studi elevasi muka air banjir kali bangiltak dan kali ... · pdf filedi atas pelimpah terdapat...

15
D-33 Seminar Nasional Aplikasi Teknologi Prasarana Wilayah 2011 Studi Elevasi Muka Air Banjir Kali Bangiltak Dan Kali Wrati di Kanupaten Pasuruan Iwan Wahjudijanto, Bambang Sarwono dan Soetoyo Mahasiswa S2 MRSA ITS Tel : 031 (81077626) Email :[email protected] Abstrak Setiap tahun Kabupaten Pasuruan selalu mengalami banjir terutama di tiga wilayah kecamatan yaitu Kecamatan Gempol, Kecamatan Beji dan Kecamatan Bangil, banjir yang terjadi akibat adanya luapan dari Kali Wrati. Hal ini disebabkan oleh kondisis topografi, klimatologi dan daerah pengaliran sungai. Pada penelitian ini dicoba untuk mengetahui fenomena elevasi muka air Kali Wrati ketika mengalir debit banjir Q25th dan elevasi muka air sungai Bangiltak pada saat pintu air sungai Porong dibuka dengan debit Q=390 m3/dtPenelitian ini dilakukan sepanjang kali Wrati dan Kali Bangiltak serta dipertemuan antara Kali Wrati dengan Kali Bangiltak. Untuk mengetahui kondisi elevasi muka air di lokasi tersebut diperlukan suatu model. Dalam penelitian ini model yang digunakan adalah model satu dimensi Hec-Ras 4.1. Model matematik dibangun dari data penampang memanjang dan melintang sungai yang pernah diukur. Input model terdiri dari batas hulu yang berupa elevasi muka air dan kondisi batas hilir berupa pasang surut air laut. Pemodelan ditinjau pada dua kondisi yaitu : existing dan kondisi rencana normalisasi (normalisasi Kali Wrati dan Kali Bangiltak ). Dari hasil penelitian ternyata penampang Kali Wrati pada kondisi existing tidak mencukupi untuk mengalirkan debit banjir Q25th = 178 m 3 /dt dan Kali Bangiltak pada kondisi existing penampang sungai juga tidak mencukupi mengalirkan debit limpahan dari Kali Porong Q= 390 m3/dt pada patok WR9A sampai BT0 dan pada saat pintu air ditutup elevasi muka air pada penampang sungai WR9A sampai BT24 lebih tinggi daripada tanggul. Banjir yang terjadi di sepanjang sungai tersebut akibat adanya hambatan aliran kali Kedunglarangan hulu terhadap aliran debit kali Wrati menuju kali Bangiltak sehingga mengalir menuju ke kali Bangiltak hulu. Pada kondisi rencana normalisasi kali Bangiltak dan Wrati banjir tetap terjadi, hal ini akibat dari pengaruh kali Kedunglarangan yang mempunyai kapasitas penampang tidak mencukupi untuk mengalirkan debit sebesar 860 m 3 /dt, elevasi muka air kali Kedunglarangan menghambat aliran kali Bangiltak. Rencana normalisasi kali Kedunglarangan hilir dapat menurunkan elevasi muka air banjir kali Wrati dan Bangiltak dan pengaruh pasang surut air laut terasa sejauh ± 11 km (sampai dimuara Kali Bangiltak). Dengan adanya penurunan elevasi permukaan air akibat normalisasi tersebut debit banjir Q25th dan debit limpahan 390 m 3 /dt dapat dialirkan dengan lancar. Kata kunci : Banjir, Elevasi muka air dan Model Hec- Ras I. PENDAHULUAN 1.1 latar Belakang Hampir setiap tahun dimusim penghujan terjadi banjir pada Kali Bangiltak dan Kali Wrati yang disertai gerusan tebing dan putusnya tanggul dibeberapa tempat yang mengakibatkan timbulnya genangan banjir di beberapa tempat di wilayah Kabupaten Pasuruan yang mengganggu kegiatan perekonomian di daerah tersebut. Kali Bangil Tak memiliki panjang 11,1 km dimulai dari pelimpah Kali Porong yang berada di Desa Kedungcangkring Kecamatan Jabon Kabupaten Sidoarjo dan bermuara di Kali Kedunglarangan di Desa Kalianyar Kecamatan Bangil Kabupaten Pasuruan. Kondisi Kali Bangil Tak mengalami pendangkalan dan tidak ada limpasan air dari Kali Porong. Di atas pelimpah terdapat pintu yang selalu tertutup, di bagian depannya dibendung dengan urugan sirtu untuk menjaga agar bocoran air dari pintu air tidak mengalir ke arah hilir karena alur Kali Bangiltak telah berubah fungsi baik untuk bangunan (permukiman dan fasilitas umum), jalan, lapangan, areal pertanian (sawah dan ladang) dan juga perikanan (kolam ikan). Di Desa Tambaan Kecamatan Bangil Kabupaten Pasuruan, Kali Bangiltak bertemu dengan Kali Wrati (sekarang disebut Kali Wrati Baru) dan bergabung hingga Kali Kedunglarangan, alur ini merupakan alur asli Kali Bangiltak namun sudah mengalami penyempitan, sedang alur asli Kali Wrati tidak difungsikan sehingga terjadi sedimentasi dan penyempitan karena terdesak oleh bangunan permukiman penduduk. Ada 7 (tujuh) desa yang tergenang akibat luberan aliran dari Kali Wrati yaitu : adalah Desa Cangkringmalang, Kedungringin, Kedungboto, Pagak , Tambakan , Glanggu dan desa Kalang Anyar. Genangan tersebut merendam daerah persawahan, pemukiman, industri dibagian hulu dan tambak dengan luas 3206 ha. Luas banjir terbesar terjadi pada daerah persawahan dan tambak, tinggi genangan bisa mencapai 220 cm dengan lama genangan lebih dari 1 hari. Sehingga petani dalam setahun menanam padi hanya sekali tidak dapat dilaksanakan tiga kali , karena akibat banjir. (lihat gambar 1.2) Dengan adanya banjir rutin di Kali Wrati maka Kali Bangiltak dapat dimanfaatkan sebagai tampungan sementara (long storage) dengan terlebih dulu melakukan normalisai. Namun dengan adanya antisipasi banjir dari Kali Porong akibat pendangkalan lumpur Lapindo, maka

Upload: phamkhuong

Post on 05-Feb-2018

241 views

Category:

Documents


7 download

TRANSCRIPT

Page 1: Studi Elevasi Muka Air Banjir Kali Bangiltak Dan Kali ... · PDF fileDi atas pelimpah terdapat pintu yang selalu tertutup, ... akibat aliran debit dari Kali Porong pada kondisi eksisting

D-33 Seminar Nasional Aplikasi Teknologi Prasarana Wilayah 2011

Studi Elevasi Muka Air Banjir Kali Bangiltak Dan Kali Wrati di Kanupaten Pasuruan

Iwan Wahjudijanto, Bambang Sarwono dan Soetoyo

Mahasiswa S2 MRSA ITS Tel : 031 (81077626)

Email :[email protected]

Abstrak Setiap tahun Kabupaten Pasuruan selalu mengalami banjir terutama di tiga wilayah kecamatan yaitu Kecamatan Gempol, Kecamatan Beji dan Kecamatan Bangil, banjir yang terjadi akibat adanya luapan dari Kali Wrati. Hal ini disebabkan oleh kondisis topografi, klimatologi dan daerah pengaliran sungai. Pada penelitian ini dicoba untuk mengetahui fenomena elevasi muka air Kali Wrati ketika mengalir debit banjir Q25th dan elevasi muka air sungai Bangiltak pada saat pintu air sungai Porong dibuka dengan debit Q=390 m3/dt Penelitian ini dilakukan sepanjang kali Wrati dan Kali Bangiltak serta dipertemuan antara Kali Wrati dengan Kali Bangiltak. Untuk mengetahui kondisi elevasi muka air di lokasi tersebut diperlukan suatu model. Dalam penelitian ini model yang digunakan adalah model satu dimensi Hec-Ras 4.1. Model matematik dibangun dari data penampang memanjang dan melintang sungai yang pernah diukur. Input model terdiri dari batas hulu yang berupa elevasi muka air dan kondisi batas hilir berupa pasang surut air laut. Pemodelan ditinjau pada dua kondisi yaitu : existing dan kondisi rencana normalisasi (normalisasi Kali Wrati dan Kali Bangiltak ).

Dari hasil penelitian ternyata penampang Kali Wrati pada kondisi existing tidak mencukupi untuk mengalirkan debit banjir Q25th = 178 m3/dt dan Kali Bangiltak pada kondisi existing penampang sungai juga tidak mencukupi mengalirkan debit limpahan dari Kali Porong Q= 390 m3/dt pada patok WR9A sampai BT0 dan pada saat pintu air ditutup elevasi muka air pada penampang sungai WR9A sampai BT24 lebih tinggi daripada tanggul. Banjir yang terjadi di sepanjang sungai tersebut akibat adanya hambatan aliran kali Kedunglarangan hulu terhadap aliran debit kali Wrati menuju kali Bangiltak sehingga mengalir menuju ke kali Bangiltak hulu. Pada kondisi rencana normalisasi kali Bangiltak dan Wrati banjir tetap terjadi, hal ini akibat dari pengaruh kali Kedunglarangan yang mempunyai kapasitas penampang tidak mencukupi untuk mengalirkan debit sebesar 860 m3/dt, elevasi muka air kali Kedunglarangan menghambat aliran kali Bangiltak. Rencana normalisasi kali Kedunglarangan hilir dapat menurunkan elevasi muka air banjir kali Wrati dan Bangiltak dan pengaruh pasang surut air laut terasa sejauh ± 11 km (sampai dimuara Kali Bangiltak). Dengan adanya penurunan elevasi permukaan air akibat normalisasi tersebut debit banjir Q25th dan debit limpahan 390 m3/dt dapat dialirkan dengan lancar.

Kata kunci : Banjir, Elevasi muka air dan Model Hec-Ras

I. PENDAHULUAN

1.1 latar Belakang

Hampir setiap tahun dimusim penghujan terjadi banjir pada Kali Bangiltak dan Kali Wrati yang disertai gerusan tebing dan putusnya tanggul dibeberapa tempat yang mengakibatkan timbulnya genangan banjir di beberapa tempat di wilayah Kabupaten Pasuruan yang mengganggu kegiatan perekonomian di daerah tersebut.

Kali Bangil Tak memiliki panjang 11,1 km dimulai dari pelimpah Kali Porong yang berada di Desa Kedungcangkring Kecamatan Jabon Kabupaten Sidoarjo dan bermuara di Kali Kedunglarangan di Desa Kalianyar Kecamatan Bangil Kabupaten Pasuruan. Kondisi Kali Bangil Tak mengalami pendangkalan dan tidak ada limpasan air dari Kali Porong. Di atas pelimpah terdapat pintu yang selalu tertutup, di bagian depannya dibendung dengan urugan sirtu untuk menjaga agar bocoran air dari pintu air tidak mengalir ke arah hilir karena alur Kali Bangiltak telah berubah fungsi baik untuk bangunan (permukiman dan fasilitas umum), jalan, lapangan, areal pertanian (sawah dan ladang) dan juga perikanan (kolam ikan).

Di Desa Tambaan Kecamatan Bangil Kabupaten Pasuruan, Kali Bangiltak bertemu dengan Kali Wrati (sekarang disebut Kali Wrati Baru) dan bergabung hingga Kali Kedunglarangan, alur ini merupakan alur asli Kali Bangiltak namun sudah mengalami penyempitan, sedang alur asli Kali Wrati tidak difungsikan sehingga terjadi sedimentasi dan penyempitan karena terdesak oleh bangunan permukiman penduduk.

Ada 7 (tujuh) desa yang tergenang akibat luberan aliran dari Kali Wrati yaitu : adalah Desa Cangkringmalang, Kedungringin, Kedungboto, Pagak , Tambakan , Glanggu dan desa Kalang Anyar. Genangan tersebut merendam daerah persawahan, pemukiman, industri dibagian hulu dan tambak dengan luas 3206 ha. Luas banjir terbesar terjadi pada daerah persawahan dan tambak, tinggi genangan bisa mencapai 220 cm dengan lama genangan lebih dari 1 hari. Sehingga petani dalam setahun menanam padi hanya sekali tidak dapat dilaksanakan tiga kali , karena akibat banjir. (lihat gambar 1.2)

Dengan adanya banjir rutin di Kali Wrati maka Kali Bangiltak dapat dimanfaatkan sebagai tampungan sementara (long storage) dengan terlebih dulu melakukan normalisai. Namun dengan adanya antisipasi banjir dari Kali Porong akibat pendangkalan lumpur Lapindo, maka

Page 2: Studi Elevasi Muka Air Banjir Kali Bangiltak Dan Kali ... · PDF fileDi atas pelimpah terdapat pintu yang selalu tertutup, ... akibat aliran debit dari Kali Porong pada kondisi eksisting

D-34 ISBN : 978-979-18342-3-0

Kali Bangiltak akan difungsikan sebagai floodway Kali Porong.

Debit yang dialirkan dari kali Porong menuju ke kali Bangiltak hulu sebesar ± 390 m3/dt. Akibat dari pengaliran debit kali Porong ke kali Bangiltak akan menimbulkan dampak baru terhadap aliran kali Wrati hilir . Aliran sebesar ini akan mempengaruhi tinggi muka air di pertemuan kali Wrati dan kemungkinan akan terjadi aliran balik (backwater) , sehingga menyebabkan timbulnya genangan baru. Oleh sebab itu perlu diadakan studi tinggi muka air di kali Wrati dan kali Bangiltak

Untuk menganalisa muka air banjir di kali Wrati dan Bangiltak menggunakan bantua progam Hec-Ras. Dengan bantuan program ini diharapkan dapat mengetahui perubahan tinggi muka air di sepanjang kali Wrati dan kali Bangiltak serta profil aliran dipertemuan kali tersebut.

Oleh sebab pentingnya penelitian kondisi tinggi muka air di sepanjang kali Wrati dan kali Bangiltak serta dipertemuan kali tersebut, maka penulis mengajukan peneltian berjudul “Studi Muka Air Banjir Kali Wrati dan Kali Bangiltak di Kabupaten Pasuruan”

Gambar 1.1 Letak kali Wrati, bangiltak dan kali Kedunglarangan a)

Gambar 1.2 Genangan daerah persawahan desa Kedungringin, akibat dari luberan Kali Wrati 1.2 Permasalahan Permasalahan dalam studi ini adalah :

1 Bagaimana elevasi muka air Kali Bangiltak akibat aliran debit dari Kali Porong pada kondisi eksisting dan kondisi setelah dinormalisasi .

2 Bagaimana elevasi muka air kali Wrati pada kondisi eksisting dan kondisi setelah dinormalisasi, akibat dari aliran debit banjir rencana.Q10th .

3 Bagaimana profil aliran yang terjadi di pertemuan antara Kali Wrati dengan Kali Bangiltak pada saat mengalirkan debit banjir.

1.3 Maksud dan Tujuan Maksud dan tujuan dari studi ini adalah :

1. Untuk mengetahui kemampuan pada masing-masing potongan melintang penampang kali Bangiltak pada kondisi eksisting maupun perbaikan kali apakah penampang kali tersebut mampu mengatasi tinggi muka air dari kali Porong sehingga tidak terjadi luberan atau sebaliknya, yaitu tidak mampu mengalirkan debit 390 m3/dt ( mengalami luberan). Untuk mengetahui tinggi muka air pada kondisi eksisting dan normalisasi menggunakan bantuan program Hec-Ras 4.1

2. Untuk mengetahui kemampuan pada masing-masing potongan melintang penampang kali Wrati pada kondisi eksisting maupun normalisasi apakah penampang kali tersebut mampu mengatasi tinggi muka air dengan debit rencana Q10th sehingga tidak terjadi luberan atau sebaliknya, yaitu tidak mampu mengalirkan debit banjir rencana ( mengalami luberan). Untuk mengetahui muka air banjir pada kondisi eksisting dan normalisasi menggunakan bantuan program Hec-Ras 4.1

3. Untuk mengetahui bentuk profil aliran di pertemuan Kali Wrati dengan Kali Bangiltak, serta berapa jauh pengaruh profil aliran tersebut di Kali Wrati agar nantinya tindakan apa yang harus dilakukan supaya tidak terjadi banjir.

II. METODE

2.1. Curah Hujan Rata-Rata

Kali Wrati terdapat 12 stasiun hujan yaitu stasiun Gempol, Winong, Kedungcangkring, Banyulegi, Kepulung, Bareng, Randupitu, Tanggul, Jawi, Kasri, Bangil dan stasiun Bekacak serta mempunyai luas DAS 69,26 Km2.

Curah hujan yang diperlukan untuk rancangan pengendalian banjir adalah curah hujan rata-rata di seluruh daerah yang bersangkutan, bukan curah hujan pada satu titik tertentu, curah hujan ini disebut juga sebagai curah hujan wilayah dan dinyatakan dalam mm. Untuk mendapatkan gambaran mengenai distribusi curah hujan di seluruh daerah aliran sungai, maka dipilih beberapa stasiun yang tersebar di seluruh DAS. Stasiun terpilih adalah stasiun yang berada dalam cakupan areal DAS dan memiliki data pengukuran iklim secara lengkap. Untuk keperluan pengolahan data curah hujan menjadi data debit diperlukan data curah hujan bulanan, sedangkan untuk mendapatkan debit banjir rancangan diperlukan analisis data dari curah hujan harian maksimum. Beberapa cara yang dapat dipakai untuk menentukan curah hujan rata- rata adalah sebagai berikut :

Page 3: Studi Elevasi Muka Air Banjir Kali Bangiltak Dan Kali ... · PDF fileDi atas pelimpah terdapat pintu yang selalu tertutup, ... akibat aliran debit dari Kali Porong pada kondisi eksisting

D-35 Seminar Nasional Aplikasi Teknologi Prasarana Wilayah 2011

2.1.2. Cara Thiessen Poligon

A

RARARAR nn+++

=.........2211

nn RWRWRWR +++= .........2211 ………..1

dimana :

R = Curah hujan daerah rata-rata (mm)

R1, R2, ..., Rn = Curah hujan ditiap titik pos Curah hujan

A1, A2, ..., An = Luas daerah Thiessen yang mewakili titik pos curah hujan

A = Luas total daerah Thiessen, A = A1 + A2 + ...... + An

n = Jumlah pos curah hujan

A

A

A

A

A

AWWW n

n ,......,,....., 2121 =

2.2. Curah Hujan Rencana

2.2.1 Distribusi Gumbel Tipe I

Persamaan PDF dari Distribusi Gumbel Tipe I adalah :

)e)x( x(e)x(p

βαβαα−−−−−= …………….2

sedangkan persamaan CDF adalah : )x(ee)x(p

βα −−−= …………………………3

Distribusi ini mempunyai 2 parameter, yaitu : α = Parameter konsentrasi β = Ukuran gejala pusat Karakteristik dari distribusi ini adalah : Koefisien skewness = 1,139 Koefisien Kurtosis = 5,4 Parameter distribusi diperoleh dengan menggunakan metoda momen, hasilnya adalah :

σα 2825,1=

σµβ 45,0−= Faktor frekuensi K untuk distribusi Gumbel Tipe I adalah

:

n

nT

S

)YY(K

−=

−−−=T

1Tln(lnYT

…….………………….4

dimana YT = Reduced variabel Y T = Periode ulang (tahun) Yn = Nilai rata-rata dari reduced

variabel Y, merupakan fungsi dari

jumlah data n Sn = Simpangan baku dari reduced

variabel Y, merupakan fungsi dari jumlah data n

2.2.2. Distribusi Log Pearson III

Persamaan PDF dari Distribusi Log Pearson III adalah :

− −

−Γ

= αγβ

αγ

βα

x

ex

xxp

ln1ln

)(

1)( ….5

Distribusi ini mempunyai 3 parameter, yaitu : α = Parameter skala β = Parameter bentuk γ = Parameter lokasi

Untuk menghitung variabel acak x dengan periode ulang tertentu, digunakan rumus berikut :

yK e X T

σµ += y …………………………..6

dimana : µy = Nilai rata-rata dari logaritma sampel

data variabel x (ln x) σy = Nilai simpangan baku dari logaritma

sampel data variabel x (ln x) K = Faktor frekuensi Distribusi Pearson III 2.2.3. Metode Distribusi Normal

Persamaan Fungsi Kerapatan Probabilitas (Probability Density Function, PDF) Normal adalah

���� � �

�√��

������

��� ………………………..7

Dimana µ dan σ adalah parameter dari Distribusi Normal. Secara umum, parameter distribusi dapat

ditentukan dengan 4 metode, yaitu:

a) Metoda Momen (method of moments) b) Metoda Maximum Likelihood c) Metoda Kuadrat Terkecil (least squares) d) Metoda Grafis Yang banyak digunakan adalah metoda momen

dan maximum likelihood. Dari analisis penentuan paramater Distribusi Normal, diperoleh nilai µ adalah nilai rata-rata dan σ adalah nilai simpangan baku dari populasi, yang masing-masing dapat didekati dengan nilai-nilai dari sample data.

Dengan subtitusi σµ-x

t =, akan diperoleh Distribusi

Normal Standar dengan µ = 0 dan σ = 1. Persamaan Fungsi Kerapatan Probabilitas Normal Standar adalah :

2

2t-e

2

1 P(t)

π=

Ordinat Distribusi Normal Standar dapat dihitung dengan persamaan di atas.

Page 4: Studi Elevasi Muka Air Banjir Kali Bangiltak Dan Kali ... · PDF fileDi atas pelimpah terdapat pintu yang selalu tertutup, ... akibat aliran debit dari Kali Porong pada kondisi eksisting

D-36 ISBN : 978-979-18342-3-0

Persamaan Fungsi Distribusi Komulatif (Cumulative Distribution Function, CDF) Normal Standar adalah:

dt e2

1 P(t) 2

t1

-

2

∞∫=

π

Dimana :

t = σµ-x

, standard normal deviate

x = Variabel acak kontinyu

µ = Nilai rata-rata dari x σ = Nilai simpangan baku (standar deviasi)

dari x. Persamaan ini dapat diselesaikan dengan

bantuan tabel luas di bawah kurva distribusi normal.

Untuk menghitung variabel acak x dengan periode ulang tertentu, digunakan rumus umum yang dikemukakan oleh Ven Te Chow (1951) sebagai berikut:

σK X XT += ……….…………………….8

dimana

XT = Variabel acak dengan periode ulang T tahun

X = Nilai rata-rata dari sampel variabel acak X σ = Nilai simpangan baku dari sampel variabel

acak X K = Faktor frekuensi, tergantung dari jenis distribusi

dan periode ulang T Untuk distribusi normal, nilai K sama

dengan t

2.3. Analisa Debit Banjir Rencana Hidrograf satuan sintesis SCS Model hidrograf satuan sintesis SCS adalah unit hidrograf yang berdimensi, yang dicapai puncak tunggal unit hidrograf. Hal ini dapat dilihat pada gambar 2.2. SCS menyatakan bahwa puncak unit hidrograf dan waktu puncak unit hidrogra terkait oleh :

�� � ��

�� ……………….…………………..9

Untuk waktu puncak sebagai berikut :

�� � ∆�

� ��� …….……………………..10

Dimana : A = daerah aliran C = konversi tetap (208 untuk satuan SI dan 484 didalam satuan kaki) ∆� = jangka waktu kelebihan air

Tlag = perbedaan waktu antara pusat masa dari kelebihan curah hujan dan puncak dari unit hidrograf

Gambar 2.1 Unit Hidrograf SCS (sumber : Panduan HEC-HMS Suhartanto,2008)

2.4 Gerak Air

Fenomena aliran sungai dapat bervariasi sangat besar, baik dalam ruang maupun waktu. Namun dalam banyak hal, hanya terdapat dua elemen yang ditinjau yang berlaku umum yaitu: gerak air dan gerak sediment. Di dalam studi ini yang akan dibahas hanya gerak air dalam sungai saja. Tingkat kompleksitas dari prosedur matematika yang akan digunakan untuk menganalisa aliran sungai tergantung pada jumlah parameter aliran yang terlibat. Aliran sungai pada umumnya merupakan aliran yang tergantung pada waktu atau disebut aliran tidak tetap (unsteady flow). Namun untuk beberapa kondisi dalam praktek, perubahan menurut waktu dianggap sangat lambat sehingga dapat diasumsikan sebagai aliran tetap (steady flow) atau quasi-steady. Dengan mempertimbangkan pembagian kecepatan menurut tempat, dapat dikatakan bahwa pada umumnya aliran sungai merupakan aliran tiga dimensi, dimana arah dan besar aliran bervariasi dari satu titik ke titik lain. Oleh karena pengetahuan detail untuk aliran sungai tiga dimensi masih terbatas, maka untuk kebanyakan (tetapi tidak semua) penerapan teknik cukup hanya dengan menggunakan informasi harga rerata (mean values) tertentu. Tergantung pada harga rerata mana yang diperlukan, sejumlah situasi dapat digambarkan sebagai berikut: (i). Suatu situasi aliran dua dimensi didapatkan dengan merata-ratakan kedalaman sungai di suatu titik tertentu; dalam hal ini kecepatan yang dihasilkan masih bervariasi dalam arah aliran dan arah lateral. (ii). Suatu situasi aliran dua dimensi yang berbeda didapat dari merata-ratakan dalam arah lateral. Harga yang didapat tergantung pada koordinat longitudinal dan vertikal. (iii). Kasus yang paling penting dipahami adalah situasi aliran satu dimensi didapat dengan cara mengambil harga rata-rata seluruh penampang.

Selanjutnya harga yang tersebut dihasilkan tergantung hanya pada koordinat longitudinal saja. Dalam banyak penggunaaan dalam praktek hal ini adalah tipe dari informasi yang dibutuhkan dan oleh karena itu bagian penting dari pembahasan ini adalah penanganan aliran satu dimensi.

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4

1

0,8

0,6

Page 5: Studi Elevasi Muka Air Banjir Kali Bangiltak Dan Kali ... · PDF fileDi atas pelimpah terdapat pintu yang selalu tertutup, ... akibat aliran debit dari Kali Porong pada kondisi eksisting

D-37 Seminar Nasional Aplikasi Teknologi Prasarana Wilayah 2011

2.5 Aliran Tetap (Steady Flow) 2.5.1. Aliran Tetap Seragam

Aliran yang dibahas di sub-bab ini adalah aliran tetap ( 0/ =∂∂ tu ), yang berarti bahwa kecepatan dalam

suatu titik adalah tetap terhadap waktu. Untuk suatu aliran turbulen, ini berarti bahwa kecepatan rata-rata waktu adalah tetap. Di sini aliran juga dianggap seragam, yang berarti bahwa kecepatan adalah tetap dalam arah aliran (

0/ =∂∂ xu ).

Suatu aliran tetap seragam dalam suatu saluran terbuka prismatis adalah aliran dengan suatu kecepatan tetap dan kedalaman tetap, sementara permukaan air adalah sejajar dengan dasar saluran, seperti dalam Gb. 2.1. Kecepatan dan kedalaman air dianggap sebagai harga –harga keseimbangan.

Apabila yang dipertimbangkan adalah suatu aliran dari cairan nyata (real fluid) dengan viskositas sama dengan η , terdapat pemadaman energi aliran dan

persamaan Bernoulli tidak dapat diterapkan. Tinggi energi (total head) enurun di arah aliran. Penurunan garis energi∆He tiap satuan panjang L menghasilkan gradien energi ie =∆He/L dan itu sama dengan gradien dasar

sungai atau kemiringan dasar βsin≈bi . Jadi : be ii = .

Tinggi kecepatan (vislocity head) (VH ) , yang konstan di arah aliran adalah:

2

2 g

uVH

α= ...............................................11

dimana:

u adalah kecepatan rata-rata penampang..

Dengan harga dAuuA A∫= 3

3

1α ..............12

Tinggi energi total (He) diukur terhadap datum adalah: 2

2cos

g

uhzH be

αβ ++= ......................13

Untuk kemiringan sangat kecil tinggi energi total adalah:

2

2 g

uhzH be

α++= …….………………14

Elevasi permukaan air di atas datum ( hzb + ) disebut

duga air (stage of flow). Tinggi energi diukur dari dasar saluran disebut Energi Spesifik ( specific energy); untuk suatu penampang tertentu energi spesifik didefinisikan sebagai energi tiap satuan massa diukur dari dasar saluran

2

22

22 Ag

Qh

g

uhE

αα +=+= ………………15

Persamaan gerak untuk suatu aliran tetap seragam relatif sederhana dan ditunjukkan oleh perumusan hambatan. Banyak perumusan hambatan yang dapat diuraikan, demikian pula dengan pembagian kecepatan dalam aliran laminer dan turbulen. 2.2 Persamaan dinamis untuk aliran satu dimensi 2.2.1 Kontinuitas dari aliran tidak tetap Hukum kekelan masa pada suatu pias tertentu menyatakan bahwa aliran pada suatu pias akan sama dengan perubahan tampungan yang terjadi didalam pias tersebut. Berdasarkan gambar 2.2 aliran yang masuk kedalam pias ( Qmasuk ) akan dinyatakan sebagai :

Q - !"

!#. ∆#

………………………….…..………..16

Sedangkan aliran yang keluar pias ( QKeluar) dinyatakan sebagai berikut:

Q + !"

!#. ∆#

...............................................................17

Dan perubahan tampungannya adalah : !�

!� ∆X…...…………………………….……..........18

Dimana : Q = debit aliran (m3/dt) ∆$ = perubahan jarak memanjang sungai (m) %& = perubahan luas penampang (m2) t = waktu (detik) Dengan mengasumsikan ∆$ kecil, perubahan masa yang terjadi pada pias adalah :

' ()

(* ∆X = ' (( Q -

!"

!#. ∆#

) - ( Q +

!"

!#. ∆#

) + Q1)

…………..19 Dimana Q1 adalah aliran air lateral yang masuk kedalam pais dan ' adalah rapat masa air. Dengan menyederhanakan dan membagi semua ruas dengan '∆�, maka akan diperoleh persamaan kontiuitas. ()

(* +

(+

(, - q1 = 0 …………………….20

Dimana q1 adalah aliran lateral per unit panjang

Gambar 2.2. Sket definisi aliran tetap seragam dalam

suatu saluran terbuka.

L

h h

X

Z

Datum

Page 6: Studi Elevasi Muka Air Banjir Kali Bangiltak Dan Kali ... · PDF fileDi atas pelimpah terdapat pintu yang selalu tertutup, ... akibat aliran debit dari Kali Porong pada kondisi eksisting

D-38 ISBN : 978-979-18342-3-0

Gambar 2.3 asal usul control volume tentang kontinuitas

dan momentum 2.2.2 Persamaan Momentum Prinsip dari hukum kekekalan momentum ditinjau dari suatu kontol volume adalah : Hukum kekalan momentum diturunkan dari hukum Newton II, yaitu :

= ................................................21

Dimana :

Fx = resultante semua gaya luar yang bekerja pada suatu pias

dM = perubahan momentum dt = perubahan waktu Hukum kekekalan momentum dalamm pias menyatakan bahwa perubahan momentum persatuan waktu dalam suatu pias air yang mengalir dalam suatu saluran adalah sama dengan resultante semua gaya yang keluar yang bekerja pada pias tersebut. Terdapat tiga gaya yang bekerja pada pias tersebut yaitu : gaya tekanan, gaya gravitasi dan gaya gesek.

Tingkat jaringan momentum atau fluks momentum yang memasukan volume ditambah jumlah gaya yang berasal dari luar pada volume adalah sama dengan tingkat akumulasi momentum, maka :

ρ∆ x =-ρ

Sf∆x Ketinggian permukaan air, Z = Zo + h, maka :

= + …………………………….…..…22

Dimana adalah kemiringan permukaan air.

Subtitusikan kepersamaan diatas, kemudian dibagi dengan ρ∆x dan memindahkan semua komponen kebagian sebelah kiri sehingga menghasilkan rumus dari persamaan momentum sebagai berikut:

+ Sf ) = 0 …………………………23

III. HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1ANALISA HIDROLIKA

Analisa dengan program HEC-RAS 4.0 Beta dilakukan dengan Batas hilir saluran adalah Kali Bangiltak yang dipengaruhi oleh kondisi dari kali Kedunglarangan.

Input data untuk bisa menjalankan program ini adalah : 1. Model sungai/saluran (river reach, junction). 2. Data cross section penampang/saluran (dimensi

saluran, elevasi). 3. Koefisien manning (pada tanggul kiri, dasar saluran

dan tanggul kanan). 4. Debit banjir rencana. 5. Batas hilir saluran. 6. Data tambahan lain-lain, bilamana terdapat

bangunan air lainnya

Data-data tersebut dimasukkan agar diperoleh kesimpulan informasi sungai yang dibahas. Mulai data genangan air, dimensi saluran dan kapasitas sungai bisa diketahui.

Kondisi eksisting yang dianalisa adalah Kali Wrati dan Kali Bangil Tak. Debit yang digunakan

Nilai komulatif

dari momentum yang keluar dari volume

kontrol

Nilai neto dari

momentummasuk ke control volume

=

Gambar 2.4. Distribusi tekanan pada penampang tidak terartur

inflow

outflow

∆x

+

Jumlah gaya-gaya yg bekerja

pada volume kontrol

Page 7: Studi Elevasi Muka Air Banjir Kali Bangiltak Dan Kali ... · PDF fileDi atas pelimpah terdapat pintu yang selalu tertutup, ... akibat aliran debit dari Kali Porong pada kondisi eksisting

D-39 Seminar Nasional Aplikasi Teknologi Prasarana Wilayah 2011

sebagai input data adalah debit banjir rencana Hec-HMS metode SCS yang dihitung berdasarkan koefisien pengaliran eksisting yaitu hasil perhitungan koefisien pengaliran berdasarkan tata guna lahan eksisting yang ada di dalam DAS ataupun sub DAS. Gambar skematisasi pemodelan kondisi eksisting Kali Wrati, Kali Bangil Tak dan pertemuan Kali Wrati dengan Bangiltak ditampilkan pada Gambar 4.11.

Analisa aliran unsteady dengan program HEC-RAS 4.0 Beta dihitung pada debit banjir rencana dengan kala ulang (periode ulang Q25tahun dan input debit yang dimasukkan merupakan Hidrograf banjir rencana sedang batas hilir saluran merupakan pengaruh besarnya aliran dari Kedunglarangan hulu. Untuk input data Debit dari tiap DAS dan Sub DAS, data debit yang dipakai adalah data debit dari analisa perhitungan dengan Hec-HMS metode SCS yang telah dibahas dalam Analisa Hidrologi pada bab sebelumnya. Terkecuali untuk DAS Kali Bangiltak tidak ada data debitnya karena memang tidak dihitung, mengingat Kali Bangil tak merupakan Kali mati yang sudah tidak berfungsi lagi untuk mengalirkan air dan sebagian besar alurnya sudah mengering menjadi lahan seperti daratan, maka debit untuk Kali Bangiltak diasumsikan dengan debit operasional. Program Hasil analisa aliran unsteady untuk banjir rencana periode ulang 25 tahun dapat dilihat pada uraian, tabel dan gambar selanjutnya.

Boundary pada pembuatan skematik kali Wrati dan kali Bangiltak adalah sebagai berikut :

Pada daerah kali Wrati : - Bagian hulu data debit rencana Q25th sub

Das I - Pada sepanjang kali Wrati terdapat debit

banjir rencana masing-masing subDas yaitu Sub Das II, Subdas III dan Sub Das IV

Pada daerah kali bangiltak : - Pada bagian hulu debit operasional pintu air - Pada bagian hilir bertemu dengan kali

Wrati secara bersama-sama menuju ke kali Kedunglarangan.

Pada daerah kali kedunglarangan : - Pada bagian hulu data debit banjir Q25

DAS kali Kedunglarangan hulu - Pada bagian hilir data Pasang surut.

Gambar 3.1 Boundary pada analisa Hec Ras

Input Hidrograf masing-masing SubDAS

Gambar 3.3 hidrograf HEC-HMS Sub DASI

Gambar 3.4 hidrograf HEC-HMS Sub DASII

Gambar 3.2 Skematisasi Pemodelan Kondisi Eksisting Kali Bangil Tak dan Kali Wrati pada Program HEC-RAS 4.0 Beta

Sub Das I Sub

Das 2

Sub Das 3

Sub Das 4

K. Bangilt

ak J1 J

2

J3

J4

K. Kedunglarang

an Hulu

Debit Operasional pintu air

Data Pasu

t

Page 8: Studi Elevasi Muka Air Banjir Kali Bangiltak Dan Kali ... · PDF fileDi atas pelimpah terdapat pintu yang selalu tertutup, ... akibat aliran debit dari Kali Porong pada kondisi eksisting

D-40 ISBN : 978-979-18342-3-0

Gambar 3.5 hidrograf HEC-HMS Sub DASIII

Gambar 3.6 hidrograf HEC-HMS Sub DASI 3.2 Aplikasi Model

Setelah diperoleh parameter model yang sesuai,

model digunakan untuk simulai elevasi muka air, debit banjir rencana 25 th. Penyusunan model ditinjau pada beberapa kondisi yaitu :

- Kali Wrati dan Bangiltak pada kondisi existing atau sesuai lapangan

- Kali Bangiltak dan Kali Wrati pada kondisi normalisasi

3.2.1 Kondisi Kali Wrati dan kali Bangiltak sesuai lapangan Pada pemodelan ini yang diamati ada dua kondisi yaitu :

– Kondisi pada saat kali Bangiltak tidak dioperasionalkan atau pintu ditutup Q= 0 m3/dt.

– Kondisi pada saat kali Bangitak pintu dioperasionalkan dengan debit Q = 390 m3/dt.

3.2.1.1 Kondisi Kali Bangiltak pintu ditutup

Kondisi yang diamati adalah elevasi muka air yang terjadi di sepanjang kali Wrati saat mengalirkan debit rencana 25 th dan elevasi muka air sepanjang kali Bangitak . Hasil pemodelan dapat dilihat pada gambar 3.7 dan gambar 3.8.

Gambar 3.7 Profil memanjang Aliran Unsteady Kali Kedunglarangan dan Kali Bangiltak kondisi eksisting

Pada gambar 3.7 terlihat bahwa banjir yang terjadi di Kali Bangiltak hilir diakibatkan dari pengaruh pasang surut air laut, pengauh pasang pada muara kali Kedunglarangan terjadi aliran back water sejauh 6024 m yang mengakibatkan aliran diatasnya (kedunglarangan hulu) membentuk profil M1 sampai dipertemuan Kali Bangitak. Akibat aliran debit dari Kali Wrati menuju Bangiltak2, maka air mengalir atau mengisi menuju kali Bangiltak sampai ke hulu, yaitu mulai dari pertemuan sungai antara kali Wrati dengan Bangiltak sampai patok BT0B sejauh 11 km

Pada patok BT0B sampai BT23 elevasi muka air masih dapat ditampung, sedangkan pada patok BT 24 sampai WR 9A elevasi muka air tidak dapat ditampung (luber). Tinggi muka air dari tebing kanan dan kiri sebesar 0,5 m sampai 1,6 m.

Gambar 3.8 Profil memanjang Aliran Unsteady Kali

Bangiltak dan kali Wrati kondisi eksisting

Pada gambar 3.8 sepanjang kali Wrati mulai

dari patok P180 sampai patok P64 elevasi tebing kanan

Page 9: Studi Elevasi Muka Air Banjir Kali Bangiltak Dan Kali ... · PDF fileDi atas pelimpah terdapat pintu yang selalu tertutup, ... akibat aliran debit dari Kali Porong pada kondisi eksisting

D-41 Seminar Nasional Aplikasi Teknologi Prasarana Wilayah 2011

dan kiri tidak dapat menampung elevasi muka air banjir, tinggi muka air dari tebing kanan dan kiri sebesar 1 m sampai 1,7 m. Banjir yang terjadi di sepanjang kali Wrati akibat dari kapasitas penampang sungai yang tidak mencukupi untuk mengalirkan debit banjir rencana Q25th dan disebabkan juga oleh hambat dari aliran Kali Bangiltak, sehingga aliran kali Wrati juga mengalami hambatan.

3.2.1.2 Kondisi Kali Bangiltak pintu dibuka ( Q=390 m3/dt)

Kali Bangiltak dibagian hulu didesain untuk dapat menerima limpasan Kali Porong sebesar 390 m3/dt dan pada jarak 1600 meter ( Patok BT 51 ) akan bertemu dengan Kali Wrati yang mengalirkan debit banjir Q25 th sebesar 170 m3/dt.

Elevasi muka air yang terjadi disepanjang kali Bangiltak dengan Kedunglarangan dapat dilihat pada gambar 3.9 dan elevasi muka air di sepanjang Kali Wrati dengan Bangiltak dapat dilihat pada gambar 3.10

Gambar 3.9 Profil aliran Kali Bangiltak pada saat

mengalirkan debit Q=390m3/dt

Limpahan air dari kali Porong menuju Kali Bangiltak sebesar 390 m3/dt dan aliran debit Q25 dari kali Wrati menuju kali Bangiltak2, terlihat bahwa kapasitas penampang kali Bangiltak hilir tidak dapat menampung elevasi muka air banjir mulai dari patok WR9A sampai BT 51 A.

Pada bagian kali Bangiltak hulu sampai pertemuan kali Wrati penampang sungai tidak mampu mengalirkan debit dari kali Porong yaitu pada patok BT50 sampai Patok BT 8 . Pada Patok BT0B sampai BT07 kapasitas penampang masih mampu mengalirkan debit dari Kali Porong. Tinggi muka air dari tebing kanan dan kiri sebesar 1m sampai dengan 3,3m Banjir yang terjadi sepanjang kali Bangiltak selain akibat dari penampang sungai yang tidak mencukupi juga akibat dari pengaruh aliran kali Kedunglarangan. Pengaruh pasang air laut di muara kali Kedunglarangan terjadi profil aliran back water sejauh 1,47 Km, kemudian profil aliran berubah menjadi M2 sampai di pertemuan kali Bangiltak , mengakibatkan aliran kali Bangiltak menuju ke kali Kedunglarangan terhambat.

Gambar 3.10 Profil aliran Kali Wrati pada saat

mengalirkan debit rencana Q25 th

Pada gambar 3.10 diketahui bahwa Kapasitas penampang Kali Wrati mulai dari hilir (pertemuan dengan Kali Bangiltak) sampai hulu tidak mampu menampung debit banjir rencana 25 th. Selain itu banjir yang terjadi di Kali Wrati disebabkan karena elevasi muka air Kali Bangiltak lebih tinggi, mengakibatkan aliran kali Wrati menuju ke kali Bangiltak terhambat .

3.2.2 Kondisi Kali Bangiltak dan Kali Wrati di normalisasi Kali Bangiltak sebelum bertemu dengan kali Wrati direncanakan dengan penampang trapezium ganda dengan lebar bawah 92 m dan lebar atas 100 m sedang tinggi total 4m dan z= 0,5 (sumber PT. CSW Laporan Antara). Sedangkan ruas kali Bangiltak setelah bertemu dengan Kali Wrati hingga bermuara dengan kali Kedunglarangan direncanakan dengan trapezium ganda dengan lebar bawah 120 m dan lebar atas 128 m. Kali Wrati direncanakan ada 3 section normalisasi yaitu :

- Section I pada P64 – P133 dengan B = 10 m dengan trapezium ganda z = 0,5

- Section II pada P134 – P180 dengan B = 30 m , trapezium ganda z = 0,5

- Section II pada P181- P254 dengan B = 40 m, trapesim ganda z= 0,5

Kondisi yang diamati pada penulisan ini ada tiga yaitu :

1. Kondisi kali Kedunglarangan sesuai lapangan/existing dan kali Bangiltak mengalirkan debit Q = 390 m3/dt.

2. Kondisi kali Kedunglarangan hilir (kali Kuntulan) di normalisasi, kondisi kali Kedunglarangan hulu eksisting dan kali Bangiltak mengalirkan debi Q=390 m3/dt.

3. Kondisi kali Kedunglarangan hilir (kali Kuntulan) di normalisasi, kondisi kali Kedunglarangan hulu di sudet dan kali Bangiltak mengalirkan debi Q=390 m3/dt.

Page 10: Studi Elevasi Muka Air Banjir Kali Bangiltak Dan Kali ... · PDF fileDi atas pelimpah terdapat pintu yang selalu tertutup, ... akibat aliran debit dari Kali Porong pada kondisi eksisting

D-42 ISBN : 978-979-18342-3-0

3.2.2.1 Kali Bangiltak sampai Kali Wrati kondisi normalisasi dan kali Kedunglarangan Kondisi eksisting.

Hasil running Kondisi Muara Kali Bangiltak

yaitu Kali Kedung larangan sesuai lapangan/existing dapat dilihat pada gambar 3.7

Gambar 3.11 Hasil analisa unsteady Kali Bangiltak

kondisi normalisasi dan Kedunglarangani kondisi eksisting.

Dari gambar 3.11 diketahui bahwa banjir yang terjadi di muara kali Bangiltak diakibatkan dari aliran debit Kedunglarangan hulu dan pengaruh pasang surut. Pengaruh pasang air laut terjadilah aliran balik ( back water ) sejauh 1,47 Km dari muara kali kedunglarangan. Profil aliran di sepanjang kali Kedunglarangan berubah menjadi profil M2 sampai dipertemuan Kali Bangiltak ( WR9A).

Sepanjang Kali Bangiltak profil aliran berbentuk M1(back water) sejauh 12.53 Km, hal ini disebabkan karena elevasi muka air Kali Kedunglarangan hulu lebih tinggi dari pada elevasi muka air kali Bangiltak yang mengakibatkan terjadinya aliran balik mulai dari WR9A sampai BT 11.

Gambar 3.12 Hasil analisa unsteady Kali Wrati

kondisi normalisasi dan Kali Kedunglarangan kondisi eksisting

Pada gambar 3.8 dapat diketahui bahwa

walaupun kali Wrati kondisi normalisasi masih terjadi

banjir, hal ini disebabkan karena pengaruh aliran Kali Bangiltak yang mengakibatkan terjadinya profil aliran back water disepanjang kali Wrati ( P64 sampai P253 ).

3.2.2.2. Kondisi kali Kedunglarangan hilir di normalisasi dan kondisi kali Kedunglarangan hulu eksisting

Kali Kedunglarangan juga direncanakan untuk dapat mengalirkan debit banji rencana periode ulang 25 th ( Q25 data dari PT CSW). Ruas kali Kedunglarangan setelah jalan raya Surabaya-Pasuruan menerima limpasan dari kedunglarangan sendiri dan bentuk penampang kali sesuai dengan kondisi lapangan . Setelah pertemuan Kali Bangiltak didesain dengan lebar sebagai berikut.(sumber Laporan Antara PT CSW) :

- Patok KL19 s/d KL30 lebar dasar B= 302 m, trapezium ganda dengan z = 0,5

- Patok KL31 s/d KL37 lebar dasar B = 306 m, trapezium ganda dengan z = 0,5

- Patok KL38 s/d KL58 lebar dasar B = 347 m, trapezium ganda dengan z = 0,5

- Patok KL59 s/d KL61 lebar dasar B = 355 m, trapezium ganda dengan z = 0,5

- Patok KL62 s/d KL76A lebar dasar B = 412 m, trapezium ganda dengan z = 0,5

Gambar 3.13 Profil aliran Kali Bangiltak dan Kedunglarangan kondisi normalisasi dan Kali

Kedunglarangan hulu kondisi eksisting

Pada gambar 3.13 dapat diketahui bahwa aliran

muka air di sepanjang kali Bangiltak kondisi normalisasi mengalami penurunan muka air sebesar 0,6 m sampai 2,87 m. Kali Kedunglarangan setelah dinormalisasi pengaruh dari pasang air laut yang mengakibatkan profil aliran balik (back water) sejauh 11,5 km mulai dari patok KL 76A sampai KL 20, pada kondisi ini elevasi muka air Kali Kedunglarangan dan Kali Bangiltak lebir rendah dari pada elevasi tanggul, sehingga Kecamatan Gempol, Beji dan Kecamatan bangil bebas dari pengaruh banjir.

Page 11: Studi Elevasi Muka Air Banjir Kali Bangiltak Dan Kali ... · PDF fileDi atas pelimpah terdapat pintu yang selalu tertutup, ... akibat aliran debit dari Kali Porong pada kondisi eksisting

D-43 Seminar Nasional Aplikasi Teknologi Prasarana Wilayah 2011

Gambar 3.14 Profil aliran Kali Wrati kondisi normalisasi

dan Kali Kedunglarangan hulu kondisi eksisting

Kali Kedunglarangan hilir pada kondisi dinormalisasi sangat berpengaruh terhadap elevasi muka air disepanjang kali Wrati, sehingga elevasi muka air kali Wrati mengalami penurunan sebesar 0,8 m sampai 2,9 m. dan tinggi tanggul 0,6 m samapai 2 m disepanjang kali Wrati (P64 samapai WR 9A). Kecepatan aliran disepanjang sungai sebesar 1,04 m/dt sampai 1,28 m/dt 3.2.2.3. Kondisi kali Kedunglarangan hilir di

normalisasi dan kondisi kali Kedunglarangan hulu disudet

Untuk mengurangi rencana pelebaran saluran yang sangat besar agar dapat mengalirkan air banjir hingga muara maka pembuatan sudetan dari kali Kedunglarangan sebelum pertemuan dengan kali Bangiltak menuju Kali Kalanganyar. Debit yang dialirkan ke kali Kalanganyar sebesar 250 m3/dt dan sisanya dialirkan ke kali Kedunglarangan hilir (sumber laporan antara PT CSW). Dimensi kali Kedunglarangan setelah pertemuan dengan kali Bangiltak direncanakan sebagai berikut:

- Patok KL19 s/d KL30 lebar dasar B= 120 m, trapezium ganda dengan z = 0,5

- Patok KL31 s/d KL70 lebar dasar B= 140 m, trapezium ganda dengan z = 0,5

- Patok KL71 s/d KL76A lebar dasar B= 250 m, trapezium ganda dengan z = 0,5

Kondisi elevasi muka air yang diamati hanya pada kali Kedunglarangan dan kali Bangiltak. Hasil running Hec – Ras dapat dilihat pada gambar 3.15 dan gambar 3.16

Gambar 3.15 Profil aliran Kali Bangiltak dan Kedunglarangan kondisi normalisasi dan

Kali Kedunglarangan hulu di sudet

Pada gambar 3.15 diketahui bahwa aliran muka air di sepanjang kali Bangiltak kondisi normalisasi mengalami penurunan muka air sebesar 0,63 m sampai 2,51 m. Kali Kedunglarangan setelah dinormalisasi pengaruh dari pasang air laut yang mengakibatkan profil aliran balik (back water) sejauh 10,6 km mulai dari patok KL 76A sampai KL 20, pada kondisi ini elevasi muka air Kali Kedunglarangan dan Kali Bangiltak lebir rendah dari pada elevasi tanggul, sehingga Kecamatan Gempol, Beji dan Kecamatan bangil bebas dari pengaruh banjir.

Gambar 3.16 Profil aliran Kali Bangiltak dan Kedunglarangan kondisi

normalisasi dan Kali Kedunglarangan hulu di sudet

Kali Kedunglarangan hilir pada kondisi

dinormalisasi dan Kedunglarangan hulu disudet ke kali Kalanganyar sangat berpengaruh terhadap elevasi muka air disepanjang kali Wrati, sehingga elevasi muka air kali Wrati mengalami penurunan sebesar 0,78 m sampai 2,5 m. dan tinggi tanggul 0,6 m samapai 2 m disepanjang kali Wrati (P64 samapai WR 9A). Kecepatan aliran disepanjang sungai sebesar 1,1 m/dt sampai 1,41 m/dt. Pada kondisi ini perlu di adakan studi tersendiri disepanjang kali KalangAnyar, akibat adanya limpahan debit dari sudetan sebesar 250 m3/dt, agar supaya dasa Kalanganyar tidak terjadi banjir.

Page 12: Studi Elevasi Muka Air Banjir Kali Bangiltak Dan Kali ... · PDF fileDi atas pelimpah terdapat pintu yang selalu tertutup, ... akibat aliran debit dari Kali Porong pada kondisi eksisting

D-44 ISBN : 978-979-18342-3-0

IV.KESIMPULAN

5Dari hasil analisa pada bab pembahasan sebelumnya dapat disimpulkan sebagai berikut : 1. Saat Kali Bangiltak mengalirkan debit dari Kali

Porong sebesar 390 m3/dt pada kondisi existing, elevasi muka air sepanjang sungai lebih tinggi dari elevasi tebing kanan dan tebing kiri sungai (kapasitas penampang tidak mencukupi) yang mengakibatkan terjadinya banjir. Pada saat pintu air ditutup yaitu kondisi dimana Kali Bangiltak mengalirkan debit Q=0 m3/dt, elevasi muka air penampang melintang sungai patok BT 24 sampai WR9A lebih tinggi dari elevasi tebing kanan dan kiri ( banjir), sedangkan elevasi muka air patok BT25 sampai BT0 lebih rendah dari tebing atau tanggul sungai. Banjir terjadi di sepanjang sungai tersebut akibat adanya aliran debit kali Kedunglarangan hulu dan debit kali Wrati yang mengisi atau mengalir menuju ke kali Bangiltak.

Dimensi Kali Bangiltak pada kondisi rencana normalisasi memiliki lebar bawah 92 m, lebar atas 100m dan z = 0.5 (pada patok BT0 sampai BT 52) sedangkan setelah pertemuan dengan kali Wrati memiliki lebar dasar 120 m, lebar atas 128 (pada Patok WR1 sampai WR 9. Kondisi rencana normalisasi diketahui bahwa meskipun kali Bangiltak dinormalisasi tetap terjadi banjir, hal ini akibat dari pengaruh muara kali Bangiltak yaitu Kali kedunglarangan yang mempunyai kapasitas penampang tidak mencukupi untuk mengalirkan debit sebesar 860 m3/dt (Qwrati, Qbangiltak dan Qkedunglarangan hulu) sehingga elevasi muka air kali Kedunglarangan menghambat aliran kali Bangiltak.

2. Penampang sungai Kali Wrati dari hilir yaitu dipertemuan kali Bangiltak sampai dibagian hulu pada kondisi eksisting tidak mampu mengalirkan debit banjir rencana Q25 th.Banjir yang terjadi disepanjang kali Wrati selain akibat kapasitas penampang yang tidak mencukupi juga akibat dari pengaruh elevasi muka air dari kali bangiltak yang menghambat aliran kali Wrati. Setelah kondisi rencana normalisasi pada masing-masing section I lebar bawah 10 m dengan z=0,5 ( P64 – P132 ), Section II lebar bawah 30 m dengan z=0,5(P133-P 178) dan Section III lebar bawah 40m ( P.179- P253) dan Kali Kedunglarangan kondisi eksisting, elevasi muka air lebih tinggi dari tebing kanan dan kiri (tetap terjadi banjir). Banjir di sepanjang kali Wrati akibat adanya hambatan aliran dari kali Kedunglarangan hulu, sehingga aliran kali Wrati menuju ke kali Bangiltak tidak lancar.

3. Kali Bangiltak dan Kali Wrati secara bersama-sama mengalir menuju ke kali Kedunglarangan. Elevasi muka air di sepanjang Kali kedunglarangan pada kondisi eksisting lebih tinggi dari elevasi tebing kanan dan tebing kiri sungai, karena kapasitas penampang sungai mulai

dari muara yaitu patok KL75 sampai KL 19 tidak mencukupi untuk mengalirkan debit sebesar 890 m3/dt. Kali Wrati , kali Bangiltak kondisi rencana normalisasi dan Kali Kedunglarangan kondisi eksisting, banjir tetap terjadi di sepanjang kali Wrati dan Bangiltak, hal ini akibat dari pengaruh muka air kali Kedunglarangan yang menghambat aliran kali Bangiltak. Kondisi rencana normalisasi kali Kedunglarangan dengan dimensi sebagai berikut :

- Patok KL19 s/d KL30 lebar dasar B= 302 m, trapezium ganda dengan z = 0,5

- Patok KL31 s/d KL37 lebar dasar B = 306 m, trapezium ganda dengan z = 0,5

- Patok KL38 s/d KL58 lebar dasar B = 347 m, trapezium ganda dengan z = 0,5

- Patok KL59 s/d KL61 lebar dasar B = 355 m, trapezium ganda dengan z = 0,5

- Patok KL62 s/d KL76A lebar dasar B = 412 m, trapezium ganda dengan z = 0,5 Pada kondisi ini elevasi muka air di sepanjang kali Bangiltak mengalami penurunan muka air sebesar 0,6 m sampai 2,87 m. Kali Kedunglarangan setelah dinormalisasi pengaruh dari pasang air laut yang mengakibatkan profil aliran balik (back water) sejauh 11,5 km mulai dari patok KL 76A sampai KL 20, pada kondisi ini elevasi muka air Kali Kedunglarangan dan Kali Bangiltak lebir rendah dari pada elevasi tanggul kanan dan kiri, sehingga Kecamatan Gempol, Beji dan Kecamatan bangil bebas dari pengaruh banjir. Dengan adanya rencana normalisasi Kali Kedunglarangan hilir sangat berpengaruh terhadap elevasi muka air disepanjang kali Wrati, sehingga elevasi muka air kali Wrati mengalami penurunan sebesar 0,8 m sampai 2,9 m. dan tinggi tanggul 0,6 m samapai 2 m disepanjang kali Wrati (P64 samapai WR 9A). Kecepatan aliran disepanjang sungai sebesar 1,04 m/dt sampai 1,28 m/dt.

Page 13: Studi Elevasi Muka Air Banjir Kali Bangiltak Dan Kali ... · PDF fileDi atas pelimpah terdapat pintu yang selalu tertutup, ... akibat aliran debit dari Kali Porong pada kondisi eksisting

D-45 Seminar Nasional Aplikasi Teknologi Prasarana Wilayah 2011

DAFTAR PUSTAKA

Anggrahini .1997. Hidrolika Saluran Terbuka .

Surabaya : Penerbit CV. Citra Media. Chow Ven Te. 1992. Hidrolika saluran Terbuka. Jakarta,

Penerbit : Erlangga Jansen, Bendegon, Berg, Vries dan Zanen. 1979.

Principle of River Engineering The Non-Tidal Aluvial River, Delft Uitgevers Maatsschappij.

Lensley, Ray K dan Franzini, Joseph B. 1991. Teknik Sumber Daya Air Jilid II diterjemahkan oleh Djoko Sasongko. Surabaya : Penerbit.

PT. Cipta Surya Wahana . 2009. SID Normalisasi Kali Bangiltak, Kali wrati dan Kali kedunglarangan di Kabupaten Pasuruan.

Soejadi Bambang. Sediment Transport. Diktat kuliah FTSP Teknik Sipil ITS

Sri Harto Br. 1993. Analisa hidrologi. Jakarta :PT Gramedia Utama

Soemarto C.D. 1987. Hidrologi Teknik. Jakarta. Erlangga Suhartanto,Ery. 2008. Panduan HEC-HMS dan

Aplikasinya di Bidang Teknik Sumber Daya Air. Malang. CV Citra.

Triatmojo Bambang .2008. Hidrologi Terapan. Yogyakarta: Penerbit Beta Offset.

USACE. 2000 . Hydrologic Modelling System HEC-HMS Technical Reference manual. Maret 2000. http//www.hec.usace.army.mil.

US Army Corp of Enginneering, 2008. HEC-RAS User Manual, Davis, California.

Van Rijn, Leo C. 1990. Principles of Fluid Flow and Surface Waves in Rivers, Estuaries,Seas and Ocean, Delft Hydroulik

Page 14: Studi Elevasi Muka Air Banjir Kali Bangiltak Dan Kali ... · PDF fileDi atas pelimpah terdapat pintu yang selalu tertutup, ... akibat aliran debit dari Kali Porong pada kondisi eksisting

D-46 ISBN : 978-979-18342-3-0

Halaman ini sengaja dikosongkan

Page 15: Studi Elevasi Muka Air Banjir Kali Bangiltak Dan Kali ... · PDF fileDi atas pelimpah terdapat pintu yang selalu tertutup, ... akibat aliran debit dari Kali Porong pada kondisi eksisting

D-47 Seminar Nasional Aplikasi Teknologi Prasarana Wilayah 2011