STUDI PENENTUAN BATAS LAYAK HUNI AKIBAT BANJIR DI

DAS HILIR SUNGAI CILIWUNG DKI JAKARTA

SKRIPSI

TEKNIK PENGAIRAN

KONSENTRASI PEMANFAATAN DAN PENDAYAGUNAAN SDA

Ditujukan untuk memenuhi persyaratan

memperoleh gelar Sarjana Teknik

KHAIRA FAZA

NIM. 125060400111069

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

FAKULTAS TEKNIK

MALANG

2017

LEMBAR PERSETUJUAN

STUDI PENENTUAN BATAS LAYAK HUNI AKIBAT BANJIR DI

DAS HILIR SUNGAI CILIWUNG DKI JAKARTA

SKRIPSI

TEKNIK PENGAIRAN

KONSENTRASI PEMANFAATAN DAN PENDAYAGUNAAN SDA

Ditujukan untuk memenuhi persyaratan

memperoleh gelar Sarjana Teknik

KHAIRA FAZA

NIM. 125060400111069

Skripsi ini telah direvisi dan disetujui oleh dosen pembimbing

pada tanggal 7 Juni 2017

Dosen Pembimbing I

Dr. Ir. Ussy Andawayanti, MS.

NIP. 19610131 198609 2 001

Dosen Pembimbing II

Sebrian Mirdeklis B. P., ST., MT., M.Eng

NIP. 201405 890924 1 001

Mengetahui,

Ketua Jurusan Teknik Pengairan

Ir. Moh. Sholichin, MT., Ph.D.

NIP. 19670602 199802 1 001

LEMBAR PERSETUJUAN

STUDI HIDROLOGI DALAM PENENTUAN

BATAS LAYAK HUNI AKIBAT BANJIR DI DAS HILIR SUNGAI

CILIWUNG DKI JAKARTA

SKRIPSI

TEKNIK PENGAIRAN

KONSENTRASI PEMANFAATAN DAN PENDAYAGUNAAN SDA

Ditujukan untuk memenuhi persyaratan

memperoleh gelar Sarjana Teknik

KHAIRA FAZA

NIM. 125060400111069

Skripsi ini telah direvisi dan disetujui oleh dosen pembimbing

pada tanggal 7 Juni 2017

Dosen Pembimbing I

Dr. Ir. Ussy Andawayanti, MS.

NIP. 19610131 198609 2 001

Dosen Pembimbing II

Sebrian Mirdeklis B. P., ST., MT., M.Eng

NIP. 201405 890924 1 001

Mengetahui,

Ketua Jurusan Teknik Pengairan

Ir. Moh. Sholichin, MT., Ph.D.

NIP. 19670602 199802 1 001

Teriring ucapan terima kasih kepada:

Ayah, mama dan adik tercinta

PERNYATAAN ORISINALITAS SKRIPSI

Saya menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa sepanjang sepengetahuan saya dan

berdasarkan hasil penelusuran berbagai karya ilmiah, gagasan dan masalah ilmiah yang

diteliti dan diulas di dalam Naskah Skripsi ini adalah asli dari pemikiran saya. Tidak terdapat

karya ilmiah yang pernah diajukan oleh orang lain untuk memperoleh gelar akademik di

suatu Perguruan Tinggi, dan tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau

diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis dikutip dalam naskah ini dan

disebutkan dalam sumber kutipan dan daftar pustaka.

Apabila ternyata di dalam naskah Skripsi ini dapat dibuktikan terdapat unsur-unsur

jiplakan, saya bersedia Skripsi ini dibatalkan, serta diproses sesuai dengan peraturan

perundang-undangan yang berlaku (UU No. 20 Tahun 2003, pasal 25 ayat 2 dan pasal 70).

Malang, 7 Juni 2017

Mahasiswa,

MateraiRp. 6.000,-

Khaira Faza

NIM. 125060400111069

viii

RINGKASAN

Khaira Faza, Jurusan Teknik Pengairan, Fakultas Teknik Universitas Brawijaya, Maret

2017, Studi Penentuan Batas Layak Huni Akibat Banjir di DAS Hilir Sungai Ciliwung DKI

Jakarta, Dosen Pembimbing: Ussy Andawayanti dan Sebrian Mirdeklis Beselly Putra.

Majunya perindustrian dan perekonomian di ibukota, memaksa penduduk untuk

membangun hunian yang tidak layak di daerah sempadan sungai. Hal tersebut berdampak

pada menurunnya fungsi sungai yang ditandai dengan berkurangnya kapasitas tampungan

sehingga kerap menimbulkan banjir. Dari masalah tersebut, maka perlu diketahui daerah

mana yang berpotensi banjir sehingga dapat diketahui batas layak huni berdasarkan analisa

yang dilakukan.

Lokasi studi berada di Sungai Ciliwung bagian hilir yang terletak di daerah

Pengadegan, Pancoran, Jakarta Selatan dengan panjang sungai kajian 2,178 km dan jumlah

patok sebanyak 41 patok. Dalam penentuan batas layak huni, digunakan analisa debit

rancangan dengan kala ulang 2, 5, 10, 25 dan 50 tahun menggunakan analisa frekuensi

metode Log Pearson Type III yang sebelumnya diuji dengan beberapa metode pengujian

data. Data yang digunakan merupakan data hasil catatan AWLR (Automatic Water Level

Recorder) pos MT. Haryono selama 11 tahun. Analisa tinggi muka air banjir didapatkan

dengan bantuan Program HEC-RAS v.5.0.

Dari hasil analisa debit rancangan, didapat Q2th = 196,567 m3/det, Q5th = 266,235

m3/det, Q10th = 321,128 m

3/det, Q25th = 401,257 m

3/det dan Q50th = 469,478 m

3/det. Rata-

rata tinggi muka air dari dasar sungai berkisar 5,14 m ‒12,30 m dengan rata-rata ketinggian

genangan banjir masing-masing setinggi 1,73 m, 2,33 m, 2,62 m, 3,13 m dan 3,59 m.

Daerah batas layak huni berada pada elevasi diatas elevasi tanggul maksimum yaitu el.

+26,12 untuk sisi kiri sungai dan el. +24,59 untuk sisi kanan sungai. Jarak maksimum

terjadi pada patok 138 dengan jarak 35,3 m, 43,3 m, 60 m, 68,6 m dan 74,5 m di sisi kanan

sungai. Adapun daerah terdampak meliputi lahan perkebunan, alang-alang dan pemukiman

dengan luas total pada tiap kala ulang adalah 0,27 km2, 0,3 km

2, 0,399 km

2, 0,413 km

2 dan

0,431 km2.

Kata kunci: Sungai Ciliwung, banjir, batas layak huni

SUMMARY

Khaira Faza, Water Resources Engineering, Faculty of Engineering, Brawijaya

University, March 2017, Study of Determining Livable Boundary due to Inundation in The

Ciliwung Watershed’s Downstream DKI Jakarta. Advisors: Ussy Andawayanti and Sebrian

Mirdeklis Beselly Putra.

The advance of industry and economy in the capital of Indonesia has sent a less

favorable impact on population growth. Some marginal citizens must build their shelter

in the bank of river. It may disturb the function of river because it can reduce river’s

capacity to retain water stream. One immediate consequence is flood. Therefore, the area

with greater vulnerability to flood must be understood. Feasible occupancy rate can then

be determined with analysis for the benefit of this area.

The location of study is the downstream of Ciliwung River. This spot remains in

Pengadegan, Pancoran, South Jakarta. The observed river has a length 2,178 km and the

observation point is set into 41 stations. The determination of livable boundary is using

the analysis of flood discharge plan at return periods of 2, 5, 10, 25 and 50 years. Log

Pearson Type III is a method used to analyze the frequency of return periods. Data are

subjected to several tests. The operated data are the reading result of Automatic Water

Level Recorder (AWLR) that is installed at MT. Haryono Observation Station for 11

years. The analysis of water level is obtained by a computer program HEC-RAS v.5.0.

The analysis on flood discharge plan has given some results: Q2th = 196,567

m3/sec, Q5th = 266,235 m3/sec, Q10th = 321,128 m3/sec, Q25th = 401,257 m3/sec and Q50th

= 469,478 m3/sec. The average of water level from riverbed is ranged from 5,14 m to

12,30 m, whereas the inundation water level includes 1,73 m, 2,33 m, 2,62 m, 3,13 m and

3,59 m. The livable boundary has been known as remaining at the elevation above

maximum dike elevation, precisely elevation +26,12 for the left bank of the river and

elevation +24,59 for the right bank of the river. Maximum distance has been found in

stakes 138 with various distances such as 35,3 m, 43,3 m, 60 m, 68,6 m and 74,5 m. All

of them remain in the right bank of the river. The affected area includes plantation, shrubs,

and settlement. Total width at each return periods are 0,27 km2, 0,3 km2, 0,399 km2, 0,413

km2 and 0,431 km2.

Keywords: Ciliwung River, inundation, livable boundary

i

PENGANTAR

Segala puji dan syukur saya panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan

rahmat, berkah dan karunia-Nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan laporan studi yang

berjudul “Studi Penentuan Batas Layak Huni Akibat Banjir di DAS Hilir Sungai

Ciliwung DKI Jakarta” ini dengan baik.

Penyusunan skripsi ini merupakan salah satu syarat yang harus ditempuh oleh

mahasiswa jurusan Teknik Pengairan Universitas Brawijaya untuk memperoleh gelar

sarjana teknik.

Dalam penyusunan laporan usulan skripsi ini tentu banyak pihak yang telah

membantu, untuk itu penyusun tidak lupa menyampaikan rasa hormat dan terima kasih yang

sebesar-besarnya kepada:

1. Kedua orangtua, Mulyanto, SE. dan Dr. Ir. Dwi Hindarti, M.Sc. serta adik Varian Atras

Xavier. Serta seluruh keluarga besar yang telah mendukung, memberikan perhatian, doa

restu, dorongan semangat serta motivasi dalam penyusunan laporan skripsi ini.

2. Bapak Ir. Moch. Solichin, MT., Ph.D. dan Ibu Emma Yuliani, ST., MT., Ph.D. selaku

Ketua Jurusan dan Sekretaris Jurusan Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas

Brawijaya.

3. Ibu Dr. Ir. Ussy Andawayanti, MS. dan Bapak Sebrian Mirdeklis B. P., ST., MT., M.Eng.

selaku dosen pembimbing yang dengan sabar memberikan arahan, masukan serta

motivasi kepada penyusun.

4. Ibu Dian Candrasasi, ST., MT. dan Ibu Dr. Ir. Lily Montarcih Limantara, M.Sc. selaku

dosen penguji.

5. Pihak Balai Besar Wilayah Sungai Ciliwung-Cisadane yang telah turut membantu dalam

memberikan data-data yang menunjang dalam penyelesaian laporan ini.

6. Sahabat penyusun, Tiwi, Najla, Ridha, Sheilla, Zhafa, Ersty, Rinta, Talitha dan Cynthia

yang selalu ada serta memberikan dukungan, doa dan semangat dalam penyusunan

skripsi ini.

7. Teman-teman Teknik Pengairan angkatan 2012 atas segala dukungan, semangat,

motivasi, kebersamaan dan bantuannya.

8. Serta seluruh pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan laporan usulan skripsi

ini.

ii

Apabila dalam penyusunan skripsi ini masih terdapat banyak kekurangan, baik

redaksional, kualitas maupun kuantitas dari materi yang disajikan, hal ini murni didasarkan

pada keterbatasan yang dimiliki penyusun semata.

Akhir kata penyusun sadar bahwa dalam laporan usulan skripsi ini masih banyak

kekurangan dan jauh dari kesempurnaan, untuk itu penyusun mengharapkan kritik dan saran

yang membangun. Semoga laporan skripsi ini berguna bagi penyusun khususnya serta

mendorong mahasiswa untuk lebih memahami dan mengaplikasikan ilmu pengetahuan di

lapangan.

Malang, Maret 2017

Penyusun

iii

DAFTAR ISI

Halaman

PENGANTAR .................................................................................................................... i

DAFTAR ISI ...................................................................................................................... iii

DAFTAR TABEL .............................................................................................................. v

DAFTAR GAMBAR ......................................................................................................... vii

DAFTAR ISTILAH ........................................................................................................... ix

DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................................... xi

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang ............................................................................................ 1

1.2. Identifikasi Masalah ..................................................................................... 2

1.3. Batasan Masalah ......................................................................................... 3

1.4. Rumusan Masalah ....................................................................................... 3

1.5. Tujuan dan Manfaat Penelitian ................................................................... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Analisa Hidrologi ......................................................................................... 5

2.1.1. Uji Kualitas Data .............................................................................. 5

2.1.1.1. Uji Konsistensi ................................................................... 5

2.1.1.2. Uji Abnormalitas ................................................................ 6

2.1.1.3. Uji Homogenitas ................................................................ 7

2.1.1.3.1. Uji F ................................................................... 7

2.1.1.3.2. Uji T ................................................................... 9

2.1.1.4. Uji Persistensi .................................................................... 11

2.1.2. Analisa Frekuensi ............................................................................. 12

2.1.3. Uji Kesesuaian Distribusi ................................................................. 16

2.1.3.1. Uji Chi-Kuadrat ................................................................. 16

2.1.3.2. Uji Smirnov-Kolmogorof ................................................... 18

2.2. Analisa Hidrolika ......................................................................................... 19

2.2.1. Data Aliran Tetap ............................................................................. 19

2.2.2. Data Aliran Tidak Tetap................................................................... 19

2.2.3. Analisa Profil Muka Air ................................................................... 20

2.2.3.1. Persamaan Energi ............................................................... 20

2.2.3.2. Persamaan Momentum ....................................................... 29

2.2.3.3. Koefisien Kekasaran Manning ........................................... 32

2.3. Aplikasi HEC-RAS v.5.0 ............................................................................. 39

2.3.1. Perkenalan HEC-RAS v.5.0 ............................................................. 39

2.3.2. Tahapan dalam Penggunaan Aplikasi HEC-RAS ............................ 40

2.4. Sempadan Sungai ......................................................................................... 51

2.4.1. Penentuan Batas Layak Huni ........................................................... 51

2.4.2. Pemanfaatan Daerah Sempada ......................................................... 52

iv

BAB III METODOLOGI

3.1. Kondisi Daerah Studi ................................................................................... 53

3.1.1. Deskripsi Lokasi Studi ..................................................................... 53

3.1.2. Survei Lokasi ................................................................................... 54

3.2. Data yang Diperlukan .................................................................................. 55

3.3. Langkah Pengerjaan .................................................................................... 55

3.4. Diagram Alir Penelitian ............................................................................... 56

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Analisa Hidrologi ......................................................................................... 57

4.1.1. Data Debit .......................................................................................... 57

4.1.2. Uji Kualitas Data ............................................................................... 58

4.1.2.1. Uji Konsistensi Data Metode RAPS ..................................... 58

4.1.2.2. Inlier-Outlier ......................................................................... 60

4.1.2.3. Uji F ...................................................................................... 61

4.1.2.4. Uji T ...................................................................................... 62

4.1.2.5. Uji Persistensi ........................................................................ 63

4.1.3. Perhitungan Debit Rancangan ........................................................... 64

4.1.4. Uji Kesesuaian Distribusi .................................................................. 67

4.1.4.1. Uji Chi-Kuadrat ..................................................................... 67

4.1.4.2. Uji Smirnov-Kolmogorof ...................................................... 69

4.2. Analisa Hidrolika ......................................................................................... 72

4.2.1. Data Geometri .................................................................................... 72

4.2.1.1. Skema Sistem Sungai .......................................................... 72

4.2.1.2. Geometri Potongan Melintang ............................................ 72

4.2.1.3. Koefisien Kekasaran Manning ............................................ 73

4.2.2. Data Aliran Tetap .............................................................................. 73

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan .................................................................................................. 96

5.2. Saran ............................................................................................................ 96

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

v

DAFTAR TABEL

No. Judul Halaman

Tabel 2.1 Nilai Kritis Q/(n0,5) dan R/(n0,5) ........................................................................ 6

Tabel 2.2 Nilai Kn untuk Uji Inlier-Outlier....................................................................... 7

Tabel 2.3 Nilai Kritis F untuk Uji F (F=0,05) .................................................................. 8

Tabel 2.4 Nilai Kritis tc untuk Uji T (Uji Dua Sisi) ......................................................... 10

Tabel 2.5 Pedoman Pemilihan Metode Frekuensi ............................................................ 12

Tabel 2.6 Faktor Frekuensi Distribusi Log Pearson Type III, Koefisien Asimetri, Cs

Negatif...............................................................................................................14

Tabel 2.7 Faktor Frekuensi Distribusi Log Pearson Type III, Koefisien Asimetri, Cs

Positif.................................................................................................................15

Tabel 2.8 Nilai Kritis untuk Uji Kecocokan Chi-Kuadrat ................................................ 17

Tabel 2.9 Tabel Nilai Kritis (Δcr) untuk Uji Smirnov-Kolmogorof .................................. 18

Tabel 2.10 Nilai Koefisien Kekasaran Manning (n)........................................................... 34

Tabel 2.11 Nilai Koefisien Kekasaran Manning untuk Rumus Cowan ............................. 38

Tabel 2.12 Koefisien Kontraksi dan Ekspansi (Aliran Subkritis) ...................................... 46

Tabel 3.1 Data-data Sekunder ........................................................................................... 55

Tabel 3.2 Tahapan Pengerjaan Studi ................................................................................ 55

Tabel 4.1 Debit Maksimum Tahunan ............................................................................... 57

Tabel 4.2 Perhitungan Uji Konsistensi Metode Rescaled Adjusted Partial Sums

(RAPS) ..............................................................................................................58

Tabel 4.3 Perhitungan Uji Inlier-Outlier...........................................................................60

Tabel 4.4 Perhitungan Uji F dan Uji T ............................................................................. 61

Tabel 4.5 Perhitungan Koefisien Korelasi Serial Metode Spearman................................63

Tabel 4.6 Data Perhitungan Log Pearson Type III ........................................................... 65

Tabel 4.7 Hasil Perhitungan Hujan Rancangan ................................................................ 66

Tabel 4.8 Data Debit ......................................................................................................... 68

Tabel 4.9 Uji Simpangan Vertikal-1 ................................................................................. 68

Tabel 4.10 Hasil Perhitungan Chi-Kuadrat ........................................................................ 69

Tabel 4.11 Hasil Perhitungan Δmaks .................................................................................... 70

Tabel 4.12 Perbandingan Nilai Δmaks dengan Δcr ................................................................ 71

Tabel 4.13 Hasil Pengolahan Data (HEC-RAS v.5.0.) Q 2 Tahun .................................... 74

Tabel 4.14 Hasil Pengolahan Data (HEC-RAS v.5.0.) Q 5 Tahun .................................... 75

Tabel 4.15 Hasil Pengolahan Data (HEC-RAS v.5.0.) Q 10 Tahun .................................. 76

Tabel 4.16 Hasil Pengolahan Data (HEC-RAS v.5.0.) Q 25 Tahun .................................. 77

Tabel 4.17 Hasil Pengolahan Data (HEC-RAS v.5.0.) Q 50 Tahun .................................. 78

Tabel 4.18 Rekapitulasi Tinggi Muka Air Q 2 Tahun ........................................................ 79

Tabel 4.19 Rekapitulasi Tinggi Muka Air Q 5 Tahun ........................................................ 80

Tabel 4.20 Rekapitulasi Tinggi Muka Air Q 10 Tahun ...................................................... 81

Tabel 4.21 Rekapitulasi Tinggi Muka Air Q 25 Tahun ...................................................... 82

Tabel 4.22 Rekapitulasi Tinggi Muka Air Q 50 Tahun ...................................................... 83

vi

Halaman ini sengaja dikosongkan

vii

DAFTAR GAMBAR

No. Judul Halaman

Gambar 2.1 Profil Aliran Metode Tahapan Standar ......................................................... 21

Gambar 2.2 Perhitungan Debit Dengan Cara Subdivision Method .................................. 22

Gambar 2.3 Alternatif Perhitungan Debit dengan Cara Subdivision Method................... 23

Gambar 2.4 Definisi Kemiringan Tanggul untuk Menghitung Nilai nc ........................... 23

Gambar 2.5 Pembagian Penampang Untuk Rata-Rata Energi ......................................... 24

Gambar 2.6 Diagram Total Energy vs. Elevasi Muka Air ............................................... 28

Gambar 2.7 Aplikasi dari Prinsip Momentum. ................................................................ 30

Gambar 2.8 Menu Utama HEC-RAS ............................................................................... 40

Gambar 2.9 Jendela Pembuatan Lembar Kerja ................................................................ 43

Gambar 2.10 Jendela Geometric Data ............................................................................... 44

Gambar 2.11 Tampilan Window Pengisian Data Penampang Melintang Sungai ............... 45

Gambar 2.12 Jendela Pengisian Data Aliran Steady. ......................................................... 47

Gambar 2.13 Tampilan Proses Analisa Aliran Steady ....................................................... 47

Gambar 2.14 Tampilan Hasil Simulasi Penampang Melintang Sungai ............................. 48

Gambar 2.15 Tampilan Hasil Simulasi Penampang Memanjang Sungai ........................... 48

Gambar 2.16 Tampilan Hasil Simulasi Gambar 3D Penampang Memanjang Sungai ....... 49

Gambar 2.17 Tabel Output Pada Tiap Penampang Melintang Sungai. .............................. 50

Gambar 2.18 Tabel Output Pada Seluruh Penampang Melintang Sungai .......................... 50

Gambar 3.1 Peta DAS Ciliwung....................................................................................... 53

Gambar 3.2 Peta Lokasi Studi .......................................................................................... 54

Gambar 3.3 Gambaran Umum di Sekitar Lokasi Daerah Studi ....................................... 54

Gambar 4.1 Rating Curve ................................................................................................. 58

Gambar 4.2 Rating Curve dengan Debit Rancangan ........................................................ 67

Gambar 4.3 Skema Sistem Sungai Ciliwung (tanpa skala) .............................................. 72

Gambar 4.4 Sebaran Tata Guna Lahan pada Genangan Q 2 Tahun ................................. 88

Gambar 4.5 Sebaran Tata Guna Lahan pada Genangan Q 5 Tahun ................................. 89

Gambar 4.6 Sebaran Tata Guna Lahan pada Genangan Q 10 Tahun ............................... 90

Gambar 4.7 Sebaran Tata Guna Lahan pada Genangan Q 25 Tahun ............................... 91

Gambar 4.8 Sebaran Tata Guna Lahan pada Genangan Q 50 Tahun ............................... 92

Gambar 4.9 Peta DAS Ciliwung....................................................................................... 93

Gambar 4.10 Peta Tata Guna Lahan ................................................................................... 94

Gambar 4.11 Peta Tata Guna Lahan ................................................................................... 95

viii

Halaman ini sengaja dikosongkan

ix

DAFTAR ISTILAH

EG………………………………………………….. Garis energi

WS…………………………………………………..Permukaan air

TR….………………………………………………..Kala ulang

Crit…………………………………………………..Kedalaman kritis

Leeve……………………………………………….. Tanggul

Bank Sta….…………………………………………Batas tebing kanan dan kiri

x

Halaman ini sengaja dikosongkan

xi

DAFTAR LAMPIRAN

No. Judul

1 Perhitungan Debit Banjir Rancangan Dengan Menggunakan Data Hujan

2 Data Tinggi Muka Air dan Debit

3 Foto Pos AWLR Stasiun MT. Haryono

4 Gambar Penampang Melintang Sungai

5 Langkah Pengerjaan Program HEC-RAS

6 Koordinat Reah Sungai Ciliwung

7 Gambar Hasil Simulasi HEC-RAS

xii

Halaman ini sengaja dikosongkan

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Sungai merupakan aliran air yang besar dan memanjang yang mengalir secara

terus-menerus dari sumber (hulu) menuju muara (hilir). Sungai menjadi salah satu

sumber air yang mana pada kanan dan kiri sepanjang pengalirannya dibatasi oleh

sempadan. Keberadaan sungai berperan dalam mendukung kesejahteraan penduduk di

sekitanya.

Kondisi sungai di kawasan kota-kota besar memiliki permasalahan yang

kompleks seiring dengan semakin majunya perekonomian dan perindustrian kota

tersebut. Berbagai usaha pengendalian dan perlindungan sungai sudah dilakukan

pemerintah kota dengan membangun infrasturuktur pendukung untuk menunjang fungsi

sungai. Namun, keberadaan pemukiman di bantaran sungai ini menjadi salah satu

masalah yang masih sulit untuk ditangani. Hal ini berdampak pada menurunnya

kapasitas dan fungsi sungai itu sendiri.

Bantaran sungai adalah ruang antara tepi sungai dan kaki tanggul sebelah dalam

yang terletak di kiri dan atau kanan palung sungai. Garis sempadan sungai adalah garis

maya di kanan dan kiri palung yang ditetapkan sebagai bata perlindungan sungai.

Sempadan sungai merupakan zona penyangga antara ekosistem perairan (sungai) dan

daratan. Umumnya didominasi oleh tumbuhan dan atau lahan basah sepanjang tepi

kanan dan atau kiri sungai.

Menurut Rencana Tata Ruang Wilayah 2030 Kota Jakarta, daerah sempadan

sungai ditetapkan menjadi kawasan perlindungan setempat. Untuk mewujudkan

pemanfaatan kawasan budidaya ditetapkan kebijakan salah satunya mengarahkan

perkembangan dan menata kawasan pemukiman sesuai karakteristik kawasan dengan

mengelola sempadan sungai untuk menjamin tidak terjadinya kerusakan pada pinggiran

sungai dan tidak terganggunya pengaliran air sungai dan beban kawasan sekitar.

Kondisi perkembangan pemukiman di sepanjang daerah pengaliran sungai di

Kota Jakarta bertentangan dengan Peraturan Menteri Pekerjaan Umum dan Perumahan

Rakyat Republik Indonesia Nomor 28/PRT/M/2015 yang menjelaskan kriteria garis

sempadan sungai, sebagai berikut:

2

1. Sungai tidak bertanggul di dalam kawasan perkotaan

a. paling sedikit berjarak 10 (sepuluh) meter dari tepi kiri dan kanan palung

sungai sepanjang alur sungai, dalam hal kedalaman sungai kurang dari atau

sama dengan 3 (tiga) meter;

b. paling sedikit berjarak 15 (lima belas) meter dari tepi kiri dan kanan palung

sungai sepanjang alur sungai, dalam hal kedalaman sungai lebih dari 3 (tiga)

meter sampai dengan 20 (dua puluh) meter; dan

c. paling sedikit berjarak 30 (tiga puluh) meter dari tepi kiri dan kanan palung

sungai sepanjang alur sungai, dalam hal kedalaman sungai lebih dari atau 20

(dua puluh) meter.

2. Sungai tidak bertanggul di luar kawasan perkotaan

a. sungai besar dengan luas daerah aliran sungai lebih besar dari 500 (lima

ratus) km2, garis sempadan ditentukan paling sedikit berjarak 100 (seratus)

meter dari tepi kiri dan kanan palung sungai sepanjang alur sungai.

b. sungai kecil dengan luas daerah aliran sungai kurang dari atau sama dengan

500 (lima ratus) km2, garis sempadan ditentukan paling sedikit berjarak 50

(lima puluh) meter dari tepi kiri dan kanan palung sungai sepanjang alur

sungai.

3. Sungai bertanggul di luar kawasan perkotaan

Garis sempadan sungai ditentukan paling sedikit berjarak 5 (lima) meter dari

tepi kiri dan kanan palung sungai sepanjang alur sungai.

4. Sungai bertanggul di dalam kawasan perkotaan

Garis sempadan sungai ditentukan paling sedikit berjarak 3 (tiga) meter dari

tepi kiri dan kanan palung sungai sepanjang alur sungai.

Berdasarkan Peraturan Pemerintah Pekerjaan Umum tersebut, penentuan garis

sempadan sungai dapat ditentukan lebarnya dan batas layak huninya adalah di luar garis

sempadan sungai tersebut.

1.2. Identifikasi Masalah

DAS Ciliwung merupakan salah satu pemasok air yang penting bagi Kota Jakarta.

Namun, fluktuasi air yang terjadi saat musim kemarau dan hujan datang membuat

penduduk sekitar kurang dapat memanfaat sungai tersebut terutama mereka yang berada di

kawasan hilir sungai.

3

Data dari BNBP (Badan Nasional Penanggulangan Bencana), pada Senin, 9

Februari 2015 Jakarta mengalami 93 titik banjir. Penyebab banjir yang terjadi di Kota

Jakarta salah satunya dikarenakan sistem saluran air yang buruk, pendangkalan dan

penyempitan sungai. Hal ini bisa dilihat pada bagian hilir yang sudah tidak ada lagi lahan

terbuka hijau karena padatnya pemukiman di sempadan sungai.

Berdasarkan penjelasan tesebut, maka masalah yang menjadi objek kajian dalam

studi ini antara lain:

1. Ketidahtahuan penduduk Ibukota mengenai garis sempadan sungai, sehingga

dengan semaunya menggunakan kawasan tersebut sebagai kawasan hunian dan

atau melakukan kegiatan perekonomian mereka.

2. Penurunan fungsi sungai akibat perkembangan daerah di sekitar daerah

pengaliran sungai yang ditandai dengan berkurangnya volume tampungan,

penggerusan dan pengendapan sedimen.

3. Tinggi genangan air akibat banjir dihitung dengan kala ulang tertentu dengan

harapan mendapatkan garis sempadan untuk mengetahui batas layak huni.

1.3. Rumusan Masalah

Rumusan masalah yang akan dikemukakan dalam studi ini adalah sebagai berikut:

1. Berapa besar debit banjir rancangan pada titik tinjau yang didasarkan pada

analisis hidrologi dengan kala ulang 2, 5, 10, 25, dan 50 tahun?

2. Berapa tinggi muka air maksimum di DAS Hilir Sungai Ciliwung akibat debit

banjir rancangan pada tiap penampang sungai daerah kajian?

3. Bagaimana peta daerah yang layak dan yang tidak layak dihuni?

1.4. Batasan Masalah

Berdasarkan latar belakang dan identifikasi masalah, maka batasan masalah dala

studi ini adalah sebagai berikut:

1. Daerah studi adalah di bagian hilir Daerah Aliran Sungai Ciliwung berlokasi di

Pengadegan, Pancoran, Jakarta Selatan

2. Data yang digunakan adalah data sekunder dari instansi yang terkait.

3. Pengambilan kesimpulan berdasarkan hasil analisa debit rancangan dengan

kala ulang 25 dan 50 tahun.

4. Jumlah titik amatan adalah 41 dengan variasi jarak antar penampang melintang

± 50‒100 m.

4

5. Batas layak huni sesuai dengan Peraturan Menteri Pekerjaan Umum dan

Perumahan Rakyat Republik Indonesia Nomor 28/PRT/M/2015 tentang

Penetapan Garis Sempadan Sungai dan Garis Sempadan Danau.

6. Penentuan tinggi muka air didasarkan pada analisa hidrolika dengan program

HEC-RAS v. 5.0.

1.5. Tujuan dan Manfaat Penelitian

Tujuan yang akan dicapai dalam studi ini adalah ingin mengetahui daerah mana

saja pada daerah kajian yang berpotensi banjir dan mengetahui daerah batas layak huni

berdasarkan analisa banjir rancangan tertentu (sesuai dengan kala ulang yang dikehendaki).

Sedangkan maanfaat studi ini adalah sebagai informasi instansi terkait tentang

kondisi lokasi kajian. Nantinya dapat dijadikan referensi dalam mengambil tindakan dalam

upaya perbaikan dan pengembangan daerah kajian, khususnya dalam mengatasi

pemukiman liar di bantaran sungai yang dapat mengurangi fungsi sungai itu sendiri.

5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Analisa Hidrologi

Analisa hidrologi sangat erat hubungannya dengan bidang keairan. Hal tersebut

merupakan satu bagian analisis awal dari penyusunan suatu rancangan pemanfaatan air dan

rancangan pengendalian banjir.

2.1.1. Uji Kualitas Data

Data debit yang didapat dari instansi pengelolanya perlu diuji kualitasnya. Hal ini

dikarenakan informasi yang diperoleh tentang masing-masing unsur tersebut mengandung

ketidaktelitian (inaccuracy) dan ketidapastian (uncertainty) (Harto, 1982:263). Dari pernyataan

tersebut, maka dilakukanlah beberapa uji untuk mengetahui kualitas data yang didapat.

2.1.1.1.Uji Konsistensi

Dalam menguji dan memeperbaiki data yang kurang sempurna, ilmu statistik dalam

hidrologi memiliki sebuah metode yang dikenal dengan metode lengkung massa ganda (double

mass curve). Metode ini membandingan data tahunan kumulatif di pos y terhadap pos referensi

x, sedangkan studi ini hanya memiliki satu pos sebagai sumber data sehingga dibutuhkan metode

lain. Metode alternatif ini, yaitu Rescaled Adjusted Partial Sums (RAPS) yang dapat menguji

data yang bersifat tunggal.

Uji konsitensi metode RAPS ini memiliki prinsip pengerjaan dengan menguji data suatu

pos dengan data pos itu sendiri dengan mendeteksi nilai rata-rata. Berikut persamaan-persamaan

yang digunakan.

Sk* =

k

i

i yy1

)( (2-1)

So* = 0 (2-2)

Sk** = Dy

Sk * (2-3)

Dy2 =

n

i

i

n

yy

1

2)( (2-4)

Dy = 22

2

2

1 ... nDyDyDy (2-5)

6

Q = │Sk** Maksimal│ (2-6)

R = │Sk** Maksimal│- │Sk** Minimal│ (2-7)

dengan:

Sk* = simpangan mutlak data

Sk** = nilai konsistensi data

Dy = simpangan rata-rata

yi = nilai data ke-i

y̅ = nilai rerata data

n = jumlah atau banyak data

Q = nilai statistik untuk 0 ≤ k ≤ n

R = nilai statistik range

Ketentuan hipotesa dari metode ini yaitu, bila nilai Q/(n0,5)kritis > Q/(n0,5)hitung dan nilai

R/(n0,5)kritis > R/(n0,5)hitung pada derajat kepercayaan 5% dan nilai n sebagai jumlah data

terobservasi, maka data teruji bersifat konsisten.

Tabel 2.1 Nilai Kritis Q/(n0,5) dan R/(n0,5)

n Q/(n0,5) R/(n0,5)

90% 95% 99% 90% 95% 99%

10 1,05 1,14 1,29 1,21 1,28 1,38

20 1,10 1,22 1,42 1,34 1,43 1,60

30 1,12 1,24 1,46 1,40 1,50 1,70

40 1,13 1,26 1,50 1,42 1,53 1,74

50 1,14 1,27 1,52 1,44 1,55 1,78

100 1,17 1,29 1,55 1,50 1,62 1,86

- 1,22 1,36 1,63 1,62 1,75 2,00

Sumber: Harto (1990:73)

2.1.1.2.Uji Abnormalitas

Uji abnormalitas ini untuk mengetahui apakah data maksimum dan minimum dari

rangkaian data layak digunakan atau tidak. Uji yang digunakan adalah uji Inlier-Outlier,

dimana, data yang menyimpang dari ambang atas (XH) dan ambang bawah (XL) akan

dihilangkan.

Persamaan untuk mencari kedua ambang tersebut adalah sebagai berikut.

XH = 10(Xrerata + Kn × S) (2-8)

XL = 10(Xrerata ‒ Kn × S) (2-9)

dengan:

7

XH = nilai ambang atas

XL = nilai ambang bawah

Xrerata = nilai rata-rata

S = simpangan baku dari logaritma terhadap data

Kn = besaran yang tergantung pada jumlah sampel data

n = jumlah sampel data

Berikut ini ditabelkan nilai-nilai Kn untuk masing-masing jumlah sampel data yang

tersedia.

Tabel 2.2 Nilai Kn untuk Uji Inlier-Outlier

Jumlah

Data Kn

Jumlah

Data Kn

Jumlah

Data Kn

Jumlah

Data Kn

10 2.036 24 2.467 38 2.661 60 2.837

11 2.880 25 2.468 39 2.671 65 2.866

12 2.134 26 2.502 40 2.682 70 2.893

13 2.175 27 2.519 41 2.692 75 2.917

14 2.213 28 2.534 42 2.700 80 2.940

15 2.247 29 2.549 43 2.710 85 2.961

16 2.279 30 2.563 44 2.719 90 2.981

17 2.309 31 2.577 45 2.727 95 3.000

18 2.335 32 2.591 46 2.736 100 3.017

19 2.361 33 2.604 47 2.744 110 3.049

20 2.385 34 2.616 48 2.753 120 3.078

21 2.408 35 2.628 49 2.760 130 3.104

22 2.429 36 2.639 50 2.768 140 3.129

23 2.448 37 2.650 55 2.804

Sumber : Departemen Pekerjaan Umum, 1999:8

2.1.1.3.Uji Homogenitas

2.1.1.3.1. Uji F

Uji F ini dikembangkan oleh Fisher, dimana jika S12 dan S2

2 adalah varian dari sampel

dengan jumlah N1 dan N2 maka dapat dilakukan dengan uji ini. Apabila setelah diuji varian

kedua sampel terebut tidak terdapat perbedaan nyata, maka dapat disebut varian sama jenis

(heomogeneous variances). Berikut persamaan yang digunakan dalam uji F.

F = )1(.

)1(.

1

2

22

2

2

11

NSN

NSN (2-10)

dk1 = N1 ‒ 1 (2-11)

dk2 = N2 ‒ 1 (2-12)

8

dengan:

F = perbandingan F

dk1 = derajat kebebasan kelompok sampel 1

dk2 = derajat kebebasan kelompok sampel 2

N1 = jumlah sampel kelompok sampel 1

N2 = jumlah sampel kelompok sampel 2

S1 = standar deviasi kelompok sampel 1

S2 = standar deviasi kelompok sampel 2

Hipotesa dari uji F ini adalah, apabila pada derajat kebebasan 5% nilai Fkritis > Fhitung

maka data teruji dapat diterima. Berikut tabel nilai Fkritis pada uji F.

Tabel 2.3 Nilai Kritis F untuk Uji F (F=0,05)

dk1 = dk2 dk1 = V1

1 2 3 4 5 6 7 8 9

1 161,40 199,50 215,70 224,60 230,20 234,00 236,80 238,90 240,50

2 18,51 19,00 19,16 19,25 19,30 19,33 19,35 19,37 19,38

3 10,13 9,55 9,28 9,12 9,01 8,94 8,89 8,85 8,81

4 7,71 6,94 6,59 6,39 6,26 6,16 6,09 6,04 6,00

5 6,61 5,79 5,41 5,19 5,05 4,95 4,88 4,82 4,77

6 5,99 5,14 4,76 4,53 4,39 4,28 4,21 4,15 4,1

7 5,59 4,74 4,35 4,12 3,97 3,87 3,79 3,73 3,68

8 5,32 4,46 4,07 3,84 3,69 3,58 3,5 3,44 3,39

9 5,12 4,26 3,86 3,63 3,48 3,37 3,29 3,23 3,18

10 4,96 4,10 3,71 3,48 3,33 3,22 3,14 3,07 3,02

11 4,84 3,98 3,59 3,36 3,20 3,09 3,01 2,95 2,90

12 4,75 3,89 3,49 3,26 3,11 3,00 2,91 2,85 2,80

13 4,67 3,81 3,41 3,18 3,03 2,92 2,83 2,77 2,71

14 4,60 3,74 3,34 3,11 2,96 2,85 2,76 2,7 2,65

15 4,54 3,68 3,29 3,06 2,9 2,79 2,71 2,64 2,59

16 4,49 3,63 3,24 3,01 2,85 2,74 2,66 2,59 2,54

17 4,45 3,59 3,20 2,96 2,81 2,7 2,61 2,55 2,49

18 4,41 3,55 3,16 2,93 2,77 2,66 2,58 2,51 2,46

19 4,38 3,52 3,13 2,9 2,74 2,63 2,54 2,48 2,42

9

dk1 = dk2 dk1 = V1

1 2 3 4 5 6 7 8 9

20 4,35 3,49 3,10 2,87 2,71 2,60 2,51 2,45 2,39

21 4,32 3,47 3,07 2,84 2,68 2,57 2,49 2,42 2,37

22 4,30 3,44 3,05 2,82 2,66 2,55 2,46 2,40 2,34

23 4,28 3,42 3,03 2,8 2,64 2,53 2,44 2,37 2,32

24 4,26 3,40 3,01 2,78 2,62 2,51 2,42 2,36 2,3

25 4,24 3,39 2,99 2,76 2,6 2,49 2,40 2,34 2,28

26 4,23 3,37 2,98 2,74 2,59 2,47 2,39 2,32 2,27

27 4,21 3,35 2,96 2,73 2,57 2,46 2,37 2,31 2,25

28 4,20 3,34 2,95 2,71 2,56 2,45 2,36 2,29 2,24

29 4,18 3,33 2,93 2,70 2,55 2,43 2,35 2,28 2,22

30 4,17 3,32 2,92 2,69 2,53 2,42 2,33 2,27 2,21

40 4,08 3,23 2,84 2,61 2,45 2,34 2,25 2,18 2,12

60 4,00 3,15 2,76 2,53 2,37 2,25 2,17 2,10 2,04

120 3,92 3,07 2,68 2,45 2,29 2,18 2,09 2,02 1,96

∞ 3,84 3,00 2,60 2,37 2,21 2,10 2,01 1,94 1,88

Sumber: Bonnie, Januari 1981 dalam Soewarno, 1995:81

2.1.1.3.2. Uji T

Uji ini merupakan uji parametik (parametic test) untuk menguji dua set sampel data

apakah berasal dari populasi yang sama atau tidak seperti distribusi normal. Berikut persamaan

yang digunakan dalam uji T.

t =

2

1

21

21

11

NN

XX

(2-13)

dengan:

t = variable-t terhitung

1X = rata-rata hitung sampel set ke-1

2X = rata-rata hitung sampel set ke-2

N1 = jumlah sampel set ke-1

N2 = jumlah sampel set ke-1

10

σ = 2

1

21

2

22

2

11

2

NN

SNSN (2-14)

S12, S2

2 = varian sampel set ke-1 dan ke-2

dk = N1 + N2 ‒ 2 = derajat kebebasan

Dalam uji T, apabila t terhitung lebih kecil dari tc pada derajat kebebasaan (α) tertentu,

maka kedua sampel berasal dari populasi yang sama.

Tabel 2.4 Nilai Kritis tc untuk Uji T (Uji Dua Sisi)

dk Derajat Kebebasan tα

0,10 0,05 0,025 0,01 0,005

1 3,078 6,314 12,706 31,281 63,657

2 1,886 2,92 4,303 6,965 9,925

3 1,638 2,353 3,182 4,541 5,841

4 1,533 2,132 2,776 4,747 4,604

5 1,476 2,015 2,571 3,365 4,032

6 1,440 1,943 2,447 3,143 4,707

7 1,415 1,895 2,365 2,998 3,499

8 1,397 1,86 2,306 2,896 3,355

9 1,383 1,833 2,262 2,821 3,250

10 1,372 1,812 2,228 2,764 3,169

11 1,363 1,796 2,201 2,718 3,106

12 1,356 1,782 2,179 2,681 3,055

13 1,350 1,771 2,160 2,65 3,012

14 1,345 1,761 2,145 2,624 2,977

15 1,341 1,753 2,131 2,602 2,947

16 1,337 1,746 2,120 2,583 2,921

17 1,333 1,740 2,110 2,567 2,898

18 1,330 1,734 2,101 2,552 2,878

19 1,328 1,729 2,093 2,539 2,861

20 1,325 1,725 2,086 2,528 2,845

21 1,323 1,721 2,08 2,518 2,831

22 1,321 1,717 2,074 2,508 2,819

23 1,319 1,714 2,069 2,50 2,807

24 1,318 1,711 2,064 2,492 2,797

11

dk Derajat Kebebasan tα

0,10 0,05 0,025 0,01 0,005

25 1,316 1,708 2,060 2,485 2,787

26 1,315 1,706 2,056 2,479 2,779

27 1,314 1,703 2,052 2,473 2,771

28 1,313 1,701 2,048 2,467 2,763

29 1,311 1,699 2,045 2,462 2,756

∞ 1,282 1,645 1,96 2,328 2,576

Sumber: Bonnie, Januari 1981 dalam Soewarno, 1995:77

2.1.1.4.Uji Persistensi

Persistensi (Presistence) adalah ketidaktergantungan dari setiap nilai dalam deret

berkala. Untuk melaksanakan pengujian persistensi harus dihitung besarnya koefisien serial.

Salah satu metode untuk menentukan koefisien korelasi serial adalah dengan metode Spearman

(Soewarno, 1995:99)

Koefisien korelasi metode Spearman dirumuskan sebagai berikut.

KS =

mm

dim

i

3

1

26

1 (2-15)

t = KS 2

1

21

2

KS

m (2-16)

dengan:

KS = koefisien korelasi serial

m = N ‒ 1

N = jumlah data

di = perbedaan nilai antara peringkat data ke Xi dan ke Xi+1

t = nilai dari uji T pada derajat kebebasan m ‒ 2 dan derajat kepercayaan tertentu

(umumnya 5% ditolak atau 95% diterima) (lihat Tabel 2.4)

Pada uji ini, apabila pada derajat kebebasan 5% tkritis > thitung, maka data teruji bersifat

acak (randomnes) dan dapat digunakan untuk analisis hidrologi lanjutan.

12

2.1.2. Analisa Frekuensi

Curah hujan rancangan adalah besarnya curah hujan terbesar yang mungkin terjadi pada

suatu daerah dengan periode ulang dan peluang tertentu. Berbeda dengan pengertian hujan

terbesar yang akan terjadi kapan saja.

Dalam menghitung curah hujan rancangan terdapat beberapa metode. Dari banyak

metode yang dapat digunakan antara lain distribusi Gumbel, Log Normal dan Log Pearson Type

III. Masing-masing distribusi memiliki sifat-sifat khas tersendiri. Menurut (Limantara,

2010:55), pemilihan distribusi yang tidak benar dapat mengakibatkan estimasi terlalu tinggi

(overestimated) dan estimasi terlalu rendah (underestimated).

Parameter-parameter statistik seperti koefisien Cs, Cv, Ck perlu dihitung untuk

menentukan macam analisa frekuensi.

Tabel 2.5 Pedoman Pemilihan Metode Frekuensi

Jenis Metode Syarat

Normal Cs ≈ 0

Ck = 3

Gumbel Cs ≤ 1,1396

Ck ≤ 5,4002

Log Pearson Type III Cs ≠ 0

Log Normal Cs ≈ 3

Cv+Cv2=3

Ck = 5,383

Sumber: Soemarto, 1999

Menurut (Harto, 1993:244), dalam pengujian data hujan dan debit di Pulau Jawa

ditemukan bahwa distirbusi Gumbel hanya sesuai dengan 7% kasus, demikian pula dengan

distribusi Normal. Sedangkan 90% lainnya mengikuti distirbusi Log Normal dan Log Pearson

Type III. Dengan dasar diatas, maka pada studi kali ini akan menggunakan distribusi Log

Pearson Type III.

Parameter statistik pada distribusi Log Pearson Type III, yaitu Cs dan Ck yang tidak

ditentukan/bebas memudahkan pengerjaan karena dapat menyesuaikan data yang ada. Dengan

demikian, cara ini dipandang lebih fleksibel dan dapat dipakai untuk semua sebaran data.

13

Parameter-parameter statistic yang diperlukan oleh distribusi Log Pearson Type III

adalah nilai tengah (mean), standar deviasi dan koefisien kepencengan. Secara garis besar

langkah-langkah perhitungan adalah sebagai berikut (Soewarno, 1995):

1. Ubah data debit n buah X1, X2, …, Xn menjadi Log X1, Log X2, …, Log Xn

2. Hitung harga rata-rata

n

i

Xin

X1

log1

log (2-17)

3. Hitung standar deviasi

)1(

)log(log1

2

n

XiXi

S

n

i (2-18)

4. Hitung koefisien kepencengan

3

1

3

)2)(1(

)log(log

Snn

XXn

Cs

n

i

(2-19)

5. Menghitung debit rancangan

SGXX .loglog (2-20)

6. Menghitung antilog dari logaritma XT untuk mendapatkan debit rancangan

XT : debit rancangan (mm)

Xlog : rata-rata logarithma dari hujan maksimum tahunan

n : jumah data

S : standar deviasi

Cs : koefisien kepencengan

G : koefiesien frekuensi (Diambil dari table untuk harga Cs positif dan Cs

negative)

14

Tabel 2.6 Faktor Frekuensi Distribusi Log Pearson Type III, Koefisien Asimetri, Cs Negatif

T (th) 1,0101 1,1765 1,1111 1,25 2 5 10 25 50 100 200

Cs:P(%) 99 95 90 80 50 20 10 4 2 1 0,5

0 -2,326 -1,645 -1,202 -0,842 0,000 0,842 1,282 1,751 2,054 2,326 2,576

-0,1 -2,400 -1,673 -1,292 -0,336 0,017 0,846 1,270 1,716 2,000 2,252 2,482

-0,2 -2,472 -1,700 -1,301 -0,830 0,033 0,850 1,258 1,680 1,945 2,178 2,308

-0,3 -2,544 -1,726 -1,309 -0,824 0,050 0,853 1,245 1,643 1,890 2,104 2,291

-0,4 -2,615 -1,750 -1,317 -0,816 0,066 0,855 1,231 1,606 1,834 2,029 2,201

-0,5 -2,606 -1,774 -1,323 -0,808 0,083 0,856 1,216 1,567 1,777 1,955 2,108

-0,6 -2,755 -1,797 -1,320 -0,880 0,099 0,857 1,200 1,528 1,720 1,880 2,016

-0,7 -2,824 -1,819 -1,333 -0,790 0,116 0,857 1,183 1,488 1,663 1,806 1,926

-0,8 -2,021 -1,839 -1,336 -0,780 0,132 0,856 1,166 1,448 1,606 1,733 1,837

-0,9 -2,057 -1,858 -1,339 -0,769 0,140 0,854 1,147 1,407 1,549 1,660 1,749

-1,0 -3,022 -1,877 -1,340 -0,758 0,164 0,852 1,128 1,366 1,492 1,588 1,664

-1,1 -3,087 -1,894 -1,341 -0,745 0,180 0,848 1,107 1,324 1,435 1,518 1,581

-1,2 -3,147 -1,910 -1,340 -0,732 0,195 0,838 1,066 1,262 1,379 1,449 1,501

-1,3 -3,211 -1,925 -1,339 -0,718 0,210 0,832 1,064 1,240 1,324 1,383 1,424

-1,4 -3,271 -1,938 -1,337 -0,705 0,224 0,825 1,041 1,198 1,270 1,318 1,351

-1,5 -3,330 -1,951 -1,333 -0,690 0,240 0,817 1,018 1,157 1,217 1,256 1,282

-1,6 -3,388 -1,962 -1,329 -0,675 0,254 0,808 0,994 1,116 1,166 1,197 1,216

-1,7 -3,444 -1,972 -1,324 -0,680 0,268 0,799 0,970 1,075 1,166 1,140 1,155

-1,8 3,499 -1,981 -1,318 -0,643 0,282 0,788 0,945 1,035 1,069 1,087 1,094

-1,9 -3,553 -1,989 -1,310 -0,627 0,294 0,777 0,920 0,960 1,023 1,037 1,044

-2,0 -3,605 -0,960 -1,302 -0,609 0,307 0,765 0,895 0,959 0,980 0,990 0,995

-2,1 -3,656 -2,001 -1,294 -0,592 0,319 0,752 0,869 0,923 0,939 0,946 0,959

-2,2 -3,705 -2,006 -1,284 -0,574 0,330 0,739 0,844 0,888 0,900 0,905 0,907

-2,3 -3,753 -2,009 -1,274 -0,555 0,341 0,765 0,819 0,855 0,864 0,867 0,869

-2,4 -3,800 -2,011 -1,262 -0,537 0,351 0,750 0,795 0,823 0,830 0,832 0,833

-2,5 -3,845 -2,012 -1,250 -0,518 0,360 0,711 0,771 0,793 0,800 0,799 0,800

-2,6 -3,889 -2,013 -1,238 -0,499 0,368 0,696 0,747 0,764 0,768 0,769 0,769

-2,7 -3,932 -2,012 -1,224 -0,479 0,388 0,681 0,724 0,738 0,740 0,740 0,741

-2,8 -3,973 -2,010 -1,210 -0,460 0,384 0,666 0,702 0,712 0,714 0,714 0,714

-2,9 -4,013 -2,007 -1,195 -0,440 0,330 0,651 0,681 0,683 0,689 0,690 0,690

-3,0 -4,051 -2,003 -1,118 -0,420 0,390 0,636 0,660 0,666 0,666 0,667 0,667

Sumber: CD. Somarto., Hidrologi Teknik

15

Tabel 2.7 Faktor Frekuensi Distribusi Log Pearson Type III, Koefisien Asimetri, Cs Positif

T (th) 1,0101 1,1765 1,1111 1,25 2 5 10 25 50 100 200

Cs:P(%) 99 95 90 80 50 20 10 4 2 1 0,5

0,0 -2,326 -1,645 -1,282 -0,842 0,000 0,842 1,282 1,751 2,045 2,376 2,576

0,1 -2,252 -1,616 -1,270 -0,085 -0,017 0,836 1,297 1,785 2,107 2,400 2,670

0,2 -2,170 -1,538 -1,258 -0,850 -0,033 0,830 1,301 1,818 2,159 2,472 2,763

0,3 -2,130 -1,555 -1,245 -0,853 -0,050 0,824 1,309 1,849 2,211 2,544 2,856

0,4 -2,029 -1,524 -1,231 -0,855 -0,066 0,816 1,317 1,880 2,261 2,615 2,947

0,5 -1,955 -1,491 -1,216 -0,856 -0,083 0,808 1,323 1,910 2,311 2,606 3,041

0,6 -1,880 -1,458 -1,200 -0,857 -0,079 0,800 1,328 1,939 2,359 2,755 3,132

0,7 -1,806 -1,423 -1,183 -0,857 -0,116 0,790 1,333 1,967 2,407 2,824 3,223

0,8 -1,733 -1,388 -1,166 -0,856 -0,132 0,780 1,336 1,993 2,453 2,891 3,312

0,9 -1,660 -1,353 -1,147 -0,854 -0,148 0,769 1,339 2,018 2,498 2,957 3,401

1,0 -1,588 -1,317 -1,128 -0,852 -0,164 0,758 1,340 2,043 2,542 3,022 3,489

1,1 -1,518 -1,280 -1,107 -0,018 -0,180 0,745 1,341 2,066 2,585 3,087 3,575

1,2 -1,449 -1,234 -1,086 -0,838 -0,195 0,733 1,340 2,087 2,626 3,149 3,661

1,3 -1,383 -1,206 -1,064 -0,832 -0,210 0,719 1,339 2,108 2,666 3,211 3,745

1,4 -1,318 -1,168 -1,041 -0,825 -0,225 0,705 1,337 2,128 2,706 3,271 3,828

1,5 -1,266 -1,131 -1,018 -0,818 -0,240 0,691 1,333 2,146 2,745 3,330 3,910

1,6 -1,197 -1,093 -0,994 -0,808 -0,254 0,075 1,329 2,163 2,780 3,388 3,990

1,7 -1,140 -1,056 -0,970 -0,799 -0,268 0,660 1,324 2,179 2,815 3,444 4,069

1,8 -1,087 -1,020 -0,954 -0,788 -0,282 0,643 1,318 2,193 2,848 3,499 4,147

1,9 -1,037 -0,964 -0,920 -0,777 -0,294 0,627 1,310 2,207 2,881 3,553 4,223

2,0 -0,990 -0,949 -0,895 -0,765 -0,307 0,609 1,302 2,219 2,912 3,605 4,298

2,1 -0,946 -0,915 -0,869 -0,765 -0,319 0,592 1,294 2,230 2,942 3,656 4,372

2,2 -0,905 -0,882 -0,844 -0,752 -0,330 0,574 1,284 2,240 2,970 3,705 4,454

2,3 -0,867 -0,850 -0,819 -0,739 -0,341 0,555 1,274 2,248 2,997 3,753 4,515

2,4 -0,832 -0,819 -0,795 -0,725 -0,351 0,537 1,262 2,256 3,029 3,800 4,584

2,5 -0,799 -0,790 -0,771 -0,671 -0,359 0,518 1,250 2,262 3,048 3,845 4,652

2,6 -0,769 -0,762 -0,747 -0,696 -0,360 0,499 1,238 2,267 3,071 3,889 4,718

2,7 -0,740 -0,736 -0,724 -0,681 -0,379 0,479 1,224 2,272 3,097 3,932 4,783

2,8 -0,714 -0,711 -0,702 -0,666 -0,384 0,460 1,210 2,275 3,114 3,973 4,847

2,9 -0,690 -0,688 -0,681 -0,651 -0,390 0,440 1,196 2,277 3,134 4,013 4,909

3,0 -0,667 -0,665 -0,660 -0,636 -0,396 0,420 1,180 2,278 3,152 4,061 4,970

Sumber: CD. Somarto., Hidrologi Teknik

16

2.1.3. Uji Kesesuaian Distribusi

Pengujian terhadap distribusi yang telah dilakukan dimaksudkan untuk mengetahui

kebenaran analisa curah hujan rancangan baik terhadap simpangan data vertical ataupun

simpangan data horizontal. Menurut (Harto, 191) ada dua cara yang dapat dilakukan untuk

menguji apakah jenis distribusi yang dipilih sesuai dengan data yang ada, yakni uji Chi-Kuadrat

dan Smirnov-Kolmogorof.

2.1.3.1.Uji Chi-Kuadrat

Uji Chi-Kuadrat didasarkan pada perbedaan nilai ordinat teoritis atau frekuensi harapan

dengan ordinat empiris. Uji Chi-Kuadrat menggunakan nilai X2 yang dapat dihitung dengan

persamaan berikut (Triatmodjo, 2008:238):

N

t Ef

EfOfX

1

22 )(

(2-21)

Banyaknya kelas distribusi dihitung dengan persamaan:

nk log22,31 (2-22)

dimana:

X2 : nilai Chi-Kuadrat terhitung

Ef : frekuensi (banyak pengamatan) yang diharapkan sesuai dengan pembagian

kelas

Of : frekuensi yang terbaca pada kelas yang sama

N : jumlah sub kelompok dalam satu grup

k : jumlah kelas distribusi

Nilai X2 yang diperoleh harus lebih kecil dari nilai X2cr, untuk suatu derajat tertentu,

yang sering diambil 5%. Derajat kebebasan dihitung dengan persamaan:

)1( KDK (2-23)

dimana:

DK : derajat kebebasan

K : banyaknya kelas

α : banyaknya keterikatan (banyaknya parameter), untuk Chi-Kuadrat adalah 2

Langkah-langkah perhitungan Uji Chi-Kuadrat sebagai berikut:

1. Urutkan data pengamatan (dari kecil ke besar atau sebaliknya)

2. Kelompokkan data menjadi K sub-grup, tiap sub-grup minimal 4 data pengamatan

17

3. Jumlahkan data pengamatan sebesar Oi tiap-tiap sub-grup

4. Jumlahkan data dari persamaan distribusi yang digunakan sebesar Ei

5. Tiap-tiap sub-grup hitung nilai:

2)( EiOi dan Ei

EiOi 2)(

6. Jumlahkan seluruh K sub-grup nilai Ei

EiOi 2)( untuk menentukan nilai Chi-Kuadrat

hitung

7. Tuntukan derajat kebebasan

Interpretasi yang dihasilkan, apabila peluang lebih dari 5%, maka persamaan distribusi

teoritis yang digunakan dapat diterima. Sedangkan, apabila lebih kecil dari 1%, maka persamaan

distribusi teoritis yang gunakan tidak diterima.

Tabel 2.8 Nilai Kritis untuk Uji Kecocokan Chi-Kuadrat

DK α Derajat Kebebasan

0,995 0,99 0,975 0,95 0,05 0,025 0,01 0,005

1 0,000 0,000 0,051 0,004 3,841 5,024 6,635 7,879

2 0,010 0,020 0,216 0,103 5,991 7,378 9,210 10,597

3 0,072 0,115 0,484 0,352 7,815 9,348 11,345 12,838

4 0,207 0,297 0,831 0,711 9,488 11,143 13,277 14,860

5 0,412 0,554 1,237 1,145 11,070 12,832 15,086 16,750

6 0,676 0,872 1,690 1,635 12,592 14,449 16,812 18,548

7 0,989 1,239 2,180 2,167 14,067 16,013 18,475 20,278

8 1,344 1,646 2,700 2,733 15,507 17,535 20,090 21,955

9 1,735 2,088 3,247 3,325 16,919 19,023 21,666 23,589

10 2,156 2,558 3,816 3,940 18,307 20,482 23,209 25,188

11 2,603 3,053 3,816 4,575 19,675 21,920 24,725 26,757

12 3,074 3,571 4,404 5,226 21,026 23,337 26,217 28,300

13 3,565 4,107 5,009 5,892 22,362 24,736 27,688 29,819

14 4,075 4,600 5,629 6,571 23,685 26,119 29,141 31,319

15 4,601 5,229 6,262 7,261 24,996 27,488 30,578 32,801

16 5,142 5,812 6,908 7,962 26,296 28,845 32,000 34,267

17 5,670 6,408 7,564 8,672 27,587 30,191 33,409 35,718

18 6,265 7,015 8,231 9,390 28,869 31,526 34,805 37,156

19 6,844 7,633 8,907 10,117 30,144 32,852 36,191 38,582

20 7,434 8,260 9,591 10,851 31,410 34,170 37,566 39,997

21 8,034 8,897 10,283 11,591 32,671 35,479 38,932 41,401

22 8,643 9,542 10,982 12,338 33,924 36,781 40,289 42,796

23 9,260 10,196 11,689 13,091 36,172 38,076 41,683 44,181

24 9,886 10,856 12,401 13,848 36,415 39,364 42,980 45,558

18

DK α Derajat Kebebasan

0,995 0,99 0,975 0,95 0,05 0,025 0,01 0,005

25 10,520 11,524 13,120 14,611 37,652 40,646 44,314 46,928

26 11,160 12,198 13,844 15,379 38,885 41,923 45,642 48,290

27 11,808 12,879 14,573 16,151 40,113 43,194 46,963 49,645

28 12,461 13,565 15,308 16,928 41,337 44,461 48,278 50,993

29 13,121 14,256 16,047 17,708 42,557 45,722 49,588 52,336

30 13,787 14,953 16,791 18,493 43,773 46,979 50,892 53,672

Sumber: Soewarno, 1995

2.1.3.2.Uji Smirnov-Kolmogorof

Uji Smirnov-Kolmogorof dilakukan dengan membandingan probabilitas tiap data,

antara sebaran empiris dan teoritis yang dinyatakan dalam ∆. Distribusi dianggap sesuai jika

∆maks < ∆kritis. Persamaan ∆maks dapat ditulis (Shahin, 1967:188):

PtPemaks (2-24)

dimana:

maks : selisih maksimum antara peluang empiris dan teoritis

Pe : peluang empiris

Pt : peluang teoritis

cr : simpangan kritis (dari tabel)

Kemudian dibandingkan antara maks dan cr , apabila maks < cr distribusi yang

dipilih dapat diterima dan apabila sebaliknya, distribusi ditolak.

Tabel 2.9 Tabel Nilai Kritis (Δcr) untuk Uji Smirnov-Kolmogorof

Ukuran

Sampel

(n)

Level of significance α (%)

20 15 10 5 1

1 0,900 0,950 0,975 0,990 0,995

2 0,684 0,776 0,842 0,900 0,929

3 0,565 0,636 0,708 0,785 0,829

4 0,493 0,565 0,624 0,689 0,734

5 0,447 0,509 0,563 0,627 0,669

6 0,410 0,468 0,519 0,577 0,617

7 0,381 0,436 0,483 0,538 0,576

8 0,359 0,410 0,454 0,507 0,542

9 0,339 0,387 0,430 0,480 0,513

10 0,323 0,369 0,409 0,457 0,486

19

Ukuran

Sampel

(n)

Level of significance α (%)

20 15 10 5 1

11 0,308 0,352 0,391 0,437 0,468

12 0,296 0,338 0,375 0,419 0,449

13 0,285 0,325 0,361 0,404 0,432

14 0,275 0,314 0,349 0,390 0,418

15 0,266 0,304 0,338 0,377 0,404

16 0,258 0,295 0,327 0,366 0,392

17 0,250 0,286 0,318 0,355 0,381

18 0,244 0,279 0,309 0,346 0,371

19 0,237 0,271 0,301 0,337 0,361

20 0,232 0,265 0,294 0,329 0,352

Rumus

Asimtotik n

07,1

n

14,1

n

22,1

n

36,1

n

63,1

Sumber: Limantara, 2010

2.2. Analisa Hidrolika

2.2.1. Data Aliran Tetap

Untuk menampilkan perhitungan profil muka air dibutuhkan data aliran tetap (steady

flow) yang terdiri dari:

a) Regim aliran

b) Kondisi batas (boundary conditions)

Kondisi batas diperlukan untuk menentukan permukaan air. Berikut macam kondisi

batas:

Elevasi muka air yang diketahui

Kedalaman kritis

Kedalaman normal

Rating Kurva

c) Informasi debit

2.2.2. Data Aliran Tidak Tetap

Data aliran tidak tetap yang dibutuhkan untuk menentukan perhitungan profil muka air

terdiri dari:

a) Kondisi batas (boundary conditions)

Macam kondisi batas yang digunakan dalam analisa ini terdiri dari:

Flow hydrograph

Stage hydrograph

20

Lateral inflow hydrograph

b) Kondisi awal (initial conditions)

2.2.3. Analisa Profil Muka Air

Analisa profil muka air biasanya dimulai dari suatu tampang dimana hubungan antara

elevasi muka air (kedalaman) dan debit diketahui. Tampang tersebut dikenal dengan tampang

(titik) kontrol (Triatmodjo, 1993:147).

Untuk aliran dalam saluran alam pada umumnya, pada taraf air normal maka profil aliran

pada bagian saluran yang pendek sangat menyerupai aliran seragam, tetapi sedikit berubah

akibat ketidakaturan setempat dari saluran. Oleh karena itu, untuk penyelesaiannya

menggunakan metode tahapan standar.

Adapun beberapa keuntungan dari metode tahapan standar menurut (Chow, VT,

1989:249) yaitu apabila tinggi kecepatan kecil, metode tahapan dapat dilakukan bahkan dalam

arah yang salah tanpa menghasilkan kekeliruan berarti, walaupun selalu disarankan agar

menghitung dalam arah ke hulu bila alirannya subkritis dan ke hlir bila alirannya superkritis.

Bila tahap perhitungan dimulai pada tinggi yang dimisalkan yang keliru untuk suatu debit

tertentu, hasil profil aliran akan mendekati kebenaran setiap kali tahapan dijalani, asal

perhitungan dilakukan dalam arah yang tepat.

2.2.3.1.Persamaan Energi

Profil Mukai air dihitung dari suatu penampang dengan persamaan energy melalui

prosedur iterative yang disebut dengan Standard Step Method. Persamaan energy yang

dimaksud adalah:

ehg

VZY

g

VZY

22

2

1111

2

2222

(2-25)

dimana:

Y1, Y2 : tinggi muka air pada penampang melintang 1 dan 2

Z1, Z2 : garis datum persamaan pada penapang melintang 1 dan 2

V1, V2 : kecepatan rata-rata pada penampang melintang 1 dan 2

α1, α2 : koefisien Coriolis

g : percepatan gravitasi

he : kehilangan tinggi energi

21

Gambar 2.1 Profil Aliran Metode Tahapan Standar

Sumber: User’s Manual HEC-RAS River Analysis System Version 5.0

g

V

g

VCSLh fe

22

2

11

2

22 (2-26)

dimana:

L : panjang penampang

fS : kemiringan garis energy (friction slope) antara dua penampang

C : koefisien kehilangan akibat pelebaran dan penyempitan

Panjang sungai rata-rata (L), dihitung dengan rumus berikut:

robchlob

robrobchchloblob

QQQ

QLQLQLL

(2-27)

dimana:

Llob, Lch, Lrob : panjang melintang penampang sungai kiri, utama, kanan

Qlob, Qch, Qrob : debit rata-rata penampang sungai kiri, utama, kanan

Perhitungan debit sungai dilakukan dengan membagi penampang menjadi beberapa

bagian dimana kecepatan terdistribusi dengan merata. HEC-RAS melakukan pendekatan

dengan membagi beberapa penampang yang bergantung pada input penampang nilai n

Manning seperti pada Gambar 2.5.

22

Perhitungan debit perbagian penampang sungai mengacu pada persamaan Manning

berikut:

2/1

. fSKQ (2-28)

3/2.1

RAn

K (2-29)

dimana:

K : conveyance for subdivision

n : koefisien kekasaran Manning

A : luas penampang

R : jari-jari hidrolis

Gambar 2.2 Perhitungan Debit Dengan Cara Subdivision Method

Sumber: User’s Manual HEC-RAS River Analysis System Version 5.0

Metode lain yang bisa menjadi alternative untuk menghitung debit adalah dilakukan

antara setiap koordinat titik pada penampang seperti pada Gambar 2.6. Debit yang didapat

merupakan penjumlahan dari panampang kiri dan kanan. Metode ini tetap digunakan dan

sebagai metode pilihan dalam perhitungan HEC-RAS.

23

Gambar 2.3 Alternatif Perhitungan Debit dengan Cara Subdivision Method

Sumber: User’s Manual HEC-RAS River Analysis System Version 5.0

Composite nilai n Manning untuk saluran utama. Aliran dalam saluran tidak dibagi

perbagian, kecuali jika nilai kekasaran berubah didaam saluran. HEC-RAS dapat digunakan

untuk berbagai nilai kekasaran, jika tidak maka program akan menghitung sebagai satu nilai

kekasaran.

Gambar 2.4 Definisi Kemiringan Tanggul untuk Menghitung Nilai nc

Sumber: User’s Manual HEC-RAS River Analysis System Version 5.0

24

Untuk menghitung nilai n composite pada saluran adalah sebagai berikut:

3/2

5,1

P

nP

n

ii

c

(2-30)

dimana:

nc : composite atau ekuivalen koefisien kekasaran

P : penampang basah saluran

Pi : bagian ke-i penampang basah

ni : nilai kekasaran ke-i

HEC-RAS merupakan program yang menghitung profil muka air satu dimensi, maka

hanya satu energi kinetik yang dihitung pada masing-masing penampang saluran. Oleh karena

itu perlu dilakukan evaluasi energi kinetik. Untuk memberikan gambaran elevasi profil muka

air, rata-rata energi dihitung dengan membagi penampang melintang menjadi tiga bagian (kiri,

utama dan kanan). Pada Gambar 2.7. adalah rata-rata energi yang didapatkan dari penampang

melintang yang terdiri dari saluran utama dan kanan namun tidak terdapat saluran kiri.

Gambar 2.5 Pembagian Penampang Untuk Rata-Rata Energi

Sumber: User’s Manual HEC-RAS River Analysis System Version 5.0

25

dimana:

V1 : kecepatan rata-rata sub area I

V2 : kecepatan rata-rata sub area II

Menghitung rata-rata energy kinetic adalah untuk mendapatkan koefisien kecepatan α

(coefficient Coriolis). Koefisien kecepatan α didapat dengan menggunakan rumus sebagai

berikut:

21

2

22

2

112

22

2 QQ

g

VQ

g

VQ

g

V

(2-31)

2

21

2

22

2

11

)(

222

VQQ

g

VQ

g

VQg

(2-32)

2

21

2

22

2

11

)( VQQ

VQVQ

(2-33)

Secara umum, persamaannya adalah:

2

22

22

2

11

.

]...[

VQ

VQVQVQ nn (2-34)

Persamaan di atas dapat ditulis dengan persamaan sebagai berikut:

3

2

3

2

3

2

32)(

i

rob

rob

ch

ch

lob

lobi

K

A

K

A

K

A

KA

(2-35)

dimana:

Ai : total luas penampang melintang

Alob, Ach, Arob : luas penampang kiri, utama dan kanan

Ki : total conveyance dari penampang melintang

Klob, Kch, Krob : conveyance kiri, utama dan kanan

Friction loss dievaluasi dalam program HEC-RAS sebagai hasil dari kemiringan garis

energy Sf dan panjang L (Persamaan 2-29), dimana Sf adalah representatif dari friction slope

untuk sungai dan panjang L yang didefinisikan pada persamaan 2-30. Friction slope (slope of

26

the energy gradeline) pada tiap-tiap penampang melintang dihitung dari persamaan Manning

berikut:

2

K

QS f (2-36)

Rumus lain yang dapat digunakan untuk menghitung friction slope (Sf) dalam HEC-

RAS adalah sebagai berikut:

Average Conveyance Equation

2

21

21

KK

QQS f (2-37)

Average Friction Slope Equation

2

21 fff

SSS

(2-38)

Geometric Mean Friction Slope Equation

21 fff SSS (2-39)

Harmonic Mean Friction Slope Equation

21

212

ff

fff

SS

SSS

(2-40)

Persamaan 2.40 adalah persamaan yang dipilih oleh program secara otomatis, kecuali

persamaan lain diminta untuk input program.

Kehilangan akibat kontraksi dan pelebaran dalam HEC-RAS dihitung dengan persamaan

berikut:

g

V

g

VChce

22

2211 (2-41)

dimana:

C : koefisien kontraksi/pelebaran

Program mengasumsi bahwa kontraksi terjadi jika kecepatan di hilir lebih besar dari

kecepatan di hulu. Sebaliknya pelebaran terjadi kecepatan terjadi jika kecepatan di hulu lebih

besar dari kecepatan di hilir.

Prosedur perhitungan profil muka air ditentukan dengan cara solusi interaktif dari

persamaan 2-28 dan 2-29. Prosedur perhitungan dilakukan dengan cara sebagai berikut:

27

1. Mengasumsi profil muka air di hulu atau di hilir jika profil muka air kritis telah

dihitung).

2. Berdasarkan pada asumsi muka air, maka berikutnya menentukan besarnya debit

dan kecepatan.

3. Dengan nilai dari langkah ke-2, hitung fS dan selesaikan persamaan 2-29 untuk

mendapatkan he.

4. Dengan nilai dari langkah ke-2 dan ke-3, selesaikan persamaan 2-28 untuk

mendapatkan WS2.

5. Bandingkan nilai perhitungan WS2 dengan nilai asumsi pada langkah pertama;

ulangi langkah 15 hingga nilai toleransi perbedaan mencapai 0,01 feet (0,003 m).

Untuk mendapatkan profil muka air didapat dengan cara coba banding. Cara ini secara

umum berdasarkan pada “Secant Method” yang memproyeksikan perhitnugan dari

pengasumsian dua nilai coba banding sebelumnya. Persamaan Secant Method adalah sebagai

berikut:

22 III ErrWSWS * DiffErrAssumErr _/_ (2-42)

dimana:

WSI : asumsi muka air baru

WSI-1 : asumsi iterasi muka air sebelumnya

WSI-2 : muka air diasumsi dari dua percobaan sebelumnya

ErrI-2 : kesalahan dari dua percobaan sebelumnya

Err Assum : perbedaan asumsi muka air dari dua percobaan sebelumnya. Err

Assum=WSI-2 WSI-1

Err Diff : asumsi muka air dikurangi hasil dari muka air iterasi sebelumnya (I-1),

ditambah kesalahan dari dua percobaan sebelumnya (Err1-2).

Err_Diff=WSI-1WS_CalcI-1+ Err1-2

Kedalaman kritis akan ditentukan dalam kondisi tertentu sebagai berikut:

1. Regime aliran superkritis telah terbentuk

2. Perhitungan kedalaman kritis dibutuhkan oleh pengguna program

3. Kedalaman kritis ditentukan oleh pengguna untuk mengetahui kondisi aliran

4. Froude number untuk mengetahui kondisi subkritis yang mengidentifikasikan

bahwa kedalaman kritis dibutuhkan untuk verifkasi regime aliran

28

5. Program tidak akan seimbang jika toleransi kesalaham dalam percobaan belum

mencapai nilai iterasi maksimum

Total tinggi energy untuk penampang melintang adalah sebagai berikut:

g

aVWSH

2

2

(2-43)

dimana:

H : total tinggi energy

WS : elevasi muka air

g

aV

2

2

: tinggi kecepatan

Kedalaman kritis adalah kedalaman (elevasi) dimana total tinggi energy minimum.

Kedalaman kritis didapat dengan prosedur iterative, dimana nilai muka air WS diasumsi dan

berhubungan dengan nilai total tinggi energy H yang ditentukan dengan persamaan 2-46 hingga

nilai minimum H tercapai.

Gambar 2.6 Diagram Total Energy vs. Elevasi Muka Air

Sumber: User’s Manual HEC-RAS River Analysis System Version 5.0

HEC-RAS memiliki dua metode untuk menghitung kedalaman kritis, yaitu: parabolic

method dan Secant method. Parabolic method merupakan perhitungan cepat, tetapi ini hanya

dapat digunakan untuk satu minimum energy. Untuk kondisi penampang yang banyak tidak

29

hanya mempunyai satu kurva energy minimum, oleh karena itu parabolic method merupakan

metode yang ditentukan/dipilih oleh program, jika penyelesaian metode ini tidak konvergen,

maka program akan secara otomatis mencoba dengan secant method.

2.2.3.2.Persamaan Momentum

Bila profil muka air melalui kedalaman kritis, persamaan energy tidak dapat digunakan.

Persamaan energy hanya digunakan dalam kondisi alira berubah lambat laun (gradually varied

flow), dan kondisi aliran transisi dari subkritis ke superkritis atau superkritis ke subkritis dimana

dalam hal ini kondisi aliran dalam kondisi perubahan sangat cep at (rapdly varying flow

situation). Ada beberapa hal yang menyebabkan terjadinya kondisi transisi dari subkritis ke

superkritis atau sebaliknya. Beberpa hal itu adalah perubahan kemiringan saluran, konstruksi

jembatan, drop structure, bending dan persimpangan sungai. Dalam kondisi berikut, persamaan

empiris dapat digunakan seperti drop structure dan bending), jika tidak lebih baik menggunakan

persamaan momentum sebagai penyelesaiannya.

Dalam HEC-RAS, persamaan momentum dapat digunakan dalam permasalahan tertentu

sebagai berikut: peristiwa loncatan hidraulik, low flow hydraulic pada jembatan dan

persimpangan sungai.

Persamaan momentum diturunkan dari Hukum Newton II sebagai berikut:

Gaya = Massa Percepatan (Perubahan momentum)

amFx . (2-44)

Aplikasi Hukum Newton II adalah seperti pada dua penampang melintang pada titik 1

dan 2 (Gambar 2.10). Berikut adalah rumus dari persamaan momentum:

xfx VQFWPP ..12 (2-45)

dimana:

P : tekanan hidrostatik pada titik 1 dan 2

Wx : gaya karena berat air pada arah X

Ff : gaya karena kehilangan tinggi tekan akibat gesekan dari titik 2 ke 1

Q : debit

: berat jenis air

∆Vx : perubahan kecepatan dari titik 2 ke 1 pada arah X

30

Gambar 2.7 Aplikasi dari Prinsip Momentum

Sumber: User’s Manual HEC-RAS River Analysis System Version 5.0

Hidrostatic Pressure Force

Gaya pada arah X karena tekanan hidrostatik:

cos...AP (2-46)

Asumsi untuk tekanan hidrostatik hanya berlaku untuk kemiringan saluran atau sungai

kurang dari 1:10. Cos θ untuk kemiringan 1:10 (sekitar 6) adalah sama dengan 0,995. Karena

kemiringan saluran yang umum adalah kurang dari 1:10, cos θ koreksi kedalaman bisa

ditetapkan sama dengan 1,0 (Chow, 1959). Maka persamaan tekanan hidrostatik pada titik 1 dan

2 adalah sebagai berikut:

111 . YAP (2-47)

222 . YAP (2-48)

dimana:

γ : berat jenis air

Ai : luas penampang pada titik 1 dan 2

Yi : kedalaman air dari permukaan ke titik berat penampang 1 dan 2

Weight of Water Force

Berat air = berat jenis volume

31

LAA

W

2

21 (2-49)

sinWWx (2-50)

012sin S

L

zz

(2-51)

021 .

2SL

AAWx

(2-52)

dimana:

L : jarak antara titik 1 dan 2 pada arah X

S0 : kemiringan dasar saluran

Zi : datum line pada titik 1 dan 2

Force of External Friction

LPF f .. (2-53)

dimana:

: shear stress

P : rata-rata keliling basah antara bagian 1 dan 2

fSR. (2-54)

dimana:

R : rata-rata jari-jari hidrolis

fS : kemiringan garis energy

LPSP

AF ff (2-55)

LPSAA

F ff

2

21 (2-56)

32

Mass time Acceleration

xVQam ... (2-57)

g

dan 2211 VVVx (2-58)

2211. VVg

Qam

(2-59)

dimana:

: koefisien momentum yang dihitung dari berbagai distribusi kecepatan pada

penampang saluran

Substitusi dan asumsi nilai Q dapat berubah dari 2 ke 1:

222

11121

021

11222

.2

Vg

QV

g

QSL

AASL

AAYAYA f

(2-60)

1111121

021

22222

2.

2YA

g

VQSL

AASL

AAYA

g

VQf

(2-61)

11

2

11

2

1210

2122

2

22

2

2

2.

2YA

gA

VQSL

AASL

AAYA

gA

VQf

(2-62)

Persamaan 2-65 adalah bentuk persamaan momentum yang digunakan dalam program

HEC-RAS. Semua aplikasi dari persamaan momentum di HEC-RAS diperoleh dari persamaan

2-65.

2.2.3.3.Koefisien Kekasaran Manning

Nilai kekasaran suatu sungai sangat bervariasi dan tergantung pada beberapa faktor

sehingga perlu ditinjau oleh beberapa faktor yang memiliki pengaruh besar terhadap nilai

koefisien kekasaran. Seorang insinyur Irlandia, Robert Manning mengemukakan teori

mengenaik koefisien kekasaran yang saat ini dikenal dengan rumus Manning sebagai berikut:

2/13/21SR

nv (2-63)

dimana:

v : kecepatan rata-rata (m/det)

R : jari-jari hidrolik (m)

S : kemiringan dasar rata-rata

33

n : koefisien kekasaran

Koefisien kekasaran Manning (n) memiliki nilai bervarias sesuasi dengan kondisi yang

dikaji. Dari perhitungan yang didapat cukup memuaskan membuat rumus Manning banyak

digunakan dalam perhitungan hidrolika saluran terbuka.

Berikut adalah faktor-faktor yang memiliki pengaruh besar terhadap koefisien kekasaran

baik untuk saluran buatan maupun alam:

a. Kekasaran Permukaan

Kekasaran permukaan ditandai dengan ukuran dan bentuk butiran bahan yang

membentuk luas basah dan menimbulkan efek hambatan terhadap aliran. Hal ini sering dianggap

sebagai satu-satunya faktor dalam memilih koefisien kekasaran, tetapi sebenarnya hanyalah satu

dari beberapa faktor utama lainnya. Secara umum dikatan bahwa butiran halus mengakibatkan

nilai n yang relative rendah dan butiran kasar memiliki nilai n yang tinggi.

b. Tetumbuhan

Tetumbuhan dapat digolongkan dalam jenis kekasarn permukaan, tetapi hal ini juga

memperkecil kapasitas saluran dan meghambat aliran. efeknya terutama tergantung pada tinggi,

kerapatan, distirbusi dan jenis tetumbuhan, dan hal ini sangat penting dalam perancangan

saluran pembuangan yang kecil.

c. Ketidakaturan Saluran

Hal ini mencangkup ketidakaturan keliling basah dan variasi penampang, ukuran dan

bentuk di sepanjang saluran. Pada saluran alam hal ini ditandai dengan adanya alur-alur pasir,

gelombang pasir, cekungan dan gundukan, lubang-lubang dan tonjolan di dasar saluran.

d. Trase Saluran

Kelengkungan yang landau dengan garis tengah yang besar akan mengakibatkan nilai n

yang relative rendah, sedangkan kelengkungan yang tajam dengan belokan-belokan yang patah

akan memperbesar nilai n.

e. Pengendapan dan Penggerusan

Pengendapan dapat mengubah saluran yang tidak beraturan menjadi lebih beraturan dan

mengubah nilai n menjadi lebih kecil, sedangkan penggerusan dapat membuat sebaliknya.

f. Hambatan

Adanya balok sekat, pilar jembatan dan sejenisnya cenderung memperbesar n. besarnya

ini tergantung pada sifat alamiah hambatan, ukuran, bentuk, banyaknya dan penyebarannya.

34

g. Ukuran dan Bentuk Saluran

Belum ada bentuk nyata bahwa ukuran dan bentuk saluran merupakan faktor penting

yang mempengaruhi nilai n. Perbesaran jari-jari hidrolik dapat memperbesar maupun

memperkecil n, tergantung pada keadaan saluran.

h. Taraf Air dan Debit

Nilai n pada saluran umumnya berkurang bila taraf air dan debitnya bertambah. Bila air

rendah, ketidakaturan dasar saluran akan menonjol dan efeknya kelihatan. Namun nilai n dapat

pula besar pada taraf air tinggi bila dinding saluran kasar dan berumput.

Tidak ada cara tertentu untuk menentukan besarnya nilai koefisien kekasaran (n). Hal

ini memberikan kesulitan terbesar dalam penggunaan rumus Manning tersebut. Yang dilakukan

dalam tingkat pengetahuan ini, memilih nilai n hanya memperkirakan hambatan aliran pada

saluran yang sebenarnya hanya pendekatan. Untuk itu terdapat batasan-batasan yang digunakan

dalam penentuan koefisien kekasaran Manning sebagai berikut:

a. Memahami faktor-faktor yang mempengaruhi nilai n dan hal ini memerlukan suatu

pengetahuan dasar mengenai persoalannya dan kadar perkiraan.

b. Mencocokan dengan nilai n dari table yang telah ada untuk berbagai kondisi saluran

c. Memeriksa dan memahami sifat beberapa saluran yang koefisien kekasarannya telah

diketahui

d. Menentukan nilai n dengan cara analitis berdasarkan distribusi kecepatan teoritis pada

penampang saluran dan data pengukuran kecepatan maupun pengukuran kekasaran

Angka koefisien kekasaran Manning (n) tergantung dari tipe saluran seperti tertera pada

Tabel 2. Berikut.

Tabel 2.10 Nilai Koefisien Kekasaran Manning (n)

Tipe saluran dan desripsinya Minimum Normal Maksimum

A. Gorong-gorong Tertutup Terisi Setengah

1. Logam

a. Kuningan, halus

b. Baja

Ambang penerus dan dilas

Dikeling dan dipilin

c. Besi tuang

Dilapis

Tidak dilapis

d. Besi tempa

Dilapis

Tidak dilapis

0,009

0,010

0,013

0,010

0,011

0,012

0,010

0,012

0,016

0,013

0,014

0,014

0,013

0,014

0,017

0,014

0,016

0,015

35

Tipe saluran dan desripsinya Minimum Normal Maksimum

e. Logam beralur

Cabang pembuang

Pembuang banjir

2. Bukan logam

a. Lusit

b. Kaca

c. Semen

Acian

Adukan

d. Beton

Gorong-gorong, lurus dan bekas kikisan

Gorong-gorong dengan lengkungan,

sambungan dan sedikit kikisan

Dipoles

Saluran pembuang dengan bak control, mulut

pemasukan dan lain-lain, lurus

Tidak dipoles, seperti baja

Tidak dipoles, seperti kayu halus

Tidak dipoles, seperti kayu kasar

e. Kayu

Dilengkungkan

Dilapis, diawetkan

f. Lempung

Saluran pembuang, dengan ubin biasa

Saluran pembuang, dipoles

Saluran pembuang, dipoles, dengan bak

control, mulut pembuangan, dan lain-lain

Cabang saluran pembuang dengan sambungan

terbuka

g. Bata

Diglasir

Dilapis adukan semen

h. Pembuangan air kotor dengan saluran lumpur

dengan lengkungan dan sambungan

i. Bagian dasar dilapis, saluran pembuang dengan

dasar licin

j. Pecahan batu disemen

B. Saluran dilapis atau dipoles

1. Logam

a. Baja dengan permukaan licin

Tidak dicat

Dicat

b. Baja dengan permukaan bergelombang

2. Bukan logam

a. Semen

Acian

Adukan

b. Kayu

Diserut, tidak diawetkan

Diserut, diawetkan dengan creoseed

0,013

0,017

0,021

0,008

0,009

0,010

0,011

0,010

0,011

0,011

0,013

0,012

0,012

0,015

0,010

0,015

0,011

0,011

0,013

0,014

0,011

0,012

0,012

0,016

0,018

0,011

0,012

0,021

0,010

0,011

0,010

0,016

0,019

0,024

0,009

0,010

0,011

0,013

0,011

0,013

0,012

0,015

0,013

0,014

0,017

0,012

0,017

0,013

0,014

0,015

0,016

0,013

0,015

0,013

0,019

0,025

0,012

0,013

0,025

0,011

0,013

0,012

0,017

0,021

0,030

0,010

0,013

0,013

0,015

0,013

0,014

0,014

0,017

0,014

0,016

0,020

0,014

0,020

0,017

0,017

0,017

0,018

0,015

0,017

0,016

0,020

0,030

0,014

0,017

0,030

0,013

0,015

0,014

36

Tipe saluran dan desripsinya Minimum Normal Maksimum

Tidak diserut

Papan

Dilapisi dengan kertas kedap air

c. Beton

Dipoles dengan sendok kayu

Dipoles sedikit

Dipoles

Tidak dipoles

Adukan semprot, penampatan rata

Adukan semprot, penampang begelombang

Pada galian batu yang teratur

Pada galian batu yang tak teratur

d. Dasar beton dipoles sedikit dengan tebing dari:

Batu teratur dalam adukan

Batu tak teratur dalam adukan

Adukan baru, semen, diplester

Adukan batu dan semen

Batu kosong atau rip-rap

e. Dasar kerikil dengan tebing dari:

Beton acuan

Batu tak teratur dalam adukan

Batu kosong atau rip - rap

f. Bata

Diglasir

Dalam aduka semen

g. Pasangan batu

Batu pecah disemen

Batu kosong

h. Batu potong, diatur

i. Aspal

Halus

kasar

j. Lapisan dari tanaman

C. Digali atau Dikeruk

a. Tanah lurus dan seragam

Bersih, baru dibuat

Bersih, telah melapuk

Kerikil, penampang seragam, bersih

Berumput pendek, sedikit tanaman

pengganggu

b. Tanah, berkelok-kelok dan tenang

Tanpa tetumbuhan

Rumput dengan beberapa tanaman pengganggu

Banyak tanaman pengganggu atau tanaman air

pada saluran yang dalam

Dasar tanah dengan tebing dari batu pecah

Dasar berbatu dengan tanaman pengganggu

pada tebing

Dasar berkerakal dengan tebing yang bersih

c. Hasil galian atau kerukan

0,011

0,011

0,012

0,010

0,011

0,013

0,015

0,014

0,016

0,018

0,017

0,022

0,015

0,017

0,016

0,020

0,020

0,017

0,020

0,023

0,011

0,012

0,017

0,023

0,013

0,013

0,016

0,030

0,016

0,018

0,022

0,022

0,023

0,025

0,030

0,028

0,025

0,030

0,012

0,013

0,015

0,014

0,013

0,015

0,017

0,017

0,019

0,022

0,020

0,027

0,017

0,020

0,020

0,025

0,030

0,020

0,023

0,033

0,013

0,015

0,025

0,032

0,015

0,013

0,016

…

0,018

0,022

0,025

0,027

0,025

0,030

0,035

0,030

0,035

0,040

0,015

0,015

0,018

0,017

0,015

0,016

0,020

0,020

0,023

0,025

0,020

0,024

0,024

0,030

0,035

0,025

0,026

0,036

0,015

0,018

0,030

0,035

0,017

0,500

0,020

0,025

0,030

0,033

0,030

0,033

0,040

0,035

0,040

0,050

37

Tipe saluran dan desripsinya Minimum Normal Maksimum

Tanpa tetumbuhan

Semak-semak kecil di tebing

d. Pecahan batu

Halus, seragam

Tajam, tidak beraturan

e. Saluran tidak dirawat, dengan tanaman

pengganggu dan belukan tiak dipotong

Banyak tanaman pengganggu setinggi air

Dasar bersih, belukar di tebing

Idem, setinggi muka air tertinggi

Banyak belukar setinggi air banjir

D. Saluran Alam

1. Saluran kecil (lebar attas pada taraf banjir 100 kaki

a. Saluran di daratan

Bersih lurus, terisi penuh, tanpa rekahan atau

ceruk dalam

Seperti di atas, banyak batu-batu, tanaman

pengganggu

Bersih, berkelok-kelok, berceruk, bertebing

Seperti di atas, dengan tanaman pengganggu,

batub-batu

Seperti di atas, tidak terisi penuh, banyak

kemiringan dan penampang kurang efektif

Seperti no. 4, berbatu lebih banyak

Tenang pada bagian lurus, tanaman

pengganggu, ceruk dalam

Banyak tanaman pengganggu, ceruk dalam

atau jalan air penuh kayu dan ranting

b. Saluran di pegunungan, tanpa tetumbuhan di

saluran tebing umumnya terjal, pohon dan semak-

semak sepanjang tebing

Dasar: kerikil, kerakal dan sedikit batu besar

Dasar: kerakal dengan batu besar

2. Dataran banjir

a. Padang rumput tanpa belukar

Rumput pendek

Rumput tinggi

b. Daerah pertanian

Tanpa tanaman

Tanaman dibariskan

Tanaman tidak dibariskan

c. Belukar

Belukar terpencar, banyak tanaman

pengganggu

Belukar jarang dan pohon, musim dingin

Belukar jarang dan pohon, musim semi

Belukar sedang sampai rapat, musim dingin

Belukar sedang sampai rapat, musim semi

d. Pohon-pohonan

0,025

0,035

0,025

0,035

0,050

0,040

0,045

0,080

0,025

0,030

0,033

0,035

0,040

0,045

0,045

0,050

0,075

0,030

0,040

0,025

0,030

0,020

0,025

0,030

0,035

0,035

0,040

0,045

0,070

0,028

0,050

0,035

0,040

0,080

0,050

0,070

0,100

0,030

0,035

0,040

0,045

0,048

0,050

0,050

0,070

0,100

0,040

0,050

0,030

0,035

0,030

0,035

0,040

0,050

0,050

0,060

0,070

0,100

0,033

0,060

0,040

0,050

0,120

0,080

0,110

0,140

0,033

0,040

0,045

0,050

0,055

0,060

0,060

0,080

0,150

0,050

0,070

0,035

0,050

0,040

0,045

0,050

0,070

0,060

0,080

0,110

0,160

38

Tipe saluran dan desripsinya Minimum Normal Maksimum

Willow rapat, musim semi, lurus

Tanah telah dibersihkan, tanggul kayu tanpa

tunas

Seperti diatas, dengan tunas-tunas lebat

Banyak batang kayu, beberapa tumbang,

ranting-ranting, taraf banjir dibawah cabang

pohon

Seperti di atas taraf banjir mencapai cabang

pohon

3. Saluran besar (lebar atas pada taraf banjir 100

kaki). Nilai n lebih kecil dari saluran kecil dengan

perincian yang sama, sebab tebing memberikan

hambatan efektif yang lebih kecil

a. penampang beraturan tanpa batu besar atau

belukar

b. penampang tidak beraturan dan kasar

0,110

0,030

0,050

0,080

0,100

0,025

0,035

0,150

0,040

0,060

0,100

0,120

…

…

0,200

0,050

0,080

0,120

0,160

0,060

0,100

Sumber: Chow, V.T., 1989:99-102

Nilai n dapat juga didekati dengan rumus Cowan sebagai berikut (Chow, V.T., 1989:96):

5432105 )( mnnnnnmn (2-64)

Tabel 2.11 Nilai Koefisien Kekasaran Manning untuk Rumus Cowan

Keadaan Saluran Nilai-nilai

Bahan

Pembentuk

Tanah

n0

0,020

Batu pecah 0,025

Kerikil halus 0,024

Kerikil kasar 0,028

Derajat

Ketidakaturan

Sangat kecil

n1

0,000

Sedikit 0,005

Sedang 0,010

Besar 0,020

Variasi

Penampang

Melintang

Saluran

Bertahap

n2

0,000

Kadang-kadang

berganti 0,005

Sering berganti 0,010-0,015

Efek relatif dari

hambatan

Dapat diabaikan

n3

0,000

Kecil 0,010-0,015

Cukup 0,020-0,030

Besar 0,040-0,060

39

Keadaan Saluran Nilai-nilai

Tetumbuhan

Rendah

n4

0,005-0,010

Sedang 0,010-0,025

Tinggi 0,025-0,050

Sangat tinggi 0,050-0,100

Derajat Kelokan

Kecil

m5

1,000

Cukup 1,150

Besar 1,300

Sumber: Chow, V.T., 1989:98

2.3. Aplikasi HEC-RAS v.5.0

2.3.1. Perkenalan HEC-RAS v.5.0

HEC-RAS dibuat oleh Hydrologic Engineering Center (HEC) yang merupakan satu

divisi di dalam Institute for Water Resources (IWR), di bawah US Army Corps of Engineer

(USACE) yang merupakan program aplikasi untuk memodelkan aliran di sungai, River Analysis

System (RAS). HEC-RAS merupakan model dua dimensi aliran tetap maupun tak tetap (steady

and unsteady one-dimensional flow model). HEC-RAS versi 5.0 ini beredar sejak Januari 2010.

Input yang diperlukan untuk menjalankan program ini adalah data penampang

mellintang dan memanjang sungai, data debit banjir rancangan hasil perhitungan. Dari input

tersebut didapatkan hasil (output) berupa sifat dan karakteristik saluran meliputi elevasi muka

air, muka air kritis, kecepatan, luas daerah aliran dan bilangan Fraude.

Secara umum, HEC-RAS dapat digunakan untuk menghitung aliran tunak berbah

perlahan dengan penampang saluran prismatic atau non-prismatik, baik untuk aliran subkritis

maupun superkritis. Selain itu, HEC-RAS dapat juga dipakai untuk menghitung saluran

gabungan (compound channels).

HEC-RAS dapat menghitung profil muka air dengan proses iterasi dari ata masukan

yang sudah kita olah sesuai dengan kriteria dan standar yang di minta oleh paket program. Untuk

analisis jaringan sungai, jaringan drainase, paket program ini sangat dianjurkan untuk

digunakan.

Program HEC-RAS untuk analisa sungai ini terdiri dari tiga komponen analisa hidrolika

untuk:

Perhitungan profil muka air steady flow

40

Komponen dari permodelan sistem ini diharapkan untuk menghitung profil muka air untuk

steady flow. Sistem ini dapat mengatasi semua bagian saluran, sistem dendritik atau daerah

daerah sungai tunggal. Komponen steady flow mampu untuk permodelan subkritis,

superkritis, dan gabungan rezim aliran profil muka air.

Simulasi unsteady flow

Komponen dari permodelan ini mampu mensimulasi unsteady flow melalui semua bagian

saluran terbuka. Komponen unsteady flow dikembangkan terutama untuk perhitungan rezim

aliran subkritis.

Perhitungan sedimen transport

Komponen permodelan ini didesain untuk memsimulasi tren dalam jangka waktu yang

panjang dari gesekan dan endapan di sungai yang mungkin dihasilkan dari perubahan

frekuensi dan durasi keluarnya air, atau perubahan geometri saluran. Sistem ini dapat

digunakan untuk mengevaluasi endapan di waduk, desain saluran buatan yang ditetapkan

untuk memelihara kedalaman, memprediksi pengaruh pengerukan pada endapan,

memperkirakan gesekan maksimum yang mungkin terjadi selama kejadian banjir besar dan

mengevaluasi sedimentasi pada saluran tertentu.

Element yang dibutuhkan untuk ketiga perhitungan tersebut diatas adalah data geometri

dan data hidrolik.

2.3.2. Tahapan dalam Penggunaan Aplikasi HEC-RAS

Dalam pengenalan program HEC-RAS yang digunakan sebagai alat bantu untuk analisa

hidrolika sungai dibutuhkan suatu tahapan dalam penggunaannya, yaitu:

1. Membuka aplikasi HEC-RAS

Pada setiap awal pembukaan program HEC-RAS akan diperlihatkan menu utama seperti

pada Gambar 2.11 dibawah ini.

Gambar 2.8 Menu Utama HEC-RAS

Sumber: User’s Manual HEC-RAS River Analysis System Version 5.0

41

Pada bagian menu utama HEC-RAS adalah menu bar dengan beberapa bagian:

File

Menu ini digunakan untuk mengelola file. Pilihan yang terdapat pada menu file ini termasuk

New Project, Open Project, Save Project As, Rename Project, Delete Project, Project

summary, Import HEC-2 Data, Import HEC-RAS Data, Export GIS Data, Export to HEC-

DSS, Generate Report, Restore Backup Data dan Exit. Kemudian lagi empat pekerjaan yang

paling serinng dibuka akan didaftar pada bagian bawah dari menu file, dimana pengguna

dapat membuka pekerjaan yang paling sering dikerjakan dengan cepat.

Edit

Menu ini digunakan untuk memasukkan dan mengedit data. Data dikategorikan menjadi

enam tipe: Geometric Data, Steady Flow Data, Quasi-Unsteady Flow Data, Unsteady Flow

Data, Sediment Data dan Water Quality Data.

Run

Menu ini digunakan untuk menampilkan perhitungan hidrolika. Yang termasuk pilihan dari

menu ini: Steady Flow Analysis, Unsteady Flow Analysis, Sediment Analysis, dan Water

Quality Data, Hydraulic Design Functions dan Run Multiple Plan.

View

Menu ini menyediakan tampilan grafik dan tabel untuk hasil (output). Yang termasuk dalam

menu View: Cross Section, Water Surface Profiles, General Profile Plot, Rating Curves, X-

Y-Z Perspective Plots, Stage and Flow Hyrograph, Hydraulic Property Plots, Hydraulic

Properties Plots, Detailed Output Tables, Profile Summary Tables, Summary Err, Warn,

DSS Data, Unsteady Flow Spatial Plot, Unsteady Flow Time Series, WQ Spatial Plot, WQ

Time Series Plot, Sediment Spatial Plot, dan Sediment XS Changes Plot.

Option

Pada menu ini pengguna dapat mengubah Program Setup, Default Parameter, Unit System

(US Costumary SI), dan Convert Project Unit (US Costomary to SI atau SI to US

Customary)

Help

Menu ini dapt digunakan pengguna untuk mendapatkan bantuan secara online, seperti

informasi yang ditampilkan pada versi terbaru tentang HEC-RAS.

42

Terdapat juga menu utama HEC-RAS yaitu Button Bar yang menyediakan akses cepat

untuk menu yang sering digunakan. Adapun penjelasan menu tersebut:

Open Project, untuk membuka kembali lembar kerja yang ada.

Save Project, untuk menyimpan lembar kerja yang telah ada.

Geometric Data, digunakan untuk mengedit dan atau memasukkan data geometri.

Steady Flow Data, untuk mengedit dan atau memasukkan data aliran steady.

Unsteady Flow Data, digunakan untuk mengedit dan atau memasukkan data aliran unsteady.

Sediment Data, untuk mengedit dan atau memasukkan data sedimen.

Water Quality Data, untuk mengedit dan atau memasukkan data kualitas air.

Steady Flow Analysis, untuk menampilkan simulasi aliran steady.

Unsteady Flow Analysis, untuk menampilkan simulasi aliran unsteady.

Sediment Analysis, untuk menampilkan analisis angkutan sedimen.

Water Quality Analysis, untuk menampilkan analisis kualitas air.

Hydraulic Design Function, untuk menampilkan perhitungan desain hidrolika.

Cross Section, digunakan untuk menampilkan penampilkan melintang sungai.

Profile Plot, untuk menampilkan profil penampang sungai.

General Profile Plot, untuk menampilkan profil penampang sungai secara menyeluruh.

Rating Curve, untuk menampilkan hasil perhitungan lengkungan debit.

XYZ Perspective Plot, untuk menampilkan gambar 3D pada penampang melintang.

Stage and Flow Hydrograph, untuk menampilkan hidrograf aliran.

Hydraulic Properties, menampilkan table hidrolika.

Detailed Output Table, menampilkan detail table output.

Profile Summary Table, menampilkan ringkasan output di beberapa lokasi.

Sum Err, Warn, Notes, menampilkan ringkasan dari error, peringatan dan catatan.

View Dss, untuk melihat data DSS.

2. Membuat Lembar Kerja

Langkah awal pembuatan model hidrolika dengan HEC-RAS adalah membuat

directory yang dikehendaki dan memberi judul pada lembar kerja baru. Hal tersebut dapat

ilakukan dengan melalui menu File pada menu utama, kemudian pilih New Project.

43

Gambar 2.9 Jendela Pembuatan Lembar Kerja

Sumber: User’s Manual HEC-RAS River Analysis System Version 5.0

Seperti pada Gambar 2.12, pengguna harus memilih drive dan bagiannya yang

dikehendaki untuk bekerja, kemudian masukkan judul dan nama file dari lembar kerja. File

name lembar kerja harus dalam format “.prj”. Setelah data selesai dimasukkan, tekan “OK”,

maka message box akan memperlihatkan judul lembar kerja dan directory tampat dimana

lembar kerja tersebut disimpan. Jika data sudah dimasukkan dengan benar, klik “OK”. Jika data

tersebut salah, tekan “Cancel” dan pengguna kembali pada menu New Project.

3. Memasukkan Data Geometri

Data geometri terdiri dari informasi yang berhubungan dengan system sungai (skema

system sungai), data penampang melintang sungai dan data struktur hidrolika (jembatan,

gorong-gorong, bending, dan lainnya). Data geometri dimasukkan dengan memilih menu

Geometric Data dari menu Edit di menu utama HEC-RAS. Tampilan dari jendela Geometric

Data akan terlihat seperti Gambar 2.13.

44

Gambar 2.10 Jendela Geometric Data

Sumber: User’s Manual HEC-RAS River Analysis System Version 5.0

Pemodel mengembangkan data geometri dengan menggambar skema sungai.

menggambarkan skema sungai ini dapat dilakukan dengan aplikasi Autocad atau dengan

fasilitas software lainnya. Penggambaran skema alur sungai pada HEC-RAS dilakukan dengan

langkah berikut:

a. Pilih tools “river reach” kemudian tarik garis yang menunjukan skema alur sungai dan

program akan membaca pembacaan mulai dari hulu menuju ke hilir.

b. Tampilan untuk penamaan/identifikasi (16 karakter) akan muncul.

c. Pilih menu Edit/Reach Schematic River untuk memasukkan koordinat x dan y sebagai

penyesuaian bentuk denah plan agar sama dengan kondisi model yang diinginkan.

Setelah semua langkah sudah dilakukan, akan muncul bentuk isian hubungan antara x

dan y untuk masing-masing skema alur sungai.

45

Setelah menggambar skema alur sungai, pengguna dapat memulai dengan

memasukkan data penampang melintang sungai dan data struktur hidrolika. Data melintang

sungai dimasukkan dengan memilih icon . Data penampang melintang sungai akan

ditunjukan pada Gambar 2.14 berikut.

Gambar 2.11 Tampilan Window Pengisian Data Penampang Melintang Sungai

Sumber: User’s Manual HEC-RAS River Analysis System Version 5.0

Masing-masing penampang melintang memiliki nama sungai, daerah sungai, stasiun

sungai dan gambaran sungai. Nama sungai, aerah sungai dan stasiun sungai digunakan untuk

menggambarkan lokasi sungai. Penampang melintang sungai digambarkan dari stasiun sungai

tertinggi di hulu ke stasiun terendah di hilir. Penambahan penampang melintang dilakukan

dengan memilih menu Option pada menu utama.

Setelah data penampang melintang dimasukkan, pemodelan selanjutnya adalah dengan

menambahkan struktur hidrolika seperti jembatan, gorong-gorong, bendung dan lainnya.

Pengisian data ini hamper sama dengan data penampang melintang.

Koefisien Kontaksi dan Ekspansi

Kontraksi dan ekspansi terjadi akibat backwater yang disebabkan perubahan

penampang atau perubahan kemiringan dasar saluran yang sangat curam.

46

Tabel 2.12 Koefisien Kontraksi dan Ekspansi (Aliran Subkritis)

Kondisi Kontraksi Ekspansi

No transition loss computed 0,0 0,0

Gradual transitions 0,1 0,3

Typical bridge section 0,3 0,5

Abrupt transition 0,6 0,8

Sumber: US Army, 2010

Pengisian data cross section dimulai dari penampang melintang sungai bagian hilir dan

dilanjutkan pada bagian upstream-nya.

4. Analisa dan Running Data

a. Entering flow data dan kondisi batas (boundary condition)

Pada awal sudah dijelaskan bahwa HEC-RAS dapat menganalisa kajian hidrolik

dengan dua kondisi aliran, yaitu steady flow dan unsteady flow. Menu icon/tools bar

input bar untuk kondisi steady flow dan untuk kondisi unsteady flow .

Filosofi dasar pada pemodelan numeric ini akan selalu membutuhkan

identifikasi awal yang sering disebut dengan boundary condition. Dalam hal ini adalah

kondisi batas bagian hulu yaitu debit yang akan dilewatkan, sedangkan boundary

condition untuk bagian hilir dapat berupa:

Tinggi muka air bagian hilir

Slope/kemiringan dasar saluran bagian hilir

Stage hydrograph (hubungan tinggi muka air dengan debit)

Berikut pada Gambar 2.15 contoh pengisian data aliran, dimana data berupa aliran

steady flow dan unsteady flow

47

Gambar 2.12 Jendela Pengisian Data Aliran Steady

Sumber: User’s Manual HEC-RAS River Analysis System Version 5.0

b. Performa hydraulic calculation (Perhitungan hidrolika)

Perhitungan hidrolika meruakan menu pilihan metode perhitungan pemodelan

setiap kondisi hidrolik. Contoh tampilan seperti pada Gambar 2.16.

Gambar 2.13 Tampilan Proses Analisa Aliran Steady

Sumber: User’s Manual HEC-RAS River Analysis System Version 5.0

48

5. Hasil Simulasi

Setelah seluruh proses analisa selesai, pengguna dapat melihat hasil (output). Untuk

melihat hasil (output) dapat dilakukan dengan memilih menu View pada menu utama atau

melalui Button Bar.

Gambar 2.14 Tampilan Hasil Simulasi Penampang Melintang Sungai

Sumber: User’s Manual HEC-RAS River Analysis System Version 5.0

Gambar 2.15 Tampilan Hasil Simulasi Penampang Memanjang Sungai

Sumber: User’s Manual HEC-RAS River Analysis System Version 5.0

49

Gambar 2.16 Tampilan Hasil Simulasi Gambar 3D Penampang Memanjang Sungai

Sumber: User’s Manual HEC-RAS River Analysis System Version 5.0

Hasil akhir berupa tabel tersedia dalam dua format. Jenis pertama tabel output

memberikan gambaran detail hasil perhitungan hidrolika pada masing-masing penampang

melintang.

50

Gambar 2.17 Tabel Output Pada Tiap Penampang Melintang Sungai

Sumber: User’s Manual HEC-RAS River Analysis System Version 5.0

Jenis tabel output kedua menggambarkan variabel hidrolika yang terbata untuk

beberapa penampang melintang dan profil.

Gambar 2.18 Tabel Output Pada Seluruh Penampang Melintang Sungai

Sumber: User’s Manual HEC-RAS River Analysis System Version 5.0

51

Untuk output berupa perhitungan hidrolika dapat ditampilkan sesuai kebutuhan

pengguna. Dalam kajian ini, hasil analisa yang dibutuhkan antara lain, elevasi muka air.

2.4. Sempadan Sungai

Sempadan sungai meliputi ruang di kiri dan kanan palung sungai di antara garis

sempadan dan tepi palung sungai untuk sungai tidak bertanggul, atau di antara garis sempadan

dan tepi luar kaki tanggul untuk sungai bertanggul.

Sempadan sungai sebagaimana yang dimaksud, ditentukan pada:

1. sungai tidak bertanggul di dalam kawasan perkotaan;

2. sungai tidak bertanggul di luar kawasan perkotaan;

3. sungai bertanggul di dalam kawasan perkotaan;

4. sungai bertanggul di luar kawasan perkotaan;

5. sungai yang terpengaruh pasang air laut; dan

6. mata air.

2.4.1. Penentuan Batas Layak Huni

Kriteria penentuan batas layak huni menurut Peraturan Menteri Pekerjaan Umum dan

Perumahan Rakyat Republik Indonesia No. 28/PRT/M/2015 yaitu sebagai berikut:

1. Sungai tidak bertanggul di dalam kawasan perkotaan

a. Sungai yang mempunyai kedalaman kurang dari atau sama dengan 3 (tiga) meter,

garis sempadan paling sedikit berjarak 10 (sepuluh) meter dari tepi kiri dan kanan

paling sungai sepanjang alur sungai.

b. Sungai yang mempunyai kedalaman lebih dari 3 (tiga) meter sampai dengan 20

(dua puluh) meter, garis sempadan paling sedikit berjarak 15 (lima belas) meter

dari tepi kiri dan kanan paling sungai sepanjang alur sungai.

c. Sungai yang mempunyai kedalaman lebih dari 20 (dua puluh) meter, garis

sempadan paling sedikit berjarak 30 (tiga puluh) meter dari tepi kiri dan kanan

paling sungai sepanjang alur sungai.

2. Sungai tidak bertanggul di luar kawasan perkotaan

a. Sungai besar yaitu sungai yang mempunyai daerah aliran sungai seluas 500 (lima

ratus) km2 atau lebih, garis sempadan ditetapkan sekurang-kurangnya 100

(seratus) meter dari tepi kiri dan kanan paling sungai sepanjang alur sungai.

52

b. Sungai kecil yaitu sungai yang mempunyai daerah aliran sungai seluas kurang

dari 500 (lima ratus) km2, garis sempadan ditetapkan sekurang-kurangnya 50

(lima puluh) meter dari tepi kiri dan kanan paling sungai sepanjang alur sungai.

3. Sungai bertanggul di dalam kawasan perkotaan

Garis sempadan sungai ditetapkan sekurang-kurangnya 3 (tiga) meter di sebelah luar

sepanjang kaki tanggul.

4. Sungai bertanggul di luar kawasan perkotaan

Garis sempadan sungai ditetapkan sekurang-kurangnya 5 (lima) meter di sebelah

luar sepanjang kaki tanggul.

Pada studi ini, penentuan batas layak huni dilihat berdasarkan tinggi muka air akibat

debit banjir dengan kala ulang 20 dan 50 tahun.

2.4.2. Pemanfaatan Daerah Sempadan

Pemanfaatan daerah sempadan hanya dapat dimanfaatkan secara terbatas untuk:

1. bangunan prasarana sumber daya air;

2. fasilitas jebatan dan dermaga;

3. jalur pipa gas dan air minum;

4. rentangan kabel listrik dan telekomunikasi;

5. kegiatan lain sepanjang tidak mengganggu fungsi sungai, antara lain, kegiatan menanam

tanaman sayur-mayur; dan

6. bangunan ketenagalistrikan.

Dalam hal ini pula, perlindungan badan tanggul sebagai kepentingan pengendali banjir

tidak diperkenankan untuk menanam tanaman selain rumput, mendirikan bangunan dan

mengurangi dimensi tanggul.

53

BAB III

METODOLOGI

3.1. Kondisi Daerah Studi

3.1.1. Deskrispsi Lokasi Studi

Secara geografis, letak Wilayah Sungai Ciliwung-Cisadane berada diantara

554406462,26 LS dan 10657401070021,91 BT. Berdasarkan wilayah

administrasi, DAS Ciliwung melingkupi Kabupaten Bogor, Kota Bogor, Kota Depok dan

DKI Jakarta. Total luas DAS Ciliwung adalah 337 km2 dengan panjang aliran utamanya

109 km dari hulu hingga hilir.

Pada studi ini, luas DAS adalah 314,4 km2 dengan panjang sungai utama hingga

letak lokasi studi adalah 86,6 km yang berlokasi di Sungai Ciliwung bagian hilir yang

menjadi batas alami antara Jakarta Selatan dan Jakarta Timur. Sebelah barat sungai

merupakan daerah Pengadegan, Pancoran, Jakarta Selatan dan di sebelah timur sungai

merupakan daerah Cawang, Kramatjati, Jakarta Timur. Panjang sungai kajian 2,178 km

dengan 41 titik patok.

Gambar 3.1 Peta DAS Ciliwung

Sumber: Hasil Pengolahan Data

54

Gambar 3.2 Peta Lokasi Studi

3.1.2. Survei Lokasi

Pada studi ini dilakukan survey lokasi untuk melihat langsung kondisi di daerah

tersebut. Pada daerah dekat lokasi kajian merupakan daerah kumuh yang banyak

ditemukan pemukiman warga di sepanjang aliran sungai bahkan terdapat apartemen dan

supermarket besar.

Dilihat dari banyaknya sampah yang tertinggal di pinggir sungai atau bahkan di atas

ranting pohon, memperlihatkan bahwa daerah ini sering terjadi banjir yang cukup tinggi

bahkan jika tidak terjadi hujan di daerah tersebut.

Gambar 3.3 Gambaran Umum di Sekitar Lokasi Daerah Studi

Sumber: Dokumentasi

3 m

1,5 m

55

3.2. Data yang Diperlukan

Data-data yang diperlukan dalam studi ini meliputi data-data sekunder yang

tersedia di Instansi-instansi Pemerintah. Data-data tersebut adalah sebagai berikut:

Tabel 3.1 Data-data Sekunder

No. Data Sumber Data Fungsi Data

1. Data tinggi muka air Balai Besar Wilayah

Sungai Ciliwung-Cisadane

Sebagai input untuk

menganalisa debit banjir

rancangan

2. Peta topografi Badan Informasi

Geospasial Untuk membuat peta DAS

4. Data karakteristik

geologi sungai

Balai Besar Wilayah

Sungai Ciliwung-Cisadane

Untuk menganalisa profil aliran

serta kapasitas tampungan

3.3. Langkah Pengerjaan

Langkah-langkah penelitian disusun secara sistematis, sehingga mempermudah

proses penyelesaiannya. Langkah-langkah tersebut dapat dilihat dalam Tabel 3.2.

Tabel 3.2 Tahapan Pengerjaan Studi

No. Tahapan Metode yang Digunakan Jenis Data

1. Pengumpulan Data Data-data sekunder pada

Tabel 3.1. yang didapat dari

instansi terkait

- Data tinggi muka air 2005-

2015 (11 tahun)

- Data karakteristik geologi

sungai

2. Uji kualitas data - Uji konsistensi data

dengan metode Rescaled

Adjusted Partial Sums

(RAPS)

- Uji abnormalitas data

metode inlier-outlier

- Uji homogenitas (Uji F

dan Uji T)

- Uji persistensi

Data debit

56

No. Tahapan Metode yang Digunakan Jenis Data

3. Analisa banjir

rancangan

Metode Log Pearson Type

III

Data debit

4. Analisis kesesuaian

distribusi

- Uji Chi-Kuadrat

- Uji Smirnov-Kolmogorof

Data debit

5. Analisis profil aliran Untuk melakukan analisa

hidrolika dilakukan dengan

menggunakan program

HEC-RAS 5.0

- Data debit banjir rancangan

- Peta topografi

- Data karakteristik geologi

sungai

3.4. Diagram Alir Penelitian

Diagram alir penelitian dapat dilihat pada Gambar 3.4.

57

Gambar 3.4. Diagram Alir Pengerjaan Skripsi

57

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Analisa Hidrologi

4.1.1. Data Debit

Data debit pada studi ini didapat dari konversi tinggi muka air hasil catatan Pos

Automatic Water Level Recorder (AWLR) MT. Haryono yang berlokasi di 06°14.559' LS

dan 106°51.747' BT (Dokumentasi pos dan alat terlampir). Data tinggi muka air yang

digunakan adalah data 11 tahun (2005-2015). Berdasarkan pengamatan langsung oleh Unit

Hidrologi Balai Besar Wilayah Sungai Ciliwung Cisadane, didapatkan persamaan rating

curve sebagai berikut. Sebagai contoh perhitungan, diambil contoh data tinggi muka air

pada tanggal 1 Januari 2015.

Q = 7,6113(h)2 ‒ 11,63(h) + 13,385

Untuk h = 3,44 m, maka

Q = 7,6113(h)2 ‒ 11,63(h) + 13,385

= 7,6113(3,44)2 ‒ 11,63(3,44) + 13,385

= 63,5 m3/det

Perhitungan konversi debit lainnya, ditabelkan (terlampir).

Dari perhitungan diatas, maka didapat debit maksimum tahunan sebagai berikut.

Tabel 4.1 Debit Maksimum Tahunan

No. Tahun Debit (m3/det)

1 2005 165.600

2 2006 144.281

3 2007 205.886

4 2008 152.093

5 2009 165.600

6 2010 182.613

7 2011 161.484

8 2012 213.705

*9 2013 290.929

10 2014 364.702

11 2015 344.192

Sumber: Perhitungan

58

Gambar 4.1 Rating Curve

Sumber: Perhitungan

4.1.2. Uji Kualitas Data

4.1.2.1. Uji Konsistensi Data Metode Rescaled Adjusted Partial Sums (RAPS)

Berhubung data debit yang dimiliki hanya berasal dari satu pos saja, maka

pengujian konsistensi data tersebut menggunakan metode RAPS. Berikut perhitungannya.

Tabel 4.2 Perhitungan Uji Konsistensi Metode Rescaled Adjusted Partial Sums (RAPS)

No. Tahun Q

(m3/det) Sk* [Sk*] Dy2 Dy Sk** [Sk**]

1 2005 165.600 -51.771 51.771 243.658

75.463

0.686 0.686

2 2006 144.281 -73.091 73.091 485.659 0.969 0.969

3 2007 205.886 -11.486 11.486 11.993 0.152 0.152

4 2008 152.093 -65.278 65.278 387.389 0.865 0.865

5 2009 165.600 -51.771 51.771 243.658 0.686 0.686

6 2010 182.613 -34.758 34.758 109.830 0.461 0.461

7 2011 161.484 -55.887 55.887 283.943 0.741 0.741

8 2012 213.705 -3.666 3.666 1.222 0.049 0.049

9 2013 290.929 73.558 73.558 491.887 0.975 0.975

10 2014 364.702 147.330 147.330 1973.292 1.952 1.952

11 2015 344.192 126.820 126.820 1462.128 1.681 1.681

n 11

Max 1.952

Σ Q 2391.085

Min 0.049

Qrerata 217.371

Sumber: Perhitungan

59

dengan:

n = jumlah data

Sk* = simpangan multak debit (m3/det)

Sk** = nilai konsistensi debit (m3/det)

Dy = simpangan rata-rata data debit (m3/det)

Q = │Sk**max│ (m3/det)

R = │Sk**max│ ‒ │Sk**min│ (m3/det)

Ketentuan hipotesa dari metode ini yaitu, bila nilai Q/(n0,5)kritis > Q/(n0,5)hitung dan

nilai R/(n0,5)kritis > R/(n0,5)hitung pada derajat kepercayaan 5% dan nilai n sebagai jumlah

data terobservasi, maka data teruji bersifat konsisten.

Berikut ulasan perhitungan dan kesimpulan.

n

i

Q1

= nQQQ ...21

= 2391,085 m3/det

Qrerata = n

QQQ n ...21

= 11

085,2391

= 217,371 m3/det

Sk* (tahun 2005) = rerataQ

Q2005

= 371,217

600,165

= -51,771 m3/det

[Sk*] (tahun 2005) = │-51,771│

= 51,771 m3/det

Dy2 (tahun 2005) = n

Sk2

2005*

= 11

771,51 2

= 243,658 m3/det

Dy (tahun 2005) = 22

2

2

1 ... nDyDyDy

= 75,463 m3/det

60

**Sk (tahun 2005) =2005

2005*

Dy

Sk

463,75

771,51

0,686 m3/det

[Sk**] (tahun 2005) = │0,686│

= 0,686 m3/det

Q = │Sk**max│

= 1,952 m3/det

R = │Sk**max│ ‒ │Sk**min│

= 1,904 m3/det

Dari data-data diatas, maka didapat.

Q/(n0,5)kritis = 1,148 (lihat Tabel 2.1)

Q/(n0,5)hitung = 0,589

R/(n0,5)kritis = 1,295 (lihat Tabel 2.1)

R/(n0,5)hitung = 0,574

Jadi, telah diketahui jika nilai Q/(n0,5)kritis > Q/(n0,5)hitung dan nilai R/(n0,5)kritis >

R/(n0,5)hitung pada derajat kepercayaan 5%, maka data debit terobservasi terbukti bersifat

konsisten.

4.1.2.2. Inlier-Outlier

Data yang sudah konsisten kemudian perlu diuji lagi dengan uji abnormalitas. Uji

ini untuk mengetahui apakah data maksimm dan minimum dari rangkaian data layak

digunakan atau tidak. Dimana, data yang menyimpang dari ambang atas (XH) dan ambang

bawah (XL) akan dihilangkan.

Tabel 4.3 Perhitungan Uji Inlier-Outlier

No. Tahun Debit

(m3/det) Log X Keterangan

1 2005 165.60 2.219 Nilai ambang atas, Xh

XH = 535.304

Nilai ambang bawah, Xi

XL = 79.359

2 2006 144.28 2.159

3 2007 205.89 2.314

4 2008 152.09 2.182

5 2009 165.60 2.219

6 2010 182.61 2.262

7 2011 161.48 2.208

8 2012 213.71 2.330

9 2013 290.93 2.464

61

No. Tahun Debit

(m3/det) Log X Keterangan

10 2014 364.70 2.562

11 2015 344.19 2.537

Sd 0.144

Rata-rata 2.314

Kn 2.880

Sumber: Perhitungan

Berikut ulasan perhitungan.

Kn = 2,880 (lihat Tabel 2.2)

XH = 10(Xrerata + Kn × S)

= 10(2,314 + 2,880 × 1,144)

= 535,304 m3/det

XL = 10(Xrerata ‒ Kn × S)

= 10(2,314 + 2,880 × 1,144)

= 79,359 m3/det

Dari perhitungan di atas, diketahui bahwa semua data debit berada dalam batasan

normal, di antara nilai ambang atas (XH) dan ambang bawah (XL) sehingga tidak ada data

yang harus dihilangkan.

4.1.2.3. Uji F

Uji F dilakukan untuk mengetahui apa data yang dimiliki bersifat homogen atau

tidak. Apabila pada derajat kebebasan 5% nilai Fkritis > Fhitung maka data teruji dapat

diterima dan hal tersebut menandakan bahwa data bersifat homogen. Begitupun

sebaliknya. Berikut perhitungan uji F dan ulasan pengerjaannya.

Tabel 4.4 Perhitungan Uji F dan Uji T

No.

Kelompok I

No.

Kelompok II

Tahun Debit

(m3/det) Tahun

Debit

(m3/det)

1 2005 165.60 1 2010 182.61

2 2006 144.28 2 2011 161.48

3 2007 205.89 3 2012 213.71

4 2008 152.09 4 2013 290.93

5 2009 165.60 5 2014 364.70

6 2015 344.19

Sumber: Perhitungan

N1 = 5

62

N2 = 6

1X = 166,692 m3/det

2X = 259,604 m3/det

S1 = 23,738

S2 = 85,841

Derajat kebebasan (dk) didapat dengan Persamaan (2-11) dan (2-12)

dk1 = N1 ‒ 1

= 5 ‒ 1

= 4

dk2 = N2 ‒ 1

= 6 ‒ 1

= 5

Maka,

F = )1(.

)1(.

1

2

22

2

2

11

NSN

NSN

= )15(841,856

)16(738,2352

2

= 0,080

Dari Tabel 2.3, pada derajat kepercayaan 5%, untuk dk1 = 4 dan dk2 = 5, diperoleh

Fkritis = 5,190 dan Fhitung = 0,080. Dengan demikian, maka nilai Fkritis > Fhitung dan dapat

dikatakan varian kelompok I dan kelompok II adalah bersifat homogen.

4.1.2.4. Uji T

Uji ini digunakan untuk mengetahun kestabilan rata-rata. Apabila t terhitung lebih

kecil dari tc pada derajat kebebasaan (α) tertentu, maka kedua sampel berasal dari populasi

yang sama. Berikut perhitungan uji T dan ulasan pengerjaannya berdasarkan data pada

Tabel 4.4.

N1 = 5

N2 = 6

1X = 166,692 m3/det

2X = 259,604 m3/det

S1 = 23,738

S2 = 85,841

dk = N1 + N2 ‒ 2

63

= 5 + 6 ‒ 2

= 9

σ = 2

1

21

2

22

2

11

2

NN

SNSN

= 2

1

22

265

841,856738,235

= 72,288

t =

2

1

21

21

11

NN

XX

=

2

1

6

1

5

1288,72

604,259692,166

= 2,123

Dari Tabel 2.3, pada derajat kepercayaan 5%, untuk dk = 9, diperoleh tkritis = 2,262

dan thitung = 2,123. Dengan demikian, maka nilai tkritis > thitung dan dapat dikatakan varian

kelompok I dan kelompok II adalah bersifat homogen.

4.1.2.5. Uji Persistensi

Dalam pelaksanaan uji persistensi ini harus dihitung besarnya koefisien serial.

Salah stau metode yang digunakan, yaitu metode Spearman. Berikut perhitungan dan

ulasannya.

Tabel 4.5 Perhitungan Koefisien Korelasi Serial Metode Spearman

No. Debit

(m3/det) Peringkat di di

2

1 165.600 7 -

2 144.281 11 -4 16

3 205.886 5 6 36

4 152.093 10 -5 25

5 165.600 8 2 4

6 182.613 6 2 4

7 161.484 9 -3 9

8 213.705 4 5 25

9 290.929 3 1 1

10 364.702 1 2 4

64

No. Debit

(m3/det) Peringkat di di

2

11 344.192 2 -1 1

Jumlah - - 125

Sumber: Perhitungan

N = 11

m = N ‒ 1

= 11 ‒ 1

= 10

dk = m ‒ 2

= 10 ‒ 2

= 8

KS =

mm

dim

i

3

1

26

1

= 1010

12561

3

= 0,242

t = KS 2

1

21

2

KS

m

= 0,242 2

1

2242,01

210

= 0,707

Berdasarkan uji satu sisi, pada derajat kepercayaan 5% untuk dk = 8 (lihat Tabel

2.3) diperoleh tkritis = 1,860 dan thitung = 0,707. Dengan demikian, maka nilai tkritis > thitung

dan dapat dikatakan data pada Tabel 4.1 adalah independen atau tidak menunjukkan

adanya persistensi atau dapat dikatakan bahwa data tersebut bersifat acak.

4.1.3. Perhitungan Debit Rancangan

Penggunaan metode Log Pearson Type III ini mempertimbangkan bahwa metode

ini lebih fleksibel dan dapat digunakan untuk semua sebaran data serta umum

dipakai.Secara garis besar, langkah perhitungan dengan metode ini adalah sebagai berikut:

1. Ubah data debit n buah X1, X2, …, Xn menjadi Log X1, Log X2, …, Log Xn

65

Misal dipakai data debit tahun 2005 sebesar 165,600 m3/det. kemudian ditentukan

nilai Log X data tersebut.

Log X = Log 165,600

= 2,219

2. Hitung harga rata-rata

Dari hasil perhitungan selama periode 2005-2015, didapatkan xLog = 2,314

3. Hitung standar deviasi

Standar deviasi dapat dihitung menggunakan Persamaan (2-18)

S =)111(

207,0

= 0,144

4. Hitung koefisien kepencengan (Cs)

Koefisien kepencengan (Cs) dapat dihitung menggunakan Persamaan (2-19)

Cs = 3144,0)211)(111(

021,0

= 0,843

Nilai Cs = 0,843 sesuai dengan persyaratan dalam pedoman pemilihan metode

frekuensi untuk metode Log Pearson Type III, yaitu Cs ≠ 0.

Perhitungan lainnya ditabelkan sebagai berikut.

Tabel 4.6 Data Perhitungan Log Pearson Type III

No. Tahun Debit

(m3/det) Log X

(Log X - Log

Xrerata)2

(Log X - Log

Xrerata)3

1 2005 165.600 2.219 0.009 -0.001

2 2006 144.281 2.159 0.024 -0.004

3 2007 205.886 2.314 0.000 0.000

4 2008 152.093 2.182 0.017 -0.002

5 2009 165.600 2.219 0.009 -0.001

6 2010 182.613 2.262 0.003 0.000

7 2011 161.484 2.208 0.011 -0.001

8 2012 213.705 2.330 0.000 0.000

9 2013 290.929 2.464 0.022 0.003

10 2014 364.702 2.562 0.061 0.015

11 2015 344.192 2.537 0.050 0.011

Jumlah 2391.085 25.455 0.207 0.021

Rerata 217.371 2.314

Sd 0.144

66

No. Tahun Debit

(m3/det) Log X

(Log X - Log

Xrerata)2

(Log X - Log

Xrerata)3

Cs 0.843

Sumber: Perhitungan

5. Menghitung curah hujan rancangan

Sebagai contoh perhitungan diambil data untuk hujan rancangan dengan kala ulang

25 tahun sebagai berikut:

Data yang diketahui:

xLog = 2,314

Sd Log X = 0,144

Cs = 0,843

Tr = 25, maka Pr =25

%100 = 4%

Untuk nilai Cs = 0,843dan nilai Pr = 4%, dari Tabel 2.7 didapat nilai K = 2,010

Log X = SdLogXKLogX

= 2,314 + (2,010) × 0,144

= 2,603

6. Menghitung antilog dari logaritma XT untuk mendapatkan curah hujan rancangan

Hujan Rancangan

Xrancangan = 10Log X

= 102,603

= 401,257 m3/det

Untuk perhitungan lainnya ditabelkan sebagai berikut.

Tabel 4.7 Hasil Perhitungan Debit Rancangan

Tr Pr (%) K K . Sd Q Rancangan

2 50 -0.143 -0.021 196.567

5 20 0.772 0.111 266.235

10 10 1.338 0.193 321.128

25 4 2.010 0.289 401.257

50 2 2.484 0.358 469.478

Sumber: Perhitungan

Setelah selesai menghitung hujan rancangan menggunakan metode Log Pearson

Type III, langkah berikutnya adalah melakukan uji kesesuaian distribusi dengan tujuan

mengetahui kebenaran dari hipotesis yang telah dilakukan.

67

Perhitungan debit kala ulang dengan menggunakan data hujan juga dilakukan

sebagai pembanding. Namun pada perhitungan itu pula masih banyak sekali keterbatasan

yang menjadikan perhitungan debit tersebut kurang tepat seperti pemilihan maksimum

hujan dan α Metode HSS Nakayasu yang seharusnya dilakukan pengamatan langsung.

Pemilihan hidrologi dengan data debit ini dengan alasan bahwa pencatatan tinggi muka air

pada hilir lokasi studi dianggap lebih aktual dengan kondisi di lapangan sehingga

penentuan batas layak huni bisa lebih baik karena debit yang dihasilkan lebih besar

dibandingkan dengan hidrologi menggunakan data debit.

Gambar 4.2 Rating Curve dengan Debit Rancangan

Sumber: Perhitungan

4.1.4. Uji Kesesuaian Distribusi

4.1.4.1. Uji Chi-Kuadrat

Uji Chi-Kuadrat didasarkan pada perbedaan nilai ordinat teoritis atau frekuensi

harapan dengan ordinat empiris. Untuk mengetahui hasil dari uji ini maka digunakan

persamaan (2-21) untuk menghitung X2 hitung beserta dengan banyaknya kelas distribusi

yang menggunakan persamaan (2-22).

Dalam perhitungan uji chi-kuadrat ini, data pengamatan diurutkan dari kecil ke

besar. Contoh perhitungannya adalah sebagai berikut.

68

Tabel 4.8 Data Debit

No. Tahun Debit (m3/det) Log X

1 2005 144.281 2.159

2 2006 152.093 2.182

3 2007 161.484 2.208

4 2008 165.600 2.219

5 2009 165.600 2.219

6 2010 182.613 2.262

7 2011 205.886 2.314

8 2012 213.705 2.330

9 2013 290.929 2.464

10 2014 344.192 2.537

11 2015 364.702 2.562

Sumber: Perhitungan

Pengelompokkan data:

k = 1 + 3,22 log n

= 1 + 3,22 log 11

= 4

Menghitung batas kelas dengan sebaran peluang:

%254

%100

Sebagai contoh perhitungan akan menggunakan nilai Pr = 25%

Untuk Pr = 25% dan Cs = 0,843 didapatkan nilai K = 0,620 (didapat dari Tabel 2.7)

Log X = SdLogXKLogX

= 2,314 + (0,620) × 0,144

= 2,403

X = 10Log X

= 102,403

= 253,108

Perhitungan lainnya ditabelkan sebagai berikut.

Tabel 4.9 Uji Simpangan Vertikal-1

Probabilitas K Log X X

75 -0.736 2.208 161.497

50 -0.143 2.294 196.567

25 0.620 2.403 253.108

Sumber: Perhitungan

69

Tabel 4.10 Hasil Perhitungan Chi-Kuadrat

No. Batas Kelas

Jumlah Data

Ef - Of (Ef - Of)2 Expected

Frequency (Ef)

Observed

Frequency (Of)

1 0,00 - 161,497 2.75 3 0.25 0.0625

2 161,497 - 196,567 2.75 3 0.25 0.0625

3 196,567 - 253,108 2.75 2 0.75 0.5625

4 253,108 ~ 2.75 3 0.25 0.0625

Jumlah 11 11

0.75

Sumber: Perhitungan

Contoh Perhitungan:

Banyak data = 13

Banyak kelas (k) = 4

Derajat Bebas (n) = k – h – 1; h=2

= 1

Dari Tabel 2.8, untuk α = 5% diperoleh x2cr = 3,841 dan untuk α = 1% diperoleh

x2cr = 6,635.

Expected Frequency (Ef)

Ef = 75,24

13

k

n

Observed Frequency (Of)

Nilai Observed Frequency ini didapat dari perhitungan probabilitas distribusi

teoritis dengan memakai interval probabilitas.

Dari Tabel 2.8, untuk α = 5% diperoleh x2cr = 3,841 dan didapat x2

hitung = 0,273.

Sehingga x2hitung < x2

cr → 0,273 < 3,841 maka hipotesa dapat diterima. Sedangakan untuk

α=1% diperoleh x2cr = 6,635 dan didapat x2

hitung = 0,273. Sehingga x2hitung < x2

cr → 0,273 <

6,635 maka hipotesa dapat diterima.

4.1.4.2. Uji Smirnov-Kolmogorof

Uji Smirnov-Kolmogorov sering juga disebut uji kecocokan non-parametic, kerana

pengujiannya tidak menggunakan fungsi distribusi tertentu.

Contoh perhitungan menggunakan data tahun 2014 dengan besar debit 364,702

m3/det adalah sebagai berikut. Sebelumnya, data hujan disusun dari besar ke kecil,

kemudian menghitung peluang empiris berdasarkan rumus Weibull.

70

Tabel 4.11 Hasil Perhitungan Δmaks

No. Debit (m3/det) Log x Pe (x) Pt (x)

Pe (x) - Pt (x) (%) (%)

1 364.702 2.562 8.333 18.637 10.304

2 344.192 2.537 16.667 22.473 5.806

3 290.929 2.464 25.000 33.613 8.613

4 213.705 2.330 33.333 54.055 20.722

5 205.886 2.314 41.667 56.525 14.859

6 182.613 2.262 50.000 64.474 14.474

7 165.600 2.219 58.333 70.954 12.621

8 165.600 2.219 66.667 70.954 4.288

9 161.484 2.208 75.000 72.622 2.378

10 152.093 2.182 83.333 76.592 6.741

11 144.281 2.159 91.667 80.087 11.580

Jumlah 25.455

Δmaks 20.722 Rerata 2.314

Simpangan Baku 0.144

Kepencengan (Cs) 0.843

Sumber: Perhitungan

P = 1n

m

= 111

1

= 0,083

= 8,333 %

Mencari nilai Log dari nilai debit

Log 364,702 = 2,562

Mencari nilai K dengan persamaan

K = Sd

LogXLogX

= 144,0

314,2562,2

= 1,722

Mencari harga Pr melalui Tabel 2.7, didapat nilai Pr = 18,637

Menghitung selisih Pe dan Pt dengan persamaan

Δmaks = [Pe ‒ Pt]

= [8,333 ‒ 18,637]

= 10,304

71

Didapat nilai Δmaks = 20,722 kemudian dicocokan dengan Δcr (Tabel 2.9) diketahui

untuk α = 5% diperoleh nilai Δcr = 43,7 dan untuk α = 1% diperoleh nilai Δcr = 46,8.

Dengan demikian dapat disimpulkan sebagai berikut.

Tabel 4.12 Perbandingan Nilai Δmaks dengan Δcr

No Δcr Δmaks Keterangan

1 43.7 20.722 Δmaks < Δcr Hipotesa Log Pearson Diterima

2 46.8 20.722 Δmaks < Δcr Hipotesa Log Pearson Diterima

Sumber: Perhitungan

Kesimpulan dari dua uji kesesuaian distribusi Chi-Square dan Smirnov-

Kolmogorov ini adalah menunjukan bahwa analisa frekuensi yang dipilih yaitu metode

Log Pearson Type III diterima dan dapat digunakan untuk tahap analisis berikutnya.

72

4.2. Analisa Hidrolika

4.2.1. Data Geometri

Data utama yang dibutuhkan pada suatu sistem sungai antara lain adalah data

potongan melintang, data potongan memanjang dan koefisien Manning.

4.2.1.1. Skema Sistem Sungai

Pada studi ini, skema sungai dikaji mulai dari patok 156 sampai tepat pada

jembatan Jalan MT. Haryono (patok 116) dengan panjang sungai 2,178 km dan jarak antar

patok yang bervariasi rata-rata 53 m. Skema sistem sungai dapat dilihat pada Gambar 4.1.

Gambar 4.3 Skema Sistem Sungai Ciliwung (tanpa skala)

Sumber: Pengolaan Data HEC-RAS v.5.0.

4.2.1.2. Geometri Potongan Melintang

Data penampang melintang digambarkan dengan memasukkan data titik koordinat

yang merupakan stasiun dan elevasi dari kiri ke kanan secara berurutan dan dibuat

Hulu

73

sistematis dari hulu ke hilir. Dalam studi ini terdapat 41 patok dengan lebar yang bervariasi

dengan rata-rata lebar 53,5 m.

4.2.1.3. Koefisien Kekasaran Manning

Koefisien kekasaran Manning yang digunakan, diambil berdasarkan asumsi kondisi

sungai di lapangan. Angka koefisien tersebut ditentukan dengan Persamaan (2-64) dengan

melihat Tabel 2.11, maka didapat angka koefisien kekasaran Manning dengan

menggunakan Rumus Cowan sebagai berikut.

n0 = 0,020

n1 = 0,000

n2 = 0,005

n3 = 0,000

n4 = 0,005

m5 = 1,000

n = )( 432105 nnnnnm

= 1 (0,020+0,000+0,005+0,000+0,005)

= 0,030

4.2.2. Data Aliran Tetap (Steady Flow)

Debit yang didapat dan yang akan dimasukkan pada hulu diasumsi akan konstan

untuk penampang berikutnya. Hal ini juga ditinjau dari lokasi studi yang masih jauh dari

pantai sehingga tidak ada pengaruh pasang-surut.

Pada reach boundary condition (kondisi batas) digunakan dua kondisi batas yaitu,

kondisi batas hulu dan kondisi batas hilir. Untuk kondisi batas hulu digunakan critical

depth (kedalaman kritis) dari debit rancangan. Debit yang digunakan untuk proses running

pada aplikasi ini adalah debit rancangan dengan kala ulang 2, 5, 10, 25 dan 50 tahun (Tabel

4.7). Sedangkan untuk kondisi batas hilir digunakan normal depth (kedalaman normal).

Berikut tabel hasil pengolahan data.

74

Tabel 4.13 Hasil Pengolahan Data (HEC-RAS v.5.0.) Q 2 Tahun

Patok Debit

El.

Dasar

Sungai

El.

Muka

Air

El.

Kedalaman

Kritis

El.

Garis

Energi

Slope

Garis

Energi

V Daerah

Aliran

Lebar

Puncak Fr

(m3/det) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/det) (m2) (m)

156

196.57

10.2 17.93 13.68 18 0.00015 1.13 184.9 45.24 0.16

155 10.21 17.91 14.18 17.99 0.000207 1.26 169.21 46.55 0.18

154 11.04 17.89 14.56 17.98 0.000226 1.32 164.08 49.29 0.19

153 10.4 17.88 14.45 17.97 0.000261 1.35 159.05 50.34 0.21

152 10.13 17.89 13.7 17.95 0.000164 1.18 185.91 50.13 0.16

151 9.54 17.89 13.09 17.93 0.000098 0.98 225.16 55.57 0.13

150 9.95 17.88 13.2 17.93 0.000099 0.98 227.75 60.21 0.13

149 9.52 17.89 12.91 17.92 0.000085 0.85 246.81 74.63 0.12

148 9.42 17.88 12.9 17.92 0.000074 0.85 263.9 73.57 0.12

147 9.21 17.89 12.13 17.91 0.000045 0.7 295.02 55.11 0.09

146 9.42 17.89 13.2 17.91 0.000054 0.66 298.06 62.33 0.1

145 9.68 17.88 12.62 17.91 0.000048 0.7 309 68.47 0.09

144 12.2 17.78 15.69 17.89 0.000445 1.6 135.77 43.1 0.26

143 11.58 17.8 14.17 17.86 0.000176 1.14 192.35 65.74 0.17

142 9.85 17.81 13.78 17.84 0.000106 0.81 243.98 63.63 0.13

141 8.71 17.81 12.75 17.84 0.000087 0.82 263.34 72.68 0.12

140 7.62 17.77 12.4 17.83 0.000123 1.07 207.48 51.49 0.14

139 8.21 17.75 13.17 17.82 0.000198 1.19 186 75.21 0.17

138 8.98 17.74 12.72 17.8 0.000149 1.14 199.69 79.15 0.15

137 9.12 17.73 12.86 17.79 0.000149 1.15 192.82 72.25 0.15

136 9.42 17.72 13.3 17.78 0.000168 1.18 192.81 72.85 0.17

135 9.5 17.72 13.3 17.78 0.000146 1.11 204.44 70.36 0.16

134 9.58 17.72 13.17 17.77 0.000107 1.03 231.2 67.51 0.14

133 9.51 17.71 13.02 17.76 0.000107 0.98 224.95 61.27 0.14

132 9.44 17.72 12.71 17.76 0.000085 0.89 242.56 63.55 0.12

131 9.33 17.71 12.58 17.75 0.000082 0.94 230.62 52.87 0.12

130 9.22 17.7 12.88 17.75 0.0001 1.01 237.73 71.37 0.13

129 9.57 17.66 13.84 17.74 0.000232 1.35 175.39 72.02 0.19

128 9.97 17.64 13.78 17.72 0.00019 1.25 171.92 45.28 0.18

127 9.96 17.65 13.56 17.7 0.000135 0.94 208.9 51.56 0.15

126 10.19 17.65 14.07 17.69 0.000157 0.93 211.25 60.57 0.16

125 10.19 17.64 14.08 17.68 0.000131 0.87 225.71 61.83 0.15

124 10.51 17.61 14.3 17.67 0.000195 1.05 186.76 50.98 0.18

123 11.6 17.6 14.37 17.66 0.000186 1.09 190.55 58.31 0.18

122 11.2 17.58 14.53 17.64 0.000257 1.16 176.2 60.91 0.2

121 11.21 17.5 14.99 17.63 0.000502 1.69 134.1 52.38 0.28

120 11.2 17.53 14.4 17.59 0.000263 1.12 175.5 55.71 0.2

119 11.38 17.28 15.3 17.55 0.001004 2.3 87.44 33.5 0.39

118 11.55 17.36 15.4 17.47 0.000475 1.58 139.29 50.74 0.27

117 11.78 17.25 15.48 17.43 0.000919 1.87 105.31 38.91 0.36

116 12.01 17.15 15.14 17.37 0.000851 2.11 94.82 33.77 0.36

Sumber: Hasil analisa dengan HEC-RAS v.5.0.

75

Tabel 4.14 Hasil Pengolahan Data (HEC-RAS v.5.0.) Q 5 Tahun

Patok Debit

El.

Dasar

Sungai

El.

Muka

Air

El.

Kedalaman

Kritis

El.

Garis

Energi

Slope

Garis

Energi

V Daerah

Aliran

Lebar

Puncak Fr

(m3/det) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/det) (m2) (m)

156

266.24

10.2 18.66 14.17 18.74 0.000173 1.3 217.9 45.71 0.17

155 10.21 18.64 14.68 18.73 0.000228 1.43 203.31 47.5 0.2

154 11.04 18.62 15.03 18.72 0.000241 1.47 200.08 49.84 0.2

153 10.4 18.61 15 18.71 0.00027 1.49 195.89 51.05 0.21

152 10.13 18.61 14.2 18.69 0.000185 1.33 222.68 51.15 0.18

151 9.54 18.62 13.6 18.67 0.000114 1.12 265.76 56.11 0.14

150 9.95 18.61 13.7 18.67 0.000113 1.11 271.78 60.87 0.14

149 9.52 18.61 13.39 18.66 0.000093 0.96 301.48 75.44 0.13

148 9.42 18.61 13.39 18.65 0.000082 0.95 317.93 74.67 0.12

147 9.21 18.61 12.56 18.65 0.000057 0.83 335.53 56.38 0.1

146 9.42 18.61 13.59 18.64 0.000066 0.77 344.45 65.23 0.11

145 9.68 18.61 13.08 18.64 0.000057 0.81 359.38 70.11 0.1

144 12.2 18.49 16.14 18.62 0.000454 1.72 167.46 51.89 0.27

143 11.58 18.52 14.62 18.59 0.000178 1.27 239.57 65.74 0.18

142 9.85 18.53 14.26 18.57 0.000113 0.92 289.75 63.63 0.14

141 8.71 18.53 13.37 18.56 0.000092 0.93 315.66 72.68 0.13

140 7.62 18.49 13.05 18.55 0.000145 1.22 244.42 52.32 0.15

139 8.21 18.47 13.84 18.54 0.000196 1.3 239.94 75.21 0.18

138 8.98 18.46 13.26 18.53 0.000157 1.26 256.41 79.15 0.15

137 9.12 18.44 13.44 18.52 0.000159 1.29 245.38 73.69 0.16

136 9.42 18.44 13.86 18.51 0.00017 1.3 245.01 72.85 0.17

135 9.5 18.44 13.85 18.5 0.000151 1.23 254.81 70.36 0.16

134 9.58 18.44 13.72 18.49 0.000115 1.16 279.51 67.51 0.14

133 9.51 18.43 13.54 18.48 0.000118 1.12 268.61 61.27 0.15

132 9.44 18.43 13.17 18.48 0.000096 1.03 287.87 63.55 0.13

131 9.33 18.42 13.06 18.48 0.000098 1.1 268.08 52.87 0.14

130 9.22 18.41 13.42 18.47 0.000109 1.13 288.56 71.37 0.14

129 9.57 18.37 14.45 18.46 0.000225 1.45 226.84 72.02 0.19

128 9.97 18.35 14.32 18.44 0.000216 1.42 203.97 46.13 0.19

127 9.96 18.36 14.08 18.42 0.000153 1.08 245.76 53.13 0.16

126 10.19 18.35 14.53 18.41 0.000164 1.05 254.75 62.74 0.17

125 10.19 18.35 14.51 18.4 0.00014 0.99 270.12 64.04 0.15

124 10.51 18.31 14.75 18.38 0.000217 1.19 223.66 54.61 0.19

123 11.6 18.3 14.78 18.37 0.000197 1.21 232.31 60.9 0.19

122 11.2 18.28 14.97 18.36 0.000255 1.26 220.28 64.62 0.21

121 11.21 18.21 15.59 18.34 0.00046 1.76 173.9 72.06 0.27

120 11.2 18.23 14.92 18.31 0.000256 1.24 215.03 56.84 0.2

119 11.38 17.95 15.83 18.26 0.001006 2.51 116.84 49.35 0.39

118 11.55 18.05 16.05 18.17 0.000444 1.68 174.91 52 0.27

117 11.78 17.94 15.97 18.14 0.000883 2 133.25 43 0.36

116 12.01 17.81 15.65 18.08 0.00085 2.35 120.23 44.15 0.37

Sumber: Hasil analisa dengan HEC-RAS v.5.0.

76

Tabel 4.15 Hasil Pengolahan Data (HEC-RAS v.5.0.) Q 10 Tahun

Patok Debit

El.

Dasar

Sungai

El.

Muka

Air

El.

Kedalaman

Kritis

El.

Garis

Energi

Slope

Garis

Energi

V Daerah

Aliran

Lebar

Puncak Fr

(m3/det) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/det) (m2) (m)

156

321.13

10.2 19.13 14.52 19.23 0.000192 1.43 239.46 46.02 0.18

155 10.21 19.11 15.04 19.22 0.000247 1.55 225.76 48.11 0.21

154 11.04 19.09 15.36 19.21 0.000256 1.59 223.59 50.2 0.21

153 10.4 19.08 15.37 19.2 0.000283 1.6 219.99 51.51 0.22

152 10.13 19.08 14.56 19.18 0.000202 1.44 246.87 51.81 0.19

151 9.54 19.09 13.96 19.16 0.000127 1.23 292.26 56.46 0.15

150 9.95 19.08 14.05 19.15 0.000124 1.21 300.55 61.3 0.15

149 9.52 19.09 13.73 19.14 0.0001 1.04 337.23 75.96 0.14

148 9.42 19.09 13.73 19.13 0.000089 1.03 353.37 75.38 0.13

147 9.21 19.08 12.87 19.13 0.000067 0.93 362.25 57.2 0.11

146 9.42 19.08 13.86 19.12 0.000075 0.85 375.62 67.11 0.12

145 9.68 19.08 13.39 19.12 0.000065 0.89 392.7 71.28 0.11

144 12.2 18.95 16.42 19.1 0.000443 1.82 196.04 62.86 0.27

143 11.58 18.98 14.95 19.07 0.000184 1.36 270.08 65.74 0.18

142 9.85 18.99 14.61 19.05 0.000121 1.01 319.3 63.63 0.14

141 8.71 18.99 13.79 19.04 0.000098 1.01 349.45 72.68 0.13

140 7.62 18.94 13.5 19.02 0.000162 1.34 268.51 52.86 0.16

139 8.21 18.93 14.3 19.01 0.000198 1.38 274.76 75.21 0.18

138 8.98 18.92 13.66 19 0.000163 1.34 293.06 79.15 0.16

137 9.12 18.9 13.83 18.99 0.000167 1.38 279.32 73.69 0.17

136 9.42 18.9 14.26 18.98 0.000175 1.38 278.6 72.85 0.18

135 9.5 18.9 14.24 18.97 0.000157 1.32 287.2 70.36 0.17

134 9.58 18.9 14.1 18.96 0.000124 1.26 310.57 67.51 0.15

133 9.51 18.88 13.9 18.95 0.000129 1.23 296.62 61.27 0.16

132 9.44 18.89 13.51 18.95 0.000105 1.13 316.96 63.55 0.14

131 9.33 18.87 13.39 18.94 0.000111 1.23 292.08 52.87 0.15

130 9.22 18.87 13.8 18.93 0.000117 1.22 321.13 71.37 0.15

129 9.57 18.83 14.88 18.92 0.000226 1.53 259.74 72.02 0.19

128 9.97 18.79 14.7 18.9 0.00024 1.56 224.59 46.68 0.21

127 9.96 18.8 14.45 18.88 0.000169 1.19 269.73 54.13 0.17

126 10.19 18.8 14.84 18.87 0.000174 1.13 283.17 64.13 0.17

125 10.19 18.8 14.81 18.86 0.000151 1.07 299.13 65.45 0.16

124 10.51 18.75 15.06 18.84 0.000237 1.29 248.35 56.91 0.2

123 11.6 18.74 15.07 18.82 0.000209 1.3 259.65 62.53 0.19

122 11.2 18.72 15.27 18.81 0.000263 1.34 249.48 66.96 0.21

121 11.21 18.65 16 18.8 0.000432 1.83 208.72 78.41 0.27

120 11.2 18.67 15.25 18.76 0.000259 1.33 244.87 70.14 0.21

119 11.38 18.4 16.21 18.72 0.000959 2.6 142.07 64.58 0.39

118 11.55 18.49 16.28 18.63 0.000436 1.77 201.95 73.46 0.27

117 11.78 18.38 16.28 18.6 0.000949 2.08 154.07 49.26 0.38

116 12.01 18.23 16 18.54 0.000851 2.51 140.44 51.53 0.38

Sumber: Hasil analisa dengan HEC-RAS v.5.0.

77

Tabel 4.16 Hasil Pengolahan Data (HEC-RAS v.5.0.) Q 25 Tahun

Patok Debit

El.

Dasar

Sungai

El.

Muka

Air

El.

Kedalaman

Kritis

El.

Garis

Energi

Slope

Garis

Energi

V Daerah

Aliran

Lebar

Puncak Fr

(m3/det) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/det) (m2) (m)

156

401.26

10.2 19.7 14.98 19.83 0.000222 1.61 266.04 46.39 0.2

155 10.21 19.68 15.51 19.82 0.000277 1.72 253.62 48.86 0.22

154 11.04 19.66 15.79 19.8 0.000282 1.75 252.56 50.63 0.22

153 10.4 19.65 15.85 19.8 0.000307 1.76 249.75 52.08 0.23

152 10.13 19.66 15.04 19.77 0.000228 1.6 276.87 52.62 0.2

151 9.54 19.66 14.43 19.75 0.000146 1.37 324.91 56.89 0.16

150 9.95 19.66 14.51 19.74 0.00014 1.34 336.02 61.82 0.16

149 9.52 19.67 14.16 19.73 0.000111 1.16 381.36 76.61 0.15

148 9.42 19.66 14.18 19.72 0.0001 1.14 397.23 76.25 0.14

147 9.21 19.66 13.27 19.72 0.000081 1.07 395.46 58.2 0.13

146 9.42 19.66 14.19 19.71 0.000088 0.97 414.97 68.92 0.13

145 9.68 19.66 13.81 19.7 0.000076 1 434.22 72.72 0.12

144 12.2 19.52 16.76 19.68 0.000442 1.96 231.46 62.86 0.28

143 11.58 19.55 15.64 19.65 0.000197 1.5 307.29 65.74 0.19

142 9.85 19.56 15.06 19.63 0.000135 1.13 355.39 63.63 0.15

141 8.71 19.56 14.58 19.62 0.000108 1.13 390.7 72.68 0.14

140 7.62 19.5 14.07 19.6 0.000189 1.5 298.14 53.51 0.18

139 8.21 19.49 15.04 19.59 0.000207 1.5 317.01 75.21 0.19

138 8.98 19.48 14.18 19.57 0.000174 1.46 337.51 79.15 0.17

137 9.12 19.46 14.36 19.56 0.000181 1.51 320.44 73.69 0.18

136 9.42 19.45 14.78 19.55 0.000186 1.51 319.22 72.85 0.18

135 9.5 19.46 14.75 19.55 0.00017 1.46 326.39 70.36 0.18

134 9.58 19.45 14.61 19.53 0.000138 1.4 348.12 67.51 0.16

133 9.51 19.44 14.38 19.52 0.000145 1.38 330.44 61.27 0.17

132 9.44 19.44 13.95 19.52 0.00012 1.28 352.09 63.55 0.15

131 9.33 19.42 13.84 19.51 0.000131 1.4 320.98 52.87 0.16

130 9.22 19.42 14.31 19.5 0.000131 1.36 360.42 71.37 0.16

129 9.57 19.38 15.43 19.49 0.000237 1.65 299.29 72.02 0.2

128 9.97 19.32 15.19 19.46 0.000277 1.74 249.58 47.33 0.22

127 9.96 19.34 14.91 19.43 0.000195 1.34 299.04 55.32 0.18

126 10.19 19.34 15.23 19.42 0.000193 1.26 318.07 65.79 0.18

125 10.19 19.33 15.18 19.41 0.000169 1.2 334.74 67.13 0.17

124 10.51 19.28 15.48 19.39 0.000269 1.44 279.17 59.65 0.21

123 11.6 19.27 15.45 19.37 0.000232 1.44 293.24 64.48 0.21

122 11.2 19.25 15.68 19.36 0.000281 1.46 285.69 69.76 0.22

121 11.21 19.19 16.85 19.34 0.000416 1.92 250.6 78.41 0.27

120 11.2 19.2 15.67 19.31 0.00027 1.46 282.04 70.14 0.21

119 11.38 18.94 16.7 19.26 0.000892 2.7 176.87 64.58 0.38

118 11.55 19.03 16.56 19.19 0.00043 1.9 241.15 73.46 0.27

117 11.78 18.9 16.66 19.15 0.000912 2.23 179.7 49.54 0.37

116 12.01 18.74 16.47 19.09 0.000852 2.7 168.52 56.28 0.38

Sumber: Hasil analisa dengan HEC-RAS v.5.0.

78

Tabel 4.17 Hasil Pengolahan Data (HEC-RAS v.5.0.) Q 50 Tahun

Patok Debit

El.

Dasar

Sungai

El.

Muka

Air

El.

Kedalaman

Kritis

El.

Garis

Energi

Slope

Garis

Energi

V Daerah

Aliran

Lebar

Puncak Fr

(m3/det) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/det) (m2) (m)

156

469.48

10.2 20.14 15.33 20.29 0.000246 1.75 286.29 46.67 0.21

155 10.21 20.11 15.88 20.27 0.0003 1.85 275 49.43 0.23

154 11.04 20.1 16.18 20.26 0.000303 1.88 274.66 50.96 0.23

153 10.4 20.09 16.22 20.25 0.000326 1.88 272.49 52.5 0.24

152 10.13 20.09 15.41 20.22 0.000249 1.72 299.89 53.23 0.21

151 9.54 20.1 14.79 20.2 0.000162 1.49 349.8 57.21 0.17

150 9.95 20.1 14.87 20.19 0.000154 1.45 363.09 62.22 0.17

149 9.52 20.1 14.5 20.18 0.00012 1.24 415.07 77.1 0.15

148 9.42 20.1 14.52 20.17 0.000109 1.22 430.82 76.91 0.15

147 9.21 20.1 13.59 20.16 0.000092 1.17 420.99 58.96 0.14

146 9.42 20.1 14.43 20.16 0.000097 1.05 445.08 68.92 0.13

145 9.68 20.1 14.12 20.15 0.000085 1.09 466.25 73.8 0.13

144 12.2 19.94 17.02 20.13 0.000443 2.07 258.27 62.86 0.28

143 11.58 19.98 15.97 20.09 0.000208 1.61 335.45 65.74 0.2

142 9.85 19.99 15.37 20.07 0.000147 1.23 382.69 63.63 0.16

141 8.71 19.99 15.08 20.06 0.000117 1.23 421.92 72.68 0.15

140 7.62 19.92 14.51 20.04 0.00021 1.62 320.76 54 0.19

139 8.21 19.92 15.51 20.02 0.000216 1.59 348.9 75.21 0.19

138 8.98 19.91 14.6 20 0.000183 1.55 371.09 79.15 0.17

137 9.12 19.88 14.76 19.99 0.000192 1.62 351.48 73.69 0.19

136 9.42 19.88 15.18 19.98 0.000196 1.61 349.88 72.85 0.19

135 9.5 19.88 15.15 19.98 0.000181 1.57 355.96 70.36 0.19

134 9.58 19.87 15 19.97 0.00015 1.51 376.45 67.51 0.17

133 9.51 19.85 14.74 19.95 0.000159 1.5 355.92 61.27 0.18

132 9.44 19.86 14.29 19.95 0.000132 1.39 378.57 63.55 0.16

131 9.33 19.83 14.19 19.94 0.000148 1.54 342.72 52.87 0.17

130 9.22 19.84 14.71 19.92 0.000142 1.47 390.02 71.37 0.16

129 9.57 19.79 16.42 19.91 0.000247 1.75 329.06 72.02 0.21

128 9.97 19.72 15.61 19.89 0.000307 1.89 268.53 47.81 0.24

127 9.96 19.74 15.24 19.85 0.000216 1.46 321.47 56.22 0.2

126 10.19 19.74 15.52 19.83 0.000208 1.36 344.87 67.03 0.19

125 10.19 19.74 15.54 19.82 0.000184 1.3 362.09 68.4 0.18

124 10.51 19.68 15.72 19.8 0.000293 1.55 303.27 61.71 0.22

123 11.6 19.67 15.75 19.78 0.00025 1.54 319.13 65.95 0.22

122 11.2 19.65 15.99 19.77 0.000296 1.55 313.87 71.85 0.23

121 11.21 19.59 17.1 19.75 0.00041 2.01 282.02 78.41 0.27

120 11.2 19.6 16.08 19.72 0.00028 1.57 309.93 70.14 0.22

119 11.38 19.34 17.18 19.68 0.000856 2.78 202.85 64.58 0.38

118 11.55 19.43 16.78 19.6 0.00043 2 270.52 73.46 0.28

117 11.78 19.28 16.96 19.56 0.000911 2.36 198.69 49.74 0.38

116 12.01 19.13 16.85 19.5 0.000851 2.84 190.75 58.65 0.39

Sumber: Hasil analisa dengan HEC-RAS v.5.0.

79

Tabel 4.18 Rekapitulasi Tinggi Muka Air Q 2 Tahun

Patok

Elevasi

Tanggul (m) El.

Dasar

Sungai

El.

Muka

Air

Muka Air

dari El.

Dasar

Sungai (m)

Muka Air dari

El. Tanggul (m) Keterangan

Kiri Kanan Kiri Kanan Kiri Kanan

156 23.45 16.47 10.20 17.93 7.73 - 1.46 Aman Melimpas

155 22.18 16.03 10.21 17.91 7.70 - 1.88 Aman Melimpas

154 21.54 15.58 11.04 17.89 6.85 - 2.31 Aman Melimpas

153 23.54 16.54 10.40 17.88 7.48 - 1.34 Aman Melimpas

152 26.12 15.79 10.13 17.89 7.76 - 2.10 Aman Melimpas

151 24.74 15.42 9.54 17.89 8.35 - 2.47 Aman Melimpas

150 25.17 15.06 9.95 17.88 7.93 - 2.82 Aman Melimpas

149 25.21 17.05 9.52 17.89 8.37 - 0.84 Aman Melimpas

148 22.21 15.08 9.42 17.88 8.46 - 2.80 Aman Melimpas

147 24.9 15.01 9.21 17.89 8.68 - 2.88 Aman Melimpas

146 19.54 14.42 9.42 17.89 8.47 - 3.47 Aman Melimpas

145 23.81 14.66 9.68 17.88 8.20 - 3.22 Aman Melimpas

144 18.45 15.3 12.20 17.78 5.58 - 2.48 Aman Melimpas

143 17.41 15.01 11.58 17.8 6.22 0.39 2.79 Melimpas Melimpas

142 17.02 16.21 9.85 17.81 7.96 0.79 1.60 Melimpas Melimpas

141 16.38 15.38 8.71 17.81 9.10 1.43 2.43 Melimpas Melimpas

140 15.19 23.62 7.62 17.77 10.15 2.58 - Melimpas Aman

139 15.18 17.54 8.21 17.75 9.54 2.57 0.21 Melimpas Melimpas

138 15.11 17.71 8.98 17.74 8.76 2.63 0.03 Melimpas Melimpas

137 15.725 17.354 9.12 17.73 8.61 2.01 0.38 Melimpas Melimpas

136 16.05 17.17 9.42 17.72 8.30 1.67 0.55 Melimpas Melimpas

135 15.52 17.05 9.50 17.72 8.22 2.20 0.67 Melimpas Melimpas

134 15.491 15.802 9.58 17.72 8.14 2.23 1.92 Melimpas Melimpas

133 15.18 16.42 9.51 17.71 8.20 2.53 1.29 Melimpas Melimpas

132 15.42 16.51 9.44 17.72 8.28 2.30 1.21 Melimpas Melimpas

131 15.72 15.95 9.33 17.71 8.38 1.99 1.76 Melimpas Melimpas

130 16.68 14.67 9.22 17.7 8.48 1.02 3.03 Melimpas Melimpas

129 15.781 17.251 9.57 17.66 8.09 1.88 0.41 Melimpas Melimpas

128 15.11 24.59 9.97 17.64 7.67 2.53 - Melimpas Aman

127 16.26 22.34 9.96 17.65 7.69 1.39 - Melimpas Aman

126 16.54 22.22 10.19 17.65 7.46 1.11 - Melimpas Aman

125 15.83 22.22 10.19 17.64 7.45 1.81 - Melimpas Aman

124 15.41 20.53 10.51 17.61 7.10 2.20 - Melimpas Aman

123 15.95 21.05 11.60 17.6 6.00 1.65 - Melimpas Aman

122 16.48 19.71 11.20 17.58 6.38 1.10 - Melimpas Aman

121 16.04 17.96 11.21 17.5 6.29 1.46 - Melimpas Aman

120 18.33 16.53 11.20 17.53 6.33 - 1.00 Aman Melimpas

119 18.225 16.825 11.38 17.28 5.90 - 0.46 Aman Melimpas

118 18.218 15.748 11.55 17.36 5.81 - 1.61 Aman Melimpas

117 21.92 18.14 11.78 17.25 5.47 - - Aman Aman

116 17.38 16.51 12.01 17.15 5.14 - 0.64 Aman Melimpas

Sumber: Hasil analisa dengan HEC-RAS v.5.0.

80

Tabel 4.19 Rekapitulasi Tinggi Muka Air Q 5 Tahun

Patok

Elevasi

Tanggul El.

Dasar

Sungai

El.

Muka

Air

Muka Air

dari El.

Dasar

Sungai (m)

Muka Air dari El.

Tanggul (m) Keterangan

Kiri Kanan Kiri Kanan Kiri Kanan

156 23.45 16.47 10.20 18.66 8.46 - 2.19 Aman Melimpas

155 22.18 16.03 10.21 18.64 8.43 - 2.61 Aman Melimpas

154 21.54 15.58 11.04 18.62 7.58 - 3.04 Aman Melimpas

153 23.54 16.54 10.40 18.61 8.21 - 2.07 Aman Melimpas

152 26.12 15.79 10.13 18.61 8.48 - 2.82 Aman Melimpas

151 24.74 15.42 9.54 18.62 9.08 - 3.20 Aman Melimpas

150 25.17 15.06 9.95 18.61 8.66 - 3.55 Aman Melimpas

149 25.21 17.05 9.52 18.61 9.09 - 1.56 Aman Melimpas

148 22.21 15.08 9.42 18.61 9.19 - 3.53 Aman Melimpas

147 24.9 15.01 9.21 18.61 9.40 - 3.60 Aman Melimpas

146 19.54 14.42 9.42 18.61 9.19 - 4.19 Aman Melimpas

145 23.81 14.66 9.68 18.61 8.93 - 3.95 Aman Melimpas

144 18.45 15.3 12.20 18.49 6.29 0.04 3.19 Melimpas Melimpas

143 17.41 15.01 11.58 18.52 6.94 1.11 3.51 Melimpas Melimpas

142 17.02 16.21 9.85 18.53 8.68 1.51 2.32 Melimpas Melimpas

141 16.38 15.38 8.71 18.53 9.82 2.15 3.15 Melimpas Melimpas

140 15.19 23.62 7.62 18.49 10.87 3.30 - Melimpas Aman

139 15.18 17.54 8.21 18.47 10.26 3.29 0.93 Melimpas Melimpas

138 15.11 17.71 8.98 18.46 9.48 3.35 0.75 Melimpas Melimpas

137 15.725 17.354 9.12 18.44 9.32 2.72 1.09 Melimpas Melimpas

136 16.05 17.17 9.42 18.44 9.02 2.39 1.27 Melimpas Melimpas

135 15.52 17.05 9.50 18.44 8.94 2.92 1.39 Melimpas Melimpas

134 15.491 15.802 9.58 18.44 8.86 2.95 2.64 Melimpas Melimpas

133 15.18 16.42 9.51 18.43 8.92 3.25 2.01 Melimpas Melimpas

132 15.42 16.51 9.44 18.43 8.99 3.01 1.92 Melimpas Melimpas

131 15.72 15.95 9.33 18.42 9.09 2.70 2.47 Melimpas Melimpas

130 16.68 14.67 9.22 18.41 9.19 1.73 3.74 Melimpas Melimpas

129 15.781 17.251 9.57 18.37 8.80 2.59 1.12 Melimpas Melimpas

128 15.11 24.59 9.97 18.35 8.38 3.24 - Melimpas Aman

127 16.26 22.34 9.96 18.36 8.40 2.10 - Melimpas Aman

126 16.54 22.22 10.19 18.35 8.16 1.81 - Melimpas Aman

125 15.83 22.22 10.19 18.35 8.16 2.52 - Melimpas Aman

124 15.41 20.53 10.51 18.31 7.80 2.90 - Melimpas Aman

123 15.95 21.05 11.60 18.3 6.70 2.35 - Melimpas Aman

122 16.48 19.71 11.20 18.28 7.08 1.80 - Melimpas Aman

121 16.04 17.96 11.21 18.21 7.00 2.17 0.25 Melimpas Melimpas

120 18.33 16.53 11.20 18.23 7.03 - 1.70 Aman Melimpas

119 18.225 16.825 11.38 17.95 6.57 - 1.13 Aman Melimpas

118 18.218 15.748 11.55 18.05 6.50 - 2.30 Aman Melimpas

117 21.92 18.14 11.78 17.94 6.16 - - Aman Aman

116 17.38 16.51 12.01 17.81 5.80 0.43 1.30 Melimpas Melimpas

Sumber: Hasil analisa dengan HEC-RAS v.5.0.

81

Tabel 4.20 Rekapitulasi Tinggi Muka Air Q 10 Tahun

Patok

Elevasi

Tanggul (m) El.

Dasar

Sungai

El.

Muka

Air

Muka Air

dari El.

Dasar

Sungai (m)

Muka Air dari

El. Tanggul (m) Keterangan

Kiri Kanan Kiri Kanan Kiri Kanan

156 23.45 16.47 10.20 19.13 8.93 - 2.66 Aman Melimpas

155 22.18 16.03 10.21 19.11 8.90 - 3.08 Aman Melimpas

154 21.54 15.58 11.04 19.09 8.05 - 3.51 Aman Melimpas

153 23.54 16.54 10.40 19.08 8.68 - 2.54 Aman Melimpas

152 26.12 15.79 10.13 19.08 8.95 - 3.29 Aman Melimpas

151 24.74 15.42 9.54 19.09 9.55 - 3.67 Aman Melimpas

150 25.17 15.06 9.95 19.08 9.13 - 4.02 Aman Melimpas

149 25.21 17.05 9.52 19.09 9.57 - 2.04 Aman Melimpas

148 22.21 15.08 9.42 19.09 9.67 - 4.01 Aman Melimpas

147 24.9 15.01 9.21 19.08 9.87 - 4.07 Aman Melimpas

146 19.54 14.42 9.42 19.08 9.66 - 4.66 Aman Melimpas

145 23.81 14.66 9.68 19.08 9.40 - 4.42 Aman Melimpas

144 18.45 15.3 12.20 18.95 6.75 0.50 3.65 Melimpas Melimpas

143 17.41 15.01 11.58 18.98 7.40 1.57 3.97 Melimpas Melimpas

142 17.02 16.21 9.85 18.99 9.14 1.97 2.78 Melimpas Melimpas

141 16.38 15.38 8.71 18.99 10.28 2.61 3.61 Melimpas Melimpas

140 15.19 23.62 7.62 18.94 11.32 3.75 - Melimpas Aman

139 15.18 17.54 8.21 18.93 10.72 3.75 1.39 Melimpas Melimpas

138 15.11 17.71 8.98 18.92 9.94 3.81 1.21 Melimpas Melimpas

137 15.725 17.354 9.12 18.9 9.78 3.18 1.55 Melimpas Melimpas

136 16.05 17.17 9.42 18.9 9.48 2.85 1.73 Melimpas Melimpas

135 15.52 17.05 9.50 18.9 9.40 3.38 1.85 Melimpas Melimpas

134 15.491 15.802 9.58 18.9 9.32 3.41 3.10 Melimpas Melimpas

133 15.18 16.42 9.51 18.88 9.37 3.70 2.46 Melimpas Melimpas

132 15.42 16.51 9.44 18.89 9.45 3.47 2.38 Melimpas Melimpas

131 15.72 15.95 9.33 18.87 9.54 3.15 2.92 Melimpas Melimpas

130 16.68 14.67 9.22 18.87 9.65 2.19 4.20 Melimpas Melimpas

129 15.781 17.251 9.57 18.83 9.26 3.05 1.58 Melimpas Melimpas

128 15.11 24.59 9.97 18.79 8.82 3.68 - Melimpas Aman

127 16.26 22.34 9.96 18.8 8.84 2.54 - Melimpas Aman

126 16.54 22.22 10.19 18.8 8.61 2.26 - Melimpas Aman

125 15.83 22.22 10.19 18.8 8.61 2.97 - Melimpas Aman

124 15.41 20.53 10.51 18.75 8.24 3.34 - Melimpas Aman

123 15.95 21.05 11.60 18.74 7.14 2.79 - Melimpas Aman

122 16.48 19.71 11.20 18.72 7.52 2.24 - Melimpas Aman

121 16.04 17.96 11.21 18.65 7.44 2.61 0.69 Melimpas Melimpas

120 18.33 16.53 11.20 18.67 7.47 0.34 2.14 Melimpas Melimpas

119 18.225 16.825 11.38 18.4 7.02 0.17 1.58 Melimpas Melimpas

118 18.218 15.748 11.55 18.49 6.94 0.27 2.74 Melimpas Melimpas

117 21.92 18.14 11.78 18.38 6.60 - 0.24 Aman Melimpas

116 17.38 16.51 12.01 18.23 6.22 0.85 1.72 Melimpas Melimpas

Sumber: Hasil analisa dengan HEC-RAS v.5.0.

82

Tabel 4.21 Rekapitulasi Tinggi Muka Air Q 25 Tahun

Patok

Elevasi

Tanggul (m) El.

Dasar

Sungai

El.

Muka

Air

Muka Air

dari El.

Dasar

Sungai (m)

Muka Air dari

El. Tanggul (m) Keterangan

Kiri Kanan Kiri Kanan Kiri Kanan

156 23.45 16.47 10.20 19.7 9.50 - 3.23 Aman Melimpas

155 22.18 16.03 10.21 19.68 9.47 - 3.65 Aman Melimpas

154 21.54 15.58 11.04 19.66 8.62 - 4.08 Aman Melimpas

153 23.54 16.54 10.40 19.65 9.25 - 3.11 Aman Melimpas

152 26.12 15.79 10.13 19.66 9.53 - 3.87 Aman Melimpas

151 24.74 15.42 9.54 19.66 10.12 - 4.24 Aman Melimpas

150 25.17 15.06 9.95 19.66 9.71 - 4.60 Aman Melimpas

149 25.21 17.05 9.52 19.67 10.15 - 2.62 Aman Melimpas

148 22.21 15.08 9.42 19.66 10.24 - 4.58 Aman Melimpas

147 24.9 15.01 9.21 19.66 10.45 - 4.65 Aman Melimpas

146 19.54 14.42 9.42 19.66 10.24 0.12 5.24 Melimpas Melimpas

145 23.81 14.66 9.68 19.66 9.98 - 5.00 Aman Melimpas

144 18.45 15.3 12.20 19.52 7.32 1.07 4.22 Melimpas Melimpas

143 17.41 15.01 11.58 19.55 7.97 2.14 4.54 Melimpas Melimpas

142 17.02 16.21 9.85 19.56 9.71 2.54 3.35 Melimpas Melimpas

141 16.38 15.38 8.71 19.56 10.85 3.18 4.18 Melimpas Melimpas

140 15.19 23.62 7.62 19.5 11.88 4.31 - Melimpas Aman

139 15.18 17.54 8.21 19.49 11.28 4.31 1.95 Melimpas Melimpas

138 15.11 17.71 8.98 19.48 10.50 4.37 1.77 Melimpas Melimpas

137 15.725 17.354 9.12 19.46 10.34 3.74 2.11 Melimpas Melimpas

136 16.05 17.17 9.42 19.45 10.03 3.40 2.28 Melimpas Melimpas

135 15.52 17.05 9.50 19.46 9.96 3.94 2.41 Melimpas Melimpas

134 15.491 15.802 9.58 19.45 9.87 3.96 3.65 Melimpas Melimpas

133 15.18 16.42 9.51 19.44 9.93 4.26 3.02 Melimpas Melimpas

132 15.42 16.51 9.44 19.44 10.00 4.02 2.93 Melimpas Melimpas

131 15.72 15.95 9.33 19.42 10.09 3.70 3.47 Melimpas Melimpas

130 16.68 14.67 9.22 19.42 10.20 2.74 4.75 Melimpas Melimpas

129 15.781 17.251 9.57 19.38 9.81 3.60 2.13 Melimpas Melimpas

128 15.11 24.59 9.97 19.32 9.35 4.21 - Melimpas Aman

127 16.26 22.34 9.96 19.34 9.38 3.08 - Melimpas Aman

126 16.54 22.22 10.19 19.34 9.15 2.80 - Melimpas Aman

125 15.83 22.22 10.19 19.33 9.14 3.50 - Melimpas Aman

124 15.41 20.53 10.51 19.28 8.77 3.87 - Melimpas Aman

123 15.95 21.05 11.60 19.27 7.67 3.32 - Melimpas Aman

122 16.48 19.71 11.20 19.25 8.05 2.77 - Melimpas Aman

121 16.04 17.96 11.21 19.19 7.98 3.15 1.23 Melimpas Melimpas

120 18.33 16.53 11.20 19.2 8.00 0.87 2.67 Melimpas Melimpas

119 18.225 16.825 11.38 18.94 7.56 0.72 2.12 Melimpas Melimpas

118 18.218 15.748 11.55 19.03 7.48 0.81 3.28 Melimpas Melimpas

117 21.92 18.14 11.78 18.9 7.12 - 0.76 Aman Melimpas

116 17.38 16.51 12.01 18.74 6.73 1.36 2.23 Melimpas Melimpas

Sumber: Hasil analisa dengan HEC-RAS v.5.0.

83

Tabel 4.22 Rekapitulasi Tinggi Muka Air Q 50 Tahun

Patok

Elevasi

Tanggul El.

Dasar

Sungai

El.

Muka

Air

Muka Air

dari El.

Dasar

Sungai (m)

Muka Air dari El.

Tanggul (m) Keterangan

Kiri Kanan Kiri Kanan Kiri Kanan

156 23.45 16.47 10.20 20.14 9.94 - 3.67 Aman Melimpas

155 22.18 16.03 10.21 20.11 9.90 - 4.08 Aman Melimpas

154 21.54 15.58 11.04 20.1 9.06 - 4.52 Aman Melimpas

153 23.54 16.54 10.40 20.09 9.69 - 3.55 Aman Melimpas

152 26.12 15.79 10.13 20.09 9.96 - 4.30 Aman Melimpas

151 24.74 15.42 9.54 20.1 10.56 - 4.68 Aman Melimpas

150 25.17 15.06 9.95 20.1 10.15 - 5.04 Aman Melimpas

149 25.21 17.05 9.52 20.1 10.58 - 3.05 Aman Melimpas

148 22.21 15.08 9.42 20.1 10.68 - 5.02 Aman Melimpas

147 24.9 15.01 9.21 20.1 10.89 - 5.09 Aman Melimpas

146 19.54 14.42 9.42 20.1 10.68 0.56 5.68 Melimpas Melimpas

145 23.81 14.66 9.68 20.1 10.42 - 5.44 Aman Melimpas

144 18.45 15.3 12.20 19.94 7.74 1.49 4.64 Melimpas Melimpas

143 17.41 15.01 11.58 19.98 8.40 2.57 4.97 Melimpas Melimpas

142 17.02 16.21 9.85 19.99 10.14 2.97 3.78 Melimpas Melimpas

141 16.38 15.38 8.71 19.99 11.28 3.61 4.61 Melimpas Melimpas

140 15.19 23.62 7.62 19.92 12.30 4.73 - Melimpas Aman

139 15.18 17.54 8.21 19.92 11.71 4.74 2.38 Melimpas Melimpas

138 15.11 17.71 8.98 19.91 10.93 4.80 2.20 Melimpas Melimpas

137 15.725 17.354 9.12 19.88 10.76 4.16 2.53 Melimpas Melimpas

136 16.05 17.17 9.42 19.88 10.46 3.83 2.71 Melimpas Melimpas

135 15.52 17.05 9.50 19.88 10.38 4.36 2.83 Melimpas Melimpas

134 15.491 15.802 9.58 19.87 10.29 4.38 4.07 Melimpas Melimpas

133 15.18 16.42 9.51 19.85 10.34 4.67 3.43 Melimpas Melimpas

132 15.42 16.51 9.44 19.86 10.42 4.44 3.35 Melimpas Melimpas

131 15.72 15.95 9.33 19.83 10.50 4.11 3.88 Melimpas Melimpas

130 16.68 14.67 9.22 19.84 10.62 3.16 5.17 Melimpas Melimpas

129 15.781 17.251 9.57 19.79 10.22 4.01 2.54 Melimpas Melimpas

128 15.11 24.59 9.97 19.72 9.75 4.61 - Melimpas Aman

127 16.26 22.34 9.96 19.74 9.78 3.48 - Melimpas Aman

126 16.54 22.22 10.19 19.74 9.55 3.20 - Melimpas Aman

125 15.83 22.22 10.19 19.74 9.55 3.91 - Melimpas Aman

124 15.41 20.53 10.51 19.68 9.17 4.27 - Melimpas Aman

123 15.95 21.05 11.60 19.67 8.07 3.72 - Melimpas Aman

122 16.48 19.71 11.20 19.65 8.45 3.17 - Melimpas Aman

121 16.04 17.96 11.21 19.59 8.38 3.55 1.63 Melimpas Melimpas

120 18.33 16.53 11.20 19.6 8.40 1.27 3.07 Melimpas Melimpas

119 18.225 16.825 11.38 19.34 7.96 1.12 2.52 Melimpas Melimpas

118 18.218 15.748 11.55 19.43 7.88 1.21 3.68 Melimpas Melimpas

117 21.92 18.14 11.78 19.28 7.50 - 1.14 Aman Melimpas

116 17.38 16.51 12.01 19.13 7.12 1.75 2.62 Melimpas Melimpas

Sumber: Hasil analisa dengan HEC-RAS v.5.0.

84

85

86

Dari hasil tabulasi HEC-RAS diatas, diketahui tinggi muka air Q2th memiliki

ketinggian rata-rata 1,73 m dari tanggul, Q5th setinggi 2,33 m, Q10th setinggi 2,62 m, Q25th

setinggi 3,13 m dan untuk Q50th ketinggian air rata-rata adalah 3,59 m, maka didapatkan

gambaran sebaran genangan dengan debit kala ulang 2, 5, 10, 25 dan 50 tahun.

Sehingga dapat dilihat pada peta sebaran tersebut bahwa daerah layak huni yaitu

daerah yang terdapat diluar arsiran genangan yang berartidaerah tersebut berada di bawah

elevasi tanggul sungai. Daerah batas layak huni yang dimaksud harus berada diatas elevasi

tanggul maksimum pada sungai, yaitu el. +26,12 untuk sisi kiri sungai dan el. +24,59 untuk

sisi kanan sungai. Pada patok 119, terlihat jika pernah terjadi genangan setinggi ± 1,0 m,

dengan ketinggian tersebut terjadi genangan dengan kala ulang 5 tahun.

Pada sisi kiri sungai, untuk debit kala ulang 10, 25 dan 50 tahun di patok 120, air

menggenang sejauh masing-masing 374,2 m, 387,9 m dan 408,5 m. Sedangkan pada patok

119 air menggenang ke sisi kanan sejauh 359,3 m, 368,1 m, 377,9 m, 389,1 m dan 399,9 m

untuk kelima debit kala ulang. Pada patok 134, air menggenang sejauh 222,8 m, 227 m,

230,5 m, 234,1 m dan 233,2 m. Adapula pada patok 142, air menggenang sejauh 72,2 m,

178,2 m, 185,6 m, 189,4 m dan 195 m. Keempat patok ini menjadi titik yang memiliki

genangan terjauh menurut pengamatan melalui peta genangan yang telah dibuat.

Sedangkan jarak minimum genangan terjadi pada patok 135 dengan jarak 57,8 m, 63,4 m,

84, 8 m, 87,4 m dan 91, 8 m untuk sisi kiri sungai dan pada patok 138 jarak minimum

dengan jarak 35,3 m, 43,3 m, 60 m, 68,6 m dan 74,5 m, sehingga keadaan di lapangan ini

jauh dari kriteria batas layak huni menurut Peraturan Menteri Pekerjaan Umum Republik

Indonesia Nomor 28/PRT/M/2015 dengan syarat minimum untuk sungai tidak bertanggul

di dalam kawasan perkotaan paling sedikit 15 m.

Pada daerah yang tergenang, terdapat tiga jenis daerah yang terdampak, yaitu

perkebunan, alang-alang dan pemukiman. Luas masing-masing daerah yang tergenang

dapat dilihat pada Tabel 4.23.

Tabel 4.23 Luas Daerah Tergenang

Jenis Lahan Luas (km2)

2 5 10 25 50

Perkebunan 0.055 0.059 0.063 0.065 0.067

Alang-alang 0.017 0.017 0.042 0.043 0.045

Pemukiman 0.198 0.224 0.294 0.305 0.320

Total 0.270 0.300 0.399 0.413 0.431

Sumber: Hasil pengolahan data

Diketahui pula pada setiap zona, ketinggian genangan maksimum sebagai berikut.

87

Tabel 4.24 Elveasi Genangan Maksimum

Zona Elevasi

2 5 10 25 50

A 17.81 18.53 18.99 19.66 19.99

B 17.53 18.23 18.67 19.2 19.6

C 17.75 18.47 18.93 19.49 19.92

D 17.93 18.66 19.13 19.7 20.14

Sumber: Hasil Analisa HEC-RAS

Untuk itu, pembangunan tanggul diperlukan agar apabila terdapat pemukiman legal

yang berada tidak jauh dari bibir sungai tetap aman dan apabila daerah di sekitar sungai

merupakan perkebunan atau ruang terbuka lainnya, jika tergenang tidak terjadi masalah

mengingat daerah tersebut tidak mengganggu fungsi sungai. Pengecualian terhadap

pemukiman yang tidak memiliki izin berdiri, menurut Peraturan Menteri Pekerjaan Umum

Republik Indonesia Nomor 28/PRT/M/2015 bangunan tersebut memiliki status quo dan

secara bertahap harus ditertibkan.

96

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Berdasarkan hasil perhitungan dan analisa yang telah dilakukan pada BAB IV,

maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut.

1. Berdasarkan hasil perhitungan hidrologi didapatkan Q2th = 196,567 m3/det, Q5th

= 266,235 m3/det, Q10th = 321,128 m3/det, Q25th = 401,257 m3/det dan Q50th =

469,478 m3/det.

2. Pada kondisi eksisting penampang daerah kajian dengan menggunakan kelima

debit kala ulang diketahui tinggi muka air dari dasar sungai berkisar antara 5,14

m ‒12,30 m. Dari hasil tersebut, rata-rata ketinggian genangan banjir masing-

masing setinggi 1,73 m, 2,33 m, 2,62 m, 3,13 m dan 3,59 m.

3. Daerah batas layak huni yang dimaksud harus berada diatas elevasi tanggul

maksimum pada sungai, yaitu el. +26,12 untuk sisi kiri sungai dan el. +24,59

untuk sisi kanan sungai. Berdasarkan tinggi muka air yang didapat, maka

diperoleh gambaran sebaran genangan banjir atau jarak batas layak huni akibat

banjir. Jarak minimum genangan terjadi pada patok 135 dengan jarak 57,8 m,

63,4 m, 84, 8 m, 87,4 m dan 91, 8 m untuk sisi kiri sungai dan pada patok 138

jarak minimum dengan jarak 35,3 m, 43,3 m, 60 m, 68,6 m dan 74,5 m di sisi

kanan sungai. Pada daerah tergenang, terdapat tiga jenis daerah yang terdampak,

yaitu perkebunan, alang-alang dan pemukiman dengan luas daerah total pada

tiap-tiap kala ulang adalah 0,27 km2, 0,3 km2, 0,399 km2, 0,413 km2 dan 0,431

km2.Sehingga keadaan di lapangan ini jauh dari kriteria batas layak huni

menurut Peraturan Menteri Pekerjaan Umum Republik Indonesia Nomor

28/PRT/M/2015 dengan syarat minimum untuk sungai tidak bertanggul di dalam

kawasan perkotaan paling sedikit 15 m.

5.2. Saran

Adapun berikut beberapa saran yang dapat diberikan.

1. Analisa hidrologi yang lebih mendalam lebih baik dilakukan untuk dapat

mengetahui hasil yang lebih akurat.

97

2. Pada patok yang masih berdampak banjir, diperlukan perbaikan alur sungai

(normalisasi) dan pambangunan tanggul dengan melihat ketinggian genangan

maksimum pada daerah kajian. Hal ini dilakukan agar penerapan peraturan dapat

dilakukan sesuai yang ditentukan.

3. Mengacu pada Peraturan Menteri Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat

Republik Indonesia Nomor 28/PRT/M/2015 Pasal 15 ayat 1, apabila terdapat

bangunan dalam sepadan sungai, maka bangunan tersebut dinyatakan dalam status

quo dan secara bertahap harus ditertibkan

4. Perlu adanya koordinasi dalam penataan pemukiman, terutama dalam hal

pemberian izin mendirikan bangunan dan pengawasan terhadap lingkungan sekitar

sempadan sungai yang hanya dapat dimanfaatkan secara terbatas sesuai dengan

peraturan yang ada.

98

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2015. Peraturan Menteri Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat Nomor:

28/PRT/M/2015 tentang Penetapan Garis Sepadan Sungai dan Garis Sempadan

Danau

Brunner, Gary W., Ackerman, Cameron T., Goodell, Chris R. & Lowney Cindy. 2016.

HEC-RAS, River Analysis System, User’s Manual. Davis, CA: US Army Corps of

Engineers Institute for Water Resources Hydrologic Engineering Center.

Brunner, Gary W., Goodell, Chris R. & Gibson, Stanford. 2016. HEC-RAS, River Analysis

System, Hydraulic Reference Manual. Davis, CA: US Army Corps of Engineers

Institute for Water Resources Hydrologic Engineering Center.

Chow, Ven Te. 1989. Hidrolika Saluran Terbuka. Jakarta: Penerbit Erlangga

Harto, Sri. 1993. Analisis Hidrologi. Jakarta: Gramedia Pustaka Utama.

Limantara, Lily Montarcih. 2010. Hidrologi Praktis. Bandung: CV. Lubuk Agung.

Soemarto, C.D. 1986. Hidrologi Teknik. Surabaya: Usaha Nasional.

Soewarno. 1995. Hidrologi Jilid 2. Bandung: Penerbit NOVA

Sosrodarsono, Suyono & Takeda, Kensaku. 2002. Hidrologi Untuk Pengairan. Jakarta:

Erlangga.

Sosrodarsono, Suyono & Tominaga, Masateru. 1984. Perbaikan dan Pengaturan Sungai.

Jakarta: Pradnya Paramita

Triatmodjo, Bambang. 1993. Hidraulika II. Yogyakarta: Beta Offset