ANALISIS SEDIMENTASI DI CHECK DAM (Study Kasus : Sungai Air Anak dan Sungai Talang Bandung) Desa Talang Bandung, Kecamatan Sumber Jaya, Kabupaten Lampung Barat (Skripsi) Oleh HOLONG OKRYANT TOGATOROP JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMPUNG 2016
65
Embed
ANALISIS SEDIMENTASI DI CHECK DAMdigilib.unila.ac.id/22796/9/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · 4.6.2 Perhitungan Besarnya Nilai Hasil Sedimentasi ..... 4.6.3 Perbandingan Angkutan
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
ANALISIS SEDIMENTASI DI CHECK DAM(Study Kasus : Sungai Air Anak dan Sungai Talang Bandung)
Desa Talang Bandung, Kecamatan Sumber Jaya,Kabupaten Lampung Barat
(Skripsi)
Oleh
HOLONG OKRYANT TOGATOROP
JURUSAN TEKNIK SIPILFAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMPUNG2016
ABSTRACT
SEDIMENTATION ANALYSIS IN CHECK DAMCase Study : Air Anak River and Talang Bandung River
Talang Bandung Village, Sumber Jaya Districts, Lampung Barat
By
HOLONG OKRYANT TOGATOROP
The river is a source of water that is accommodating and drain the water andmaterial ingredients brought from the upstream. Problems which often occur inthe upstream region is land erosion causing sedimentation. The purpose of thisstudy is: to determine the sediment rate and to calculate filling time check dam ofAir Anak River and Talang Bandung river.
The location of this research is in the Air anak watershed and Talang Bandungwatershed, Sumber Jaya Districts, Lampung Barat. Data needed in this researchis suspended load sediment data, rainfall data, and water level data. The methodused in this study is the prediction model parametric approach to Universal SoilLoss Equation (USLE), measured sediment analysis, analysis of check dam age.
From the analysis using USLE method it is found that the amount ofsedimentation Air Anak Watershed is 3.306.3091 tons / year and sedimentationTalang Bandung Watershed is 6.913.3709 tons / year. While the magnitude of themeasured sediment sample is for the Air Anak Watershed is 4.447.3193 tons /year with the sedimentation rate is 4.043.0175 tons / year and the amount ofsedimentation for Talang Bandung Watershed is 13.501.3716 tons / year with asedimentation rate is 12 273 , 9742 tons / year. From the research results it canbe known the age of check dams for Air Anak Watershed is 148 days and TalangBandung Watershed is 73 days.
Keywords: sedimentation, Air Anak watershed, Talang Bandung watershed,USLE methode
ABSTRAK
ANALISIS SEDIMENTASI DI CHECK DAMStudy Kasus : Sungai Air Anak dan Sungai Talang Bandung
Desa Talang Bandung, Kecamatan Sumber Jaya, Kabupaten Lampung Barat
OLEH
HOLONG OKRYANT TOGATOROP
Sungai merupakan sumber air yang menampung dan mengalirkan air sertamaterial bahan yang dibawanya dari bagian hulu. Permasalahan yang seringterjadi di daerah hulu adalah masalah erosi yang menyebabkan terjadinyasedimentasi. Adapun tujuan dari penelitian ini yaitu : untuk mengetahui besarnyalaju sedimen (Qs) dan untuk mengetahui waktu penuh check dam Sungai AirAnak dan Sungai Talang Bandung.
Lokasi penelitian ini dilakukan di DAS Air Anak dan DAS Talang Bandung,Kecamatan Sumber Jaya, Kabupaten Lampung Barat. Data yang diperlukan dalampenelitian ini adalah data sedimen suspended load, curah hujan, dan data tinggimuka air. Metode yang akan digunakan dalam penelitian ini yaitu model prediksiparametrik dengan pendekatan Universal Soil Loss Equation (USLE), analisissedimentasi terukur, dan analisis usia/umur check dam.
Dari hasil analisis sedimentaasi dengan menggunakan metode USLE diketahuibahwa besarnya sedimentasi DAS Air Anak sebesar 3.306,3091 ton/tahun danDAS Talang Bandung sebesar 6.913,3709 ton/tahun. Sedangkan besarnyasedimentasi dari hasil pengambilan sampel untuk DAS Air Anak sebesar4.447,3193 ton/tahun dengan laju sedimentasi sebesar 4.043,0175 ton/tahun danbesarnya sedimentasi DAS Talang Bandung sebesar 13.501,3716 ton/tahundengan laju sedimentasi sebesar 12.273,9742 ton/tahun. Dari hasil penelitiansedimentasi dapat diketahui usia/umur check dam untuk DAS Air Anak selama148 hari dan DAS Talang Bandung selama 73 hari.
Kata Kunci : sedimentasi, DAS Air Anak, DAS Talang Bandung, metode USLE
ANALISIS SEDIMENTASI DI CHECK DAM(Study Kasus : Sungai Air Anak dan Sungai Talang Bandung)
Desa Talang Bandung, Kecamatan Sumber Jaya,Kabupaten Lampung Barat
Oleh
HOLONG OKRYANT TOGATOROP
SkripsiSebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar
SARJANA TEKNIKpada
Jurusan Teknik SipilFakultas Teknik Universitas Lampung
FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG2016
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bandar Lampung pada tanggal 31 Maret
1991, sebagai anak kedua dari empat bersaudara, dari keluarga
pasangan Bapak Gemry Togatorop dan Ibu Dewi Anita
Sianturi.
Dengan rahmat Tuhan Yang Maha Esa penulis menyelesaikan pendidikan di
Taman Kanak-kanak Fransiskus Tanjung Karang pada tahun 1998, pendidikan
Sekolah Dasar Fransiskus Tanjung Karang pada tahun 2004, Sekolah Menengah
Pertama Fransiskus Tanjung Karang pada tahun 2007, Sekolah Menengah Atas
Negeri 9 Bandar Lampung tahun 2010, dan Pendidikan Diploma 1 Perguruan
Tinggi DCC tahun 2011. Terakhir Penulis tercatat sebagai mahasiswa Fakultas
Teknik, Jurusan Teknik Sipil Universitas Lampung melalui Seleksi Nasional
Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN) pada tahun 2011.
Pada tahun 2011 penulis aktif dalam kegiatan Forum Komunikasi Mahasiswa
Kristen Fakultas Teknik (FKMK-FT) dan sebagai pengurus Badan Pengurus
Cabang Gerakan Mahasiswa Kristen Indonesia (GMKI) Cabang Bandar Lampung
Masa Bakti 2012 – 2014. Kemudian pada tahun 2013 mengikuti Kerja Praktik
pada Proyek Pembangunan Hotel Mercure Lampung,, Tahun 2015 selama tiga
bulan penulis mengikuti Kuliah Kerja Nyata (KKN) di Desa Tanjung Raja,
Kecamatan Cukuh Balak, Kabupaten Tanggamus dengan tema POSDAYA (Pos
Pemberdayaan Keluarga). Penulis mengambil tugas akhir dengan judul Analisis
Sedimentasi Di Check Dam Study Kasus : Sungai Air Anak dan Sungai Talang
Bandung, Desa Talang Bandung, Kecamatan Sumber Jaya, Kabupaten Lampung
Barat.
PERSEMBAHAN
Tiap untaian doa yang kau panjatkan, peluh yang jatuh atas tiap kerja kerasmu untuk
membahagiakan dan melayakkanku. Persembahan kecilini ku berikan teruntuk Bapak
dan Ibuku yang sangat aku sayangi, kedua sosok hebat yang berhasil menuntunku
hingga kuraih salah satu obsesi kehidupanku.
Dan untuk abang dan adikku tersayang terima kasih atas semua
dukungan dan kasih sayang yang telah diberikan. Harapan terbesarku adalah
menjadi saudara laki – laki yang selalu menjaga dan mengukir kebanggaan pada
kalian dan kedua sosok berharga kita.
MOTTO
“Segala sesuatu indah pada waktu - Nya”
“Engkau memberitahukan kepadaku jalan kehidupan. Di hadapan-Mu ada
sukacita berlimpah-limpah, di tangan kanan-Mu ada nikmat senantiasa”
Mazmur 16 : 11
“Serahkanlah segala kekuatiranmu kepada – Nya, sebab Ia yang memelihara
kamu”
1 Petrus 5 :7
“Dan apa saja yang kamu minta dalam doa dengan penuh kepercayaan, kamu
akan menerimanya”
Matius 21 : 22
“ Ora et Labora “
(St. Benediktus)
SANWACANA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan
karuniaNya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini sesuai dengan yang
diharapkan.
Melalui kesempatan ini, Penulis hendak mengucapkan terima kasih yang tak
terhingga kepada semua pihak yang telah memberikan dukungan moril, maupun
spiritual. Banyak pengalaman dan masukan yang didapat Penulis dalam
menyelesaikan penelitian ini, baik hal-hal yang bersifat mendidik dan kritikan
yang berguna bagi Penulis.
Dengan teriring salam dan doa serta ucapan terima kasih yang tak terhingga
Penulis sampaikan kepada :
1. Bapak Prof. Dr. Suharno, M.sc., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas
Lampung.
2. Bapak Dr. Gatot Eko Susilo, S.T., M.Sc., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Lampung.
3. Ibu Dr. Dyah Indriana K., S.T., M.Sc., selaku dosen pembimbing 1 atas
pemberian judul, masukan, dan bimbingan yang diberikan selama
DAFTAR TABEL.................................................................................................
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................
I. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang ........................................................................................1.2. Rumusan Masalah ...................................................................................1.3. Batasan Masalah ......................................................................................1.4. Tujuan Penelitian .....................................................................................
2.2.1 Curah Hujan Kawasan (Areal Rainfall) .......................................2.2.2 Parameter Statistik Analisis Data Hidrologi .................................
2.3. Analisis Frekuensi..................................................................................2.3.1 Distribusi Normal .........................................................................2.3.2 Distribusi Log Normal ..................................................................2.3.3 Distribusi Gumbel ........................................................................2.3.4 Distribusi Log Pearson Type III ....................................................
2.6.1 Usia/Umur Check Dam..................................................................2.6.2 Perhitungan Usia/Umur Check Dam .............................................
2.7 Erosi dan Sedimentasi.............................................................................2.7.1 Mekanisme Pengangkutan Sedimen .............................................2.7.2 Mekanisme Transportasi Sedimen ...............................................2.7.3 Sediment Delivery Ratio (SDR).....................................................
i
iv
vi
13334
5678999
10111212131415161819202124
ii
2.7.4 Perkiraan Besar Sedimen...............................................................2.8 Metode USLE (Universal Soil Loss Equation).......................................
III. METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Lokasi Penelitian .....................................................................................3.2. Data yang Digunakan .............................................................................3.3. Pelaksanaan Penelitian ...........................................................................
3.3.1 Tahapan Pengukuran Curah Hujan................................................3.3.2 Tahapan Pengukuran Debit ...........................................................3.3.3 Tahapan Pengambilan Sampel ......................................................3.3.4 Tahapan Pengujian Sampel ...........................................................3.3.5 Analisis Hidrologi .........................................................................3.3.6 Analisis Perkiraan Besarnya Erosi ................................................3.3.7 Analisis Perkiraan Besarnya Sedimentasi .....................................3.3.8 Penanggulangan Sedimentasi ........................................................3.3.9 Analisis Umur Check Dam ............................................................
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Pengumpulan Data ..................................................................................4.1.1 Data Topografi ...............................................................................4.1.2 Data Kecepatan Aliran...................................................................4.1.3 Data Penampang Melintang Sungai...............................................4.1.4 Data Tinggi Muka Air....................................................................4.1.5 Data Sedimen ................................................................................
4.4.1 Nilai Debit DAS Air Anak.............................................................4.4.2 Besaran Laju Sedimen ...................................................................4.4.3 Besarnya Muatan Sedimen Terukur...............................................
4.5. Analisis Perkiraan Besarnya Sedimentasi dengan Metode USLE ..........4.5.1 Indeks Erosivitas Hujan (Rm)........................................................4.5.2 Indeks Erodibilitas Lahan (K)........................................................4.5.3 Indeks Panjang dan Kemiringan Lereng (LS) ...............................4.5.4 Indeks Pengelolaan Tanaman (C) ..................................................4.5.5 Indeks Konservasi Lahan (P) .........................................................4.5.6 Perhitungan Tingkat Bahaya Erosi ...............................................
4.6. Analisis Besaran Muatan Sedimen .........................................................4.6.1 Sediment Delivery Ratio (SDR) .....................................................4.6.2 Perhitungan Besarnya Nilai Hasil Sedimentasi .............................4.6.3 Perbandingan Angkutan Sedimentasi Terukur dan Terhithitung ..
4.7. Analisis Usia Umur Check Dam .............................................................4.7.1 Perhitungan Umur Check DAM Sungai Air Anak .........................4.7.2 Perhitungan Umur Check DAM Sungai Talang Bandung .............
Tabel Halaman1. Parameter Statistik untuk Menentukan Jenis Distribusi...................................
2. Jenis Sedimen Berdasarkan Ukuran Pertikel....................................................
3. Hubungan Luas DAS dan Sediment Delivery Ratio (SDR) .............................
4. Kelas Tingkat Bahaya Erosi .............................................................................
5. Luas Tutupan Lahan DAS Air Anak (5,68 km2) .............................................
6. Luas Tutupan Lahan DAS Talang Bandung (9,62 km2) .................................
7. Data Kecepatan Aliran Sungai Air Anak ........................................................
8. Data Kecepatan Aliran Sungai Talang Bandung .............................................
9. Data Pengukuran Data Tinggi Muka Air Secara Otomatis .............................
10. Data Sampel Sedimen Sungai Air Anak .........................................................
11. Data Sampel Sedimen Sungai Talang Bandung ..............................................
12. Data Untuk Pembuatan Liku Kalibrasi Sungai Air Anak ...............................
13. Data Untuk Pembuat Liku Kalibrasi Sungai Talang bandung ........................
14. Perhitungan Laju Sedimentasi Sungai Air Anak .............................................
15. Perhitungan Laju Sedimentasi Sungai Talang Bandung .................................
16. Perhitungan Debit Sungai Air Anak ................................................................
17. Nilai Debit rata-rata Sungai Air Anak dan Sungai Talang Bandung ..............
18. Perhitungan Besaran Laju Sedimentasi ...........................................................
19. Nilai Hasil Indeks Erosivitas Hujan (Rm) .......................................................
20. Nilai Erodibilitas Lahan (K) ............................................................................
8
24
25
27
42
43
44
44
45
46
47
48
48
51
51
53
54
55
58
59
v
21. Nilai Koefesien Aliran DAS Air Anak ............................................................
22. Nilai Koefesien Aliran DAS Talang bandung .................................................
23. Nilai Indeks Konservasi Lahan (P) pada berbagai Aktivitas KonversiTanah ...............................................................................................................
24. Nilai Indeks Konservasi Lahan DAS Air Anak ..............................................
25. Nilai Indeks Konservasi Lahan DAS Talang bandung ..................................
26. Besarnya Nilai Erosi Pada DAS Air Anak ......................................................
27. Besarnya Nilai Erosi Pada DAS Talang bandung ...........................................
28. Perhitungan Nilai SDR Sungai Air Anak dan Talang Bandung .....................
29. Perhitungan Perkiraan Besarnya Sedimen Sungai Air Anak ..........................
30. Perhitungan Perkiraan Besarnya Sedimen Sungai Talang Bandung ...............
61
61
62
63
63
64
64
66
67
67
vi
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman1. Siklus Terjadinya Hidrologi .............................................................................
2. Ragam Gerakan Sedimen dalam Media Cair ...................................................
3. Lokasi Penelitian .............................................................................................
4. AWLR (Automatic Water Level Recorder)......................................................
5. Pengukuran Kedalaman Sungai .......................................................................
6. Pengukuran Kecepatan Aliran Sungai .............................................................
8. Pengambilan Sampel Seimen ..........................................................................
9. (a) Sampel Sedimen Dimasukan ke Kantong Plastik, (b) Sampel Sedimendalam Kantong Plastik .....................................................................................
12. Bagan Alir Perhitungan Sedimen Menggunakan Metode USLE ....................
13. Bagan Alir Perhitungan Usia/Umur Check DAM ............................................
14. Peta Tutupan Lahan DAS Air Anak ................................................................
15. Peta Tutupan Lahan DAS Talang Bandung ....................................................
16. Penampang Melintang Sungai Air Anak .........................................................
17. Penampang Melintang Sungai Talang Bandung .............................................
18. (a).Liku Kalibrasi DAS Air Anak, dan (b). Liku Kalibrasi DAS TalangBandung ...................................................................................................
6
23
28
29
30
31
32
32
33
37
38
39
40
42
42
45
45
49
52
60
vii
19. (a). Lengkung Sedimen DAS Air Anak, (b). Lengkung Sedimen DASTalang Bandung .......................................................................................
20. Peta kemiringan Lereng DAS Air Anak ..........................................................
21. Peta kemiringan Lereng DAS Talang bandung ..............................................
22. Desain Check DAM Sungai Air Anak ............................................................
23. Desain Check DAM Sungai Talang Bandung .................................................
52
60
60
69
70
1
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Sungai merupakan sumber air yang menampung dan mengalirkan air serta
material bahan yang dibawanya dari bagian hulu. Aliran sungai mengalir dari
daerah tinggi ke daerah yang lebih rendah dan pada akhirnya akan bermuara ke
laut.
Daerah tangkapan sungai adalah dimana sungai mendapat air dan merupakan
daerah tangkapan hujan. Anak-anak sungai yang ada di dalam DAS akan
selalu mengikuti aturan yaitu bahwa aliran tersebut akan selalu dihubungkan
oleh suatu jaringan. Arah dimana cabang dan arah sungai mengalir ke sungai
yang lebih besar akan membentuk suatu pola aturan tertentu. Pola yang
terbentuk tergantung dengan kondisi topografi, geologi dan iklim yang terdapat
di dalam DAS tersebut dan secara keseluruhan akan membentuk karakteristik
sungai.
Permasalahan yang sering terjadi di daerah hulu adalah masalah erosi yang
menyebabkan terjadinya sedimentasi. Sedimentasi sendiri adalah proses
pengangkutan dan pengendapan material tanah/kerak bumi yang disebabkan
2
oleh penurunan kualitas lahan. Sedimentasi dapat menyebabkan pendangkalan
sungai, saluran-saluran irigasi, muara-muara sungai di bagian hilir, mengurangi
umur efektif waduk, dan dapat merusak penampang sungai serta bangunan
teknik sipil di sepanjang sungai.
Mengetahui besarnya erosi yang terjadi di suatu wilayah merupakan hal yang
penting karena selain dapat mengetahui banyaknya tanah yang terangkut juga
dapat digunakan sebagai salah satu jalan untuk mencari sebuah solusi dari
permasalahan tersebut. Prediksi erosi dapat dilakukan secara langsung maupun
tidak langsung yaitu melalui model prediksi erosi. Prediksi erosi yang
dilakukan secara langsung menemui banyak kendala, salah satunya adalah
waktu yang dibutuhkan untuk mengerjakan cukup lama. Sehingga digunakan
sebuah model prediksi erosi, model prediksi erosi itu sendiri cukup beragam,
salah satunya adalah USLE (Universal Soil Loss Equation). Dimana USLE
dirancang untuk memprediksi erosi jangka panjang dari erosi lembar (Sheet
Erosion) dan erosi alur di bawah kondisi tertentu. Alasan utama penggunaan
metode USLE karena metode tersebut relatif sederhana dan input parameter
metode yang diperlukan mudah diperoleh (Arsyad,2000).
Dari data sedimen yang diperoleh digunakan untuk menganalisa daya tampung
bendung penahan (check dam). Bendung penahan (check dam) digunakan
untuk mengurangi terjadinya sedimen di sungai Way Besai yang bisa
menyebabkan penumpukan sedimen pada intake bendungan Way Besai.
3
1.2 Rumusan Masalah
Rumusan masalah dari penelitian ini adalah bagaimana laju sedimentasi yang
terjadi di Sungai Air Anak dan Sungai Talang Bandung serta menganalisis
jangka waktu untuk melakukan pemeliharaan check dam.
1.3 Batasan Masalah
Batasan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Pengukuran sedimentasi suspended pada Sungai Air Anak dan Sungai
Talang Bandung yang terdiri dari pengambilan contoh air dan
pemeriksaan laboratorium.
2. Pengukuran debit yang dilakukan dengan cara pengukuran tinggi muka
air, pengukuran kecepatan aliran dan pengukuran penampang
melintang sungai.
3. Menggunakan metode USLE (Universal Soil Loss Equation) dalam
menganalisis perkiraan besarnya erosi.
1.4 Tujuan Penelitian
Penelitian ini memiliki beberapa tujuan antara lain :
1. Mengetahui besarnya laju sedimen (Qs) yang terangkut di sepanjang
Sungai Air Anak dan Sungai Talang Bandung.
2. Mengetahui waktu penuh check dam Sungai Air Anak dan Sungai
Talang Bandung.
4
1.5 Manfaat Penelitian
Hasil dari penelitian ini diharapkan memiliki manfaat sebagai berikut :
1. Menjadi referensi dalam memperkirakan perbaikan bendung penahan
(check dam).
2. Memberi masukan bagi para pembaca untuk mengembangkan bentuk-
bentuk pengelolaan sungai khususnya berkaitan dengan sedimentasi.
3. Memberikan pengetahuan dan pengalaman bagi peneliti.
5
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Hidrologi
Hidrologi merupakan ilmu yang mempelajari tentang air dalam segala
bentuknya (cairan, gas, maupun padat) di dalam dan di atas permukaan
tanah. Termasuk di dalamnya adalah penyebaran, daur dan perilakunya,
sifat- sifat fisik dan kimianya, serta hubungannya dengan unsur-unsur
dalam air itu sendiri. Sedangkan siklus hidrologi adalah suatu proses
perputaran atau daur ulang air yang berurutan secara terus-menerus.
Dengan adanya siklus hidrologi maka keberadaan air di permukaan bumi
secara keseluruhan relatif tetap. Air yang ada di permukaan bumi,
misalnya air danau, air sungai, rawa-rawa, gletser, lautan dan waduk,
karena penyinaran matahari berubah menjadi uap dan karena tiupan angin
dapat membubung tinggi, serta karena suhu semakin rendah uap air dapat
membeku sehingga jatuh ke bumi yang disebut hujan.
6
Gambar 1. Siklus Terjadinya Hidrologi
2.2 Analisis Hidrologi
Analisis hidrologi adalah kumpulan keterangan atau fakta mengenai
fenomena hidrologi. Fenomena hidrologi seperti besarnya curah hujan,
temperatur, penguapan, lamanya penyinaran matahari, kecepatan angin,
debit sungai, tinggi muka air, selalu berubah menurut waktu. Untuk suatu
tujuan tertentu data-data hidrologi dapat dikumpulkan, dihitung, disajikan,
dan ditafsirkan dengan menggunakan prosedur tertentu (Yuliana, 2008).
Tujuan dari analisis frekuensi data hidrologi adalah mencari hubungan
antara besarnya kejadian ekstrim terhadap frekuensi kejadian dengan
menggunakan distribusi probabilitas. Analisis frekuensi dapat diterapkan
untuk data debit sungai atau data hujan. Data yang digunakan adalah data
debit atau hujan maksimum tahunan, yaitu data yang terjadi selama satu
tahun yang terukur selama beberapa tahun (Triadmodjo,2008).
6
Gambar 1. Siklus Terjadinya Hidrologi
2.2 Analisis Hidrologi
Analisis hidrologi adalah kumpulan keterangan atau fakta mengenai
fenomena hidrologi. Fenomena hidrologi seperti besarnya curah hujan,
temperatur, penguapan, lamanya penyinaran matahari, kecepatan angin,
debit sungai, tinggi muka air, selalu berubah menurut waktu. Untuk suatu
tujuan tertentu data-data hidrologi dapat dikumpulkan, dihitung, disajikan,
dan ditafsirkan dengan menggunakan prosedur tertentu (Yuliana, 2008).
Tujuan dari analisis frekuensi data hidrologi adalah mencari hubungan
antara besarnya kejadian ekstrim terhadap frekuensi kejadian dengan
menggunakan distribusi probabilitas. Analisis frekuensi dapat diterapkan
untuk data debit sungai atau data hujan. Data yang digunakan adalah data
debit atau hujan maksimum tahunan, yaitu data yang terjadi selama satu
tahun yang terukur selama beberapa tahun (Triadmodjo,2008).
6
Gambar 1. Siklus Terjadinya Hidrologi
2.2 Analisis Hidrologi
Analisis hidrologi adalah kumpulan keterangan atau fakta mengenai
fenomena hidrologi. Fenomena hidrologi seperti besarnya curah hujan,
temperatur, penguapan, lamanya penyinaran matahari, kecepatan angin,
debit sungai, tinggi muka air, selalu berubah menurut waktu. Untuk suatu
tujuan tertentu data-data hidrologi dapat dikumpulkan, dihitung, disajikan,
dan ditafsirkan dengan menggunakan prosedur tertentu (Yuliana, 2008).
Tujuan dari analisis frekuensi data hidrologi adalah mencari hubungan
antara besarnya kejadian ekstrim terhadap frekuensi kejadian dengan
menggunakan distribusi probabilitas. Analisis frekuensi dapat diterapkan
untuk data debit sungai atau data hujan. Data yang digunakan adalah data
debit atau hujan maksimum tahunan, yaitu data yang terjadi selama satu
tahun yang terukur selama beberapa tahun (Triadmodjo,2008).
7
2.2.1 Curah Hujan Kawasan (Areal Rainfall)
Hujan kawasan (Areal Rainfall) merupakan hujan rerata yang terjadi
dalam daerah tangkapan hujan di suatu Daerah Aliran Sungai (DAS).
Hujan rata-rata kawasan dihitung berdasarkan hujan yang tercatat
pada masing-masing stasiun penakar hujan (point rainfall) yang ada
dalam suatu kawasan DAS.
Metode yang umum digunakan dalam menghitung hujan rata-rata
suatu kawasan adalah Metode Rata-rata Aljabar (Mean Aritmatic
Method), Metode Ishoyet, dan Metode Poligon Thiessen.
Dalam penelitian ini digunakan Metode Poligon Thiessen dengan
perkiraan besarnya erosi, analisis perkiraan besarnya sedimentasi, dan
analisis umur check dam.
3.3.1 Tahapan Pengukuran Curah Hujan
Pengukuran curah hujan dilakukan dengan menggunakan alat
AWLR (Automatic Water Level Recorder).
Gambar 4. AWLR (Automatic Water Level Recorder)
30
3.3.2 Tahapan Pengukuran Debit
Pengukuran debit dilakukan dengan cara manual meliputi
pengukuran luas penampang sungai dengan menggunakan alat
berupa patok, tali, dan peilschaal (meteran), dan pengukuran
kecepatan aliran sungai dengan alat curent meter.
1. Tahapan pengukuran luas penampang sungai terdiri dari :
a. Pemasangan patok di kedua sisi sungai
b. Mengikat tali yang telah diberi tanda ke patok yang telah
dipasang di kedua sisi sungai, dengan jarak masing-
masing tanda satu meter.
c. Pengukuran kedalaman sungai dengan menggunakan
peilschaal (meteran) setiap satu meter dari sisi sungai.
Gambar 5. Pengukuran Kedalaman Sungai
2. Pengukuran kecepatan aliran pada masing-masing sungai
dengan alat Current meter setiap satu meter lebar dari sisi
sungai.
31
Gambar 6. Pengukuran Kecepatan aliran Sungai
3. Pembuatan liku kalibrasi (rating curve). Liku kalibrasi dapat
diperoleh dengan sejumlah pengukuran yang terencana dan
pembuatannya dilakukan dengan cara mencari hubungan
antara tinggi muka air dengan debit. Setelah itu diplotkan
pada kertas grafik atau program komputer, dan membuat
hubungan grafis antara kedua item tersebut dengan cara
sederhana yaitu menghubungkan titik-titik pengukuran dengan
garis lengkung di atas kertas grafik atau dengan cara
menggunakan program komputer. Dan mencari persamaan
hubungan antara tinggi muka air dengan debit.
3.3.3 Tahapan Pengambilan Sampel
Pengambilan sampel sedimen suspended load dilakukan dengan
metode point-integrating menggunakan alat botol plastik.
Pelaksanaan pengambilan sampel dilakukan setiap 5 menit, dengan
cara sebagai berikut :
a. Menyiapkan botol plastik sebagai alat pengambilan sedimen.
32
Gambar 7. Botol Plastik
b. Mengambil sampel sedimen dengan mengarahkan botol
plastik searah aliran sungai dan diletakan kira-kira berada di
tengah penampang sungai.
Gambar 8. Pengambilan Sampel Sedimen
c. Memasukan sampel sedimen kedalam kantong plastik, agar
sampel sedimen terjaga keasliannya hingga pengujian sampel.
33
(a) (b)
Gambar 9. (a) Sampel sedimen dimasukan ke kantong plastik, (b) Sampelsedimen dalam kantong plastik
3.3.4 Tahapan Pengujian Sampel
Tahapan pegujian sampel sedimen yang diambil pada titik kontrol
dilakukan di laboratorium untuk mendapatkan data total suspended
solid. Alat yang digunakan meliputi: gelas ukur, oven dan
timbangan.
3.3.5 Analisis Hidrologi
Analisis hidrologi dilakukan dengan menggunakan metode
regionasi dengan DAS Talang Bandung untuk menentukan nilai
debit pada DAS Air Anak. Adapun langkah-langkah dalam
analisis hidrologi adalah sebagai berikut:
1. Perencanaan Daerah Aliran Sungai (DAS) beserta luasnya
dengan menggunakan metode Poligon Thiessen.
2. Melakukan analisis frekuensi curah hujan dengan
menggunakan statistika yang bertujuan untuk memprediksi
suatu besaran hujan dengan distribusi metode gumbel, log
34
pearson type III, dan log normal. Dari ketiga metode
tersebut dipilih metode yang paling sesuai dengan metode
chi kuadrat (chi square)
3. Mengubah data curah hujan menjadi intensitas hujan
bedasarkan distribusi hujan jam-jaman.
4. Perhitungan debit banjir rencana berdasarkan besarnya
curah hujan rencana di atas pada periode ulang T tahun.
3.3.6. Analisis Perkiraan Besarnya Erosi
Analisis perkiraan besarnya erosi pada DAS Way Besai dengan
menggunakan metode USLE. USLE merupakan suatu model
parametrik untuk memprediksi erosi dari suatu bidang tanah :
E = R.K.LS.C.P ......................................................... (26)
Dimana:
E = Perkiraan besarnya erosi total (ton/ha/tahun)
R = faktor erosivitas hujan
K = faktor erodibilitas lahan
LS = faktor panjang dan kemiringan lereng
C = faktor tanaman penutup lahan atau pengelolaan tanaman
P = faktor usaha-usaha pencegahan erosi
Analisis perkiraan besarnya sedimentasi meliputi tahap-tahap
sebagai berikut:
35
1. Menentukan nilai faktor erosivitas hujan (R)
Perhitungan indeks erosivitas dilakukan berdasarkan data
hujan rata-rata kawasan. Indeks erosivitas hujan yang
dihitung adalah indeks erosivitas rata-rata setiap bulan
dalam setahun dengan menggunakan persamaan yang
ditunjukan pada persamaan (26).
2. Menentukan nilai pengelolaan tanaman (C) dan faktor usaha-
usaha pencegahan erosi (P)
Perhitungan indeks pengelolaan tanaman (C) dan faktor
usaha-usaha pencegahan erosi (P) didasarkan pada kondisi
tata guna lahan untuk masing-masing satuan lahan yang ada
dalam kawasan dan kemudian disesuaikan dengan tabel nilai
faktor pengelolaan tanaman.
3. Menentukan nilai indeks kemiringan lereng (Ls)
Perhitungan Indeks Panjang dan Kemiringan Lereng pada
penelitian ini didasarkan pada Peta Kemiringan Lereng.
4. Menentukan nilai erosibilitas lahan (K)
Indeks Erosibilitas Lahan dihitung dengan
mempertimbangkan faktor-faktor tekstur tanah, struktur
tanah, permeabilitas tanah, dan bahan organik tanah
(Wischemeier, 1978).
5. Menghitung besarnya erosi
Berdasarkan hasil perhitungan beberapa faktor sebelumnya
dapat dihitung dan ditentukan besarnya tingkat bahaya erosi
36
di kawasan daerah tangkapan hujan Sungai Air Anak dengan
menggunakan persamaan USLE.
Pada tahapan ini dilakukan analisis prakiraan besarnya sedimen
dengan persamaan berikut:
Y = E (SDR) A ..................................................................................(27)
Dimana :
Y = hasil sedimen per satuan luas (ton/th)
E = erosi total (ton/ha/th)
SDR = Sedimen Delivery Ratio
A = luas daerah tangkapan air (ha)
3.3.8 Penanggulangan Sedimentasi
Membuat perencanaan pemeliharaan terhadap bendung penahan
(check dam), seperti pengerukan sedimen jika bendung penahan
sudah penuh.
3.3.9. Analisis Umur check dam
Analisis umur check dam dapat diketahui dengan persamaan
berikut:
Sisa umur Check Dam = ....... (28)
3.3.7 Analisis Perkiraan Besarnya Sedimentasi
37
4. Bagan Alir Penelitian
Gambar 10. Bagan Alir Penelitian
ya
Volume 1 Volume 2
Volume 1 = Volume 2
Mulai
Persiapan/Pengumpulan Data
1. Data Kecepatan Aliran Air 4 Data Tinggi Muka Air2. Data Curah Hujan 5. Data tata guna lahan3. Data Sedimen 6 Data kemiringan lahan
Perhitungan transpor sedimen
pada suatu titik kontrol di sungai
(sedimen terukur)
Metode analisis perkiraan
besarnya erosi dengan
menggunakan metode USSLE
Analisis perhitungan umur
check dam
Kesimpulan
Selesai
Volume Maximum
Tidak
38
5. Bagan Alir Perhitungan Sedimen Terukur
Gambar 11. Bagan Alir Perhitungan Sedimen Terukur
Mulai
Persiapan/Pengumpulan Data
1. Data Kecepatan Aliran Air 3 Data Tinggi Muka Air2. Data Sedimen
Pembuatan Liku Kalibrasi
Selesai
Debit
Pembuatan Lengkung Sedimen
Besaran Sedimen
39
6. Bagan Alir Perhitungan Sedimen dengan Menggunakan Metode USLE
Gambar 12. Bagan Alir Perhitungan Sedimen dengan Menggunakan MetodeUSLE
Mulai
Persiapan/Pengumpulan Data
1. Data Curah Hujan 3 Data Kemiringan Lahan2. Data Tutupan Lahan
Indeks
Erosivitas
Hujan ®
Selesai
Indeks
Erodibiitas
Lahan (K)
Indeks
Panjang dan
Kemiringan
Lereng (Ls)
Indeks
Pengelolaan
Tanaman
(C)
Indeks
Konservasi
Lahan (P)
Besaran Tingkat
Bahaya Erosi
Perhitungan
Nilai SDR
Besaran Sedimen
40
7. Bagan Alir Perhitungan Analisis Usia/Umur Check DAM
Gambar 13. Bagan Alir Perhitungan Analisis Usia/Umur Check DAM
Mulai
Persiapan/Pengumpulan Data
1. Data Dimensi Check DAM 3 Besaran Sedimen2. Data Dimensi Sungai
Volume Tertampung
Selesai
Volume Sedimen
Usia/Umur Check DAM
72
V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari hasil penelitian ini dan pembahasan yang telah diuraikan sebelumnya,
maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Laju sedimentasi Sungai Air Anak sebesar 4.043,0175 ton/tahun, besaran
sedimentasi total sebesar 4.447,3193 ton/tahun, dan besaran sedimentasi
dengan menggunakan metode USLE sebesar 3.306,3091 ton/tahun.
Sedangkan nilai laju sedimentasi pada Sungai Talang Bandung sebesar
12.273,9742 ton/tahun, besaran sedimentasi total sebesar 13.501,3716
ton/tahun, dan besaran sedimentasi dengan menggunakan metode USLE
sebesar 6.913,3709 ton/tahun.
2. Dari hasil analisis sedimentasi didapat volume sedimen untuk Sungai Air
Anak sebesar 3.706,0994 m3/tahun, sehingga check dam dengan dimensi
tinggi bangunan = 1 m dan lebar sungai = 5 m memiliki waktu penuh
selama 148 hari. Sedangkan Sungai Talang Bandung dengan volume
sedimen sebesar 11.251,1430 m3/tahun, dengan dimensi tinggi bangunan
= 1 m dan lebar sungai = 7,5 m memiliki waktu penuh check dam selama
73 hari.
73
5.2. Saran
Berdasarkan pengalaman dan pertimbangan setelah melakukan penelitian ini,
disarankan adanya perhatian pada hal-hal berikut:
1. Perlu adanya kegiatan atau gerakan untuk peduli terhadap lingkungan
sekitar DAS.
2. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut penempatan check dam untuk
mengurangi sedimentasi.
DAFTAR PUSTAKA
Abdurachman, A., Abuyamin, S., dan Kurnia, U., 1984. Pengelolaan Tanah danTanaman Untuk Usaha Konservasi. Pusat Penelitian Tanah, Bogor.
Arsyad, S. 2000. Konservasi Tanah dan Air. Pembrit. IPB/IPB Pros. Cetakanketiga. Dargama, Bogor.
Asdak, C., (2002), Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai, GadjahMada University Press, Yogyakarta.
Asdak, Chay. 2007. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai.Yokyakarta: Gajah mada University Press.
Bappeda Provinsi Lampung, RT/RW Lampung Barat
Boyce, R., 1975. Sediment Routing and Sediment Delivery Ratios. In Present andProspective Technology for Predicting Sediment Yield and Sources, USDA.
C.D. Soemarto. 1986. Hidrologi Teknik. Usaha Nasional : Surabaya.
Direktorat Jendral Reboisasi dan Rehabilitasi Lahan. 1998. Pedoman PenyusunanRencana Teknik Lapangan Rehabilitasi Lahan dan Konservasi TanahDaerah Aliran Sungai. Departemen Kehutanan RI. Jakarta.
Mutreja, K.N., 1986. Applied Hydrology. Tata McGraw-Hill Publishing Company
Limitied. New Delhi.
Sri Harto, 2000. Hidrologi Teori Masalah penyelesaian. Nafiri, Jakarta.
Suripin. 2002. Pelestarian Sumber Daya Tanah dan Air. Yogyakarta: PenerbitAndi.
Suripin. (2004). Sistem Drainase Yang Berkelanjutan. UNDIP Semarang
Wischmeier, W. H., and Smith, D.D.,1978. Predicting Rainfall Erosion Losses–AGuide To Conservation Planning. U.S Department of Agriculture,Agriculture Handbook No.537.
Yuliana, Silvya.2008.Kajian Ulang Hidrologi. Buku Ajar Fakultas TeknikUniversitas Indonesia, Jakarta.