International workshop seminar

TECHNICAL APPROACH OF EROSION AND SEDIMENTATION ON CANAL                                                           (CASE STUDY IN DELTA TELANG I, BANYUASIN,                                                                  SOUTH SUMATRA PROVINCE)

Achmad Syarifudin1)

Momon Sodik Imanudin2 ;Arie S Moerwanto3); Muhammad Yazid3); FX Suryadi3)

1) Doctoral Candidate of Environmetal Science, Sriwijaya University
Jl. Padang Selasa No 524 Palembang 30139
South Sumatra Province, Indonesia                                                                                                     1) Lecture of Bina Darma University                                                                                                  achmad_syarifudin@mail.binadarma.ac.id                                                 Syarifachmad6080@yahoo.co.id
2) Promoters
3) Co-Promoter

ABSTRACT

The dynamics of water in a swamp area in both tertiary and in the canal influenced by several conditions, among others: the amount of rainfall, hydro-topography land, the potential flood tide, the potential for drainage, water system network conditions, and operation of water system construction. Therefore all components must be evaluated and analyzed to support the water needs of plants. Required data in its own canal of direct observations in the field to the observational data can be accurate. But this way takes time, effort and considerable expense. Therefore the use of computer models to predict and evaluate the performance of the network is an appropriate solution. In connection with the above problems, it needs to be a study in addition to evaluating the performance of the existing drainage system in the control of water levels in tidal marsh areas also need to canal stability analysis in an effort to support the operation and maintenance of the canal.

Keywords: canal in the wetlands, cohesivity of particle, sedimentation

 

 

 

 

 

 

INTRODUCTION
Tidal marsh areas are generally areas that have relatively flat topography, situated near the beach at the mouth of the river and formed naturally also influenced by tides on a periodic basis. Characteristic of the tidal marsh area is very unique when compared to the technical irrigation area because tidal marshes supply availability of water is always of high tide and low tide the sea water. Condition of the land has unique properties that are acidic, containing pyrite, peat and found the salt water intrusion during the dry season.

Based on the results of data collection conducted by the Directorate General of Coastal Wetlands and Water Resources in 2006, through studies of inventory data swampland west and the east, the conclusion that the total area of wetlands that have been reclaimed 1.8 million ha are included 0 , 8 million ha of wetlands are abandoned or unused land. Abandoned land is caused by many things including water system existing network of sub-optimal in providing its function in water management, because the flow system are not appropriate. Canal conditions and the water was too old buildings are not rehabilitated, and so are not optimal in terms of canal maintenance. In terms of maintenance of the canal, one of which is necessary to increase the water system through a network of channels associated with the maintenance of stability of the channel itself. This problem concerns related to issues other than technical, field conditions, the network infrastructure is still weak institutions manage the field level.

For that, we need a way out so that all problems can be solved in a comprehensive manner. Besides, it should be understood also that the construction of a system of water / water in the tidal marshes today are mostly located on the first stage, which was at the completion of construction of the network only. While the construction of support facilities (waterworks) is still not widely applied. Control of water levels in wetlands reclamation process is a key process that must be done properly and correctly. In this connection, swamp reclamation should use the concept of “shallow-intensive drainage” (Skaggs, 1982; Skaggs, 1991; Susanto, 1996) and not “intensive-deep drainage”. These two concepts should be combined with control of the disposal and containment of water (Susanto, 2002, Imanudin, 2010).

However, according to Suryadi (1998), reclamation of tidal marsh when associated with water management and design criteria can be done with two approaches, namely the minimum reclamation (minimum disturbance), and total reclamation (maximum disturbance). For the conditions in Indonesia, minimum disturbance approach is still the best (Imanudin and Susanto, 2004).

The dynamics of water in a swamp area in both tertiary and in the canal influenced by several conditions, among others: the amount of rainfall, hydro-topography land, the potential flood tide, the potential for drainage, water system network conditions, and operation of water system construction. Therefore all components must be evaluated and analyzed to support the water needs of plants. Required data in its own channel of direct observations in the field to the observational data can be accurate. But this way takes time, effort and considerable expense.

Therefore the use of computer models to predict and evaluate the performance of the network is an appropriate solution. Meanwhile, to evaluate the condition of the water system network in the capacity of the supply and disposal has developed a computer model of DUFLOW (Suryadi, 1996). DUFLOW the model simulation results can provide practical recommendations in terms of improving the network and operating system of water management (Suryadi and Schultz, 2001; Imanudin and Susanto, 2003; Suryadi et al., 2010).

This study will use one-dimensional SOBEK software. SOBEK simulation program can also be used to: 1). Support program decision-making on a wide river, such as the Watershed or controlling the flow of the water gate; 2). Predicted daily water levels along the river; 3). Calculation of water level rise to levee safety check; 4). Calculation of saltwater intrusion in the dry season period;

In connection with the above problems, it needs to be a study in addition to evaluating the performance of the existing drainage system in the control of water levels in tidal marsh areas also need to canal stability analysis in an effort to support the operation and maintenance of the canal. The use of computer models have been tested and developed as it can save time, effort and money. However, the calibration process needs to be done to get good results with other words that the results of the modeling is almost equal to the results of field measurements (Suryadi, 2010).

MATERIALS AND METHODS

Description of Research Areas Delta Telang I was in the swamps of South Sumatra which also reclaimed following the generation of second-generation design of double-grid layout (Rib System) along with Telang II, Delta Saleh and Sugihan. (Bogor Agriculture Institute (IPB, 1976). The next design for the open channel system is prepared by the Institute of Technology Bandung (ITB). The system consists of the main canal (also used for navigation), secondary canals and tertiary canals.(Figure 1. Map of study site).

 

 

 

 

 

 

 

 

Figure 1. Map of Research Sites (BPSDA, 2010)

Stability of alluvial canals with non-cohesive particles described in relative terms between the lowlands and the shear weight of the particles. Comparison between the two styles can be defined as a factor lengthwise movement also called the figures ‘shields’ τo * as follows:

 

τo* =                                                                                                                       (1)

τs is the mass density of sediment particles. The numerical value of the critical shields, τo * = 0.047, this figure is marking the beginning of a non-cohesive particle motion in turbulent flow over rough boundaries. To shield the numeric values below a critical value (τo * ≤ τo * cr), the particle looks wet alluvial channel is stable. If the value of τo * ≥ τo * cr, we can conclude that the particle starts to move and transport sediment increases with the number ‘shields’.

Two significant concepts of numerical shields: (1). Described by τo * cr for surface non-cohesive particle motion, and (2) this concept also depends on the value at which sediment transport increases with the number ‘shields’, and agradasi and degradation processes that occur in the alluvial canal.

The forces acting on a permanent uniform flow can be categorized as the driving force in the form of hydrostatic pressure force mutually exclusive, atmospheric pressure force, gravity, and the style of inhibitors that are the driving force of resistance to force. Drag commonly called the drag force base. Based on the principle of force equilibrium or Newton’s laws of motion, then the decrease in both types of styles over the width of the channel produces drag force base (τo) is expressed as:

τo = ρ g R So                                                                                                                           (2)

where:
ρ = mass density of water (t/m3),

g = gravity (m/s2), So = hydraulic gradient;
R = hydraulic radius ≈ h = depth of flow to the canal width (m)
Figure 2 shows the distribution of the stress distribution on the basis of both drag and trapezoidal shaped canal walls.

Figure 2. Drag stress distribution on the walls and bottom of the channel (Chow, 1999)

RESULTS AND DISCUSSION

In general, grain size finer, more cohesive. Sediment smaller than 2 μm (clay) is generally considered cohesive sediments. Coarse sediment with a size greater than 60 μm are non-cohesive sediments. Silt (2μm – 60 μm) is considered among the sediment cohesive and non-cohesive. In practical because of the cohesive nature of the sludge which is mainly caused by the presence of clay, silt and clay are both considered cohesive sediments. Cohesive Sediment composed of inorganic minerals and organic matter (Hayter, 1983). Figure 3 shows the results of the distribution of grains in the SPD-canal and the SDU at P8 13S Telang I.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figure 3. The average particle diameter on the canals SPD and SDU

CONCLUSION

This study shows that to achieve the desired objectives in the development of Operation and Maintenance in the reclamation of tidal marsh, it is necessary to step-by-step activities, which must be done to each other in an integrated manner, it can be done separately. Stages are:

  • Increased resource farmers, interpreters and observers is done with the training and direct assistance in the field;
  • Development of practical guidance for farmers to make a schedule of activities in the Operation and Maintenance of existing water system and water well construction, and is also equipped with sufficient knowledge of farmers in managing land and water including the connection with the operation of building floodgates to create the desired water status of plants . This model should be adjusted to current development conditions, and conditions hydro-topography region (A: B: C / D). Model Operation and Maintenance manual is also divided in the tertiary level (field level) and the main system (primary and secondary);
  • Improved food crop farming systems in locations that were examined;
  • Planning Operations and Maintenance expenses, it should be done with a participatory approach, especially for the secondary level. While in secondary and primary level is strongly influenced by the physical condition of the local land environment, and;
  • Monitoring and evaluation activities are aimed to see how far the success of the program and the model is applied in the field. This monitoring system is also recommended where and how the minimum amount of water in the canal observations and the observations of farm land and climate data. Observed climate data minimal rainfall and air temperature around the site.

ACKNOWLEDGEMENT

The research was supported by the government of South Sumatra province and especially I thank to Prof. Ir. H. Bochari Rachman, M.Sc, rector of Bina Darma University, Vise Rector, Dr. Sunda Ariana, M.Pd and my promoter/co-promoters that helped and permitted me profusely, so this paper can be presented in these seminar.

REFERENCES

[1] Anwar, S, Water Resources Management, PT. Mediatama Sapta Karya, PU Foundation  Publisher, 2009, Jakarta, Indonesia

[2] Attfield, R, Environmental Ethics, Polity Press, 2003, Cambridge, UK

[3] Ali, ML, Suryadi, FX, and Schultz, B., Water Management Objectives and Their Realization in Tidal Lowland Areas in Bangladesh and Indonesia. Proceedings of the 18th Congress and 53rd IEC Meeting of ICID, 2002, Montreal Canada.

[4] Boissevain, W., and Ceelen, J., Expansion of Irrigation Service Fee in Indonesia, In Proceedings of the 15th Congress of ICID. 1993, The Hague.

[5] B.E. van den Bosch, Hoeveenars J., and C. Brower,, Canals, Water Resources, Development and Management Service Land and Water Development Devision FAO, 1993, Rome, Italy

[6] Caruso, B.S. Modeling Metals Transport and sediment / Water Interactions in a Mining impacted Mountain Stream, Journal of the American Water Resources Association, 40 (6), 2004:1603-1615

[7] Cornish, G., Bosworth, B., Perry, C., and Burke, J., Water Charging in Irrigated Agriculture. FAO 2004, Rome Italy

[8] Eelaart ALJ, van den,, Land units and water management zones in tidal lowlands of Indonesia, 1997, Netherlands

[9] Euroconsult., PT. Biec International, PT. Trans Intra Asia, Telang and Saleh Agricultural Development Project, Drainage Development Component, O & M Manual, 1996, the Republic of Indonesia, Ministry of Public Works, Directorate General of Water Resources Development.

[10] Eelaart, ALJ, van den, Potential, phased Develoment And Water Management In Tidal Lands, 1991, SWAMPS II (IBRD) Report, Indonesia

[11] GP Van De Ven, Man-Made History of Water Management and Land Reclamation in the Netherlands Low Lands, 2004, Stichting Matrijs, Utrecht, Netherlands

[12] Hofwegen, P.J.M.,  Proceedings of the 3rd Netherlands National ICID Day: Financial Aspects of Water Management An Overview. 2007, Delft Netherlands

[13] Hartoyo Suprianto, Sumarjo Gatot Irianto, Robiyanto H. Susanto, and FX BartSchult. Suryadi,, Potential and constrains of water management measures for tidal lowlands in South Sumatra. Case study in a pilot Telang I area. Proceedings of the 9th Inter-Regional conference on water environmental. Enviro water, Concept for Water Management and multifunctional land uses in lowlands, 2006, Delft, The Netherlands.

[14] H. Susanto , Robiyanto, water management technologies on tidal wetlands in Indonesia in a multidimensional perspective, Papers in the National seminar “The role and prospects of development of wetlands in national development”, 2006, Jakarta, Indonesia

[15] Harsono, Eddy, Prospect of the development of swamp areas in Indonesia, 60 Years of the Department of Public Works, 2005, Jakarta, Indonesia

[16] Huppert, W, Sevendsen, M., and Vermillon, DL,  Governing Maintenance Provision in Irrigation. 2001, Gesellschaft fur Technische Detsche Zusammenarbeit (GTZ) GmbH.

Makalah Seminar FRN 2012

KAJIAN SEDIMENT TRANSPORT SUNGAI BANYUASIN SEBAGAI  ALUR RENCANA PELABUHAN SAMUDERA TANJUNG API-API

 

Achmad Syarifudin

Dosen Universitas Bina Darma Palembang

Mahasiswa Program Doktor Universitas Sriwijaya

email: syarifachmad6080@yahoo.co.id

achmad_syarifudin@mail.binadarma.ac.id

 

Abstrak:

Investasi melalui sistem pada pelabuhan yang direncanakan pembangunannya sejak tahun 1975 ini,  dipandang potensial karena Tanjung Api-Api dapat dimanfaatkan sebagai pelabuhan ekspor batu bara oleh PT.Tambang Batu Bara Bukit Asam (PTBA). PTBA saat ini mengeksplorasi batu bara dengan cadangan mencapai 4,8 milyar ton, total cadangan batu bara di daerah ini mencapai 18 milyar ton atau lebih dari 50 persen jumlah potensi batu bara di Indonesia.

Sedimentasi yang terjadi di muara Sungai Banyuasin akibat pengendapan dari suspended load yang dibawa oleh air. Kandungan suspended load rata-rata pada arus keluar pada saat neap tide sebesar 0,0629 g/lt, sedangkan pada arus masuk adalah sebesar 0,0617 g/lt. Pada saat spring tide, kandungan suspended load rata-rata arus keluar adalah 0,1613 g/lt dan pada saat arus masuk adalah 0,3020 g/lt. Tingginya kandungan suspended load pada saat spring tide ini lebih disebabkan oleh adanya pengadukan dasar laut. Besarnya net transport sediment pada saat neap tide adalah 89 ton/tahun ke arah luar, sedangkan pada saat spring tide adalah 10.837 ton/tahun masuk ke sungai. muatan dasar pada band 3-2-1 berkisar antara 98,07 – 116,93 mg/l, dimana nilai konsentrasi terendah terdapat pada stasiun 27 dan yang terbesar pada tiga titik pengambilan sampel, yaitu lokasi 5,6, dan 15.

Dari hasil perhitungan konsentrasi sedimen pada muara sungai Banyuasin, nilai konsentrasi MPT jauh lebih tinggi dibandingkan dengan nilai konsentrasi muatan dasar. sedimentasi pada daerah muara Sungai Banyuasin lebih dominan disebabkan oleh karena pengaruh debit sungai.

 

 

Kata kunci: sediment transport, bed load, suspended load

 

 

1. LATAR BELAKANG

 

Provinsi Sumatera Selatan dengan luas daerah 87.017 km2 dan berpenduduk 6,7 juta jiwa merupakan salah satu provinsi di Indonesia yang mempunyai beragam potensi ekonomi dan sumberdaya lainnya.Salah satu program yang telah diluncurkan oleh pemerintah provinsi Sumatera Selatan  pada tahun 2004 adalah menjadikan Sumatera Selatan sebagai lumbung energi nasional, dimana kebijakan program tersebut telah mendapat dukungan secara nasional pula. Pembangunan infrastruktur di daerah Sumatera Selatan memberi dampak luas pada pertumbuhan perekonomian. Pertumbuhan investasi, peluang lapangan kerja yang menyedot tenaga kerja diharapkan terdorong oleh pembangunan prasarana infrastruktur tersebut. Investasi melalui sistem pada pelabuhan yang direncanakan pembangunannya sejak tahun 1975 ini,  dipandang potensial karena Tanjung Api-Api dapat dimanfaatkan sebagai pelabuhan ekspor batu bara oleh PT.Tambang Batu Bara Bukit Asam (PTBA). PTBA saat ini mengeksplorasi batu bara dengan cadangan mencapai 4,8 milyar ton, total cadangan batu bara di daerah ini mencapai 18 milyar ton atau lebih dari 50 persen jumlah potensi batu bara di Indonesia.

Dari penjelasan di atas, pembangunan Pelabuhan Tanjung Api-Api di Kabupaten Banyuasin cukup menjanjikan. Walaupun demikian ada beberapa hal yang perlu menjadi perhatian dan pertimbangan, salah satunya adalah faktor keterkaitan Pelabuhan Tanjung Api-Api dengan lingkungan sekitar, khususnya lingkungan fisik perlu menjadi kajian. Lingkungan fisik tersebut antara lain adalah kondisi debit air Sungai Banyuasin (Lokasi Pelabuhan Tanjung Api-Api) yang akan berfungsi sebagai alur dan kolam pelabuhan serta lalu lintas air (debit rata-rata, debit minimum dan debit andalan dalam konteks ketersediaan air serta debit banjir pada sisi keamanan infrastruktur Pelabuhan Tanjung Api-Api)

Secara lebih jelas letak Pelabuhan Tanjung Api-Api seperti terlihat pada peta orientasi pelabuhan berikut ini :

 

 

 

Gambar 1.1. peta orientasi pelabuhan tanjung api-api, 2006

 

Berdasarkan latar belakang di atas maka Universitas Bina Darma dengan bekerjasama dengan Tim dari LAPI ITB Bandung, untuk ikut berpartisipasi dalam memberikan konstribusi terhadap pembangunan Sumatera Selatan, khususnya rencana pembangunan Pelabuhan Tanjung Api-Api dengan  menyusun Studi Kelayakan Pengembangan Pelabuhan Tanjung Api-Api.

 

2. KONDISI EKSISTING

 

Pokok bahasan yang tercangkup dalam penelitian ini adalah muara sungai banyu asin,  berdasarkan kenampakan warna dan rona dari citra kombinasi Band 3-2-1, terlihat bahwa distribusi sedimen dikontrol oleh arah aliran di dalam muara Sungai Banyuasin, yang bergerak dari arah barat daya ke arah timur laut. Aliran yang berasal dari kedua sungai yaitu Sungai Sebalik dan Sungai Banyuasin yang masuk ke muara sungai terdistribusi menjadi 4 pola aliran. Ketika mendekati muara, 2 pola aliran di sisi tenggara menjadi satu aliran menuju laut dan 2 pola aliran di sisi barat laut menjadi satu aliran menuju laut ( lihat Gambar 2.1).

 

 

Gambar 2.1. Pola aliran dan sedimentasi sungai Banyuasin, 2006

Mengingat bahwa pembangunan pelabuhan tanjung siapi-api sangat penting bagi perkembangan daerah Sumatera Selatan, maka diperlukan kajian lebih lanjut masalah sedimentasi dalam pembangunan Pelabuhan Tanjung Siapi-api.

 

 

3. DISKUSI

 

Proses sedimentasi yang terjadi di muara Sungai Banyuasin adalah akibat pengendapan dari suspended load yang dibawa oleh air. Kandungan suspended load rata-rata pada arus keluar pada saat neap tide sebesar 0,0629 g/lt, sedangkan pada arus masuk adalah sebesar 0,0617 g/lt. Pada saat spring tide kandungan suspended load rata-rata arus keluar adalah 0,1613 g/lt dan pada saat arus masuk adalah 0,3020 g/lt. Tingginya kandungan suspended load pada saat spring tide ini lebih disebabkan oleh adanya pengadukan dasar laut. Besarnya net transport sediment pada saat neap tide adalah 89 ton/tahun ke arah luar, sedangkan pada saat spring tide adalah 10.837 ton/tahun masuk ke sungai. Jadi besanya net transport sediment adalah 10.748 ton/tahun masuk ke sungai. Lokasi perangkap sedimentasi terlihat pada Gambar 3.1 yang digambarkan dari hasil komposit saluran band 3-2-1 dan sebaran sedimentasi permukaan dasar laut disepanjang tepi muara Banyuasin dapat dilihat pada Gambar 3.2. dan Gambar 3.3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 3.1. Kenampakan material endapan yang dibawa oleh arus di

perairan sungai Banyuasin (Citra Satelit TM+7, 13 Juli 2001)

 

Berdasarkan kenampakan warna dan rona dari citra kombinasi Band 3-2-1, terlihat bahwa distribusi sedimen dikontrol oleh arah aliran di dalam muara Sungai Banyuasin, yang bergerak dari arah barat daya ke arah timur laut. Aliran yang berasal dari kedua sungai yaitu Sungai Chalik dan Sungai Banyuasin yang masuk ke muara sungai terdistribusi menjadi 4 pola aliran. Ketika mendekati muara, 2 pola aliran di sisi tenggara menjadi satu aliran menuju laut dan 2 pola aliran di sisi barat laut menjadi satu aliran menuju laut (lihat Gambar 3.1).

Dua pola aliran muatan sedimen tersebut akan mengendap di dasar sungai jika terjadi penurunan kecepatan aliran secara besar-besaran karena terjadinya gesekan (friction) antara aliran sungai dengan dinding sungai yang dipengaruhi oleh morfologi sungai yang bermeander. Sungai pada bagian hulu Muara Sungai Banyuasin yang memiliki lengkungan yang  cukup besar  menyebabkan kecepatan arus sungai menurun sehingga muatan sedimen yang dibawa oleh arus akan terdeposit. Salah satu variabel yang diduga berpengaruh terhadap hasil sedimen pada muara Sungai Banyuasin yaitu penutup dan penggunaan lahan pada sub DAS Banyuasin. Akan tetapi pengaruhnya tersebut diperkirakan tidak terlalu besar karena menurut kemiringan lokasi hanya sekitar 1-2 % dan lokasi penelitian ini hampir datar. Berdasarkan data yang diperoleh dari Citra satelit diketahui bahwa penutup dan penggunaan lahan pada daerah penelitian yaitu sub DAS Banyuasin, dari 2.284,09 km2 untuk wilayah daratan pada daerah sekitar wilayah pengamatan, penutup lahan (landcover) didominasi oleh semak belukar-rawa sebesar 1.062,12 km2 atau sebesar 46,50 % dari luas wilayah daratan.Jenis tanah yang terdapat pada daerah penelitian ini di dominasi oleh Organosol dan alluvial hidromof, hanya sebagian kecil Podzolik merah kuning. Di sepanjang sub DAS Banyuasin pada wilayah penelitian, kiri-kanan sungai adalah hutan mangrove sehingga kemungkinan sebagai tempat asal sedimen kecil.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 3.2. Penimbunan sedimentasi dari material endapan di Sekitar Muara

Sungai Banyuasin

Dari pengambilan contoh bed load di lokasi didapat bahwa untuk daerah yang masuk ke arah hulu material dasar didominasi oleh material Lumpur, berarti ada pengendapan karena arus relatif lemah. Sedangkan didaerah alur (agak ke tengah dari posisi muara) dengan kedalaman relatif dalam, material utamanya pasir dan pasir kelanauan.

Dengan tipe pasang surut tunggal memungkinkan terjadinya pengendapan dua kali dalam satu hari, yang masing-masing terjadi selama satu jam. Dari kandungan suspended load yang diambil pada neap tide dan spring tide, maka besarnya laju pengendapan sedimen adalah 1,70 s/d 8,92 cm/tahun dengan rata-rata 4,97 cm/tahun.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 3.3. Besar laju pengendapan sedimen di tepi muara Sungai

Banyuasin, 2006

 

 

 

Tabel 3.1.  Pembagian Kelas Konsentrasi sedimen dari citra Komposit Band

3-2-1

 

Klas

Rona dan Warna

Konsentrasi Sedimen (mg/l)

I

Merah < 101,56 (berupa butiran pasir)

II

Merah-Kuning 102,57 – 147,49

III

Kuning-Hijau 747,50 – 1557,06

IV

Hijau – Biru 1557,07 – 3019,40

V

Biru – Ungu 3019,41 – 6793,76

VI

Ungu > 6793,76 (berupa endapan lanau/pasir)

Sumber: LAPI ITB, 2007

Hasil analisis perhitungan untuk muatan dasar pada band 3-2-1 berkisar antara 98,07 – 116,93 mg/l, dimana nilai konsentrasi terendah terdapat pada stasiun 27 dan yang terbesar pada tiga titik pengambilan sampel, yaitu lokasi 5,6, dan 15. Nilai konsentrasi sedimen pada tiap titik sampel dapat di lihat pada Tabel 4.4. Dari hasil perhitungan konsentrasi sedimen pada muara sungai Banyuasin, nilai konsentrasi MPT jauh lebih tinggi dibandingkan dengan nilai konsentrasi muatan dasar. Dapat disimpulkan, bahwa sedimentasi pada daerah muara Sungai Banyuasin di dominasi oleh karena pengaruh debit sungai.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 3.4. Distribusi Konsentrasi Sedimen (mg/l) komposit band 3-2-1

Gambar 3.4. menunjukkan besarnya konsentrasi sedimen yang ditampilkan dengan color table rainbow reverse. Sebaran butiran pasir dapat dikenali dengan warna merah, warna kuning merupakan respon konsentrasi sedimen (MPT dan muatan dasar), sementara warna ungu (violet) merupakan respon dari endapan lanau. Perbedaan rona dan warna pada tiap pixel (pcture elemen) pada objek yang diindikasikan menunjukkan nilai konsentrasi sedimen yang berbeda. Untuk rona  dan warna pixel yang sama mempunyai nilai konsentrasi sedimen yang sama. Dengan demikian pengenalan arah dan laju sedimentasi akan jauh lebih mudah dilihat dengan memanfaatkan citra dengan mengenali rona dan warna berdasarkan nilai pixel dalam komposit band 3-2-1.

 

4. UCAPAN TERIMA KASIH

Di sampaikan ucapan terima kasih kepada Bapak Prof. Ir. H. Bochari Rachman, MSc, yang telah memberikan izin dan bantuan kepada kami untuk melakukan kajian bersama tim dari LAPI-ITB Bandung dan Dr/ Sunda Ariana, M.Pd yang telah memberikan izin dalam keikutsertaan kami dalam Seminar Nasional dan Simposium ini sehingga tulisan ini dapat disampaikan.

 

5. KESIMPULAN

5.1.  Apabila bila ditilik dari sebab dan sumber sedimentasi yang begitu besar di muara sungai Banyuasin, dapat dikatakan bahwa perairan laut dan perairan sungai-sungai besar di sub DAS Banyuasin,  sangat dipengaruhi oleh kondisi daerah hulu sungai dan masukan air tawar dari muara sungai di sekitarnya. Di sub DAS Banyuasin memiliki beberapa hulu sungai, yang bermuara di beberapa sungai besar yang terletak di muara Sungai Banyuasin.  Aktivitas penduduk di sekitar sungai memberi masukan muatan padatan tersuspensi pada perairan pesisir di Muara Sungai Banyuasin, serta rendahnya kualitas hutan di daerah hulunya.

5.2. Pemanfaatan sungai yang dilakukan oleh penduduk setempat antara lain adalah  sebagai dermaga kapal nelayan dan sebagai sumber mata pencaharian untuk mencari ikan sungai selain pembuatan beberapa keramba ikan dan alat transportasi. Tepi sungai di  sub DAS Banyuasin biasanya ditumbuhi dengan tanaman nipah dan hutan-hutan bakau yang sudah mulai rusak, juga banyak terdapat ilalang. Aktivitas rumah tangga juga banyak memberi masukan berupa muatan padatan tersuspensi ke dalam sungai sehingga di perairan pesisir dekat muara terdapat kandungan mpt yang sangat besar.

5.3.  Berdasarkan tampilan citra, sebaran MPT terlihat bahwa kandungan mpt di sepanjang sungai dan perairan dekat pantai sangat besar, lebih dari 6.230 mg/l yang diwakili oleh warna merah pada citra sebaran MPT.  Sebaran mpt tampak terkonsentrasi pada perairan sepanjang sungai dan mulut muara sungai. Diduga pada saat perekaman citra, pergerakan massa air menuju ke arah utara dan timur.  Terlihat bahwa konsentrasi mpt yang tinggi meluas sampai jauh ke tengah laut pada bagian utara, sedangkan di bagian utara dan barat, konsentrasi mpt yang tinggi hanya berada diperairan dekat pantai.

5.4.  Bagian tengah muara sungai Banyuasin mengandung mpt sebesar 2.300 – 4.056 mg/l, di bagian selatan mpt berkisar antara 4.500 – 6129 mg/l, sedangkan pada bagian utara kandungan mpt berkisar antara 1.700 – 4.800 mg/l. Semakin jauh dari daratan, kandungan mpt semakin berkurang, dikarenakan konsentrasi sedimen mulai menyebar meluas ke arah laut..

 

DAFTAR PUSTAKA

Chow, Ven Te dan E.V. Nens Rosalina. 1997. Open Channel Hydraulics (Hidrolika Saluran Terbuka ). Jakarta : Erlangga

 

Dake. J.M.K, Endang P. Tachyan, dkk. 1985. Hidrolika Teknik Edisi ke-2. Jakarta :Erlangga.

 

Gunn, R dan G.D Kinzer. 1949. The Terminal Velocity of Fall For Water Droplets In Stagnant Air. Amerika : J. Meteorol.

 

Junaidi, Indra. 1994. Skripsi. Palembang

 

Linsley. JR, Max . Kohler, dkk. 1996. Hidrologi Untu Insiyur Edisi Ke-3. Jakarta : Erlangga.

 

Syarifudin, Achmad. 1998. Modul Rangkuman Transport Sedimen. Palembang

 

Soemarto, C.D. 1999. Hidrologi Teknik Edisi Ke-2. Jakarta : Erlangga.

 

Triatmodjo, Bambang. 1996. Soal-soal Penyelesaian Hidroulika II. Yogyakarta : Beta Offset

 

 

PKM-A1

ESTIMASI NILAI KEDALAMAN HUJAN DALAM PENENTUAN              DEBIT BANJIR KOTA PALEMBANG

 Achmad Syarifudin1

Idrisen, Amelga Citra, Agus Purwanto2

1)        Dosen Program Studi Teknik Sipil

2)        Mahasiswa Program Studi Teknik Sipil

Fakultas Teknik

Universitas Bina Darma

Palembang

ABSTRACT

Most hydrologic design problems require usually the estimation of rainfall at sites where data records are limited or not available. At these location such as Palembang it is therefore necessary to estimate rainfall quantiles using the nonlinear regression analysis.

The regression can give consistent estimates of the parameters provided that explanatory variables are not highly correlated between themselves. However, by doing so, information contained fainfall depth with return period.

The result obtained from the study have confirmed the importance of common phenomenon the rainfall-depth such as rainfall intensity value of any time and return period smaller than any variable. Determinant of duration value was 99% with overflow coefisient and evaporation value.

Keywords : Rainfall-depth, duration, intensity

I. LATAR BELAKANG

1.1. Latar Belakang

Analisis frekuensi merupakan probabilistik statistik teknis yang sering dipakai untuk peluang kejadian banjir. Analisis tersebut membutuhkan data puncak banjir maksimum tahunan sesaat secara kontinu dan mempunyai seri data yang cukup panjang.

Hal ini sulit diperoleh terutama di luar Jawa. Bila terjadi hal tersebut diatas, mau tidak mau kita harus menggunakan seri data hujan tercatat yang relatif mempunyai data tahunan yang seadanya dan relatif lebih mudah diperoleh.

Untuk itu perlu mengestimasi besaran hujan rencana dengan periode ulang yang dikehendaki dengan menggunakan sebaran peluang yang sesuai dengan populasinya serta perlu dipilih sebaran peluang yang cocok atau lebih baik dari sebaran peluang yang ada.

1.2. Ruang Lingkup

Penelitian ini hanya merupakan analisa statistik data curah hujan terbatas dengan menggunakan analisa frekuensi standar error dan probabilitas sebaran peluang empiris.

1.3. Maksud dan Tujuan

Sesuai dengan ruang lingkup seperti diatas, maka diperlukan suatu analisia empiris berdasarkan data hujan dari berbagai model limpasan hujan tercatat dengan harapan akan diperoleh sebaran peluang yang cocok untuk dipakai sebagai data perhitungan debit banjir rencana ( Qr ).

II. METODOLOGI

Nilai kedalaman hujan dipengaruhi oleh durasi (lama hujan), jumlah seri data, dan nilai intensitas curah hujan. Secara empiris, rumus estimasi nilai kedalaman hujan yang ada hanya mempertimbangkan jumlah seri data hujan tercatat, ada yang hanya mempertimbangkan hujan maksimum, dan ada juga yang mengkombinasikan keduanya.

Metode yang lajim digunakan dalam menentukan nilai hujan rencana seperti :

1. Metode Gumbel

Rtr = R + K +Sx                    ……………………………………………          (1)

K = ( Ytr – Yn ) / Sn               ……………………………………………          (2)

Ytr = -Ln Ln T / (T-1)               ………………………………………….         (3)

Sx = √ (R-R)1/2 / (n-1)                  …………………………………….         (4)

I = (Xtr/24)  x (24 / tc )2/3 …………………………………………………..       (5)

dimana :

Rtr = curah hujan pada periode ulang tertentu (mm)

R = curah hujan maksimum rerata selama tahun pengamatan (mm)

Sx = standar deviasi

T = periode ulang (tahun)

I = intensitas curah hujan (mm/jam)

Tc = waktu konsentrasi (menit, jam)

2. Metode Haspers

Rtr = R + S . μ                 …………………………………………………        (6)

S = ½  ( R1 – R ) / μ + ( R2 – R ) / μ2            ………………………..        (7)

Dengan :

R1 = nilai hujan urutan pertama terbesar (mm)

R2 = nilai hujan urutan kedua terbesar (mm)

S = Standar deviasi

Μ = standar variabel

3. Metode Weduwen

Rtr = ( Mt x R2 ) / Mn                    ………………………………….             (8)

Dengan :

R2 = nilai hujan maksimum kedua (mm)

Mt, Mn = koefisien standar pada masing-masing periode ulang

4. Data hujan

Data hujan diperoleh dari  stasiun BMG Kenten dengan panjang seri data selama 20 tahun dari tahun 1981 s/d 2000 dan dianalisis dengan menggunakan pendekatan analisis frekuensi untuk memperoleh kedalaman / jumlah hujan rencana pada periode ulang tertentu.

5. Analisis data

Untuk mendapatkan rumus empiris estiamasi kedalaman hujan rencana dilakukan dengan analisis regresi terhadap variabel pengaruh dari nilai hujan tersebut.

Analisis regresi mengaktualisasikan bentuk hubungan antara dua variabel atau lebih yang menjadi bahan kajian, sedangkan untuk menguji ketepatan model dicari dengan menggunakan koefisien determinasi.

III. HASIL ANALISA DAN  PEMBAHASAN

3.1. Hasil Analisa

Hasil analisa kedalaman curah hujan dengan berbagai metode seperti terdapat pada tabel 3.1.  dibawah ini  :

Tabel 3.1. Nilai kedalaman hujan masing-masing metode

No.

R (tahun)

METODE

 

GUMBEL

HASPER

WEDUWEN

1.

2.

3.

4.

5.

5

10

20

50

100

88,2688

88,9745

89,6510

90,5279

91,1894

117,9855

134,2464

150,7696

173,2508

191,5964

109,7934

127,3663

147,9967

172,9547

191,5638

Sumber : hasil analisa, 2012

Curah hujan efefktif diambil sebesar 60% dari nilai curah hujan pada tabel 3.1. diatas.

Analisa perhitungan Intensitas curah hujan dengan lama hujan dihitung masing-masing dalam 5, 10, 15, 30, 60,  dan 120 menit adalah sebagai beikut :

Tabel 3.2. Nilai intensitas curah hujan

I

   

t (menit)

     

(mm/jam)

5

10

15

30

60

120

5

122,42

88,60

73,10

52,41

37,42

26,65

10

144,62

105,49

87,35

62,92

45,09

32,19

20

166,01

121,98

101,36

73,36

52,75

37,75

50

196,68

145,10

120,86

87,75

63,25

45,35

100

213,86

159,63

133,62

97,70

70,79

50,94

Sumber : Hasil analisa, 2012

Analiisa regresi berdasarkan pendekatan fungsi data transformasi log dengan bentuk kurva : Y = a.xb  yang memperlihatkan gambaran hubungan antara kedalaman hujan (efektif) dengan lama hujan.

3.2. Pembahasan

Analisa perhitungan kedalaman curah hujan, hasilnya memperlihatkan bahwa metode gumbel masih sesuai untuk dipakai dalam desain rencana dan diperlukan suatu optimasi nilai perbandingan masing-masing metode yang dipakai.

Dilihat dari hasil yang didapatkan, kecenderungan hasil dari intensitas curah hujan hujan pada waktu dan periode ulang tertentu, dimana semakin lama hujan semakin kecil intensitasnya. Hal ini disebabkan pengalihragaman hujan menjadi aliran mengalami proses alamiah  yang dikenal dengan siklus hidrologi.

Hasil regresi yang diperoleh menunjukkan bahwa faktor durasi (lama hujan) sangat dominan  mempengaruhi besarnya nilai hujan rencana, seperti diperlihatkan oleh masing-masing metode dan periode ulang (gambar pada lampiran). Dari gambar tersebut terlihat bahwa semakin lama hujan, semakin besar nilai hujan rencananya dengan koefisien determinasi (R2) = 0,99, artinya bahwa 99% hujan rencana sangat dipengaruhi oleh durasi (lama hujan), sedangkan hanya 1% saja dipengaruhi oleh faktor lain, yaitu koefisien limpasan air hujan dan penguapan.

IV. SIMPULAN

4.1. Kesimpulan

Dari penelitian yang telah dilakukan dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:

  1. Nilai intensitas hujan pada waktu dan periode ulang tertentu semakin lama semakin kecil dan berbanding terbalik dengan lama hujan;
  2. Durasi (lamanya hujan) sangat mempengaruhi besaran nilai hujan rencana, yang ditunjukkan dalam koefisien determinasi R2 sebesar 99%;
  3. Faktor koefisien limpasan hujan hanya sedikit berpengaruh terhadap besarnya nilai hujan rencana. Begitu juga dengan penguapan (evaporasi) hanya sedikit mempengaruhi besarnya nilai hujan rencana;

4.2. Saran

  1. Dalam analisa perhitungan statistik perlu memasukkan veriabel hidrologi lainnya, seperti evaporasi, infiltrasi dalam pengalihragaman hujan menjadi aliran;
  2. Perlu dikoreksi data sekunder yang tercatat dengan data lapangan, agar didapat hasil yang lebih akurat;
  3. Perlu analisis frekuensi data hujan gabungan dari curah hujan yang ada, sehingga di dapat perbandingan hasil yang diperoleh.

DAFTAR PUSTAKA

Bambang Triatmodjo, 1992, “Metode Numerik”, Beta Offset,  Yogyakarta.

Joersoen   Lubis,   1993,   “  Hidrologi  Sungai  “,  Departemen PU,  Yayasan Badan Penerbit PU, Jakarta.

Ray  K.   Linsley,   1986,  “  Hidrologi   Untuk   Insinyur  “   Penerbit Erlangga.

Sri Harto, 1989, “ Analisa Hidrologi “ , PAU IT UGM, Yogyakarta.

Shie-Yu   Liong,   1991,   “ Introduction    to    Urban    Hydrology “,   Kursus  singkat Hidrologi Perkotaan I, Yogyakarta.

Suyono S dan Takeda K, 1987, “Hidrologi untuk  Pengairan“, Pradnya  Paramita, Jakarta.

_________, 1989, “ Metode  Perhitungan  Debit   Banjir  “,   Dept.   PU Yayasan LPMB, Jakarta.

Soemarto, CD, 1987,  “Hidrologi  Teknik “, Usaha Nasional, Surabaya.

Syafrin Tiaif, I Sigit ,1999, “ Hubungan  Curah  Hujan  dan  Debit  Sungai “,

Prosiding PIT XVI, Bengkulu.

Ven Te Chow,  DR. Maidment,  1988, “ Applied Hydrology “,  Mc. Graw-Hill

Book Company.