STUDI PERENCANAAN NORMALISASI SUNGAI KALI GUNTING

KABUPATEN JOMBANG PROVINSI JAWA TIMUR

JURNAL ILMIAH

Diajukan untuk memenuhi persyaratan

Memperoleh gelar Sarjana Teknik

Disusun Oleh:

ACHMAD SYARIFUDDIN

NIM. 0610640001 – 64

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

FAKULTAS TEKNIK

MALANG

2013

STUDI PERENCANAAN NORMALISASI SUNGAI KALI GUNTING

KABUPATEN JOMBANG PROVINSI JAWA TIMUR

Achmad Syarifuddin1, Heri Suprijanto

2, Dian Sisinggih

2

1Mahasiswa S-1 Jurusan Teknik Pengairan Universitas Brawijaya Malang

2Dosen Jurusan Teknik Pengairan Universitas Brawijaya Malang

E-mail: adinrua@gmail.com

ABSTRAK

Secara umum Kali Gunting terdiri dari 3 (tiga) sungai utama yaitu Kali Gunting

Sebagai Sungai Utama, dan 2 (dua) anak sungai. Permasalahan yang diangkat pada studi

ini adalah banjir pada Daerah Kali Gunting. Banjir terjadi hampir di sepanjang sungai.

Dalam kajian ini, perencanaan pengendalian banjir dititik beratkan pada bagian sungai

yang rawan terjadi banjir.

Untuk mendapatkan hasil perencanaan yang optimal, maka dalam melakukan

perencanaan perbaikan alur sungai dengan menyusun perencanaan sesuai dengan kondisi

alamiah, yakni dengan mempelajari morfologi sungai dan merencanakan sesuai dengan

morfologi sungai tersebut.

Dalam upaya penanggulangan banjir pada Kali Gunting, langkah utama yang

disarankan adalah Normalisasi dan pembuatan tanggul Sungai, karena tingkat kerusakan

tanggul di beberapa titik yang menjadi sebab melimpasnya air sungai pada saat banjir, serta

berdasarkan analisis, penanganan ini sudah bisa menampung banjir pada debit banjir

rancangan 25 tahunan (Q-25).

Kata kunci: Normalisasi sungai, Banjir, Pengendalian Banjir.

ABSTRACT Generally Gunting River consist of 3 (three) main rivers, Gunting as Main River,

and two (2) creeks. The case in the study area was flood at Gunting river. Flood occurs

almost along the river. In this study, flood control planning emphasis on the part of the

river which is prone to flooding.

To get the optimal planning in river improvement plan, then the river channel

improvement planning with planning in accordance with the natural conditions, ie, by

studying the morphology of the river and plan according to the morphology of the river.

In order to control flood on the Kali Scissors, the main step suggested is

Normalization and applying levees, because the extent of damage at some point is the

reason of uncontrolled flood, and based on the analysis, this treatment was able to control

flooding on the design flood discharge annual 25 (Q-25).

Keyword: River Normalization, Flood, Flood Controlling, levee

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Sungai cenderung memiliki sifat

khusus setempat, dimana satu sungai

dengan lainnya memiliki sifat yang

berbeda, jadi apabila suatu metode

pekerjaan dapat diterapkan pada suatu

sungai, hal tersebut tidak berarti bahwa

metode tersebut akan dapat diterapkan

pada sungai lainnya.

Salah satu daerah di Indonesia

yang mengalami permasalahan banjir

adalah Kali Gunting. Kali Gunting adalah

salah satu sungai yang melintasi wilayah

Kabupaten Jombang. Berhulu di gunung

Haryo Wayang daerah Kabupaten Kediri

dan bermuara di Kali Ngotok Ring Kanal

di Desa Kendal Sari Kecamatan

Sumobito Kabupaten Jombang. Kali

Gunting memiliki panjang sungai ± 32.20

km sedangkan luas DAS nya adalah ±

239.96 km2.

Gambar 1. Skema Kali Ganting

Secara geografis, wilayah tersebut

merupakan tanah pegunungan dengan

kemiringan lahan lebih dari 15-40 %.

Kondisi tersebut mempengaruhi

pematusan (drainase) air hujan melalui

sistem sungai yang ada. Kali Gunting

merupakan salah satu sistem drainase

utama (main drain) yang ada di wilayah

Kabupaten Jombang.

Kali Gunting memiliki potensi banjir

yang cukup besar. Oleh karena itu guna

pengendalian daya rusak Kali Gunting di

perlukan upaya normalisasi sungai dan

juga penyempurnaan sistem operasi

pintu-pintu yang ada secara menyeluruh

agar didapat sinergi yang baik pada

sistem pengendalian banjir pada wilayah

yang dimaksud sehingga mampu

menghindarkan bencana yang

diakibatkan oleh banjir.

II. METODOLOGI PERENCANAAN A. Analisa Curah Hujan

Curah hujan yang diperlukan

untuk penyusunan suatu rencana

pemanfaatan air dan rencana

pengendalian banjir adalah curah hujan

rata-rata di seluruh daerah (area rainfall),

bukan curah hujan pada suatu titik

tertentu (point rainfall). Curah hujan ini

disebut curah hujan wilayah/daerah dan

dinyatakan dalam mm (Sosrodarsono,

1993:27). Terdapat beberapa metode

untuk mendapatkan area rainfall, yaitu:

a. Metode rerata Aljabar (Arithmatic

Mean)

b. Metode poligon Thiessen

c. Metode Isohyet

Gambar 2. Poligon Thiessen Sumber: Sosrodarsono, 1993:28

a. Stasiun hujan digambar pada peta dan

ditarik garis hubung masing-masing

stasiun.

b. Membuat garis bagi tegak lurus dari

garis hubung tersebut membentuk

poligon-poligon mengelilingi tiap-tiap

stasiun.

c. Sisi-sisi tiap poligon merupakan

batas-batas daerah stasiun hujan yang

bersangkutan.

d. Menghitung luas daerah tiap poligon.

e. Menghitung curah hujan rata-rata

yang diperoleh dari curah hujan

maksimum tahunan dikalikan

koefiien thiesennya.

B. Analisa Debit Banjir Rancangan

Debit banjir rancangan adalah

debit maksimum yang mungkin terjadi

pada suatu daerah dengan peluang

kejadian tertentu. Untuk menaksir banjir

rancangan digunakan hidrograf-hidrograf

sintetis yang telah dikembangkan di

negara-negara lain, dimana parameter-

parameternya disesuaikan terlebih dulu

dengan karakteristik daerah pengaliran

yang ditinjau. Adapun parameter dan

1

2

4

3

5

6 7

A

1

A

2 A

3

A

4

A

5

A

6

A

7 K. Pancir

K. Gunting

K. G

un

ting

K. Catak banteng

K. N

gotok R

ing

K

anal

K. Mangir

K.B

rantas

karakteristik daerah pengaliran meliputi

(Soemarto, CD, 1987:164):

Tenggang waktu dari permulaan

hujan sampai puncak hidrograf (time

to peak magnitude).

Lebar dasar sungai.

Luas daerah pengaliran.

Panjang alur sungai terpanjang.

Koefisien Pengaliran. Pada kajian ini debit banjir di

hitung dengan menggunakan metode

hidrograf satuan sintetis Nakayasu.

Nakayasu menurunkan rumus hidrograf

satuan sintetik berdasarkan hasil

pengamatan dan penelitian pada beberapa

sungai. Besarnya nilai debit puncak

hidrograf satuan dihitung dengan rumus

(Soemarto, 1987:166):

Qp =

0.30p T0.30T

ReA

6.3

1

Dengan:

Qp = debit puncak banjir (m3/dt)

A = luas daerah aliran sungai (km2)

Ro = curah hujan satuan (mm)

Tp = tenggang waktu dari permulaan

hujan sampai puncak hidrograf

satuan (jam)

T0,3 = waktu yang diperlukan oleh

penurunan debit, dari debit

puncak sampai debit menjadi 30

% dari debit puncak hidrograf

satuan (jam)

tr

i

t

Qp

0,3 Qp

0,32 Qp

Tp T 0,3 1,5 T 0,3

0,8 tr ts

Naik Turun

Q

t

Gambar 3. Poligon Thiessen

Sumber: Soemarto, 1987:168

C. Analisa Profil Aliran

Elevasi muka air pada alur sungai

perlu dianalisis untuk mengetahui pada

sisi mana terjadi luapan pada alur sungai

atau juga dapat digunakan untuk

mengetahui dimana terjadi hambatan

pada alur sungai, Sehingga dapat

ditentukan dimensi dari perbaikan sungai.

Sebagai alat bantu analisa profil

muka air digunakan program HEC-RAS

versi 4.1.0 untuk kondisi aliran steady

(tanpa pasang surut). Prosedur

perhitungan didasarkan pada

penyelesaian persamaan aliran satu

dimensi melalui saluran terbuka. Aliran

satu dimensi ditandai dengan besarnya

kecepatan yang sama pada seluruh

penampang atau digunakan kecepatan

rata-rata.

Gambar 4. Tampilan Awal HEC-RAS

D. Analisa Stabilitas

Analisa stabilitas terdiri dari dua

jenis yaitu analisa stabilitas terhadap

gerusan dan analisa stabilitas saluran.

Dalam studi ini hanya menggunakan

analisa stabilitas saluran. Stabilitas

saluran umumnya diperlukan untuk

mengetahui besarnya tingkat stabilitas

dari saluran yang telah direncanakan

yang tentunya dipengaruhi oleh kondisi

tanah lokasi maupun struktur bangunan

yang direncanakan berupa besaran yang

disebut angka keamanan (safety factor).

Untuk mempermudah analisa stabilitas

saluran digunakan perangkat lunak GEO-

SLOPE.

Gambar 5. Tampilan Awal GEO-SLOPE

III. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Analisa Hidrologi

Untuk perhitungan curah hujan

rancangan dipakai metode Log Pearson

Type III, dengan alasan bahwa distribusi

Log Pearson Tipe III banyak digunakan

dalam analisis hidrologi, selain itu

parameter statistik dari Log Pearson

mempunyai syarat nilai Cs dan Ck bebas.

Tabel 1. Satu harian maksimum tahunan

No Tahun Curah Hujan

1 1994 86.69

2 1995 87.93

3 1996 76.85

4 1997 78.51

5 1998 62.42

6 1999 77.56

7 2000 67.48

8 2001 53.23

9 2002 78.98

10 2003 78.40

11 2004 101.40

12 2005 72.05

13 2006 84.36

14 2007 140.95

15 2008 63.37

16 2009 78.17

Sumber : Hasil Perhitungan Tabel 2.Curah hujan Rancangan

No Tr

Curah Hujan

Rencana

(tahun) (log) (mm)

1 2 1.88 76.64

2 5 1.94 86.63

3 10 1.96 91.70

4 25 1.99 96.92

5 50 2.00 100.18

6 100 2.01 103.02

Sumber : Hasil Perhitungan

B. Analisa Debit Banjir Rancangan

Pada kajian ini debit banjir di

hitung dengan menggunakan metode

hidrograf satuan sintetis Nakayasu.

Nakayasu menurunkan rumus hidrograf

satuan sintetik berdasarkan hasil

pengamatan dan penelitian pada beberapa

sungai. Besarnya nilai debit puncak

hidrograf satuan dihitung dengan rumus

(Soemarto, 1987:166):

Qp =

0.30p T0.30T

ReA

6.3

1

Dengan:

Qp = debit puncak banjir (m3/dt)

A = luas daerah aliran sungai (km2)

Ro = curah hujan satuan (mm)

Tp = tenggang waktu dari permulaan

hujan sampai puncak hidrograf

satuan (jam)

T0,3 = waktu yang diperlukan oleh

penurunan debit, dari debit

puncak sampai debit menjadi 30

% dari debit puncak hidrograf

satuan (jam)

Tabel 3.Debit Banjir Rancangan

No

Tr

Debit Banjir Rancangan

(m3/dt) (tahun)

1 Q2th 645.18

2 Q5th 729.10

3 Q10th 771.73

4 Q25th 815.61

5 Q50th 843.00

6 Q100th 866.91

Sumber : Hasil Perhitungan

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

0 8 16 24

De

bit

Ba

nji

r (m

3/

dt)

Jam ke-

Hidrograf Nakayasu Kali Gunting/Ngotok

Q2th

Q5th

Q10th

Gambar 6. Hidrograf Nakayasu Q2th, Q5th,

Q10th

0

20

40

60

80

100

120

0 8 16 24

De

bit

Ba

nji

r (m

3/

dt)

Jam ke-

Hidrograf Nakayasu Kali Mangir

Q20th

Q50th

Q100th

Gambar 7. Hidrograf Nakayasu Q25th,

Q50th, Q100th

C. Analisa Hidrolika

Dalam studi ini, analisa hidrolika

dilakukan dengan bantuan program HEC-

RAS 4.0. Mulai patok A.180 sampai

dengan patok A.140.

Gambar 8. Skema Sistem Kali Gunting

Gambar 9. Kondisi Eksisting Cross A.180

Rencana perbaikan alur yang

dimaksud adalah dengan melakukan

perbaikan penampang sungai yang tidak

beraturan. Bentuk penampang sungai

direncanakan trapesium. Debit yang

digunakan untuk perencanaan adalah

debit banjir dengan kala ulang 25 tahun.

Untuk elevasi dasar sungai tetap

menggunakan elevasi eksisiting, sehingga

kemiringan sungai (slope) tidak berubah.

Perbaikan alur sungai yang direncanakan

mulai patok A.180 sampai dengan patok

A.140.

E= h

2g

v2

Dengan:

E : energy spesifik

v : kecepatan aliran (m/s)

g : gaya gravitasi

h : kedalaman aliran (m)

Gambar 10. Kondisi Desain pada Cross Section

A.180

Bentuk penampang sungai

direncanakan trapesium. Debit yang

digunakan untuk perencanaan adalah

debit banjir dengan kala ulang 25 tahun.

Untuk elevasi dasar sungai tetap

menggunakan elevasi eksisiting, sehingga

kemiringan sungai (slope) tidak berubah

Gambar 11. Gambar Desain pada Cross Section

A.180

D. Analisa Stabilitas

Untuk perhitungan stabilitas

lereng tanggul digunakan program

geoslope student version yang dalam

perhitungannya menggunakan metode

Bishop, Janbu, Ordinary.

Metode Bishop

Di bawah ini disajikan stabilitas

pada tanggul dengan dimensi pada setiap

desain normalisasi yang ada dengan

anggapan bahwa stabilitas tanggul cukup

mewakili perhitungan tanggul pada

patok-patok yang lainnya.

Gambar 12.Gambar lereng tanggul kanan Patok

144

Gambar 13. Nilai Keamanan Minimum.

Gambar 14. Stabilitas Lereng Tanggul Patok 144

IV. KESIMPULAN Berdasarkan hasil analisis dan

perhitungan yang telah dilakukan dengan

memperhatikan rumusan masalah dapat

diambil kesimpulan sebagai berikut:

1. Dalam perhitungan debit banjir

rancangan menggunankan metode

Nakayasu diperoleh debit banjir pada

Kali Gunting mulai dari muara Kali

Ngotok Ring Kanal:

- Q2th = 645.18 m3/dt

- Q5th = 729.10 m3/dt

- Q10th = 771.73 m3/dt

- Q25th = 815.61 m3/dt

2. Profil muka air Kali Gunting antara

pertemuan hilir dari Kali Mangir dan

hilir dari Kali Pancir dilihat pada

gambar berikut.

0 500 1000 1500 2000 250026

28

30

32

34

36

38

Kaligunting Plan: Kaligunting 6/14/2013

Main chanel dis tance (m)

Ele

vatio

n (

m)

Legend

WS Q 25th

WS Q 10th

WS Q 5th

WS Q 2th

Ground

LOB

ROB

Kali Gunting Ten Jombang

3. Setelah dilakukan normalisasi

diperoleh bentuk penampang desain

di bawah ini.

0 5 10 15 20 25 30 35 4030

31

32

33

34

35

kaliguntingdesain Plan: Kaliguntingdesain 5/28/2013 River = kali gunting Reach = jombang RS = 290

Station (m)

Ele

vatio

n (m

)

Legend

WS Q25

WS Q10

WS Q5

WS Q2

Ground

Bank Sta

.03 .03 .03

4. Dari analisa stabilitas lereng tanggul

menggunakan program Geo Studio

didapat nilai safety factor 2.619,

lereng tanggul aman dari slope.

V. DAFTAR PUSTAKA Chow, Ven Te (1985). Hidrolika Saluran

Terbuka. Jakarta: Erlangga.

Hadisusanto, Nugroho (2011). Aplikasi

Hidrologi. Yogyakarta: Jogja

Mediautama.

Soemarto, C.D. (1987). Hidrologi Teknik.

Surabaya: Usaha Nasional.

Sosrodarsono, Suyono (1994). Penga-

turan dan perbaikan sungai.

Jakarta: PT. Pradnya Parami-

ta.

Triatmodjo, Bambang (2010). Hidrologi

Terapan. Yogyakarta: Beta

Offset.