biaya
pembangunan juga dapat menimbulkan kerawanan sosial.
- Pelaksanaan pekerjaan direncanakan akan dilakukan secara bertahap
sejalan dengan skala prioritas.
- Metode pengendalian banjir secara non struktural, juga akan menjadi
solusi pendukung yang cukup penting.
Perencanaan Hidrolis Sungai
Untuk menghitung kemiringan dasar sungai rata-rata, diperlukan data
elevasi dasar sungai terdalam (talweg) dan jarak dasar sungai pada
masing-masing ruas sungai yang ditinjau.
Rumus yang digunakan untuk perhitungan adalah regresi linier.
y = a x + b
keterangan :
(xi – yi)
(xi – yi) –
n
a =
xi2
(xi) –
n
(yi) (xi)
b = – a
n n
III - 38
he
1 2
V12
2 g
he
hf = Sf Dxa
1
V22
2 ga
2
y2
y1
Z2
Z1
S0 Dx
Z2
Z1
z1
z2
Garis Persamaan
Gambar Sketsa Rumus Persamaan Garis Energi pada Saluran
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
Perhitungan tinggi muka air debit banjir rencana. pada dasarnya
persamaan yang digunakan adalah dengan metoda tahapan standar,
sebagai berikut :
Z1 + α 1
V1 2
2 g= Z2 + α2
V 22
2 g+ h f + he
h f = S f . Δx
he = k . [α 2
V22
2 g− α 1
V 12
2 g ]Berikut diberikan ilustrasi persamaan gasir energi pada saluran terbuka.
H1 = Z1 + α 1
V 12
2 g
dan
H2 = Z2 + α 2
V 22
2 g
maka
H1 = H2 + hf + he
III - 39
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
dimana :
z1 , z2 = elevasi muka air
v1 , v2 = kecepatan rata-rata
a1 , a2 = koefisien energi
g = percepatan gravitasi
hf, he = kehilangan energi
Dx = jarak penampang melintang
sf = kemiringan geser rata-rata
k = koefisien kehilangan energi
Analisa hidrolika yang dilakukan pada pekerjaan ini akan menggunakan
bentuan perangkat lunak (software) HEC-RAS. Perangkat lunak HEC-
RAS merupakan program yang digunakan untuk perhitungan analisis
hidraulik satu dimensi. Analisis hidraulik yang dapat dilakukan tersebut
adalah perhitungan profil permukaan air pada aliran tunak (steady flow)
maupun unsteady flow. HEC-RAS didesain untuk melakukan
perhitungan pada jaringan saluran alami maupun saluran buatan.
Gambar Program HEC-RAS
Kunci utama pemodelan pada HEC-RAS adalah penggunaan representasi
data geometri dan perhitungan geometri serta perhitungan hidraulik
berulang. Dasar prosedur perhitungan yang digunakan adalah didasarkan
pada pemecahan persamaan kekekalan energi satu dimensi. Kehilangan
energi dievaluasi dengan gesekan (persamaan Manning) dan kontraksi
maupun ekspansi. Persamaan momentum digunakan pada situasi dimana
profil permukaan air berubah secara cepat. Situasi ini mengikutkan
perhitungan daerah aliran yang bercampur, perhitungan strukutur
III - 40
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
hidraulik, dan mengevaluasi profil pada sungai yang berhubungan atau
bercabang.
Persamaan Dasar untuk Perhitungan Profil
Profil permukaan air dihitung dari suatu potongan melintang saluran
ke potongan selanjutnya dengan memecahkan persamaan kekekalan
energi dengan prosedur interaktif yang disebut Metode Tahapan
Standar (Standard Step Method). Persamaan kekekalan energi ditulis
sebagai berikut :
Y 2+Z2+α2 V
22
2g=Y 1+Z1+
α1 V12
2g+he
Dimana :
Y1, Y2 = kedalaman air pada potongan melintang
Z1, Z2 = elevasi pada saluran utama
V1, V2 = kecepatan rata-rata (jumlah total debit)
a1, a2 = koefisien tinggi kecepatan
he = kehilangan energi
Kehilangan energi antara dua potongan melintang diakibatkan oleh
kehilangan energi akibat gesekan dan ekspansi maupun kontraksi.
Persamaan kehilangan tinggi energi dituliskan sebagai berikut :
he=L S f +C [α2V22
2g−
α1V12
2g ]Dimana :
L = jarak sepanjang bentang yang ditinjau
S̄ f = kemiringan gesekan (friction slope) antara dua potongan
melintang
C = koefisien ekspansi atau kontraksi
Jarak sepanjang bentang yang ditinjau, L, dihitung dengan persamaan:
L=LlobQ̄ lob+Lch Q̄ch+L rob Q̄rob
Q̄lob+Q̄ch+Q̄rob
Dimana :
III - 41
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
Llob, Lch, Lrob = jarak sepanjang potongan melintang pada
aliran yang ditinjau di pinggir kiri sungai/left
overbank (lob), saluran utama/main channel
(ch), dan pinggir kanan sungai/right overbank
(rob).
Q̄lob, Q̄ ch, Q̄ rob = jarak sepanjang potongan melintang pada
aliran yang ditinjau di pinggir kiri sungai (lob),
saluran utama (ch), dan pinggir kanan sungai
(rob).
Pembagian Potongan Melintang (Cross Sections)
Penentuan penyaluran total aliran dan koefisien kecepatan untuk
potongan melintang membutuhkan pembagian aliran menjadi
beberapa satuan sehingga kecepatan didistribusikan secara merata.
Pendekatan yang digunakan pada HEC-RAS adalah membagi daerah
aliran pada pinggir saluran atau sungai dengan menggunakan masukan
nilai n pada potongan melintang dimana nilai n berubah sebagai dasar
pembagian.
Penyaluran/aliran dihitung di dalam tiap sub bagian dari bentuk
persamaan Manning berikut ini :
Q=KSf1/2
K=1,486n
AR2/3
Dimana :
K = penyaluran untuk suatu sub bagian
n = koefisien kekasaran Manning untuk sub bagian
A = luas daerah aliran pada sub bagian
R = jari-jari hidraulik pada sub bagian
III - 42
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
Gambar Menu Editing Data Geometri Saluran
Program akan menjumlahkan tambahan penyaluran pada pinggir
saluran utuk mendapatkan penyaluran pada sebelah kiri dan kanan
pinggir sungai. Penyaluran saluran utama dihitung dengan cara biasa
sebagai satu bagian penyaluran. Jumlah total penyaluran dapat
diperoleh dengan menjumlahkan tiga sub bagian penyaluran, yaitu :
sub bagian kiri pinggir sungai, saluran utama, dan sub bagian kanan
pinggir sungai.
Perhitungan Nilai Rata-Rata Tinggi Energi Kinetik
Perangkat lunak HEC-RAS adalah program perhitungan profil
permukaan air satu dimensi, oleh karenanya hanya satu permukaan air
dan satu tinggi energi rata-rata yang dihitung pada tiap potongan
melintang. Jika suatu nilai permukaan air diketahui, rata-rata tinggi
energi didapatkan dengan menghitung tinggi energi aliran dari tiga
sub bagian pada potongan melintang (left overbank, main channel,
dan right overbank).
Untuk menghitung rata-rata energi kinetik diperlukan perhitungan
koefisien tinggi kecepatan alpa (a). Alpha dihitung dengan cara
sebagai berikut :
αV̄ 2
2g=
Q1(V1
2
2g )+Q2(V22
2g )Q1+Q2
III - 43
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
α=
2g [Q1(V12
2g )+Q2(V22
2g )](Q1+Q2 )V̄
2
α=Q1 V
12+Q2 V12
(Q1+Q2 )V̄2
Dalam bentuk umumnya :
α=Q1V
12+Q2V12+ .. .. .. .+QN V
N2
QV̄ 2
Koefisien kecepatan, a, dihitung berdasarkan pada penyaluran di tiga
bagian aliran. Persamaan tersebut dapat ditulis dalam bentuk
penyaluran dan daerah luasannya seperti pada persamaan di bawah
ini:
α=
( A t )2[ (K lob)
3
( A lob)2+(K ch )
3
( Ach )2+(K rob )
3
( A rob)2 ]
(K t )3
Dimana :
At = jumlah total luas daerah aliran pada potongan
melintang
Alob, Ach, Arob = luas daerah pada tiap sub bagian penampang
saluran
Kt = jumlah total penyaluran pada potongan
melintang
Klob, Kch, Krob = penyaluran pada sub bagian penampang saluran
Perhitungan Kehilangan Energi Akibat Gesekan
Kehilangan energi akibat gesekan yang diperhitungkan pada HEC-
RAS adalah produk dari Sf dan L. Kemiringan gesekan Sf pada tiap
bagian potongan melintang dihitung dari persamaan Manning sebagai
berikut :
S f=(QK )
2
Bentuk alternatif persamaan-persamaan kemiringan Sf pada HEC-
RAS adalah :
III - 44
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
Persamaan Penyaluran Rata-rata :
S̄ f=( Q1+Q2
K1+K 2)2
Persamaan Kemiringan Gesekan Rata-rata :
S̄ f=S f
1+S f
2
2
Persamaan Kemiringan Gesekan Rata-rata Geometri :
S̄ f=√S f1.S f
2
Persamaan Kemiringan Gesekan Rata-rata Harmonik :
S̄ f=2Sf
1. S f
2
S f1+S f
2
Persamaan tersebut diatas adalah persamaan standar yang digunakan
oleh program. Persamaan ini secara otomatis digunakan kecuali jika
persamaan yang berbeda diinginkan. Program juga menyediakan
pilihan untuk memilih persamaan secara otomatis sesuai dengan
daerah aliran dan tipe profil yang ditinjau.
Perhitungan Kehilangan Energi Akibat Kontraksi Dan Ekspansi
Kehilangan energi akibat kontraksi dan ekspansi pada HEC-RAS
dihitung dengan persamaan berikut ini :
ho=C[ α1V1
2
2g−
α 2V22
2g ]Dimana :
C = koefisien ekspansi atau kontraksi
Program akan mengasumsikan kontraksi terjadi jika tinggi kecepatan
di hilir lebih besar dari pada tinggi kecepatan di hulu. Sebaliknya,
ekspansi terjadi jika tinggi kecepatan di hulu lebih besar dari pada
tinggi kecepatan di hilir.
Detail Desain
Berdasarkan peta situasi sungai dari hasil pengukuran serta kunjungan
lapangan secara rinci, dapat diberikan gambaran permasalahan yang
terjadi dan pemecahan masalah dengan konsep-konsep yang telah
dijelaskan pada sebelumnya. Dalam pemecahan masalah yang
III - 45
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
dikemukakan mencakup penyelesaian dalam beberapa tahap, yaitu
penyelesaian jangka pendek, penyelesaian jangka menengah,
penyelesaian jangka panjang.
Penyelesaian jangka pendek meliputi daerah-daerah kritis dan beresiko
tinggi jika tidak dengan segera ditangani atau bahkan sudah
menimbulkan kerugian. Penyelesaian jangka menengah meliputi daerah-
daerah kritis yang diprediksi masih belum terlalu berpengaruh terhadap
daerah pemukiman ataupun sarana dan prasarana lain. Penyelesaian
jangka panjang disini mencakup penyelesaian pengaturan sungai secara
menyeluruh dan sistematis.
Seperti telah dijelaskan sebelumnya dalam penyelesaian jangka pendek
ini adalah merupakan kebutuhan yang sangat mendesak yang harus
segera ditanggulangi penanganannya. Yang masuk dalam kategori dalam
jangka pendek ini adalah :
1). Sosialisasi dan Pelaksanaan Pengendalian Banjir Dengan Cara Non
Struktural
Usaha ini pada umumnya tidak melibatkan pelaksanaan konstruksi
fisik yang besar. Oleh karenanya dilihat dari sudut morfologi dan
lingkungan sungai, usaha ini tidak mempunyai dampak negatif
karena tidak mengubah kondisi fisik sungai. Disamping dapat
mengurangi kerugian yang diakibatkan oleh banjir, usaha ini juga
berdampak positif terhadap upaya konservasi tanah dan air. Kegiatan
yang termasuk dalam usaha ini antara lain :
A. Pengelolaan DAS
Upaya pengelolaan DAS bertujuan untuk menjadikan DAS
(terutama bagian hulu) sebagai waduk alam yang mampu
menampung sebanyak-banyaknya air hujan yang jatuh sehingga
besar aliran permukaan dapat dikurangi, serta mengurangi
tingkat erosi lahan.
Pelaksanaan pengelolaan DAS antara lain mencakup hal-hal
sebagai berikut :
- Pencagaran vegetasi (hutan) terutama di bagian hulu DAS.
- Pengaturan tata pengelolaan lahan yang sesuai dengan
kaidah-kaidah konservasi.
III - 46
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
- Pembuatan bangunan-bangunan pengendali kemiringan dan
erosi sepanjang alur erosi.
- Penanaman tanaman-tanaman pencegah erosi.
- Dan lain sebagainya.
Pelaksanaan pengelolaan DAS dapat diperkuat dengan
melakukan hal-hal sebagai berikut :
- Pengendalian penebangan hutan serta mengadakan reboisasi.
- Dalam pengelolaan ladang, disarankan untuk menanam
tanaman yang membutuhkan pengelolaan tanah minimum
serta yang mempunyai efek dapat mengurangi atau menahan
aliran permukaan.
- Saluran-saluran pembuangan punggung alam agar dilengkapi
dengan bendung-bendung penahan sedimen kecil dan
permukaan saluran agar dilindungi dengan menggunakan
rumput.
- Tidak diperkenankan ada aktivitas peladangan atau
pengolahan lahan lainnya di sepanjang lembah sungai.
- Di sepanjang alur sungai disarankan untuk disediakan
semacam sabuk hijau (green-belt).
B. Pengendalian dan pengelolaan dataran banjir
Kegiatan ini bertujuan untuk memperkecil kerugian yang
diakibatkan oleh banjir, termasuk kerugian sosial ekonomi dan
kerusakan lingkungan. Kegiatan pengendalian dan pengelolaan
dataran banjir dilaksanakan berdasarkan informasi peta rawan
banjir yang telah ditetapkan sebelumnya. Dalam kaitan ini,
informasi yang terdapat pada peta rawan banjir harus ditambah
dengan analisa dan reko-mendasi atas resiko kerugian.
Rekomendasi yang termuat dalam peta rawan banjir dengan
segala tingkat resiko harus ditetapkan dengan Peraturan Daerah
(Perda) agar dapat dilaksanakan dengan baik. Perda untuk
penetapan daerah rawan banjir pada prinsipnya mencakup hal-
hal sebagai berikut :
III - 47
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
- Membatasi atau mencegah pembangunan baru pada daerah
yang mempunyai resiko kerugian akibat banjir, sehingga
kerugian material dan korban jiwa dapat dikurangi/dihindari.
- Harus dapat mencegah timbulnya kegiatan-kegiatan baru
yang dapat menempati daerah genangan.
Konsekuensi dari penetapan perda atas daerah rawan banjir
adalah bahwa instansi teknis yang berwenang harus dapat
menetapkan daerah tersebut secara rinci yang menyangkut
besaran-besaran banjir kuantitatif seperti areal cakupan, lama
dan tinggi banjir termasuk penetapan elevasi lantai bangunan.
Pengaturan atas daerah rawan banjir sebaiknya harus terpadu
dalam kegiatan pengendalian dan pengelolaan dataran banjir
tersebut. Secara teknis disarankan paling tidak harus
menyangkut komponen-komponen sebagai berikut :
- Efek dari suatu kegiatan terhadap pengikatan masalah banjir.
- Daerah yang rawan banjir, termasuk resiko kuantitatif dan
kualitatif yang diakibatkan oleh banjir.
- Penyebab, frekuensi dan luasan banjir.
- Rencana menyeluruh dari daerah untuk penanggulangan
bahaya banjir.
- Program asuransi daerah.
- Perimbangan antara pengendalian banjir yang bersifat
rekayasa teknik dan yang bersifat pengaturan.
- Dan lain-lain.
C. Sandi bangunan
Dalam upaya pencegahan bahaya dan kerugian akibat banjir,
pembuatan sandi bangunan mempunyai maksud sebagai berikut:
- Agar bangunan beserta komponen-komponennya stabil
(tahan) terhadap ancaman banjir, dan
- Bangunannya sendiri dapat dihindarkan dari genangan banjir
dengan cara meninggikan lantainya.
Usaha ini belum begitu memasyarakat karena pedoman dan
aturannya belum ada, namun di beberapa tempat di Sumatera
III - 48
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
dan Kalimantan masyarakat secara instingtif telah
melaksanakannya dengan cara membuat rumah-rumah
panggung.
2). Perencanaan Bangunan /DD Secara Struktural
Bangunan yang direncanakan terutama untuk keperluan
pengendalian banjir secara umum terdiri dari dua jenis, yaitu
bangunan pengaman limpasan banjir, misal : tanggul, bendungan dan
bangunan pengaman tebing serta pengendali dasar sungai misalnya;
dinding penahan, krib dan lain sebagainya.
Tanggul
Tanggul disepanjang sungai adalah salah satu bangunan yang
paling utama dan paling penting dalam usaha melindungi
kehidupan dan harta benda masyarakat terhadap genangan-
genangan yang disebabkan oleh banjir dan badai. Tanggul
dibangun terutama dengan konstruksi urugan tanah, karena
tanggul merupakan bangunan menerus yang sangat panjang
serta membutuhkan bahan urugan yang volumenya sangat besar.
- Tinggi jagaan
adalah tinggi tambahan pada tanggul untuk menampung
loncatan air dari permukaan sungai, ataupun penurunan dasar
sungai. Standar tinggi jagaan tanggul dapat dilihat pada tabel
berikut :
- Lebar mercu tanggul
III - 49
Debit banjir rencana (m3/dt) < 200 200 - 500 500 - 2.000 2.000 - 5.000 5.000 - 10.000 > 10.000
Tinggi jagaan (m) 0,60 0,80 1,00 1,20 1,50 2,00
Debit banjir rencana (m3/dt)
Lebar mercu (m)
< 500 3
500 - 2.000 4
2.000 - 5.000 5
5.000 - 10.000 6
> 10.000 7
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
- Bahan yang sangat cocok untuk pembangunan tanggul adalah
tanah dengan karakteristik :
Dalam keadaan jenuh air mampu bertahan terhadap
gejala gelincir dan longsor.
Pada waktu banjir yang lama tidak rembes atau bocor .
Penggalian, transportasi dan pemadatannya mudah.
Tidak terjadi retak-retak yang membahayakan kestabilan
tubuh tanggul.
Bebas dari bahan-bahan organis, seperti akar, pohon-
pohonan dan rumput.
- Analisa stabilitas lereng :
Perhitungan stabilitas lereng sebuah tanggul pada dasarnya
adalah dengan memperhitungkan kekuatan geser yang terjadi
dalam badan tanggul, yaitu dengan menghitung besarnya
kekuatan geser yang diperlukan dengan kekutan geser yang
ada, dari perbandingan tersebut didapatkan faktor keamanan.
Cara ini biasa disebut sebagai cara keseimbangan batas
(equlibrium method). Adapun untuk mengetahui kekuatan
geser tanah dapat dihitung dengan menggunakan rumus
sebagai berikut :
s = c ' + (σ − u ) tan φ'
dimana :
s = kekuatan geser tanah
σ = tegangan normal pada bidang geser
c ' = cohesion intercept interm of effective stress
φ ' = angle of shearing resistance in term of effective stress
Pertama dianggap bahwa akan terjadi kelongsoran pada suatu
bidang gelincir tertentu, dan dihitung gaya dan momen yang
menyebabkan kelongsoran pada bidang tersebut, akibat berat
tanah. ini disebut penggerak (sliding force) atau momen
III - 50
R
S
s = c' + P' tan
s l F
X
b
W
l
S =
c' l
S
c' l
S
Gaya pada segmen
c' l F
F
P' tan
E
n
Xn
P'
Xn+1
W
F
Xn
P'
En+1
P
P
S
ul
P
ul
P
P'
S
ul
P
En - En+1
Xn - Xn+1
Gambar Sketsa Stabilitas Lereng Metode Bishop
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
penggerak (turning moment). kemudian dihitung gaya dan
moment yang melawan kelongsoran, akibat kekuatan geser
tanah, ini disebut momen melawan (resisting moment).
Perbandingan antara momen melawan (resisting moment)
dengan momen penggerak (turning moment) merupakan
faktor keamanan terhadap kelongsoran pada bidang geser
yang bersangkutan. Cara ini dilakukan beberapa kali pada
bidang gelincir lain sampai didapat nilai faktor keamanan
terkecil.
Metode Bishop
Ada dua cara yang biasa digunaan dalam perhitungan
stabilitas lereng, yaitu cara biasa (cara fellinius atau cara
usbr) dan cara bishop yang telah digunakan pada tahun 1955.
Sebagai contoh ditinjau lereng dan bidang gelincir seperti
pada gambar berikut, untuk melakukan perhitungan ini
lereng perlu dibagi dalam sejumlah segmen, supaya ketidak
seragaman tanah dapat diperhitungkan juga supaya gaya
normal pada bidang geser dapat ditentukan.
Momen penggerak segmen = wx, dimana w = berat segmen.
III - 51
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
jadi momen penggerak seluruhnya :
= ∑ Wx
= ∑ Wx . R . sin α = R ∑ W . sin α
Faktor keamanan (sf) menurut definisi yang paling sering
digunakan, adalah perbandingan antara kekuatan geser yang
ada dengan kekuatan geser yang diperlukan untuk
mempertahankan kestabilan.
jadi kalau kekuatan geser = s, maka kekuatan geser untuk
mempertahankan kestabilan =
sF
bilamana :
s = gaya pada dasar segmen
maka :
s =
s lF
sehingga :
momen melawan segmen =
s lF
R
momen melawan seluruhnya =∑ s l
FR
=
RF ∑ s l
Dengan mempersamakan momen melawan dengan momen
penggerak, maka :
R ∑ W sin α = RF ∑ s l
sehingga :
F =∑ s l
∑ W sin α
III - 52
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
Dengan menggunakan cara tegangan efektif (effective stress
analysis), nilai s pada persamaan (2) diganti dengan rumus
kekuatan geser seperti pada rumus (1), sehingga :
F =∑ [ c ' l + ( σ l − u l ) tan φ ]
∑ W sin α
= 1
∑ W sin α∑ [ c ' l + ( P − u l ) tan φ ]
Dimana p ialah gaya normal pada dasar segmen yang
bersangkutan. nilai w , α dan l dapat diperoleh secara
langsung untuk setiap segmen, sedangkan c ' danφ ' dapat
ditentukan di laboratorium. nilai tegangan air pori (u) juga
dapat diukur dilapangan. hanya nilai p yang belum diketahui.
Gaya normal (p) ini tidak dapat ditentukan dengan cara
menghitung keseimbangan statis (karena terdapat keadaan
statis tidak tertentu), sehingga harus dipakai suatu cara
pendekatan untuk menentukan besarnya (p).
Pada cara bishop besarnya p diperoleh dengan menguraikan
gaya-gaya lain pada arah vertikal, yaitu :
( P + u l ) tan φ'F
sin α + ( P − u l ) cos α = W + ( Xn − X n+1 ) −c ' lF
sin α − u l cos α
sehingga :
( P − u l ) =W + ( Xn − X n+1 ) − 1 ( c ' sin α
F+ u cos α )
cos α +tan φ ' sin α
F
Pada cara bishop ini, nilai ( X n − Xn+1 ) dianggap sama
dengan nol, sehingga :
P − u l =W − 1 ( c ' sin α
F+ u cos α )
cos α + tan φ ' sin αF
jadi :
F = 1
∑ W sin α∑ [ c ' b + ( W − u b ) tan φ ' ] sec α
1 + tan φ' tan αF
III - 53
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
dimana :
W = berat tanah pada slice yang ditinjau
C ' dan φ ' = effective shear strength parameter
b = lebar slice
u = tegangan air pori
α = sudut antara garis singgung pada dasar slice
dengan bidang horizontal
Dengan kata lain, pada cara bishop dianggap bahwa gaya-
gaya pada batas vertikal segmen bekerja pada arah horizontal.
dengan anggapan ini, juga karena faktor keamanan pada
setiap segmen dijadikan sama, maka besarnya ( En − En+1 )
menjadi tertentu, sehingga p dapat diketahui.
Nilai f pada persamaan (3) terdapat baik pada sebelah kiri
maupun sebelah kanan, karena itu untuk menghitung
besarnya f harus digunakan cara iterative (ulangan).
besarnya faktor keamanan terhadap bahaya longsoran dengan
menggunakan cara tegangan efektif (effective stress
analysis), yaitu sebesar :
tanpa gempa fk = 1.50
dengan gempa fk = 1.20
Bendungan
Pada dasarnya bangunan persungaian yang berkaitan dengan
pengendalian banjir secara langsung dapat meredusir debit
banjir adalah bendungan, karena dengan adanya fungsi
tampungan, maka debit sungai tersebut dapat diatur melalui
bangunan pelimpah yang telah direncanakan. Sementara
bangunan persungaian yang lain lebih bersifat pada perbaikan
terhadap sungai itu sendiri, yakni sebagai upaya pengaturan
aliran sungai agar tidak mengakibatkan kerusakan sungai yang
lebih parah pada akhirnya bila debit sungai membesar akan
mengakibatkan kerusakan bukan saja pada badan sungai tetapi
juga daerah sekitarnya.
III - 54
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
Ambang / Groundsill
Ambang dibangun menyilang sungai untuk menjaga agar dasar
sungai tidak turun terlalu berlebihan. Penurunan yang terlalu
berlebihan tersebut antara lain disebabkan oleh berkurangnya
suplai sedimen dari sebelah hulu karena dibangunnya suatu
bendungan atau check dam atau oleh penambangan bahan-bahan
pasir/batu yang berlebihan dari sungai yang bersangkutan dan
hal-hal tersebut di waktu banjir akan membahayakan atau
menyebabkan rusak/hancurnya pondasi perkuatan lereng atau
pilar-pilar jembatan dan bahkan tergerusnya dasar sungai serta
hancurnya tanggul-tanggul pada lokasi tersebut.
Ada dua tipe ambang yang sering digunakan yaitu ambang datar
dan ambang pelimpah. Ambang datar hampir tidak mempunyai
terjunan dan elevasi mercunya hampir sama dengan permukaan
dasar sungai dan berfungsi untuk menjaga agar permukaan dasar
sungai tidak turun lagi. Sedangkan ambang pelimpah
mempunyai terjunan, sehingga elevasi permukaan dasar sungai
di sebelah hulu ambang lebih tinggi dari elevasi permukaan
dasar sungai di sebelah hilirnya dan tujuannya adalah untuk
lebih melandaikan kemiringan dasar sungai.
Perhitungan tinggi mercu bangunan pengendali dasar sungai
(bottom controller) adalah sebagai berikut :
h1 = l x irata-rata h2 = l x istabil
h = h1 – h2
f
III - 55
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
Untuk menghitung tinggi air di atas mercu, digunakan rumus
aliran dari Ir. Yakota
q = (1,77 b + 1,42 h) h1.5
keterangan :
q = debit aliran sungai (m3/det)
h = tinggi air diatas mercu (m)
b = lebar pelimpahan (m)
Untuk menghitung lebar mercu, digunakan rumus sebagai
berikut, rumus thierry :
h . γw
bmin =
fo . γm
keterangan :
bmin = lebar mercu minimum (m)
h = tinggi air di atas mercu (m)
γw = berat jenis air = 1,0 t/m3
γm = berat jenis pasangan batu kali = 2,2 t/m3
Untuk menentukan kedalaman koperan di hilir bangunan, maka
diperhitungkan kedalaman gerusan lokal (local scouring) yang
mungkin terjadi di hilir bangunan.
Perhitungan kedalaman (local scouring) dengan menggunakan
teori regim, yang rumusnya adalah sebagai berikut :
ds dr, 3 = 0,473 (q/f)1/3
f = 1,76 (d50)1/2
keterangan :
ds = keadaan local scouring (m)
q = debit sungai (m3/det)
f = silt factor
d50 = diameter butir 50% lebih halus (mm)
Perhitungan stabilitas bangunan
III - 56
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
Didalam pemeriksaan kestabilan bangunan ada dua keadaan
yang ditinjau, yaitu; keadaan air normal dan keadaan air banjir.
Dari masing-masing keadaan ini ditinjau pula dua keadaan, yaitu
dengan memperhitungkan gaya gempa dan tanpa
memperhitungkan gaya-gaya gempa.
Empat kriteria yang diambil untuk menyatakan, bahwa
bangunan stabil, yaitu :
1. garis kerja resultante gaya-gaya terletak pada kern
(eksentrisitas)
2. aman terhadap guling (fk guling = 1,5)
3. aman terhadap geser (fk geser = 1,5)
4. aman terhadap amblas
Kontrol stabilitas
Kontrol stabilitas bangunan dihitung dalam 2 keadaan, yaitu
keadaan air normal dan keadaan air banjir.
keadaan air normal :
Resume gaya-gaya dengan kondisi terdapat gempa :
v = jumlah gaya vertikal, ton
mx = momen gaya terhadap sumbu x, tm
h = jumlah gaya horizontal, ton
my = momen gaya terhadap sumbu y , tm
jarak gaya v ke sumbu y : x = mx /v (m)
jarak gaya h ke sumbu x :y = my /h (m)
III - 57
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
vx . x1 + hx . y1
e = < 1/6 b
v
Guling
mt = v x jarak v ke titik guling
mg = h x jarak h ke titik guling
fk = mt / mg > 1,5
Geser
sudut geser : (0)
koefisien geser : f = tg
fk = (v x f ) / h > 1,5
Amblas
= tegangan tanah, (kg/cm2 atau t/m2)
m = vx . x1 + hx . y1
w = 1/6 x 1 x (jarak v ke titik sumbu y)2
v m
1.2 = + <
f w
Bangunan Krib
Merupakan bangunan yang dibuat mulai dari tebing sungai ke
arah tengah guna mengatur arus sungai dan tujuan utamanya
adalah :
- Mengatur arah arus sungai
- Mengurangi kecepatan arus sungai sepanjang tebing sungai,
mempercepat sedimentasi dan menjaga keamanan tanggul
atau tebing sungai terhadap gerusan.
- Mempertahankan lebar dan kedalaman air pada alur sungai
III - 58
Profil Melintang Sungai
1 : 1
1 : 1
1 : 1
Muka Tanah Asli
Muka Air Banjir Rancangan
Timbunan Tanggul
1.00
4.0
B
Galian
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
- Mengkonsentrasikan arus sungai dan memudahkan
penyadapan.
Normalisasi Sungai
Normalisasi sungai dilakukan pada daerah–daerah yang terdapat
penyempitan alur sehingga sesuai dengan dimensi yang
dibutuhkan untuk mengalirkan debit banjir ke daerah hilirnya.
Pekerjaan yang termasuk dalam upaya ini diantaranya adalah
pengeprasan (cutting) tebing sungai dan penggalian/pengerukan
dasar sungai yang telah mengalami pendangkalan.
Pelebaran Sungai
Alternatif solusi ini dilakukan dengan melebarkan ke sisi kiri
dan kanan sungai, yang akan mempercepat aliran sungai dan
memperbesar kapasitas tampung sungai sehingga muka air
banjir bisa diturunkan sampai level yang aman. Upaya ini akan
membutuhkan pembebasan lahan kanan kiri sungai yang cukup
lebar.
Tembok Banjir (Parapet)
Tembok banjir dimaksudkan untuk meninggikan tebing sungai
sehingga akan memperbesar kapasitas alur. Bangunan ini di
biasanya digunakan pada daerah permukiman/perkotaan yang
lahan tebing sungai sempit dan menempel dengan permukiman.
Tinggi tanggul ditentukan berdasarkan elevasi muka air banjir
rancangan periode ulang tertentu dengan memperhatikan
III - 59
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
pengaruh dari back water, bangunan–bangunan eksisting seperti
jembatan dan lain lain.
Memperbaiki Drain Outlet
Dalam rangka pengendalian banjir yang integratif dan
komprehensif, maka dalam hal ini bukan hanya sungainya yang
ditangani, tapi juga sistem drainase yang masuk ke sungai.
Kegiatan yang akan di rencanakan berkaitan dengan masalah
tersebut diantaranya adalah perbaikan saluran drainase (internal
drain) atau anak sungai (tributary) dan melengkapi bagian hilir
alur anak sungai tersebut dengan bangunan drain outlet, yang
dalam hal ini adalah pintu katup (flap gate). Rencana solusi ini
akan dicoba untuk diaplikasikan pada beberapa anak sungai
atau saluran pembuang dari sistem drainase dan irigasi.
Namun apabila lebar outlet (b) > 5 meter, maka secara
operasional penggunaan flap gate justru akan menyebabkan
masalah baru terhadap banjir. Hal ini disebabkan antara lain
oleh pilar-pilar pintu yang ada di bagian tengah bagian outlet
sungai. Sehingga aliran banjir yang semula diharapkan mengalir
lancar ke sungai utama, dengan adanya pilar-pilar tersebut justru
akan menghambat aliran banjir. Terlebih lagi apabila banyak
sampah dan kayu-kayu yang melintang terhambat di bangunan
tersebut.
Perkuatan Lereng
Perkuatan lereng adalah bangunan yang ditempatkan pada
permukaan suatu lereng guna melindungi suatu tebing alur
sungai atau permukaan lereng tanggul dan secara keseluruhan
berperan meningkatkan stabilitas alur sungai atau tubuh tanggul
yang melindunginya. Perkuatan lereng dapat diklasifikasikan
menjadi tiga :
- Perkuatan lereng tanggul
- Perkuatan tebing sungai
- Perkuatan lereng menerus
III - 60
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
Konstruksi perkuatan lereng dapat dibuat dari pasangan batu,
beton, beton siklop, bronjong dan lain-lain.
F. Tahap VI : Pembuatan Gambar Detail Desain Konstruksi
Hasil perencanaan tersebut selanjutnya dituangkan dalam bentuk gambar sebagai
berikut :
a. Gambar Situasi (Location Map) dengan skala 1 : 1000 harus disajikan lengkap
sampai dengan gambar anak-anak sungai dan afournya, lokasi penempatan dan
penamaan rencana bangunan sungai beserta dengan nilai koordinat, elevasi,
dimensi, legenda, kop gambar dan notasi yang diperlukan untuk pekerjaan
perbaikan/normalisasi sungai yang diusulkan;
b. Gambar tampang panjang sungai dibuat dengan skala horisontal 1 : 1000 dan
vertikal 1 : 100, disajikan mengikuti gambar situasi beserta tampakan bangunan
sungai yang ada;
c. Gambar tampang melintang sungai dengan skala 1 : 200, disajikan mengikuti
gambar situasi dan gambar tampang panjang sungai beserta tampakan bangunan
sungai yang ada;
d. Gambar denah bangunan sungai dibuat dengan skala 1 : 200, harus disajikan
lengkap mengikuti gambar (Location Map) sesuai penamaan rencana bangunan
sungai beserta dengan dimensi, legenda, kop gambar dan notasi yang diperlukan;
e. Gambar detail tampang panjang bangunan sungai dibuat dengan skala 1 : 200
disajikan mengikuti Gambar Denah Bangunan Sungai yang ada;
f. Gambar detail tampang melintang bangunan sungai dibuat dengan skala 1 : 200
disajikan Gambar Denah Bangunan Sungai yang ada dan mengikuti gambar
tampang panjang bangunan sungai;
g. Gambar-gambar detail konstruksi yang lain harus dibuat sedemikian rupa yang
berfungsi sebagai penjelas gambar detail diatas, jika penampakan dimensi/potongan
harus lebih didetailkan termasuk keseluruhan material yang diperlukan dan
dilengkapi perhitungan kekuatan teknis stabilitas strukturnya;
h. Usulan bangunan yang diperlukan ditinjau dari beberapa alternatif jenis konstruksi
yang layak dari segi teknis pelaksanaan, ekonomis, sosial dan berdampak negatif
sekecil mungkin terhadap lingkungan.
G. Tahap VII : Pekerjaan Analisa Prakiraan Biaya
III - 61
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
Harga Satuan Pekerjaan
Harga satuan pekerjaan merupakan dasar estimasi biaya yang akan diterapkan
untuk menghitung biaya pelaksanaan konstruksi. Harga dasar material dan upah
kerja diperhitungkan berdasarkan data harga satuan bahan dan upah kerja wilayah
Kabupaten Halmahera Selatan, untuk tahun 2013.
Rencana Anggaran Biaya (RAB)
Untuk mengetahui jumlah biaya yang diperlukan dalam pelaksanaan pekerjaan
fisik nanti perlu diketahui jenis-jenis pekerjaan, volume pekerjaan serta rencana
anggaran biaya masing-masing item pekerjaan. Perhitungan RAB dapat dilakukan
setelah diketahui jenis bangunan yang direncanakan baik untuk tahapan pekerjaan
yaitu jangka pendek dan jangka menengah.
Evaluasi Proyek
Evaluasi Proyek dilakukan terhadap tiga aspek yaitu aspek teknis, ekonomis dan
sosial untuk mendapatkan suatu rencana yang komprehensif. Peninjauan aspek
teknis sebagai penelitian pendahuluan terhadap rencana pelaksanaan proyek
adalah untuk memperoleh gambaran apakah pelaksanaan proyek mungkin
dilakukan terutama ditinjau dari segi teknis, lokasi dan keadaan lingkungan
sekitar proyek. Evaluasi kelayakan ekonomis meliputi analisa ekonomi sedangkan
evaluasi social meliputi rasa aman pada masyarakat disekitar proyek.
Analisa ekonomi dalam perencanaan suatu proyek perlu diadakan sebagai dasar
tinjauan secara ekonomis yang dilakukan untuk mengetahui tingkat kelayakan
proyek meskipun aspek teknik dan sosial juga ikut menentukan. Analisa ekonomi
dilakukan dengan metode analisis manfaat dan biaya (benefit and cost analysis)
untuk menentukan tingkat kelayakan suatu proyek. Ada tiga parameter yang
menjadi indicator nilai ekonomi yang dianggap menguntungkan pada suatu
proyek yaitu :
1. Benefit Cost Ratio (B/C)
2. Net Present Value (NPV)
3. Economic Internal Rate of Return (EIRR)
Benefit Cost Ratio (B/C)
III - 62
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
Benefit cost ratio (B/C) menunjukkan angka perbandingan antara benefit (B)
dengan cost (C) dengan indikasi sebagai berikut :
- BCR > 1, maka benefit yang akan diperoleh selama umur teknis-ekonomis
proyek yang bersangkutan lebih besar dari cost sehingga proyek layak
dilaksanakan.
- BCR = 1, maka benefit yang akan diperoleh selama umur teknis-ekonomis
proyek yang bersangkutan hanya cukup untuk menutupi cost sehingga dari
segi aspek financial dan ekonomis proyek tersebut tidak perlu
dipertimbangkan untuk dilaksanakan, sedangkan dari segi aspek social dan
pembangunan masyarakat proyek tersebut dapat dipertimbangkan untuk
dilaksanakan.
- BCR < 1, maka benefit yang akan diperoleh selama umur teknis-ekonomis
proyek yang bersangkutan tidak cukup untuk menutupi cost sehingga
proyek tidak layak untuk dilaksanakan.
Net Present Value (NPV)
Net Present Value (NPV) merupakan selisih anatara benefit (B) dengan Cost
(C) selama umur proyek dengan penjabaran selisih nilai tersebut menjadi nilai
sekarang (present value) dengan rumus berikut :
NPV=∑t=0
n (C ) t(1+i )t
−∑t=0
n (Co ) t(1+i )t
Dimana :
NPV = nilai sekarang neto
(C)t = aliran kas masuk tahun ke-t
n = umur unit usaha hasil investasi
i = arus pengembalian (rate of return)
t = waktu (tahun)
Analisa usulan proyek dengan NPV memberikan indikasi sebagai berikut :
- NPV = positif, usulan proyek dapat diterima, makin tinggi angka NPV
makin baik
- NPV = negative, usulan proyek ditolak
- NPV = 0, berarti netral
III - 63
SURVEY INVESTIGASI DESAINSUNGAI KUPAL DAN SUNGAI TOMORI
Perhitungan Arus Pengembalian Internal (Internal Rate of Return, EIRR)
Internal Rate of Return (IRR) adalah suatu tingkatan discount rate, pada
discount rate mana diperoleh B/C ratio = 1 atau NPV = 0 sehingga pada
tingkatan IRR tersebut, jumlah benefit yang diperoleh hanya cukup untuk
menutupi semua biaya selama umur teknis ekonomis proyek. Analisa usulan
proyek dengan IRR memberikan indikasi sebagai berikut :
- IRR > arus pengembalian (i) yang diinginkan (required rate of return –
RRR), proyek diterima.
- IRR < arus pengembalian (i) yang diinginkan (required rate of return –
RRR), proyek ditolak.
Untuk proyek pemerintah, proyek layak apabila EIRR lebih besar 12%.
H. Tahap VIII Penyusunan Laporan
Pelaporan yang dimaksud disini adalah konsultan wajib menyerahkan semua produk
laporan yang dibuat oleh konsultan yang sesuai dengan KAK baik mutu maupun
jumlahnya.
III - 64