Download - Laporan Akhir Perencanaan Drainase PT HAM
CV. Niaga Utama 2014
LAPORAN AKHIR
Perencanaan Sistem Drainase Lahan untuk Budidaya Tanaman Karet
di Areal Sub DAS Kelekar Seluas 50 Ha
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
i
KATA PENGANTAR
PT. Hamparan Alam Mandiri (PT. HAM) merupakan salah satu
perusahaan yang bergerak dalam bidang perkebunan karet.
Memperhatikan permintaan dunia terhadap komoditi karet yang terus
meningkat, maka PT. HAM berupaya untuk melakukan perluasan
tanaman karet di Kabupaten Muara Enim. Oleh karena sebagian
besar lahan milik PT. HAM di Kabupaten Muara Enim berada di tepi
Sungai Kelekar dengan topografi lahan yang relatif rendah, maka
resiko terjadinya banjir dan genangan pada lahan tersebut sangat
besar. Tujuan utama perencanaan sistem drainase lahan adalah
untuk mengantisipasi kelebihan air yang dapat menimbulkan masalah
banjir dan genangan. Drainase yang terkendali akan mendukung
pertumbuhan dan perkembangan tanaman.
Mengacu pada isi surat perjanjian kerjasama dan sesuai dengan
lingkup pekerjaan yang telah digariskan dalam Kerangka Acuan Kerja
(KAK), maka CV. Niaga Utama selaku konsultan menyampaikan
Laporan Akhir sebagai bagian dari sistem pelaporan yang
diwajibkan oleh pengguna jasa.
Ucapan terima kasih disampaikan kepada Direktur PT. HAM atas
kepercayaan yang telah diberikan kepada CV. Niaga Utama untuk
melaksanakan pekerjaan ini. Harapan kami semoga hasil pekerjaan
ini dapat bermanfaat sesuai dengan maksud dan tujuannya.
Palembang, Agustus 2014
Team Leader
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
ii
DAFTAR ISI
Hal
KATA PENGANTAR ................................................................ i DAFTAR ISI ......................................................................... ii
DAFTAR TABEL ..................................................................... iii DAFTAR GAMBAR ................................................................. iv
BAB I. PENDAHULUAN ....................................................... I-1
1.1 Latar Belakang ............................................... I-1 1.2 Tujuan ........................................................... I-5
1.3 Lingkup Kegiatan ............................................ I-5 1.4 Output Pekerjaan ............................................ I-6
1.5 Informasi Pekerjaan ........................................ I-7
BAB II. METODE PELAKSANAAN PEKERJAAN .......................... II-1 2.1 Kerangka Pendekatan ...................................... II-1
2.2 Tahapan Kegiatan ........................................... II-2
2.2.1 Persiapan ............................................. II-2 2.2.2 Pekerjaan Lapangan .............................. II-3
2.2.3 Pekerjaan Analisis ................................. II-3 2.2.4 Pemetaan dan Perencanaan ................... II-4
2.3 Metode Analisis ............................................... II-4 2.3.1 Analisis Hujan Rancangan ...................... II-4
2.3.2 Analisis Debit Banjir Rancangan .............. II-14 2.3.3 Analisis Kapasitas Tampung Saluran ........ II-24
BAB III. KONDISI UMUM WILAYAH ........................................ III-1
3.1 Letak Geografis dan Kondisi Topografi ............... III-1 3.2 Kemiringan Tanah ........................................... III-4
3.3 Jenis Tanah .................................................... III-5 3.4 Klimatologi ..................................................... III-6
3.5 Hidrologi ........................................................ III-12
BAB IV. KONSEP PERENCANAAN ........................................... IV-1
4.1 Karakteristik Lahan ......................................... IV-1 4.1.1 Hidrotopografi Lahan ............................. IV-2
4.1.2 Potensi Kedalaman Drainase (Drainabilitas) ...................................... IV-3
4.1.3 Tipe Tanah ........................................... IV-6 4.2 Perencanaan Sistem Drainase........................... IV-7
4.2.1 Drainase Maksimum .............................. IV-8
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
iii
4.2.2 Persyaratan Drainase ............................ IV-9
4.2.3 Dasar Drainase ..................................... IV-9 4.2.4 Kemampuan Drainase ............................ IV-9
4.2.5 Dimensi Saluran ................................... IV-10 4.2.6 Lebar Berm .......................................... IV-10
4.2.7 Tinggi Bebas ......................................... IV-11 4.2.8 Kemiringan Sisi Saluran dan Tanggul ....... IV-11
4.3 Pengamanan Banjir ......................................... IV-14
BAB V. RANCANGAN DETAIL ............................................... V-1 5.1 Perhitungan Curah Hujan dan Debit
Rancangan ..................................................... V-1 5.1.1 Perhitungan Curah Hujan Rancangan ....... V-1
5.1.2 Analisis Hidrograf Satuan ....................... V-8
5.1.3 Perhitungan Debit Rancangan ................. V-10 5.2 Rancangan Sistem Drainase ............................. V-12
5.2.1 Kondisi Batas dan Kriteria Rancangan ...... V-12 5.2.2 Rancangan Detail Saluran ...................... V-14
5.3 Kalkulasi Drainase ........................................... V-20
BAB VI. PENUTUP ............................................................... VI-1
LAMPIRAN
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
iv
DAFTAR TABEL
Hal
Tabel 3.1 Tinggi Rata-rata dari Permukaan Laut dan
Persentase Luas Kecamatan Terhadap Luas Kabupaten Dirinci Menurut Kecamatan dalam
Kabupaten Muara Enim ......................................... III-3
Tabel 3.2 Derajat Kemiringan dan Persentase Luas
Daerah Kabupaten Muara Enim.............................. III-4
Tabel 3.3 Luas Daerah Dirinci Menurut Jenis Tanah di
Kabupaten Muara Enim ......................................... III-5
Tabel 3.4 Sistem Sungai pada Sub DAS Ogan ........................ III-13
Tabel 5.1 Nilai Statistik Data Hujan ...................................... V-2
Tabel 5.2 Hujan Rancangan menurut Distribusi Normal........... V-3
Tabel 5.3 Hujan Rancangan menurut Distribusi Gumbel .......... V-4
Tabel 5.4 Hujan Rancangan menurut Distribusi Pearson III ...................................................................... V-4
Tabel 5.5 Hujan Rancangan menurut Distribusi Log-Pearson III .......................................................... V-5
Tabel 5.6 Hasil Uji Kesesuaian Distribusi ............................... V-7
Tabel 5.7 Periode Ulang dan Hujan Harian Rancangan ............ V-8
Tabel 5.8 Distribusi Curah Hujan CMB .................................. V-9
Tabel 5.9 Parameter HSS GAMA I ........................................ V-9
Tabel 5.10 Hasil Perhitungan HSS Gama I .............................. V-10
Tabel 5.11 Hasil Perhitungan Hidrograf Banjir Rancangan ......... V-11
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
v
DAFTAR GAMBAR
Hal
Gambar 2.1 Pendekatan Pelaksanaan Pekerjaan .................... II-2
Gambar 2.2 Hujan Rata-rata Polygon Thiessen ...................... II-7
Gambar 2.3 Unit Hidrograf Satuan GAMA I ............................ II-20
Gambar 3.1 Peta Wilayah Administratif Kabupaten Muara Enim ............................................................... III-2
Gambar 3.2 Peta Daerah Aliran Sungai (DAS) Musi ................ III-3
Gambar 3.3 Rata-rata Lama Penyinaran Matahari Bulanan ...... III-7
Gambar 3.4 Rata-rata Kelembaban Udara Bulanan ................. III-8
Gambar 3.5 Rata-rata Kecepatan Angin Bulanan .................... III-8
Gambar 3.6 Rata-rata Suhu Udara Bulanan ........................... III-9
Gambar 3.7 Rata-rata Curah Hujan Bulanan .......................... III-10
Gambar 3.8 Curah Hujan Bulanan Maksimum ........................ III-10
Gambar 3.9 Rata-rata Curah Hujan Harian Maksimum ............ III-11
Gambar 3.10 Curah Hujan Harian Maksimum .......................... III-11
Gambar 3.11 Rata-rata Jumlah Hari Hujan .............................. III-12
Gambar 4.1 Peta Kontur Lahan Perkebunan PT. HAM .............. IV-2
Gambar 4.2 Peta Mikrotopografi Lahan Perkebunan PT. HAM .......................................................... IV-3
Gambar 5.1 Grafik Curah Hujan Rancangan ........................... V-5
Gambar 5.2 Besaran Curah Hujan Harian Maksimum
Tahunan Hasil Pengamatan dan Prediksi .............. V-6
Gambar 5.3 Hidrograf Satuan Sintetik (HSS) GAMA I .............. V-10
Gambar 5.4 Hidrograf Banjir Rancangan ............................... V-11
Gambar 5.5 Peta Rencana Sistem Drainase ........................... V-15
Gambar 5.6 Skema Arah Aliran Air ....................................... V-16
Gambar 5.7 Sketsa Penampang Melintang Saluran Primer ....... V-17
Gambar 5.8 Sketsa Penampang Melintang Saluran
Kolektor .......................................................... V-18
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
vi
Gambar 5.9 Sketsa Penampang Melintang Saluran
Pembuang ....................................................... V-18
Gambar 5.10 Sketsa Penampang Melintang Saluran
Sekunder ......................................................... V-19
Gambar 5.11 Kedalaman Air pada Ruas Saluran Primer
CP4, Kolektor CK6, dan Saluran Sekunder CS5 ................................................................ V-19
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
I-1
Pendahuluan
1.1 Latar Belakang
Karet (Havea brasiliensis) merupakan salah satu komoditas
perkebunan. Tanaman karet berasal dari Brasil. Tanaman ini
merupakan sumber utama bahan karet alam dunia. Sebagai
penghasil lateks, karet merupakan salah satu tanaman yang
dibudidayakan secara besar-besaran.
Perkebunan karet memiliki peranan penting bagi perekonomian
nasional, yaitu sebagai sumber devisa, sumber bahan baku
industri, sumber pendapatan dan kesejahteraan masyarakat,
serta sebagai pengembangan pusat-pusat pertumbuhan
perekonomian di daerah dan sekaligus berperan dalam
pelestarian fungsi lingkungan hidup. Devisa negara yang
dihasilkan dari komoditas karet ini cukup besar. Tanaman karet
merupakan salah satu komoditi perkebunan yang menduduki
posisi cukup penting sebagai sumber devisa non migas bagi
Indonesia.
Prospek perkaretan dunia diperkirakan semakin cerah, sehingga
pengembangan agribisnis karet di Indonesia diarahkan pada
usaha agribisnis yang berbasis lateks dan kayu yang berdaya
saing tinggi, mensejahterakan, berwawasan lingkungan, dan
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
I-2
berkelanjutan. Tujuan utama pasar hasil produksi tanaman karet
Indonesia adalah ekspor. Di pasar internasional (perdagangan
bebas), produk karet Indonesia menghadapi persaingan ketat.
Karet merupakan komoditi ekspor yang mampu memberi
kontribusi dalam upaya peningkatan devisa Indonesia. Setiap
tahun, ekspor karet Indonesia terus menunjukkan peningkatan,
dari 1.0 juta ton pada tahun 1985 menjadi 1.3 juta ton pada
tahun 1995 dan 1.9 juta ton pada tahun 2004. Pendapatan
devisa dari komoditi ini pada tahun 2004 mencapai US$ 2.25
milyar, yaitu 5% dari pendapatan devisa non-migas.
Pada tahun 2005, produksi karet nasional sekitar 2.2 juta ton,
dengan luas area perkebunan karet lebih dari 3.2 juta ha yang
tersebar di seluruh wilayah Indonesia. Dari luasan tersebut, 85%
diantaranya merupakan perkebunan karet milik rakyat, dan
hanya 7% perkebunan besar milik negara, serta 8% perkebunan
besar milik swasta. Sejumlah lokasi di Indonesia memiliki
keadaan lahan yang cocok untuk pertanaman karet.
Sebagian besar lahan tersebut berada di wilayah Sumatera dan
Kalimantan.
Luas areal perkebunan karet di Indonesia Pada tahun 2009
mencapai 3.4 juta ha dengan total produksi 2.4 juta ton. Volume
ekspor komoditas karet pada tahun 2008 mampu menghasilkan
devisa bagi negara sebesar US$ 2.76 milyar dari total ekspor
sebesar 2.3 juta ton. Jumlah tersebut masih dapat ditingkatkan
lagi dengan memberdayakan lahan-lahan kosong tidak produktif
yang sesuai untuk tanaman karet. Dengan memperhatikan
adanya peningkatan permintaan dunia terhadap komoditi karet
di masa yang akan datang, maka upaya perluasan tanaman
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
I-3
karet dan peremajaaan kebun merupakan langkah yang efektif
untuk dilaksanakan.
Pengembangan perkebunan karet memerlukan pengelolaan dan
teknologi budidaya yang tepat. Pada dasarnya, tanaman karet
memerlukan persyaratan terhadap kondisi iklim untuk
menunjang pertumbuhan dan keadaan tanah sebagai media
tumbuhnya.
Lahan kering untuk pertumbuhan tanaman karet pada umumnya
lebih mempersyaratkan sifat fisik tanah dibandingkan dengan
sifat kimianya. Hal ini disebabkan karena perlakuan kimia tanah
agar sesuai dengan syarat tumbuh tanaman karet dapat lebih
mudah dilakukan dibandingkan dengan perbaikan sifat fisiknya.
Berbagai jenis tanah dapat sesuai dengan syarat tumbuh
tanaman karet, baik tanah vulkanis muda dan tua, bahkan pada
tanah gambut yang kurang dari 2 meter.
Tanaman karet memerlukan curah hujan maksimum antara
2.500 mm hingga 4.000 mm per tahun, dengan banyaknya hari
hujan berkisar antara 100 hingga 150 hari hujan per tahun.
Namun demikian, jika sering terjadi hujan pada pagi hari, maka
produksi akan berkurang.
Indonesia merupakan daerah yang beriklim basah. Curah hujan
untuk tanaman karet pada umumnya cukup, namun seringkali
jumlahnya tidak sesuai dengan kebutuhan untuk pertumbuhan
tanaman, sehingga diperlukan pengelolaan air yang tepat.
Pengelolaan air tidak hanya terbatas pada pembuangan
(drainage) air untuk mengatasi masalah kelebihan air, tetapi
juga pemasukan (supply) air untuk mencukupi kebutuhan air
tanaman.
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
I-4
Pada daerah basah, keperluan drainase lebih besar dibandingkan
daerah kering. Drainase berfungsi untuk mengurangi dan/atau
membuang kelebihan air dari suatu kawasan atau lahan,
sehingga lahan dapat difungsikan secara optimal. Drainase yang
optimal akan dapat meningkatkan susunan tanah serta
menyempurnakan produktivitas tanah.
Hasil orientasi lapangan menunjukkan bahwa sebagian besar
lahan milik PT. Hamparan Alam Mandiri di Kabupaten Muara
Enim berada di tepi Sungai Kelekar dengan topografi lahan relatif
rendah, sehingga resiko terjadinya banjir dan genangan pada
lahan tersebut sangat besar. Ancaman banjir dan genangan akan
terjadi setiap tahun jika tidak dilakukan upaya pengendalian dan
penanggulangan secara tepat.
Pada umumnya, sebagian besar lahan yang tergenang
disebabkan karena limpasan air dari Sungai Kelekar dan
beberapa anak sungainya. Luapan terjadi karena volume air di
sungai tersebut telah melampaui kapasitas tampung sungai.
Pada beberapa lokasi lahan terdapat cekungan. Pada kejadian
hujan normal saja, genangan dapat terjadi pada lahan cekungan
tersebut, apalagi jika terjadi hujan dengan intensitas yang tinggi,
maka luasan dan kedalaman genangan akan bertambah.
Pembuatan saluran atau parit memang merupakan salah satu
solusi untuk menanggulangi masalah genangan, namun
pembuatan saluran harus memperhatikan banyak aspek, seperti
tata letak, dimensi saluran, serta pertimbangan faktor
klimatologi, hidrologi, dan topografi sehingga saluran dapat
berfungsi dengan optimal.
Oleh karena itu, PT. Hamparan Alam Mandiri memandang perlu
dilakukannya perencanaan sistem drainase lahan untuk
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
I-5
mengantisipasi masalah banjir dan genangan sehingga dapat
mendukung pertumbuhan dan perkembangan tanaman.
1.2 Tujuan
Tujuan utama perencanaan sistem drainase lahan adalah untuk
mengantisipasi kelebihan air yang dapat menimbulkan masalah
banjir dan genangan. Drainase yang terkendali akan mendukung
pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Tujuan utama
tersebut dapat dicapai melalui beberapa tujuan khusus sebagai
berikut:
1. Mempelajari karakteristik biofisik lahan dan sistem sungai;
2. Melakukan pengukuran topografi lahan;
3. Melakukan analisis hidroklimatologi;
4. Merancang sistem drainase lahan dan bangunan pengendali
air; serta
5. Melakukan pengawasan pelaksanaan pekerjaan pembuatan
sistem drainase lahan.
1.3 Lingkup Kegiatan
Ruang lingkup kegiatan adalah sebagai berikut:
1. Identifikasi lokasi.
2. Survei/investigasi:
a. Pengumpulan data sekunder;
b. Identifikasi sistem sungai;
c. Pengukuran topografi; dan
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
I-6
d. Pengambilan sample tanah.
3. Analisis:
a. Analisis sifat fisik tanah;
b. Analisis klimatologi;
c. Analisis hidrologi; dan
d. Analisis hidrolika.
4. Pemetaan dan perencanaan:
a. Pemetaan topografi lahan;
b. Perencanaan sistem drainase lahan dan bangunan
pengendali air; serta
c. Gambar desain.
5. Pengawasan pelaksanaan pekerjaan pembuatan sistem
drainase lahan
1.4 Output Pekerjaan
Output dari pekerjaan ini adalah:
1. Informasi karakteristik biofisik lahan dan sistem sungai, serta
kondisi hidroklimatologi;
2. Peta topografi lahan;
3. Peta rencana sistem drainase lahan dan bangunan
pengendali air; serta
4. Gambar desain.
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
I-7
1.5 Informasi Pekerjaan
Informasi pelaksanaan pekerjaan:
1. Nama Pekerjaan : Perencanaan sistem drainase lahan
untuk budidaya tanaman karet di
areal sub DAS Kelekar seluas 50 ha
(lima puluh hektar).
2. Lokasi : Kabupaten Muara Enim Provinsi
Sumatera Selatan.
3. Pemberi Tugas : PT. Hamparan Alam Mandiri.
4. Konsultan Perencana : CV. Niaga Utama.
5. Sumber Dana : PT. Hamparan Alam Mandiri.
6. Waktu Pelaksanaan : 40 (empat puluh) hari kalender.
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
II-1
Metode Pelaksanaan
Pekerjaan
2.1 Kerangka Pendekatan
Kerangka pendekatan studi yang digunakan dalam pekerjaan ini
dirancang dengan tujuan agar pelaksanaan pekerjaan dapat
runtut, jelas, efektif, dan efisien. Untuk mencapai sasaran yang
diharapkan dalam pekerjaan ini, maka dilakukan beberapa
tahapan pekerjaan yang terdiri atas:
1. Identifikasi permasalahan sebagai bentuk pemahaman
terhadap wilayah kajian yang kemudian akan menjadi dasar
dalam pelaksanaan survei lapangan dan pengumpulan data;
2. Survei lapangan dan pengumpulan data;
3. Analisis dan perencanaan, dilakukan terhadap data dan
informasi yang telah diperoleh selama survei dan
pengumpulan data;
4. Diskusi dan konsultasi; serta
5. Penyusunan rekomendasi teknis.
Melalui pendekatan tersebut, maka diharapkan akan terjadi
dialog dan masing-masing pihak dapat mengemukakan pendapat
teknis (scientific opinion) terhadap persoalan yang ada, serta
mendapatkan feed back atas hasil yang telah diperoleh dalam
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
II-2
proses pelaksanaan pekerjaan. Dengan demikian, hasil studi
yang dilakukan dapat bermanfaat sesuai dengan maksud dan
tujuannya. Secara ringkas, bagan alir pekerjaan dapat dilihat
pada Gambar 2.1.
Gambar 2.1 Pendekatan Pelaksanaan Pekerjaan
2.2 Tahapan Kegiatan
Untuk mencapai sasaran yang diharapkan dalam studi ini, maka
dilakukan beberapa tahapan pekerjaan yang terdiri atas 3 (tiga)
kegiatan utama, yaitu:
2.2.1 Persiapan
Tahap persiapan meliputi:
1. Mobilisasi tenaga dan peralatan;
2. Koordinasi tim; dan
REKOMENDASI
IDENTIFIKASI MASALAH
SURVEI &
PENGUMPULAN DATA
ANALISIS &
PERENCANAAN
N
DISKUSI/
KONSULTAS
I
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
II-3
3. Pengumpulan data sekunder, seperti peta lokasi, data
iklim dan hidrologi, research study, serta data
pendukung lainnya.
2.2.2 Pekerjaan Lapangan
Pekerjaan lapangan meliputi:
1. Identifikasi sistem sungai;
2. Identifikasi morfologi sungai utama dan anak sungai;
3. Identifikasi tanggul alam dan buatan;
4. Identifikasi sistem jaringan tata air eksisting;
5. Pengamatan muka air di sungai, saluran, dan lahan;
6. Identifikasi arah aliran dan genangan;
7. Pengamatan karakteristik fisik lahan;
8. Pengukuran topografi lahan; dan
9. Pencatatan koordinat geografi pada masing-masing
titik pengukuran.
2.2.3 Pekerjaan Analisis
Pekerjaan analisis meliputi:
1. Analisis sifat fisik tanah;
2. Analisis klimatologi;
3. Analisis hidrologi; dan
4. Analisis hidrolika.
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
II-4
2.2.4 Pemetaan dan Perencanaan
Pekerjaan pemetaan dan perencanaan meliputi:
1. Pemetaan topografi lahan;
2. Perencanaan sistem drainase lahan dan bangunan
pengendali air; serta
3. Gambar desain.
2.3 Metode Analisis
2.3.1 Analisis Hujan Rancangan
Analisis hujan rancangan bertujuan untuk menetapkan
besaran curah hujan rancangan dengan periode ulang
tertentu. Hujan rancangan diprakirakan dengan cara
analisis frekuensi. Analisis ini didasarkan pada sifat
statistik data hujan yang tersedia untuk memperoleh
kemungkinan besaran hujan di masa yang akan datang.
Penetapan besaran hujan rancangan dapat dipilih dari
salah satu distribusi yang paling sesuai dengan sifat
statistik dari seri data hujan. Untuk penggambaran data
hujan pada kertas probabilitas distribusi digunakan cara
yang dikembangkan oleh Weibull-Gumbel, yaitu dengan
mengurutkan data dari data terkecil ke terbesar dan
probabilitasnya dihitung dengan persamaan:
%1
)(
N
mXXP i
dengan
P(Xi ≤ X) : probabilitas data hujan pada nomor
urut ke-i;
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
II-5
m : nomor urut data; dan
N : jumlah data.
Analisis awal yang dilakukan untuk memilih distribusi
frekuensi yang sesuai dengan seri data hujan suatu DAS
yaitu dengan menghitung nilai statistik data hujan,
meliputi rata-rata seri data hujan, standar deviasi,
koefisien variasi, koefisien kemiringan atau asimetri
(skewness), dan koefisien kurtosis. Nilai statistik data
hujan yang dihitung adalah:
a. Nilai rata-rata ( X )
N
X
X
N
i
i 1
b. Standar deviasi (S)
1
)( 2
1
N
XX
S
N
i
i
c. Koefisien variasi (Cv)
X
SCv
d. Koefisien kemiringan (Cs)
3
13
)()2)(1(
N
i
i XXSNN
NCs
e. Koefisien kurtosis (Ck)
N
i
i XXSNNN
NCk
1
4
4
2
)()3)(2)(1(
Analisis hujan rancangan dilakukan melalui beberapa
tahapan, yaitu uji konsistensi data curah hujan, analisis
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
II-6
hujan wilayah, analisis distribusi frekuensi, uji kecocokan,
dan terakhir pemilihan distribusi hujan terbaik yang akan
dipakai sebagai curah hujan rancangan untuk analisis
debit rancangan.
1. Uji Konsistensi
Uji konsistensi dilakukan terhadap data curah hujan
tahunan yang dimaksudkan untuk mengetahui ada
tidaknya penyimpangan data curah hujan, sehingga
dapat disimpulkan apakah data tersebut layak dipakai
dalam perhitungan hidrologi atau tidak. Keadaan ini
dapat diperlihatkan dan sekaligus dikoreksi dengan
menggambarkan suatu grafik orthogonal yang disebut
mas curve, yaitu suatu kurva yang membandingkan
antara hujan tahunan kumulatif stasiun yang diuji
dengan rata-rata hujan tahunan kumulatif dari stasiun
yang lain.
2. Analisis Hujan Wilayah (Area Rainfall)
Data curah hujan yang diperoleh dari alat penakar
hujan merupakan hujan yang hanya terjadi pada
suatu tempat atau titik saja (point rainfall). Mengingat
curah hujan sangat bervariasi terhadap tempat
(space), maka untuk kawasan yang luas, satu alat
penakar hujan tidak akan cukup untuk
menggambarkan curah hujan di wilayah tersebut.
Oleh karena itu, di berbagai tempat pada daerah
aliran sungai perlu dipasang alat penakar hujan.
Untuk mendapatkan rata-rata hujan wilayah perlu
dianalisis terlebih dahulu hujan titik (point rainfall)
yang merupakan hujan harian maksimum dari
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
II-7
masing-masing stasiun hujan. Analisis curah hujan
wilayah dalam studi ini menggunakan metode Poligon
Thiessen.
Metode ini berdasarkan rata-rata tertimbang
(weighted average). Setiap pos penakar curah hujan
memiliki daerah yang dibentuk dengan
menggambarkan garis-garis sumbu tegak lurus
terhadap garis penghubung di antara dua buah pos
penakar hujan.
Gambar 2.2 Hujan Rata-rata Polygon Thiessen
Misalkan Ai menyatakan luas daerah pengaruh pos
penakar pertama. A2 adalahuas daerah pengaruh pos
penakar kedua, dan seterusnya. Jumlah A1 + A2 +…+
An = A adalah jumlah luas seluruh daerah yang dicari
tinggi curah hujan rata-ratanya. Jika pos penakar
pertama menakar tinggi hujan d1, pos penakar kedua
menakar d2, dan pos penakar ke-n menakar dn, maka
tinggi curah hujan rata-rata wilayah dapat dihitung
dengan persamaan:
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
II-8
n
i
iin
i i
ii
n
nn
A
dA
A
dA
AAA
dAdAdAd
1121
2211
...
...
Jika ii P
A
A merupakan persentanse luas pada pos
penakar ke-i yang jumlahnya untuk seluruh luas
adalah 100%, maka:
n
i
iidpD1
dengan
A : luas area;
D : tinggi curah hujan rata-rata area;
di : tinggi curah hujan pada pos penakar i;
Ai : luas daerah pengaruh pos penakar i;
n
i
iP1
= Jumlah persentase luas = 100%.
3. Analisis Distribusi Frekuensi
Sistem hidrologi kadang-kadang dipengaruhi oleh
kejadian-kejadian ekstrim seperti banjir dan
kekeringan. Besarnya peristiwa ekstrim berbanding
terbalik dengan frekuensi kejadiannya, peristiwa yang
luar biasa ekstrim kejadiannya sangat langka.
Tujuan analisis frekuensi adalah berkaitan dengan
peristiwa-peristiwa ekstrim yang berkaitan dengan
frekuensi kejadiannya melalui penerapan distribusi
kemungkinan. Data hidrologi yang diasumsikan tidak
tergantung (independent) dan terdistribusi secara
acak dan bersifat skokastik.
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
II-9
Frekuensi hujan adalah besarnya kemungkinan suatu
besaran curah hujan yang disamai atau dilampaui.
Sebaliknya periode ulang atau (return period) adalah
waktu hipotetik dimana hujan dengan suatu besaran
tertentu akan disamai atau dilampaui.
Beberapa jenis distribusi frekuensi yang umum
digunakan dalam analisis hidrologi yaitu distribusi
Normal, Gumbel, Pearson Tipe III, dan distribusi
Log-Pearson Tipe III. Masing-masing distribusi
memiliki sifat khas tertentu yang ditunjukkan oleh
sifat statistik dari seri data hujan.
a. Distribusi Normal
Sifat khusus distribusi Normal yaitu koefisien
asimetri mendekati nol (Cs0) dan koefisien
kurtosis mendekati tiga (Ck3).
Tahapan perhitungan dalam menetapkan hujan
rancangan menurut distribusi Normal adalah
sebagai berikut:
Tentukan Rmax(1), Rmax(2), …, Rmax(N)
Hitung nilai rata-rata (mean):
N
R
R
N
i
i 1
)max(
Hitung standar deviasi:
1
)(1
2
)max(
N
RR
S
N
i
i
Hitung nilai KTr:
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
II-10
Nilai KTr diperoleh berdasarkan periode ulang.
Hitung curah hujan rancangan:
TrTr SKRR
b. Distribusi Gumbel
Sifat dari distribusi Gumbel yaitu koefisien asimetri
(Cs) 1.1396 dan koefisien kurtosis (Ck) 5.4002.
Tahapan perhitungan dalam menetapkan hujan
rancangan menurut distribusi Gumbel adalah
sebagai berikut:
Tentukan Rmax(1), Rmax(2), …, Rmax(N)
Hitung nilai rata-rata (mean):
N
R
R
N
i
i 1
)max(
Reduksi mean sebagai fungsi probabilitas:
1Tr
TrLnLnYTr
Tentukan koefisien Yn dan Sn:
Besarnya koefisien Yn dan Sn dapat dilihat pada
Tabel nilai Yn dan Sn distribusi Gumbel.
Hitung standar deviasi:
1
)(1
2
)max(
N
RR
S
N
i
i
Hitung curah hujan rancangan:
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
II-11
n
nTrTrS
SYYR )(
c. Distribusi Pearson III
Distribusi ini digunakan apabila nilai
parameter-parameter statistik yang diperoleh
tidak menunjukkan distribusi Normal maupun
Gumbel.
Tahapan perhitungan dalam menetapkan hujan
rancangan menurut distribusi Pearson III adalah
sebagai berikut:
Tentukan Rmax(1), Rmax(2), …, Rmax(N)
Hitung nilai rata-rata (mean):
N
R
R
N
i
i 1
)max(
Hitung standar deviasi:
1
)(1
2
)max(
N
RR
S
N
i
i
Hitung koefisien skewness:
3
1
)max(3)(
)2)(1(
N
i
i RRSNN
NCs
Hitung nilai KTr:
Nilai KTr diperoleh berdasarkan periode ulang
dan nilai Cs.
Hitung curah hujan rancangan:
TrTr SKRR
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
II-12
d. Distribusi Log-Pearson III
Tahapan perhitungan dalam menetapkan hujan
rancangan menurut distribusi Log-Pearson III
adalah sebagai berikut:
Tentukan LogRmax(1), LogRmax(2), …, LogRmax(N)
Hitung nilai rata-rata (mean):
N
RLog
RLog
N
i
i 1
)max(
Hitung standar deviasi:
1
)(1
2
)max(
N
RLogRLog
S
N
i
i
Log
Hitung koefisien skewness:
3
1
)max(3)(
)2)(1(
N
i
i
Log
RLogRLogSNN
NCs
Hitung nilai KTr:
Nilai KTr diperoleh berdasarkan periode ulang
dan nilai Cs.
Hitung logaritma curah hujan rancangan:
TrLogTr KSRLogRLog
Hitung curah hujan rancangan:
TrRLog
TrR 10
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
II-13
Untuk mengetahui kesesuaian distribusi yang
digunakan, maka dilakukan 2 pengujian, yaitu: 1)
Nilai koefisien korelasi (R) antara hasil dugaan dan
pengamatan; serta 2) Galat baku pendugaan atau
Root Mean Square Error (RMSE).
Distribusi yang sesuai dicirikan oleh nilai R yang relatif
besar dan RMSE hasil pendugaan relatif kecil. Semakin
besar nilai R dan/atau semakin kecil nilai RMSE, maka
nilai dugaan yang dihasilkan semakin baik. Kedua nilai
tersebut diperoleh dari persamaan berikut:
N
i
N
i
ii
N
i
ii
yyxx
yyxx
R
1 1
22
1
)()(
))((
dan
N
xy
RMSE
N
i
ii
1
2)(
dengan
yi : Nilai pengamatan pada waktu ke-i.
y : Nilai rata-rata pengamatan.
xi : Nilai dugaan pada waktu ke-i.
: Nilai rata-rata dugaan.
N : Jumlah pengamatan.
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
II-14
2.3.2 Analisis Debit Banjir Rancangan
Banjir adalah suatu keadaan aliran sungai, dimana
permukaan airnya lebih tinggi dari suatu ketinggian
tertentu, pada umumnya ditetapkan sama dengan tinggi
bantaran sungai. Debit banjir adalah besarnya aliran
sungai yang diukur dalam satuan (m3/det) pada waktu
banjir.
Debit banjir rancangan adalah debit banjir yang
dipergunakan sebagai dasar untuk merencanakan
kemampuan dan ketahanan suatu bangunan pengairan
yang akan dibangun pada alur suatu sungai.
Probabilitas atau kejadian banjir untuk masa mendatang
dapat diramalkan melalui analisis hidrologi dengan
menerapkan metode statistik sesuai parameter hidrologi.
Dalam pemilihan banjir rancangan untuk bangunan air
sangat tergantung pada analisis statistik dari urutan
kejadian banjir, baik berupa debit air dari sungai maupun
curah hujan maksimum. Beberapa pertimbangan dalam
pemilihan banjir rancangan antara lain yaitu besarnya
kerugian yang akan diderita kalau bangunan dirusak oleh
banjir dan sering tidaknya kerusakan terjadi, umur
ekonomis bangunan, serta biaya pembangunan.
Analisis debit banjir yang biasa dipakai yaitu analisis
rasional dan empiris. Formula yang digunakan didasarkan
pada persamaan rasional seperti Melchior, Haspers, dan
Rasional Jepang. Perhitungan debit banjir dengan metode
tersebut hanya untuk mengetahui besarnya debit
maksimum (puncak), tanpa menunjukkan kronologis
kenaikan serta penurunan debit yang terjadi.
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
II-15
Sementara itu, pada metode empiris yang dikenal seperti
Unit Hidrograf Nakayasu, Unit Hidrograf-Snyder, dan Unit
Hidrograf Gama I, di samping dapat menunjukkan
besarnya debit puncak, juga dapat menggambarkan
kronologis peningkatan dan penurunan debit seperti
kondisi nyata.
1. Unit Hidrograf
a. Komponen Hidrograf
Hidrograf satuan suatu Daerah Aliran Sungai (DAS)
adalah suatu limpasan langsung yang diakibatkan
oleh suatu hujan efektif yang terbagi rata dalam
waktu dan ruang. DAS dipandang sebagai blok
yang sistemnya ditandai oleh respons Q input
tertentu.
Input
Hujan efektif dan Basin Recharge.
Proses
Merupakan kombinasi dari karakteristik hujan
seperti: tipe, intensitas, durasi dan distribusi
hujan, defisit kelembaban tanah, berlangsung
arahnya hujan, dan kondisi iklim, dengan
karakteristik DPS seperti: ukuran DPS, bentuk
DPS, elevasi DPS, kemiringan sungai,
kerapatan sungai, kerapatan drainase, susunan
sistem sungai, jenis tanah, serta jenis vegetasi
penutup.
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
II-16
Response (Output)
Setiap DPS memiliki karakteristik hujan dan
kondisi fisik yang berbeda, sehingga setiap
hidrograf di setiap DPS, memiliki komponen
hidrograf yang berbeda.
Komponen hidrograf terdiri dari:
Aliran Dasar (Base Flow)
Merupakan debit minimum yang masih terjadi
karena adanya aliran yang keluar (out flow).
Rising Limb
Hujan yang jatuh akan kehilangan air akibat
intersepsi, infiltrasi, dan kemudian sisanya
menjadi limpasan air permukaan (surface run
off). Limpasan air menuju ke sungai dan tinggi
muka air bergerak naik. Tinggi muka air yang
mulai bergerak sampai debit puncak (Qp)
disebut rising limb, atau kurva yang
menggambarkan naiknya debit aliran
permukaan sejak awal pengaruh hujan sampai
dengan tercapainya puncak.
Recession Limb
Setelah debit puncak tercapai, selanjutnya
grafik debit mulai menurun, kondisi ini disebut
recession limb, atau kurva yang
menggambarkan turunnya debit aliran
permukaan sejak tercapainya puncak sampai
dengan akhir pengaruh hujan.
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
II-17
Inflextion Point
Setelah debitnya menurun, mulailah penarikan
tampungan dari tanah karena kontribusi
surface run off ke kontribusi ground water run
off.
Time Lag/Basin Lag
Adalah waktu yang diukur dari pusat
hyeterograf (pertengahan terjadinya hujan)
sampai dengan puncak hidrograf.
Time of Consentrasion
Adalah waktu yang diukur dari hyetrograf
sampai dengan inflection point, atau waktu
antara berakhirnya hujan sampai dengan
terjadinya debit puncak.
b. Penggunaan dan Pembatasan Unit Hidrograf
Tujuan penggunaan unit hidrograf yaitu untuk:
Peramalan banjir akibat hujan maksimum.
Peramalan banjir ini digunakan untuk
mendesain bangunan banjir.
Memperpanjang data banjir berdasarkan
pengamatan hujan.
Peramalan banjir dan warning system yang
berdasarkan data hujan.
Pembatasan:
Distribusi hujan merata seluruh DPS.
Intensitas hujan memiliki durasi yang konstan
untuk hujan berlebih (excessive rainfall).
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
II-18
Metode Unit Hidrograf masih dapat dipakai
dengan batasan maksimum luas DPS adalah
5.000 km2.
Untuk DPS yang luas, dapat dibagi menjadi
sub-sub DPS dan dibuat unit hidrograf per sub-
DPS. Hidrograf limpasan langsung (DRH)
diadakan penelusuran (routing) melalui kondisi
sungai tertentu untuk mendapatkan DRH
komposit pada titik yang ditinjau.
Untuk DPS yang kecil paling tidak luasnya 200
ha.
DPS harus tidak memiliki tampungan yang
besar (storage, kolam, tampungan tebing
sungai) dimana tampungan tersebut akan
mempengaruhi hubungan hujan dan debit.
c. Konvulasi Unit Hidrograf
Unit hidrograf adalah grafik debit-waktu yang
merupakan respon dari hujan yang besar dan
durasi waktunya satu satuan. Misalnya besar hujan
diambil 1 mm dan durasi 1 jam, ini akan
menghasilkan suatu hidrograf:
Ordinat debit tertentu;
Besarnya debit maksimum tertentu; dan
Lamanya waktu banjir tertentu.
Untuk menghitung debit banjir yang sesungguhnya
akan sangat terpengaruh oleh besarnya hujan dan
lamanya durasi hujan yang terjadi. Besar debit
banjir yang dimaksud merupakan konvulasi dari
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
II-19
unit hidrograf yang telah dikalikan dengan
besarnya hujan dan lamanya waktu jatuhnya
hujan.
Prinsip Unit Hidrograf dan Konvulasi adalah
sebagai berikut:
Durasi hujan yang sama pada DPS yang sama
akan menghasilkan waktu banjir yang
sama/tetap.
Tinggi hujan P akan menghasilkan tinggi
koordinat hidrograf yang proposional.
Hujan dengan besar dan durasi tidak sama
dengan satu satuan akan menghasilkan
hidrograf yang proporsional. Dalam hal ini hasil
hidrografnya merupakan penggabungan atau
konvulasi dari unit hidrografnya.
2. Metode Empiris Unit Hidrograf Sintetik
Unit hidrograf diperlukan dengan alasan:
Banyak DPS yang tidak mempunyai pos duga air
otomatis, yang ada hanya data curah hujan harian.
Untuk meniru unit hidrograf yang diakibatkan oleh
hujan efektif.
Metode empiris yang banyak digunakan untuk
membuat hidrograf sintetik adalah Unit Hidrograf
Nakayasu, Unit Hidrograf Snyder, dan Unit Hidrograf
GAMA I. Dalam studi ini akan digunakan Unit
Hidrograf GAMA I.
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
II-20
Metode GAMA I merupakan metode yang sesuai
dengan kondisi DAS di Indonesia, khususnya Pulau
Jawa, karena telah dikalibrasikan dengan DAS yang
terdapat di Pulau Jawa. Bentuk tipikal HSS (Hidrograf
Satuan Sintetik) Gama I ditandai dengan parameter
waktu naik (time of rise), waktu dasar (base time) dan
debit puncak (peak discharge) seperti pada Gambar
2.3.
Gambar 2.3 Unit Hidrograf Satuan GAMA I
Tahapan proses perhitungan hidrograf banjir dengan
metode GAMA I adalah sebagai berikut:
1. Menetapkan stasiun hujan terpilih yang mewakili
hujan DAS berdasarkan posisi satsiun hujan,
kualitas, dan panjang data hujan harian;
2. Menghitung hujan harian rerata DAS (hujan DAS)
dan memilih hujan harian maksimum DAS;
3. Menetapkan hujan harian maksimum DAS
rancangan berdasarkan hasil langkah (2) dengan
metode Analisis Frekuensi;
Q (
m3/d
t)
t (jam)
Qt = Qp e-t/k
Qp
Tr
Tb
t
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
II-21
4. Menentukan distribusi hujan jam-jaman rancangan
dengan metode terpilih;
5. Menetapkan HSS GAMA I dengan parameter DAS
lain terkait, yaitu indeks Phi dan Base Flow; dan
6. Menghitung hidrograf banjir pada masing-masing
periode ulang yang ditetapkan.
Sisi naik HSS GAMA I merupakan garis lurus,
sedangkan sisi resesi merupakan liku eksponensial
sesuai dengan persamaan berikut:
k
t
pt eQQ
dengan
Qt : debit pada jam ke-t (m3/dt);
Qp : debit puncak (m3/dt);
t : waktu dari saat terjadinya debit puncak
(jam); dan
k : koefisien tampungan (jam).
Persamaan-persamaan yang digunakan dalam HSS
GAMA I adalah sebagai berikut:
1. Waktu puncak HSS GAMA I (Tr)
Tr = 0,430(L/100SF)3+1,0665 SIM + 1,2775
2. Debit puncak banjir (Qp)
Qp = 0,1836 . A 0,5886. Tr -0,4008. JN 0,2381
3. Waktu dasar (Tb)
Tb = 27,4132 . Tr 0,1457 . S 0,00986 . SN 0,7344 .
RUA 0,2574
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
II-22
4. Koefisien resesi (k)
K = 0,5617.A 0,1798 . S -0,1446 . SF -1,0897 . D 0,0452
5. Aliran dasar (Qb)
Qb = 0,4715 . A 0,6444 . D 0,9430
dengan
A : luas DAS (km2);
L : panjang sungai utama (km);
S : kemiringan dasar sungai;
SF : faktor sumber, perbandingan antara
jumlah panjang sungai tingkat satu
dengan jumlah panjang sungai semua
tingkat;
SN : frekuensi sumber, perbandingan antara
jumlah pangsa sungai tingkat satu
dengan jumlah pangsa sungai semua
tingkat;
WF : faktor lebar, perbandingan antara lebar
DAS yang diukur di titik sungai yang
berjarak 0,75 L dengan lebar DAS yang
diukur di sungai yang berjarak 0,25 L
dari stasiun hidrometri;
JN : jumlah pertemuan sungai;
SIM : faktor simetri, hasil kali antara faktor
lebar (WF) dengan luas DAS sebelah
hulu (RUA);
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
II-23
RUA : luas DAS bagian hulu, perbandingan
antara luas DAS yang diukur di hulu
garis yang ditarik tegak lurus garis
hubung antara stasiun hidrometri
dengan titik yang paling dekat dengan
titik berat DAS, melalui titik tersebut;
D : kerapatan jaringan kuras, jumlah
panjang sungai semua tingkat tiap
satuan luas DAS.
Penggunaan rumus di atas memperhatikan laju
infiltrasi yang dianggap konstan yang dinyatakan
sebagai indeks phi (Ф indeks). Indeks phi merupakan
anggapan bahwa tidak semua air hujan melimpas di
atas permukaan. Akan tetapi terdapat sebagian air
yang menyerap atau terinfiltrasi ke dalam tanah.
Besaran indeks phi dapat dihitung dengan rumus
berikut ini,
Ф indeks = -10,4903-3,859.A2.106.A2 +
1,6985.1013.(A/SN)4
dengan
Ф indeks : indeks infiltrasi (mm/jam);
A : luas DAS (km2); dan
SN : perbandingan antara jumlah sungai-
sungai tingkat satu dengan jumlah
sungai-sungai semua tingkat.
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
II-24
2.3.3 Analisis Kapasitas Tampung Saluran
Kapasitas tampung saluran akan dinalisis dengan
menggunakan software SWMM (Storm Water
Management Model), yaitu suatu model simulasi
komputer yang didasarkan pada model matematis yang
digunakan untuk perhitungan satu dimensi untuk jaringan
sungai/aliran alam dan buatan.
Persamaan Dasar
Profil muka air yang dihitung dari satu cross-section ke
cross-section berikutnya diselesaikan dengan persamaan
energi yang dinamakan metoda Standar-Step. Persamaan
energi dapat ditulis sebagai berikut:
Y2 + z2 + g
Va
2
2.2 = Y1 + z1 + g
Va
2
1.1 + he
dengan
Y1, Y2 : kedalaman pada cross-section 1 dan 2;
z1, z2 : elevasi dasar saluran pada cross-section
1 dan 2;
α1, α2 : koefisien kecepatan;
g : gravitasi; dan
he : kehilangan energi.
Tinggi energi yang hilang (he) di antara dua cross-section
disebabkan dari kehilangan akibat penyempitan atau
pelebaran. Persamaan tinggi energi yang hilang tersebut
adalah:
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
II-25
he = L.Sf + c.
g
Va
g
Va
22
. 1122
dengan
L : panjang bidang gesekan dari 2 titik
pengamatan;
Sf : kemiringan rata-rata dasar saluran antara 2
cross-section; dan
c : koefisien kehilangan akibat penyempitan dan
pelebaran.
L dihitung dengan persamaan:
L = robchlob
robrobchchloblob
QQQ
QLQLQL
...
dengan
Llob, Lch, Lrob : panjang bidang gesekan antara 2
cross-section untuk aliran di
sebelah kiri tanggul, tengah
saluran, dan kanan tanggul; dan
Qlob, Qch, Qrob : debit aliran di bagian kiri tanggul,
tengah saluran, dan kanan
tanggul.
Perhitungan Debit pada Cross-Section di Setiap
Bagian Aliran
Penentuan untuk debit total dan koefisien kecepatan untuk
sebuah cross-section membutuhkan pembagian aliran
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
II-26
menjadi unit-unit karena kecepatan aliran tidak
terdistribusi merata. Pada SWMM, pendekatan yang
digunakan adalah pembagian area pada bagian wilayah
tanggul dengan menggunakan batasan-batasan nilai-nilai n
yang ada pada cross-section tersebut (lokasi dimana nilai
n berubah) sebagai dasar pembagian. Debit yang dihitung
pada masing-masing sub area di wilayah tanggul
menggunakan rumus Manning (unit dalam inggris) sebagai
berikut:
Q = K . Sf1/2
K = n
486,1.A.R2/3
dengan
K : koefisien pengaliran untuk sub-sub area;
n : koefisien kekasaran Manning untuk sub-sub
area;
A : luas penampang basah (cross-section) sub-
sub area; dan
R : radius hidraulik untuk sub-sub area.
SWMM menjumlahkan semua aliran sub-sub area di
tanggul untuk mendapatkan aliran kiri tanggul dan aliran
kanan tanggul. Pada bagian aliran tengah, aliran dihitung
secara normal sebagai sebuah elemen. Total aliran untuk
cross-section tersebut didapat dengan menjumlahkan tiga
bagian aliran pada kiri, tengah, dan kanan.
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
II-27
Gabungan Nilai n Manning untuk Aliran Tengah
Aliran di tengah saluran tidak dibagi, kecuali ketika
koefisien kekasaran berubah di dalam areal saluran.
SWMM akan menerapkan pembagian koefisien kekasaran
di dalam proporsi aliran tengah pada sebuah cross-section,
dan apabila tidak dapat diterapkan, SWMM akan
menghitung sebuah nilai n gabungannya untuk seluruh
area aliran tengah.
Evaluasi Kehilangan Energi Akibat Gesekan
Kehilangan energi akibat gesekan dihasilkan dalam SWMM
sebagai Sf dan L, dimana Sf mewakili kemiringan gesekan
arah memanjang dan L menggambarkan kemiringan
gesekan (kemiringan penurunan garis energi) pada
masing-masing cross-section yang dihitung dalam
persamaam Manning sebagai berikut:
Sf =
K
Q
Untuk alternatif yang mewakili Sf dalam SWMM adalah
rata-rata persamaan aliran yang dirumuskan sebagai
berikut:
Sf =
21
21
KK
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
III-1
Kondisi Umum Wilayah
3.1 Letak Geografis dan Kondisi Topografi
Lokasi studi termasuk dalam wilayah administrasi Kabupaten
Muara Enim. Secara geografis, wilayah Kabupaten Muara Enim
terletak antara 40 sampai 60 Lintang Selatan dan 1040 sampai
1060 Bujur Timur.
Secara administratif, batas wilayah Kabupaten Muara Enim
yaitu:
Sebelah Utara berbatasan dengan Kabupaten Musi Banyuasin
dan Kota Pelembang;
Sebelah Selatan berbatasan dengan Kabupaten Ogan
Komering Ulu dan Ogan Komering Ulu Selatan;
Sebelah Timur berbatasan dengan Kabupaten Ogan
Komering Ilir, Ogan Ilir, dan Kota Prabumulih; serta
Sebelah Barat berbatasan dengan Kabupaten Musi Rawas,
dan Kabupaten Lahat.
Kabupaten Muara Enim merupakan daerah agraris dengan luas
wilayah 9.140,0 km2. Wilayah tersebut dibagi menjadi 22
Kecamatan, terdiri dari 305 desa definitif/desa persiapan dan 16
Kelurahan.
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
III-2
Gambar 3.1 Peta Wilayah Administratif Kabupaten Muara Enim
Gambar 3.2 Peta Daerah Aliran Sungai (DAS) Musi
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
III-3
Tabel 3.1 Tinggi Rata-rata dari Permukaan Laut dan Persentase Luas
Kecamatan Terhadap Luas Kabupaten Dirinci Menurut Kecamatan dalam Kabupaten Muara Enim
Kecamatan Tinggi Rata-
rata DPL
Luas Daerah
**)
% Terhadap
Luas Daerah
1 2 3 2
Semende Darat Laut 500-1000 274,75 3,0
Semende Darat Ulu 1000> 466,60 5,1
Semende Darat Tengah 1000 419,93 4,6
Tanjung Agung 500-800 539,97 5,9
Rambang 10-25 522,62 5,7
Lubai 28-100 984,72 10,8
Lawang Kidul 100-500 380,84 4,2
Muara Enim 25-100 203,80 2,2
Ujan Mas 25-100 268,70 2,9
Gunung Megang 25-100 666,40 7,3
Benakat 26-100 288,52 3,2
Rambang Dangku 25-100 628,24 6,9
Talang Ubi 10-25 648,40 7,1
Tanah Abang 26-100 156,60 1,7
Penukal Utara 25-100 416,00 4,6
Gelumbang 10-25 644,20 7,0
Lembak 12-25 388,07 4,2
Sungai Rotan 11-25 296,14 3,2
Penukal 27-100 272,00 3,0
Abab 27-100 347,00 3,8
Muara Belida 10-25 176,00 1,9
Kelekar 10-25 151,00 1,7
9.140,50 100,00
Sumber:
Dinas Tanaman Pangan dan Hortikultura Kabupaten Muara Enim
**) Badan Pertanahan Nasional Kabupaten Muara Enim
Kondisi topografi daerah cukup beragam. Daerah dataran tinggi
di bagian Barat Daya merupakan bagian dari rangkaian
pegunungan Bukit Barisan. Daerah ini meliputi Kecamatan
Semende Darat Tengah dan Kecamatan Tanjung Agung. Daerah
dataran rendah berada di bagian tengah, terus ke arah Utara-
Timur Laut terdapat daerah rawa yang berhadapan langsung
dengan daerah aliran Sungai Musi. Daerah ini meliputi
Kecamatan Talang Ubi, Penukal Utara, Penukal Abab, Tanah
Abang, Lembak, Gelumbang, dan Sungai Rotan.
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
III-4
Secara umum, Kabupaten Muara Enim dapat digolongkan
sebagai daerah dataran rendah. Berdasarkan daerah sebaran
ketinggian menurut kecamatan, sekitar 17 kecamatan dengan
cakupan luas sekitar 7.058,41 km2 atau 77,22 persen dari luas
Kabupaten Muara Enim berada pada ketinggian kurang dari 100
meter dari permukaan laut, dan selebihnya 5 kecamatan yaitu
Kecamatan Semende Darat Laut, Semende Darat Ulu, Semende
Darat Tengah, Tanjung Agung, dan Kecamatan Lawang Kidul
berada pada ketinggian lebih dari 100 meter dari permukaan
laut.
3.2 Kemiringan Tanah
Derajat kemiringan tanah pada umumnya cenderung landai
dengan tingkat ketinggian yang relatif rendah. Sekitar 75,75
persen dari luas wilayah Kabupaten Muara Enim berada pada
wilayah yang mempunyai kemiringan kurang dari 12 persen.
Selanjutnya, sekitar 9,44 persen berkemiringan sedang yaitu
antara 12-40 persen, dan selebihnya sekitar 14,81 persen
tergolong terjal dengan kemiringan lebih dari 40 persen.
Tabel 3.2 Derajat Kemiringan dan Persentase Luas Daerah
Kabupaten Muara Enim
Derajat Kemiringan
(%)
Luas /Area
Km2 Persentase
1 2 3
0-3 3.146,16 34,42
3-12 3.777,77 41,33
12-40 862,86 9,44
40+ 939,64 10,28
TT 414,06 4,53
Sumber: Dinas Tanaman Pangan dan Hortikultura Kabupaten Muara Enim
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
III-5
3.3 Jenis Tanah
Sebagian besar tanah, yaitu sekitar 42,23 persen dari luas
wilayah Kabupaten Muara Enim adalah berupa padzolik merah-
kuning, diikuti Alluvial sekitar 26,03 persen dari luas wilayah.
Tanah Poszolik merah-kuning dan Alluvial terutama tersebar di
sekitar Kecamatan Tanjung Agung, Muara Enim, Talan Ubi, dan
Kecamatan Gelumbang.
Tabel 3.3 Luas Daerah Dirinci Menurut Jenis Tanah di Kabupaten Muara Enim
Jenis Tanah Luas
Kecamatan Km2 Persentase
1 2 3 4
Alluvial 2.379,27 26,03 Tanjun Agung, Muara
Enim, Talang Ubi,
Gelumbang, Kelekar,
Lembak, Sungai Rotan,
Tanah Abang dan Penukal
Regosol 240,40 2,63 Semende Darat Laut,
Semende Darat Tengah,
Semende Darat Ulu
Podsolik Merah
Kuning
3.860,03 42,23 Tanjung Agung, Muara
Enim, Talang Ubi,
Gelumbang, Lawang Kidul,
Kelekar, Lembak, Tanah
Abang, Penukal, Abab dan
Penukal Utara
Latosol 698,33 7,64 Tanjung Agung, Lawang
Kidul, Semende Darat
Laut, Semende Darat
Tengah, Semende Darat
Ulu
Andosol 506,38 5,54 Tanjung Agung, Lawang
Kidul, Semende Darat
Laut, Semende Darat
Tengah, Semende Darat
Ulu
Asosiasi Gley 620,64 6,79 Talang Ubi, Gelumbang,
Kelekar, Lembak, Sungai
Rotan, Tanah Abang,
Penukal, Abab dan Penukal
Utara.
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
III-6
Jenis Tanah Luas
Kecamatan Km2 Persentase
1 2 3 4
Asosiasi Latosol
dan Litosol
53,93 0,59 Tanjung Agung, Lawang
Kidul
Asosiasi Podsolik
Coklat Kekuningan
693,76 7,59 Talang Ubi, Gelumbang,
Kelekar, Lembak, Sungai
Rotan, Muara Belida,
Penukal, dan Penukal
Utara
Komplek Podsokik
dan Latosol
87,75 0,96 Semende Darat Laut,
Semende Darat Tengah,
Semende Darat Ulu
Sumber: Dinas Tanaman Pangan dan Hortikultura Kabupaten Muara Enim
Jenis tanah lain yang cukup besar peranannya dalam
komposisi/struktur tanah adalah latosol (7,64 persen), asosiasi
Podzolik coklat kekuning-kuningan dan hidromorf kelabu (7,59
persen) dan Andosol (5,54 persen).
3.4 Klimatologi
a. Penyinaran Matahari
Rata-rata lama penyinaran matahari bulanan berkisar antara
41,2 % hingga 67,2 %. Variasi rata-rata lama penyinaran
matahari bulanan dapat dilihat pada Gambar 3.3.
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
III-7
Gambar 3.3 Rata-rata Lama Penyinaran Matahari Bulanan
b. Kelembaban Udara
Rata-rata kelembaban udara bulanan tertinggi yaitu 85,8 %
terjadi pada bulan Januari, sedangkan yang terendah 76,1 %
terjadi pada bulan September. Rata-rata kelembaban udara
bulanan tercatat relatif tinggi. Variasi rata-rata kelembaban
udara bulanan dapat dilihat pada Gambar 3.4.
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
III-8
Gambar 3.4 Rata-rata Kelembaban Udara Bulanan
c. Kecepatan Angin
Rata-rata kecepatan angin bulanan berkisar antara 4,0
km/hari hingga 6,4 km/hari. Variasi nilai rata-rata kecepatan
angin bulanan dapat dilihat pada Gambar 3.5.
Gambar 3.5 Rata-rata Kecepatan Angin Bulanan
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
III-9
d. Suhu Udara
Berdasarkan analisis data suhu udara, diketahui bahwa rata-
rata suhu udara bulanan tertinggi yaitu sebesar 27,5 0C
terjadi pada bulan Mei, sedangkan rata-rata suhu bulanan
terendah pada bulan Januari sebesar 26,4 0C. Fluktuasi rata-
rata suhu udara bulanan dapat dilihat pada Gambar 3.6.
Gambar 3.6 Rata-rata Suhu Udara Bulanan
e. Curah Hujan
Rata-rata curah hujan bulanan terendah terjadi pada bulan
Agustus sebesar 74,5 mm, sedangkan rata-rata curah hujan
bulanan tertinggi yaitu 374,7 mm terjadi pada bulan Maret.
Dengan kejadian hujan tersebut, maka kawasan lokasi studi
termasuk kawasan basah dengan curah hujan cukup tinggi di
atas rata-rata curah hujan wilayah Indonesia. Data rata-rata
curah hujan bulanan dapat dilihat pada Gambar 3.7.
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
III-10
Gambar 3.7 Rata-rata Curah Hujan Bulanan
Gambar 3.8 Curah Hujan Bulanan Maksimum
Gambar 3.8 menunjukkan curah hujan bulanan maksimum.
Curah hujan tertinggi terjadi pada pada bulan Maret sebesar
617,0 mm/bulan, sedangkan yang terendah pada bulan Juni
sebesar 199,3 mm/bulan.
250.8 234.1
374.7 327.7
165.6 122.4 121.5
74.5 102.8
187.4
300.1 279.4
0
100
200
300
400
500
600
700
Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agu Sep Okt Nop Des
Cu
rah
Hu
jan
(m
m/b
ula
n)
B u l a n
367.0 363.6
617.0
420.3
249.1 199.3
290.8
193.8
411.2
336.3
578.9
434.0
0
100
200
300
400
500
600
700
Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agu Sep Okt Nop Des
Cu
rah
Hu
jan
(m
m/b
ula
n)
B u l a n
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
III-11
Gambar 3.9 Rata-rata Curah Hujan Harian Maksimum
Gambar 3.9 menunjukkan rata-rata curah hujan harian
maksimum. Curah hujan tertinggi terjadi pada bulan
Maret sebesar 79,2 mm/hari, sedangkan yang terendah
pada bulan Agustus sebesar 28,2 mm/hari.
Gambar 3.10 Curah Hujan Harian Maksimum
61.8 52.7
79.2 75.9
55.5 47.5 51.9
28.2 35.3
55.6 70.7 65.6
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agu Sep Okt Nop Des
Cu
rah
Hu
jan
(m
m/h
ari)
B u l a n
94.0 87.5
121.0 110.2
94.0 83.5
96.0
70.5
93.5 102.2
133.0
107.7
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agu Sep Okt Nop Des
Cu
rah
Hu
jan
(m
m/h
ari)
B u l a n
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
III-12
Gambar 3.10 menunjukkan curah hujan harian
maksimum. Curah hujan tertinggi terjadi pada pada bulan
Nopember sebesar 133,0 mm/hari, sedangkan yang
terendah pada bulan Agustus sebesar 70,5 mm/hari.
Gambar 3.11 Rata-rata Jumlah Hari Hujan
Gambar 3.11 menunjukkan bahwa rata-rata jumlah hari
hujan terbanyak yaitu pada bulan Januari, Maret, dan
Desember sebanyak 20 hari, sedangkan yang paling sedikit
yaitu pada bulan Agustus dan September sebanyak 8 hari.
3.5 Hidrologi
Kabupaten Muara Enim merupakan daerah dengan sungai besar
dan kecil yang cukup banyak. Kondisi ini sangat mendukung
kegiatan irigasi dan drainase untuk pengairan pada sektor
pertanian, perkebunan, dan kehutanan. Sistem budidaya yang
dilakukan pada ketiga sektor tersebut dapat memanfaatkan
keberadaan sungai-sungai yang ada di sekitarnya. Selain
memberikan manfaat, keberadaan sungai-sungai tersebut
20 18
20 18
14
10 9 8 8
15
18 20
0
5
10
15
20
25
30
Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agu Sep Okt Nop Des
Har
i Hu
jan
B u l a n
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
III-13
seringkali juga memberikan ancaman pada musim hujan, yaitu
banjir dan genangan.
Sebagian besar lokasi perkebunan PT. Hamparan Alam Mandiri
berada di dataran rendah, atau termasuk dalam kategori lahan
basah. Oleh karena itu, permasalahan utama yang dihadapi yaitu
ancaman atau resiko terjadinya genangan lahan. Banjir dan
genangan pada perkebunan PT. Hamparan Alam Mandiri
disebabkan oleh limpasan dari Sungai Kelekar.
Sub DAS Ogan yang memiliki luas ± 8,249 km2 termasuk dalam
satuan Wilayah Sungai Musi. Sungai utama yang mengalir pada
Sub DAS Ogan yaitu Sungai Ogan dengan panjang ± 268 km.
Sungai Ogan memiliki 38 anak sungai seperti yang disajikan
pada Tabel 3.4.
Tabel 3.4 Sistem Sungai pada Sub DAS Ogan
Induk Sungai Anak Sungai Ranting Sungai
S. Ogan A. Kuang Besar A. Ipuh
S. Bengkulah
S. Sigonang
S. Anyar
S. Jambu
S. Rambang ** A. Lubai
A. Senuling
A. Toman
A. Siomang
A. Jelawatan
S. Randu
A. Kelekar
A. Minuman *
A. Subang *
A. Tubuhan
A. Ulal
A. Kurup A. Endai
A. Ual
A. Lengkayap A. Saka
A. Laye
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
III-14
Induk Sungai Anak Sungai Ranting Sungai
A. Kungkilan
A. Kiti
A. Lua
A. Lam
A. Batuan
A. Suku
A. Lahan
A. Keban
A. Penahsahan
A. Kadanglang
A. Muara Bumi
A. Risan A. Lentipo
A. Kemaluan
A. Laham A. Benaya
A. Pagor Gunung
A. Tenggalingan
A. Bengkinang
A. Rambutan Putih
A. Puntang
A. Masin
A. Bahan Jawan Besar
A. Berulang
A. Terentang
A. Anak Bucu
A. Anak Kelampaian
A. Ogan Kanan
A. Ogan Kiri A. Anak Bungkuk
A. Dukuh Manis
A. Behulu
A. Lintang
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
IV-1
Konsep Perencanaan
4.1 Karakteristik Lahan
Untuk membuat perencanaan drainase yang tepat, dibutuhkan
informasi rinci mengenai kharakteristik lahan yang terdapat di
lokasi perencanaan. Hal tersebut dilakukan dengan mendelinasi
satuan-satuan lahan yang ada, identifikasi kendala, dan menilai
kesesuaiannya untuk penggunaan yang dipertimbangkan.
Satuan lahan (land unit) adalah batas lahan yang mempunyai
karakteristik tertentu yang diduga berpengaruh terhadap
kesesuaian dan potensi pengembangannya. Terdapat tiga
parameter utama yang dianggap relevan untuk menentukan
satuan lahan, yaitu:
a) Kelas hidrotopografi lahan;
b) Potensi kedalaman drainase (drainabilitas); dan
c) Tipe tanah.
Uraian mengenai berbagai parameter tersebut dan dasar
perhitungan atau evaluasi dijelaskan sebagai berikut:
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
IV-2
4.1.1 Hidrotopografi Lahan
Hidrotopografi lahan menunjukkan keterkaitan antara
elevasi muka lahan, muka air pasang, dan dampak muka
air pasang dalam sistem jaringan tata air antara sungai
dan lahan yang bersangkutan. Kategori hidrotopografi
lahan dapat merupakan petunjuk awal tentang
kemungkinan luapan air dapat menggenangi lahan, dan
sebaliknya genangan yang ada dapat didrainase.
Kondisi topografi lahan perkebunan PT. Hamparan Alam
Mandiri disajikan pada Gambar 4.1 dan 4.2.
Gambar 4.1 Peta Kontur Lahan Perkebunan PT. HAM
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
IV-3
Gambar 4.2 Peta Mikrotopografi Lahan Perkebunan PT. HAM
4.1.2 Potensi Kedalaman Drainase (Drainabilitas)
Potensi kedalaman drainase (drainibilitas) merupakan
kemungkinan muka air tanah dapat diturunkan pada
elevasi tertentu di bawah permukaan tanah, kecuali jika
hujan lebat. Ditinjau dari kelas drainabilitasnya, maka
lahan dapat digolongkan atas tiga kategori, yaitu:
1) Drainabilitas dangkal (<30 cm).
Elevasi muka air tanah hanya dapat diturunkan hingga
30 cm di bawah permukaan. Kondisi ini umumnya
menjadi kendala untuk pengembangan tanaman keras,
karena tanaman ini memerlukan aerasi pada zona
perakarannya.
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
IV-4
2) Drainabilitas sedang (30-60 cm).
Elevasi muka air tanah dapat diturunkan antara 30-60
cm di bawah permukaan. Untuk tanaman keras,
penanamannya perlu dilakukan di atas gundukan.
3) Drainabilitas dalam (>60 cm).
Elevasi muka air tanah dapat diturunkan hingga lebih
dari 60 cm di bawah permukaan lahan. Umumnya
drainase tersebut tidak menjadi kendala untuk berbagai
jenis tanaman.
Potensi drainase (drainabilitas) lahan setelah dilakukan
desain/redesain prasarana jaringan perlu dievaluasi
kembali. Penentuan potensi drainase dapat dilakukan
secara akurat dengan menggunakan program komputer
atas dasar perhitungan aliran yang tidak mantap.
Perhitungan potensi drainase ditentukan sebagai berikut:
1) Dasar drainase adalah tinggi muka air pada keluaran
saluran utama di sungai selama sebulan dengan tinggi
muka air paling tinggi di musim hujan.
2) Curah hujan yang akan didrainase adalah curah hujan
bulanan yang paling tinggi yang terjadi satu kali dalam
5 tahun selama bulan paling basah, diperkirakan akan
terbagi rata selama bulan tersebut.
Berdasarkan hasil perhitungan aliran dapat ditentukan
ketinggian muka air rata-rata pada saluran tersier.
Perkiraan awal dapat dilakukan dengan rumus aliran tetap
(Manning), dengan menggunakan tinggi muka air rata-rata
pada pintu saluran keluar sebagai dasar drainase dan
memperkirakan drainase tersebut akan berlangsung
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
IV-5
selama 12 jam per hari. Tipikal kerugian tinggi pada
saluran-saluran yang akan diperkirakan adalah sebagai
berikut:
Kerugian tinggi pada saluran primer adalah 2 cm/km.
Kerugian tinggi pada saluran sekunder yaitu 5 cm/km.
Kerugian tinggi pada saluran tersier adalah 10 cm/km.
Kerugian tinggi pada bangunan pengendali air (jika
ada) kira-kira 10 cm/km.
Pada tempat dimana terjadi kenaikan pada dasar saluran
(misalnya pada waktu transisi saluran primer ke saluran
sekunder atau saluran sekunder ke saluran tersier),
kerugian tinggi tambahan sebagai akibat pengaruh air
bendungan dipertimbangkan, yakni sekitar 5 cm sebagai
kerugian tinggi minimum pada setiap transisi dalam sistem
saluran tersebut.
Dengan demikian tinggi muka air rata-rata yang ditemukan
pada saluran tersier ditambah 10 cm lagi untuk kerugian
tinggi pada aliran air tanah. Potensi drainase yang
sekarang diartikan sebagai kedalaman tinggi muka air
tanah yang ditemukan di bawah permukaan lahan. Potensi
drainase di masa mendatang perlu mempertimbangkan
terjadinya penyusutan/subsidensi lahan.
Potensi kedalaman drainase untuk setiap unit tersier
ditentukan berdasarkan elevasi lahan rata-rata pada unit
tersier tersebut. Jika terdapat unit tersier yang luas dan
informasi yang cukup akurat, maka unit tersier tersebut
dapat dibagi lagi menjadi dua bagian atau lebih dan
kemampuan drainase untuk masing-masing bagian dapat
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
IV-6
ditentukan secara terpisah.
Pada areal-areal dimana batas drainabilitas tersebut tidak
dapat dicapai, maka diperlukan tindakan-tindakan khusus,
seperti perubahan-perubahan dalam tata letak saluran,
atau pemasangan bangunan-bangunan drainase (pintu air)
guna mencegah antar aliran pada waktu air tinggi dan/atau
untuk mendrainase hanya pada waktu tinggi muka air
sangat rendah di luar bangunan. Pilihan terakhir ini akan
mengurangi waktu drainase sampai kurang dari 12 jam per
hari, yang harus diimbangi dengan dimensi saluran yang
lebih luas untuk mendrainase jumlah air yang sama pada
waktu yang lebih singkat.
4.1.3 Tipe Tanah
Lahan kering untuk pertumbuhan tanaman karet pada
umumnya lebih mensyaratkan sifat fisik tanah
dibandingkan dengan sifat kimia tanah. Hal ini disebabkan
perlakuan kimia tanah agar sesuai dengan syarat tumbuh
tanaman karet dapat dilaksanakan dengan lebih mudah
dibandingkan dengan perbaikan sifat fisik tanah.
Berbagai jenis tanah dapat sesuai dengan syarat tumbuh
tanaman karet baik tanah vulkanis muda dan tua, bahkan
pada tanah gambut dengan ketebalan kurang dari 2 m.
Tanah vulkanis mempunyai sifat fisika yang cukup baik
terutama struktur, tekstur, sulum, kedalaman air tanah,
aerasi dan drainasenya, tetapi sifat kimianya secara umum
kurang baik karena kandungan haranya rendah. Tanah
alluvial biasanya cukup subur, tetapi sifat fisikanya
terutama drainase dan aerasenya kurang baik. Reaksi
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
IV-7
tanah berkisar antara pH 3,0 hingga 8,0 tetapi tidak sesuai
pada pH yang kurang dari 3,0 dan lebih dari 8,0.
Sifat-sifat tanah yang cocok untuk tanaman karet
antaralain:
Solum tanah sampai 100 cm, tidak terdapat batu-
batuan dan lapisan cadas;
Aerase dan drainase cukup;
Tekstur tanah remah, poreus, dan dapat menahan air;
Struktur tanah terdiri dari 35% liat dan 30% pasir;
Tanah bergambut tidak lebih dari 20 cm;
Kandungan hara NPK cukup dan tidak kekurangan
unsur hara mikro;
Reaksi tanah dengan pH 4,5 - 6,5;
Kemiringan tanah kurang dari 16% dan muka air tanah
kurang dari 100 cm;
Kemiringan tanah kurang dari 10%;
Jeluk efektif lebih dari 100 cm;
Tekstur tanah terdiri lempung berpasir dan liat
berpasir;
Batuan di permukaan maupun di dalam tanah maksimal
15%;
pH tanah berkisar antara 4,3 – 5,0; dan
Drainase tanah sedang.
4.2 Perencanaan Sistem Drainase
Secara umum, areal lahan perkebunan PT. Hamparan Alam
Mandiri adalah lahan dengan topografi yang relatif rendah dan
datar. Tata letak sistem drainase dirancang mengikuti pola-pola
drainase, sungai alam, areal rendah, dan lain-lain. Pembuatan
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
IV-8
saluran-saluran drainase melalui areal-areal yang paling rendah
akan membantu mencegah kondisi air tersumbat pada areal-
areal rendah dan membuang akumulasi air drainase yang
berkualitas buruk di areal-areal yang lebih tinggi.
Berdasarkan hierarkinya, sistem drainase lahan terdiri dari:
1) Saluran Primer
Saluran primer mengumpulkan beban drainase dari beberapa
saluran sekunder.
2) Saluran Sekunder
Saluran sekunder mengumpulkan beban drainase dari
beberapa saluran tersier. Saluran sekunder mengalirkan ke
bangunan pengatur air sekunder yang terletak dekat
pertemuan dengan saluran primer.
3) Saluran Tersier
Saluran tersier mengumpulkan beban drainase dari lahan.
Perencanaan dasar yang berkenaan dengan unit lahan adalah
petak tersier.
4.2.1 Drainase Maksimum
Selama terjadi hujan lebat, suatu hal yang tidak dapat
dihindari adalah bahwa tinggi muka air (tanah) untuk
sementara waktu naik ke atas tinggi muka air yang
diperlukan untuk pertumbuhan tanaman. Namun
demikian, tinggi muka air ini akan kembali normal dalam
periode waktu tertentu.
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
IV-9
4.2.2 Persyaratan Drainase
Persyaratan drainase diperhitungkan dengan cara
mengalikan modul drainase dengan luas areal kotor.
Faktor penurunan areal sebesar 0,9 dapat diterapkan
untuk areal-areal yang luasnya lebih dari 1.000 ha.
4.2.3 Dasar Drainase
Dasar drainase diambil dari rata-rata fluktuasi muka air
pada sungai yang memiliki tinggi muka air maksimum.
Untuk perhitungan awal dasar drainase ditetapkan pada
tinggi muka air rata-rata selama periode tersebut.
Selanjutnya, drainase dapat dilakukan kira-kira 12 jam
per hari.
4.2.4 Kemampuan Drainase
Pada waktu terjadi curah hujan normal, sistem drainase
harus mampu mempertahankan kedalaman muka air
tanah pada kedalaman 30-60 cm. Curah hujan normal
yang dimaksudkan adalah curah hujan bulanan
maksimum yang terjadi satu kali dalam 5 tahun yang
terbagi rata sepanjang bulan yang bersangkutan. Aliran
air yang diinginkan selalu lebih kecil daripada waktu
drainase badai, namun mempengaruhi desain drainase
untuk areal-areal rendah.
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
IV-10
4.2.5 Dimensi Saluran
Dimensi saluran harus cukup besar untuk memenuhi
masing-masing fungsi saluran. Perkiraan awal dari
dimensi yang diperlukan untuk drainase dan/atau suplai
dapat diperoleh dengan mempergunakan rumus aliran
keadaan mantap (Persamaan Manning), yang
mempertimbangkan drainase maksimum atau kriteria
suplai, yaitu tinggi muka air rata-rata atau tingkat muka
air tinggi di sungai, dan waktu drainase atau suplai yang
diperkirakan. Perkiraan dimensi saluran, selanjutnya
dipergunakan sebagai masukan untuk model komputer
sistem.
4.2.6 Lebar Berm
Untuk mencegah agar tanggul tidak longsor serta untuk
tujuan pemeliharaan, maka diterapkan berm dengan lebar
minimum 5 m sepanjang saluran primer/navigasi, 3 m
sepanjang saluran sekunder, dan 2 m sepanjang saluran
tersier.
Persyaratan timbunan untuk tanggul sepanjang saluran
dapat bertentangan dengan dimensi yang diperlukan
berdasarkan kebutuhan untuk drainase dan/atau suplai.
Ukuran satuan yang berlebihan untuk mengatasi
pemeliharaan yang tidak baik dikemudian hari
dipertimbangkan untuk saluran-saluran primer dimana
diperkirakan terjadi sedimentasi yang besar, namun hal
tersebut tidak efektif untuk saluran-saluran sekunder dan
tersier.
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
IV-11
4.2.7 Tinggi Bebas
Untuk tanggul yang terdapat di sepanjang saluran
primer/navigasi, diperlukan tinggi bebas 0,75 m di atas
tinggi muka air di musim hujan (satu kali berulang dalam
periode 20 tahun). Untuk saluran dan bangunan
sekunder, diperlukan tinggi bebas 0,30 m. Pada areal-
areal dimana terdapat perbedaan kecil antara tinggi muka
air di musim hujan dan kemarau, maka tinggi bebas yang
diijinkan adalah sebesar 0,50 m untuk tanggul di
sepanjang saluran primer/navigasi.
4.2.8 Kemiringan Sisi Saluran dan Tanggul
Kemiringan sisi saluran tergantung pada kedalaman
saluran tersebut, yaitu:
a) Kedalaman saluran < 1 m,kemiringan sisi 1 : 1;
b) Kedalaman saluran 1-2 m, kemiringan sisi 1 : 1.5;
dan
c) Kedalaman saluran > 2 m, kemiringan sisi 1 : 2.
Kemiringan sisi tanggul dll harus memenuhi kriteria yang
sama.
Koefisien Kekasaran
Koefisien kekerasan manning yang harus diterapkan
untuk desain saluran dikaitkan dengan kedalaman saluran
yang bersangkutan:
Kedalaman saluran < 1 m, n=0,050;
Kedalaman saluran 1-2 m, n=0,040;
Kedalaman saluran 2-3 m, n=0,033; dan
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
IV-12
Kedalaman saluran > 3 m, n=0,025.
Kecepatan Maksimum Aliran Air
Kecepatan maksimum aliran air di seluruh tidak boleh
melebihi 0,70 m/detik. Pada barrel bangunan, kecepatan
maksimum aliran air ini diperbolehkan sebesar 2,0
m/detik.
Penyusunan Tanah
Setelah kegiatan reklamasi dan drainase ditingkatkan,
penyusutan permukaan tanah dapat diperkirakan sebagai
berkut:
Tanah gambut sebesar 10 - 20 cm per tahun; dan
Tanah mineral sebesar 2 - 4 cm per tahun.
Penurunan Tanah Galian
Untuk pembuatan tanggul, dipergunakan bahan tanah
yang baik dan diberikan kelebihan tinggi untuk
mengantisipasi penurunan tanah galian, tanpa
mengindahkan standard persyaratan pemadatan tanah
untuk tanah yang belum matang. Bahan tanah gambut
tidak dipergunakan untuk pembuatan tanggul, dan
dibuang.
Pembilasan Saluran
Pada areal-areal dimana pembilasan saluran penting
dilakukan, saluran-saluran sebaiknya dihubungkan ganda.
Saluran-saluran yang ujungnya tertutup selalu
mengakibatkan air tergenang pada bagian ujung saluran
tersebut, kualitas air yang buruk dan pertumbuhan
rumput yang berlebihan. Untuk meningkatkan
pembilasan, maka diperlukan bangunan pengendali air
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
IV-13
dimana di kedua ujung saluran, pada saluran yang
dihubungkan ganda, dan di bagian muara saluran pada
saluran yang ujungnya tertutup.
Pembilasan saluran tersebut berjalan baik jika tinggi
dasar saluran pada pintu masuk saluran tersebut berada
di sekitar tinggi muka air rata-rata di musim kemarau.
Hal ini memungkinkan saluran tersebut betul-betul
kosong pada waktu air surut, dan berisi waktu air pasang.
Pengisian Kembali Air Tanah
Pengisian kembali muka air tanah melalui infiltrasi air dari
saluran-saluran menghendaki jaringan saluran yang
padat. Besarnya infiltrasi air adalah sepadan dengan
kepadatan saluran (panjang total saluran per ha). Tinggi
dasar saluran harus berada di bawah tinggi muka air
tinggi di musim kemarau, untuk memungkinkan agar
aliran air masuk dengan mudah pada waktu air pasang.
Bangunan pengendali air diperlukan untuk mencegah agar
aliran air tidak keluar pada waktu air surut.
Lebar Tanggul
Pada prinsipnya, tanggul harus memiliki lebar minimum
sedemikian rupa sehingga batas tanjakan rembesan air
seluruhnya berada dalam badan tanggul. Karena tanggul
berada di atas tinggi banjir maksimum, maka tanggul
dapat dipergunakan sebagai jalan masuk menuju suatu
areal. Oleh karena itu, sebagian besar tanggul memiliki
fungsi kedua yang penting untuk angkutan, dan lebar
tanggul tersebut juga tergantung dengan jenis lalu lintas
yang diperkirakan.
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
IV-14
Standar lebar tanggul minimum ditetapkan sbb:
Tanggul yang akan dilalui oleh kendaraan beroda
empat, lebarnya sama seperti desain jalan;
Tanggul yang akan dilalui oleh sepeda motor dan
peralatan pertanian kecil, lebar minimum 3 meter; dan
Tanggul yang akan dipergunakan sebagai jalan
setapak (biasanya di sepanjang saluran tersier untuk
menuju lahan-lahan pertanian), lebar minimum 1
meter.
4.3 Pengamanan Banjir
Pengaman banjir diperlukan untuk melindungi lahan terhadap
banjir yang berasal dari sungai atau saluran pembuang yang
besar. Tanggul-tanggul diperlukan untuk melindungi lahan
tersebut dari ancaman banjir. Pada umumnya tanggul diperlukan
di sepanjang sungai di sebelah hulu pintu sekunder atau di
sepanjang saluran primer. Pengaman banjir yang diperlukan
untuk lahan tergantung dengan jenis banjir.
1. Banjir dari Permukaan Sungai Tinggi
Tanggul yang diperlukan untuk areal-areal pertanian
biasanya berdasarkan atas kriteria 1 kali banjir dalam waktu
20 tahun yang harus ditetapkan berdasarkan hasil studi
hidrologi sungai, dengan mempertimbangkan perkiraan
pengembangan mendatang pada areal tangkapan serta
pengaruh dari tanggul itu sendiri.
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
IV-15
2. Banjir yang Disebabkan Limpasan Air dari Areal-areal
Sekitarnya
Banjir ini menyangkut limpasan permukaan dari areal sekitar
dan mengalir melalui tempat-tempat yang dangkal atau
sungai alam. Dikarenakan topografi yang datar dan tidak
tersedianya data topografi dari areal-areal yang terdapat di
luar jaringan, maka areal-areal tangkapan dan aliran puncak
yang diharapkan hanya dapat diperkirakan.
Pengukuran-pengukuran yang dilaksanakan pada sungai
alam atau sungai-sungai kecil selama survei hidrologi,
namun demikian, dapat memberikan indikasi tentang
susunan besaran aliran. Areal-areal hutan bergambut jarang
menimbulkan banjir mendadak yang berarti karena tanah
gambut berfungsi sebagai bunga karang yang sangat besar
yang menyerap dan secara berangsur-angsur melenyapkan
curah hujan yang berlebihan.
Proteksi dapat disediakan dengan mempergunakan saluran
penampung di sepanjang perbatasan jaringan, dengan
tanggul pada bagian hilir saluran yang dibangun dari tanah
galian (atau jika perlu dari tanah yang didatangkan dari luar
daerah). Saluran penampung tersebut akan mengalirkan
limpasan air ke sungai yang terdekat atau ke salah satu
saluran utama yang ada pada jaringan. Pilihan yang terakhir
ini menghendaki saluran tersebut diperluas, dan tanggul
saluran tersebut mungkin harus ditinggikan.
Penutupan dan pengelakan sungai alam sering terbukti sulit
untuk dilakukan. Sungai-sungai alam adalah jalan drainase
yang terbentuk secara alami yang melintasi areal-areal
rendah baik yang berada di luar maupun di dalam jaringan.
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
IV-16
Walaupun sungai alam tersebut berhasil ditutup, namun
areal-areal tersebut cenderung tetap berawa-rawa. Oleh
karena itu, sungai alam ini lebih baik dibiarkan dalam
keadaan semula, paling tidak selama tahun-tahun pertama
penempatan dimana kondisi tanah/air belum stabil dan sifat
sungai alam tersebut belum diketahui (luas dan kedalaman
banjir di musim hujan). Jika saluran harus memotong sungai
alam, mungkin diperlukan pintu inlet pada tanggul guna
memproteksi tanggul saluran tersebut. Dalam segala hal,
desain harus mempertimbangkan penyusutan lahan dan
penurunan tanah galian yang mungkin terjadi dikemudian
hari yang menghendaki agar tanggul diberikan kelebihan
tinggi yang cukup.
Untuk menjaga agar panjang tanggul yang diperlukan tetap
pendek, maka tanggul pengaman banjir sangat baik
diletakkan di sepanjang batas jaringan bagian luar. Pada
tempat dimana saluran-saluran primer harus melintasi
tanggul, diperlukan bangunan-bangunan pintu, atau jika hal
ini tidak memungkinkan, misalnya dikarenakan fungsi
navigasi saluran tersebut, maka tanggul banjir tersebut
harus diperluas di sepanjang saluran-saluran primer, dan di
sepanjang saluran-saluran lainnya yang berhubungan
terbuka dengan sungai.
Lokasi yang terbaik untuk tanggul pengaman banjir dan
bangunan dipertimbangkan secara hati-hati pada setiap
situasi. Di samping biaya yang meningkat, kerugian-kerugian
lain akibat memperluas tanggul pengaman banjir di
sepanjang saluran sekunder dan tersier juga perlu
dipertimbangkan.
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
V-1
Rancangan Detail
5.1 Perhitungan Curah Hujan dan Debit Rancangan
5.1.1 Perhitungan Curah Hujan Rancangan
Analisis curah hujan rancangan bertujuan untuk
menetapkan besaran curah hujan rancangan dengan
periode ulang tertentu. Hujan rancangan diprakirakan
dengan cara analisis frekuensi. Analisis ini didasarkan
pada sifat statistik data hujan yang tersedia untuk
memperoleh kemungkinan besaran hujan di masa yang
akan datang.
Ada beberapa jenis distribusi frekuensi yang umum
digunakan dalam analisis hidrologi yaitu distribusi Normal,
Gumbel, Pearson Tipe III, dan distribusi Log-Pearson Tipe
III. Masing-masing distribusi memiliki sifat khas tertentu
yang ditunjukkan oleh sifat statistik dari seri data hujan.
Distribusi Normal
Sifat khusus distribusi Normal yaitu koefisien asimetri
mendekati nol (Cs0) dan koefisien kurtosis
mendekati tiga (Ck 3).
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
V-2
Distribusi Gumbel
Sifat dari distribusi Gumbel yaitu koefisien asimetri
(Cs) 1,1396 dan koefisien kurtosis (Ck) 5,4002.
Distribusi Pearson III dan Log-Pearson III
Distribusi ini digunakan apabila nilai
parameter-parameter statistik yang diperoleh tidak
menunjukkan distribusi Normal maupun Gumbel.
Penetapan besaran curah hujan rancangan dipilih dari
salah satu distribusi yang paling sesuai dengan sifat
statistik dari seri data hujan. Analisis awal yang dilakukan
untuk memilih distribusi frekuensi yang sesuai dengan
seri data hujan yaitu dengan menghitung nilai statistik
data hujan, meliputi rata-rata seri data hujan, standar
deviasi, koefisien variasi, koefisien kemiringan/asimetri
(skewness), dan koefisien kurtosis.
Berdasarkan data curah hujan harian maksimum,
selanjutnya dilakukan perhitungan statistik untuk
mengetahui karakteristik hujan. Ringkasan hasil
perhitungan statistik data hujan tersebut disajikan pada
Tabel 5.1.
Tabel 5.1 Nilai Statistik Data Hujan
No. Parameter Simbol Nilai
1. Jumlah Data N 120,00
2. Nilai Rata-rata (Mean) X 56,65
3. Standar Deviasi S 30,42
4. Koefisien Variasi Cv 0,54
5. Koefisien Skewness Cs 0,28
6. Koefisien Kurtosis Ck 2,53
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
V-3
Dari nilai statistik yang disajikan pada Tabel 1, maka
dapat diduga bahwa data hujan di lokasi studi mendekati
distribusi Normal. Untuk membuktikan kebenaran dugaan
tersebut, maka dilakukan analisis frekuensi seperti di
bawah ini.
1. Analisis Frekuensi
a. Distribusi Normal
Dengan menggunakan tahapan dan formula
perhitungan hujan rancangan menurut distribusi
Normal, maka diperoleh hujan rancangan menurut
distribusi Normal seperti yang dapat dilihat pada
Tabel 5.2.
Tabel 5.2 Hujan Rancangan menurut Distribusi Normal
Tr (thn) KTr RTr (mm/hr)
2 0,00 111,08
5 0,84 124,79
10 1,28 131,97
25 1,64 137,85
50 2,05 144,54
100 2,33 149,11
b. Distribusi Gumbel
Dengan menggunakan tahapan dan formula
perhitungan hujan rancangan menurut distribusi
Gumbel, maka diperoleh hujan rancangan
menurut distribusi Gumbel seperti yang dapat
dilihat pada Tabel 5.3.
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
V-4
Tabel 5.3 Hujan Rancangan menurut Distribusi
Gumbel
Tr (thn) YTr RTr (mm/hr)
2 0,37 108,87
5 1,50 128,35
10 2,25 141,25
25 3,20 157,54
50 3,90 169,63
100 4,60 181,63
c. Distribusi Pearson III
Dengan menggunakan tahapan dan formula
perhitungan hujan rancangan menurut distribusi
Pearson III, maka diperoleh hujan rancangan
menurut distribusi Pearson III seperti yang dapat
dilihat pada Tabel 5.4.
Tabel 5.4 Hujan Rancangan menurut Distribusi
Pearson III
Tr (thn) KTr RTr (mm/hr)
2 0,05 111,89
5 0,94 126,48
10 1,36 133,22
25 1,74 139,56
50 1,97 143,30
100 2,14 145,99
d. Distribusi Log-Pearson III
Dengan menggunakan tahapan dan formula
perhitungan hujan rancangan menurut distribusi
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
V-5
Log-Pearson III, maka diperoleh hujan rancangan
menurut distribusi Log-Pearson III seperti yang
dapat dilihat pada Tabel 5.5.
Tabel 5.5 Hujan Rancangan menurut Distribusi
Log-Pearson III
Tr (thn) KTr Log RTr RTr (mm/hr)
2 0,13 2,05 112,16
5 0,96 2,11 127,48
10 1,29 2,13 134,07
25 1,67 2,15 142,24
50 1,72 2,16 143,24
100 1,81 2,16 145,34
Grafik besaran curah hujan rancangan hasil analisis
distribusi frekuensi pada berbagai periode ulang
tertentu dapat dilihat pada Gambar 5.1.
Gambar 5.1 Grafik Curah Hujan Rancangan
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
Tr2 Tr5 Tr10 Tr25 Tr50 Tr100
Cu
rah
Hu
jan
Ran
can
gan
(m
m/h
r)
Periode Ulang
Normal Gumbel
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
V-6
2. Uji Kesesuaian Distribusi
Besaran curah hujan harian maksimum hasil
pengamatan dan prediksi dari analisis distribusi
frekuensi yang dilakukan dapat dilihat pada Gambar
5.2.
Gambar 5.2 Besaran Curah Hujan Harian Maksimum Tahunan Hasil
Pengamatan dan Prediksi
Untuk mengetahui kesesuaian distribusi yang
digunakan, maka dilakukan 2 pengujian, yaitu
berdasarkan: 1) Nilai koefisien korelasi (R) antara
hasil dugaan dan pengamatan; serta 2) Galat baku
pendugaan atau Root Mean Square Error (RMSE).
Distribusi yang sesuai dicirikan oleh nilai R yang relatif
besar dan RMSE hasil pendugaan relatif kecil.
0
20
40
60
80
100
120
140
160
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Cu
rah
Hu
jan
(m
m)
Waktu
Pengamatan Normal Gumbel Pearson Log-Pearson III
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
V-7
Semakin besar nilai R dan/atau semakin kecil nilai
RMSE, maka nilai dugaan yang dihasilkan semakin
baik.
Hasil uji kesesuaian masing-masing distribusi dapat
dilihat pada Tabel 5.6. Dari hasil pengujian tersebut,
dapat disimpulkan bahwa besaran hujan rancangan
menurut distribusi Normal adalah yang paling
mendekati besaran hujan hasil pengamatan. Hasil ini
menguatkan dugaan awal bahwa curah hujan di Kota
Palembang mengikuti distribusi Normal.
Tabel 5.6 Hasil Uji Kesesuaian Distribusi
Distribusi R RMSE
Normal 0,98 4,20
Gumbel 0,94 4,97
Pearson III 0,84 8,14
Log Pearson III 0,80 8,55
3. Hujan Rancangan
Hujan rancangan untuk hitungan hidrograf banjir
adalah hujan harian maksimum DAS yang selanjutnya
didistribusikan dalam hujan jam-jaman. Berdasarkan
hasil analisis frekuensi terhadap data hujan harian
maksimum, maka diperoleh besaran curah hujan
harian rancangan. Hasil perhitungan besaran curah
hujan rancangan dengan periode ulang tertentu dapat
dilihat pada Tabel 5.7.
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
V-8
Tabel 5.7 Periode Ulang dan Hujan Harian Rancangan
Periode Ulang (Tahun)
Hujan Harian Rancangan (mm/hr)
2 111,08
5 124,79
10 131,97
25 137,85
50 144,54
100 149,11
5.1.2 Analisis Hidrograf Satuan
Oleh karena tidak tersedia data debit di lokasi studi, maka
akan sangat sulit untuk memprakirakan debit banjir
rancangan dengan periode ulang yang cukup lama,
misalnya 50 dan 100 tahun (jika dihitung dengan cara
analisis frekuensi). Oleh karena itu, analisis banjir
rancangan dapat dilakukan dengan pendekatan model
matematik, antara lain dengan Hidrograf Satuan Sintetik
(HSS), dalam kasus ini digunakan HSS Gama I. Dasar
analisis metode HSS Gama I yaitu dengan memanfaatkan
parameter-parameter DAS untuk memperoleh hidrograf
satuan sintetik.
Untuk pengalihragaman data hujan ke besaran debit
banjir (hidrograf banjir), maka hujan harian rancangan
harus didistribusikan ke dalam hujan jam-jaman.
Perancangan pola durasi hujan untuk debit banjir
digunakan pola durasi hujan yang dianjurkan PSA-007
Ditjen SDA, yaitu pola durasi hujan badai. Pola tersebut
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
V-9
menetapkan hubungan antara persentase turun hujan
dan waktu untuk hujan harian yang terjadi selama 12 jam
seperti yang disajikan pada Tabel 5.8.
Tabel 5.8 Distribusi Curah Hujan CMB
Jam 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
(%) 44 16 8 8 6 5 3 2 2 2 2 2
Kumulatif (%) 44 60 68 76 82 87 90 92 94 96 98 100
Berdasarkan curah hujan rancangan hasil perhitungan
analisis frekuensi dan dengan menggunakan persamaan-
persamaan yang digunakan dalam perhitungan HSS
GAMA I, maka diperoleh nilai-nilai parameter HSS GAMA I
seperti yang dapat dilihat pada Tabel 5.9.
Tabel 5.9 Parameter HSS GAMA I
No. Parameter Simbol Satuan Nilai
1. Waktu Naik Tr jam 1,65
2. Debit Puncak Qp m3/det 0,13
3. Waktu Dasar Tb jam 34,07
4. Koefisien Tampungan K jam 1,02
5. Aliran Dasar Qb m3/det 1,03
6. Indeks Infiltrasi mm/jam 10,49
Hasil lengkap HSS GAMA I dapat dilihat pada Tabel 5.10
dan Gambar 5.3 di bawah ini.
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
V-10
Tabel 5.10 Hasil Perhitungan HSS Gama I
Waktu (jam) Q (m3/det) QTerkoreksi (m3/det)
0 0,00 0,00 1 0,08 0,03
1,65 0,13 0,05 2 0,09 0,04
3 0,03 0,01 4 0,01 0,01
5 0,00 0,00 6 0.00 0.00
Gambar 5.3 Hidrograf Satuan Sintetik (HSS) GAMA I
5.1.3 Perhitungan Debit Rancangan
Dengan diperolehnya HSS GAMA I dan hujan jam-jaman
rancangan untuk periode ulang 2, 5, 10, 25, 50, dan 100
tahun, maka dapat dihitung hidrograf banjir rancangan
pada masing-masing periode ulang tersebut.
Prinsip perhitungan didasarkan atas hidrograf satuan,
yaitu berlaku sifat linear time-invariant dan dengan
menganggap periode ulang hujan sama dengan periode
ulang banjir. Hujan jam-jaman untuk hitungan hidrograf
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Q (
m3/d
et)
t (jam)
HSS GAMA I
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
V-11
banjir rancangan yaitu hujan jam-jaman yang telah
dikurangi dengan infiltrasi, atau dikurangi indeks infiltrasi
(). Hidrograf banjir rancangan tersebut akan menjadi
masukan dalam hitungan simulasi hidrolika.
Tabel 5.11 Hasil Perhitungan Hidrograf Banjir Rancangan
Jam Q2 Q5 Q10 Q25 Q50 Q100
0 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
1 0,57 0,74 0,83 0,91 0,99 1,05 1,65 3,96 4,71 5,11 5,44 5,81 6,06
2 5,65 6,63 7,16 7,62 8,14 8,49 3 3,80 4,43 4,78 5,15 5,57 5,85
4 1,43 1,67 1,81 2,01 2,25 2,41 5 0,54 0,63 0,68 0,78 0,89 0,97
6 0,20 0,24 0,26 0,29 0,34 0,36
7 0,08 0,09 0,10 0,11 0,13 0,14 8 0,03 0,03 0,04 0,04 0,05 0,05
9 0,01 0,01 0,01 0,02 0,02 0,02 10 0,00 0,00 0,01 0,01 0,01 0,01
Gambar 5.4 Hidrograf Banjir Rancangan
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
V-12
5.2 Rancangan Sistem Drainase
5.2.1 Kondisi Batas dan Kriteria Rancangan
Tujuan utama perencanaan teknik detail sistem drainase
lahan yaitu untuk mengantisipasi terjadinya genangan di
lahan dan untuk mengendalikan muka air tanah (water
table) sesuai dengan zona perakaran tanaman. Konsep
rancangan yang diterapkan yaitu untuk membangun
jaringan drainase sehingga dapat menciptakan daerah-
daerah yang bebas genangan dan terciptanya kondisi
dimana drainase lahan dapat dikendalikan.
Unit-unit pengaturan air merupakan elemen-elemen dasar
pada konsep drainase. Dibandingkan dengan situasi saat
ini, pencapaian tujuan membutuhkan peningkatan
saluran-saluran drainase yang sudah ada dan pelaksanaan
konstruksi baru. Hal ini disebabkan karena beberapa jenis
tanaman membutuhkan lahan yang relatif kering namun
kondisi muka air tanah masih dalam zona perakaran
tanaman.
Peningkatan kapasitas drainase dengan cara yang tidak
dikendalikan (saluran terbuka tanpa infrastruktur
pengendali air) dapat menyebabkan drainase yang
berlebihan, khususnya yang berhubungan dengan
kebutuhan air bagi tanaman, serta kondisi tanah yang
memiliki lapisan pirit dan gambut.
Dengan demikian, konsep rancangan dan operasi yaitu
ditujukan untuk melakukan pengelompokan berbagai
prasarana ke dalam unit-unit pengaturan air yang
memungkinkan pengaturan tinggi muka air saluran
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
V-13
drainase dalam tiap unit. Unit-unit pengaturan air
dirancang berdasarkan pada blok-blok saluran.
Pada intinya, pemikiran untuk menjaga agar permukaan
tanah dan tinggi muka air tanah sedekat mungkin secara
optimum dengan membiarkan kelebihan air dalam tiap
unit dibuang melalui jaringan saluran tersier, sekunder,
dan saluran primer, sambil mengendalikan tingkat
drainase, serta mencegah air masuk dengan penempatan
dan operasi infrastruktur bangunan air yang tepat.
Kriteria teknis rancangan saluran drainase didasarkan
pada sistem drainase saluran terbuka dengan
menggunakan saluran primer sebagai saluran pembuang
yang tegak lurus dan terhubung langsung ke sungai
utama. Tegak lurus dengan saluran primer dibangun
saluran sekunder. Selanjutnya, saluran tersier yang
berfungsi untuk mengalirkan atau membuang air dari dan
ke saluran sekunder dibangun tegak lurus dengan saluran
sekunder.
Dalam perancangan ini dilakukan dua pendekatan untuk
menentukan kondisi batas sistem saluran drainase utama,
yaitu perbandingan hasil penelitian di lokasi studi dan
pemodelan hidrolik dengan menggunakan model simulasi
jaringan drainase (Storm Water Management Model,
SWMP) untuk menghitung kondisi air pada masing-masing
saluran.
Permukaan hidrometris sungai yang digunakan untuk
rancangan adalah HWL (High Water Level) tahunan yang
tertinggi yaitu +3,10 m MSL (Mean Sea Level), dan LWL
(Low Water Level) tahunan yang terendah yaitu -0,20 m
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
V-14
MSL. Permukaan-permukaan level air tersebut, yang
dikombinasikan dengan curah hujan rancangan dan debit
rancangan, selanjutnya digunakan untuk merancang
saluran drainase.
Kriteria rancangan telah dievaluasi sesuai dengan
kebutuhan air tanaman. Kriteria utama yaitu untuk
drainase lahan yang mungkin dari curah hujan rancangan
dengan periode ulang 5 tahun untuk menghindari matinya
tanaman. Tanaman akan mengalami stres yang
ditunjukkan dengan rontoknya daun jika tanaman
tersebut tergenang air dalam waktu yang relatif lama.
5.2.2 Rancangan Detail Saluran
Rancangan sistem drainase dalam bentuk skema saluran
dan lahan disajikan pada Gambar 5.5, sedangkan skema
arah aliran air dapat dilihat pada Gambar 5.6. Berikut
uraian tentang rancangan sistem drainase.
a. Lahan Budidaya
Lahan budidaya sebagai subcatchment berfungsi
sebagai penampung air hujan. Dalam rancangan
pengelolaan air, drainase air berlebih dari masing-
masing lahan diarahkan sedemikian rupa ke saluran
drainase sebagai saluran pembuang sehingga tidak
terjadi penumpukan beban pada saluran-saluran
tertentu.
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
V-15
Gambar 5.5 Peta Rencana Sistem Drainase
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
V-16
Gambar 5.6 Skema Arah Aliran Air
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
V-17
b. Saluran Primer
Oleh karena lahan perkebunan PT. Hamparan Alam
Mandiri berada di sepanjang Sungai Buluran, maka
sungai tersebut difungsikan sebagai saluran primer.
Sketsa penampang melintang saluran primer dapat
dilihat pada Gambar 5.7.
Keterangan: Kedalaman saluran = 4 m Slope = 1:1 Lebar bawah saluran = 3 m Lebar atas saluran = 11 m Berm = 3 m Lebar tanggul = 5 m
Gambar 5.7 Sketsa Penampang Melintang Saluran Primer
c. Saluran Kolektor
Saluran kolektor berada pada batas luar lahan di
sepanjang Sungai Kelekar. Sketsa penampang
melintang saluran kolektor dapat dilihat pada Gambar
5.8. Tanggul saluran kolektor hanya dibuat pada salah
satu sisi yaitu pada bagian luar. Tanggul tersebut
berfungsi untuk menahan luapan air dari Sungai
Kelekar.
3 m 8 m 5 m
3 m
2,5 m
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
V-18
Keterangan: Kedalaman saluran = 2 m Lebar bawah saluran = 2 m Lebar atas saluran = 4 m Berm = 2 m Lebar tanggul = 3 m
Gambar 5.8 Sketsa Penampang Melintang Saluran Kolektor
d. Saluran Pembuang
Sketsa penampang melintang saluran pembuang
dapat dilihat pada Gambar 5.9.
Keterangan: Kedalaman saluran = 2 m Lebar bawah saluran = 2 m Lebar atas saluran = 4 m Berm = 2 m Lebar tanggul = 3 m
Gambar 5.9 Sketsa Penampang Melintang Saluran Pembuang
4 m 2 m 3 m
2 m
2 m
4 m 2 m 3 m
2 m
2 m
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
V-19
Saluran pembuang berada pada batas luar lahan untuk
menahan air dari lahan di sekitar dan kemudian
mengalirkannya ke Sungai Kelekar. Tanggul saluran
pembuang juga hanya dibuat pada salah satu sisi,
yaitu pada bagian dalam. Jadi, saluran pembuang juga
berfungsi sebagai pembatas lahan.
e. Saluran Sekunder
Saluran sekunder hanya terhubung dengan saluran
primer, sedangkan ujung saluran yang lain dibuat
terputus. Untuk saluran sekunder, tanggul tidak dibuat
di kedua sisi saluran, sehingga permukaannya rata
dengan permukaan lahan.
Jarak ujung saluran sekunder yang putus ke saluran
kolektor atau tanggul saluran pembuang ± 10 meter.
Sketsa penampang melintang saluran sekunder dapat
dilihat pada Gambar 5.10.
Keterangan: Kedalaman saluran = 1 m Lebar bawah saluran = 1 m Lebar atas saluran = 3 m
Gambar 5.10 Sketsa Penampang Melintang Saluran Sekunder
2 m
1 m
1 m
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
V-20
f. Bangunan Pengendali Air
Bangunan pengendali air dalam bentuk pintu air scot
balok dibuat sebanyak 3 unit. Ketiga pintu air tersebut
terdapat di saluran primer.
5.3 Kalkulasi Drainase
Kalkulasi drainase pada saluran primer, kolektor, dan saluran
sekunder dilakukan dengan menggunakan model hidrologi
SWMM (Storm Water Management Model).
Untuk setiap saluran, tata letak saluran dan arah aliran
dimasukkan ke dalam model hidrologi SWMM. Pada tahap awal,
saluran-saluran tersebut dibuat sebagai saluran-saluran drainase
dua arah, karena saluran-saluran tersebut belum dilengkapi
dengan infrastruktur pengendali air (pintu air).
Setiap unit lahan diasumsikan sebagai satu unit subcatchment
area. Air hujan yang jatuh ke unit lahan tersebut akan keluar
melalui outlet, yaitu saluran kolektor dan saluran sekunder.
Selanjutnya, air akan mengalir menuju saluran primer kemudian
keluar ke sungai utama.
Berikut adalah ringkasan output simulasi komputer dengan
model hidrologi SWMM.
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
V-21
EPA STORM WATER MANAGEMENT MODEL - VERSION 5.0 (Build 5.0.022)
--------------------------------------------------------------
*********************************************************
NOTE: The summary statistics displayed in this report are
based on results found at every computational time step,
not just on results from each reporting time step.
*********************************************************
****************
Analysis Options
****************
Flow Units ............... CMS
Process Models:
Rainfall/Runoff ........ YES
Snowmelt ............... NO
Groundwater ............ NO
Flow Routing ........... YES
Ponding Allowed ........ NO
Water Quality .......... NO
Infiltration Method ...... GREEN_AMPT
Flow Routing Method ...... STEADY
Starting Date ............ AUG-01-2014 00:00:00
Ending Date .............. AUG-01-2014 20:00:00
Antecedent Dry Days ...... 0.0
Report Time Step ......... 00:15:00
Wet Time Step ............ 00:05:00
Dry Time Step ............ 01:00:00
Routing Time Step ........ 30.00 sec
************************** Volume Depth
Runoff Quantity Continuity hectare-m mm
************************** --------- -------
Total Precipitation ...... 6.615 124.810
Evaporation Loss ......... 0.000 0.000
Infiltration Loss ........ 0.334 6.295
Surface Runoff ........... 6.286 118.605
Final Surface Storage .... 0.002 0.032
Continuity Error (%) ..... -0.098
************************** Volume Volume
Flow Routing Continuity hectare-m 10^6 ltr
************************** --------- ---------
Dry Weather Inflow ....... 0.000 0.000
Wet Weather Inflow ....... 6.286 62.861
Groundwater Inflow ....... 0.000 0.000
RDII Inflow .............. 0.000 0.000
External Inflow .......... 0.000 0.000
External Outflow ......... 4.661 46.613
Internal Outflow ......... 1.625 16.248
Storage Losses ........... 0.000 0.000
Initial Stored Volume .... 0.000 0.000
Final Stored Volume ...... 0.000 0.000
Continuity Error (%) ..... 0.000
********************************
Highest Flow Instability Indexes
********************************
All links are stable.
*************************
Routing Time Step Summary
*************************
Minimum Time Step : 30.00 sec
Average Time Step : 30.00 sec
Maximum Time Step : 30.00 sec
Percent in Steady State : 0.00
Average Iterations per Step : 1.00
***************************
Subcatchment Runoff Summary
***************************
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
Total Total Total Total Total Total Peak Runoff
Precip Runon Evap Infil Runoff Runoff Runoff Coeff
Subcatchment mm mm mm mm mm 10^6 ltr CMS
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
S13 124.81 0.00 0.00 6.33 118.56 7.11 0.88 0.950
S6 124.81 0.00 0.00 6.33 118.56 4.74 0.59 0.950
S12 124.81 0.00 0.00 5.96 118.96 5.95 0.75 0.953
S11 124.81 0.00 0.00 6.02 118.89 3.57 0.45 0.953
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
V-22
S10 124.81 0.00 0.00 6.82 118.04 11.80 1.44 0.946
S5 124.81 0.00 0.00 5.70 119.24 2.38 0.30 0.955
S4 124.81 0.00 0.00 5.40 119.57 2.39 0.30 0.958
S9 124.81 0.00 0.00 6.96 117.90 10.61 1.28 0.945
S8 124.81 0.00 0.00 5.73 119.21 3.58 0.45 0.955
S3 124.81 0.00 0.00 5.41 119.55 2.39 0.30 0.958
S7 124.81 0.00 0.00 5.16 119.83 1.20 0.15 0.960
S2 124.81 0.00 0.00 6.00 118.91 3.57 0.45 0.953
S1 124.81 0.00 0.00 6.08 118.83 3.56 0.45 0.952
******************
Node Depth Summary
******************
---------------------------------------------------------------------
Average Maximum Maximum Time of Max
Depth Depth HGL Occurrence
Node Type Meters Meters Meters days hr:min
---------------------------------------------------------------------
NP1 JUNCTION 0.97 2.50 2.50 0 01:45
NP2 JUNCTION 0.97 2.50 2.50 0 01:45
NP3 JUNCTION 0.96 2.50 2.50 0 01:51
NP4 JUNCTION 0.79 2.50 2.50 0 02:03
NP6 JUNCTION 0.69 2.50 2.50 0 02:06
NP7 JUNCTION 0.45 1.90 1.90 0 03:00
NP8 JUNCTION 0.52 2.00 2.00 0 02:05
NP10 JUNCTION 0.27 1.33 1.33 0 03:00
NP11 JUNCTION 0.00 0.00 0.00 0 00:00
NS1 JUNCTION 0.02 0.09 1.09 0 03:00
NK4 JUNCTION 0.54 2.00 2.00 0 02:03
NS3 JUNCTION 0.04 0.22 1.22 0 03:00
NK5 JUNCTION 0.39 2.00 2.00 0 02:28
NS5 JUNCTION 0.10 0.50 1.50 0 03:00
NK6 JUNCTION 0.26 1.36 1.36 0 03:00
NS7 JUNCTION 0.04 0.22 1.22 0 03:00
NS8 JUNCTION 0.05 0.27 1.27 0 03:00
NP5 JUNCTION 0.15 0.76 0.76 0 03:00
NK3 JUNCTION 0.54 2.00 2.00 0 02:03
NK1 JUNCTION 0.35 1.82 1.82 0 03:00
NK8 JUNCTION 0.49 2.00 2.00 0 02:08
NK2 JUNCTION 0.00 0.00 0.00 0 00:00
NS2 JUNCTION 0.00 0.00 0.00 0 00:00
NS4 JUNCTION 0.00 0.00 0.00 0 00:00
NS6 JUNCTION 0.00 0.00 0.00 0 00:00
NK7 JUNCTION 0.00 0.00 0.00 0 00:00
NK9 JUNCTION 0.52 2.00 2.00 0 02:05
OUT1 OUTFALL 0.94 2.49 2.49 0 03:00
OUT2 OUTFALL 0.35 1.82 1.82 0 03:00
*******************
Node Inflow Summary
*******************
-------------------------------------------------------------------------------------
Maximum Maximum Lateral Total
Lateral Total Time of Max Inflow Inflow
Inflow Inflow Occurrence Volume Volume
Node Type CMS CMS days hr:min 10^6 ltr 10^6 ltr
-------------------------------------------------------------------------------------
NP1 JUNCTION 0.000 1.907 0 03:00 0.000 36.247
NP2 JUNCTION 0.000 2.126 0 03:00 0.000 36.448
NP3 JUNCTION 0.000 3.285 0 03:00 0.000 39.125
NP4 JUNCTION 0.000 2.763 0 03:00 0.000 31.345
NP6 JUNCTION 1.439 3.538 0 03:00 11.804 31.723
NP7 JUNCTION 0.000 1.256 0 03:00 0.000 12.070
NP8 JUNCTION 0.000 0.510 0 02:05 0.000 6.122
NP10 JUNCTION 0.000 0.746 0 03:00 0.000 5.948
NP11 JUNCTION 0.000 0.000 0 00:00 0.000 0.000
NS1 JUNCTION 0.151 0.151 0 03:00 1.198 1.198
NK4 JUNCTION 0.447 1.034 0 03:00 3.567 8.328
NS3 JUNCTION 0.450 0.450 0 03:00 3.576 3.576
NK5 JUNCTION 0.301 0.603 0 03:00 2.391 4.782
NS5 JUNCTION 1.284 1.284 0 03:00 10.611 10.611
NK6 JUNCTION 0.301 0.301 0 03:00 2.391 2.391
NS7 JUNCTION 0.447 0.447 0 03:00 3.567 3.567
NS8 JUNCTION 0.746 0.746 0 03:00 5.948 5.948
NP5 JUNCTION 0.300 0.300 0 03:00 2.385 2.385
NK3 JUNCTION 0.000 0.541 0 02:03 0.000 6.800
NK1 JUNCTION 0.446 0.446 0 03:00 3.565 3.565
NK8 JUNCTION 0.590 0.590 0 03:00 4.743 4.743
NK2 JUNCTION 0.000 0.000 0 00:00 0.000 0.000
NS2 JUNCTION 0.000 0.000 0 00:00 0.000 0.000
NS4 JUNCTION 0.000 0.000 0 00:00 0.000 0.000
NS6 JUNCTION 0.000 0.000 0 00:00 0.000 0.000
NK7 JUNCTION 0.000 0.000 0 00:00 0.000 0.000
NK9 JUNCTION 0.884 0.884 0 03:00 7.114 7.114
OUT1 OUTFALL 0.000 2.448 0 03:00 0.000 43.047
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
V-23
OUT2 OUTFALL 0.000 0.446 0 03:00 0.000 3.565
**********************
Node Surcharge Summary
**********************
Surcharging occurs when water rises above the top of the highest conduit.
---------------------------------------------------------------------
Max. Height Min. Depth
Hours Above Crown Below Rim
Node Type Surcharged Meters Meters
---------------------------------------------------------------------
NP1 JUNCTION 1.77 0.000 0.000
NP2 JUNCTION 1.78 0.000 0.000
NP3 JUNCTION 1.68 0.000 0.000
NP4 JUNCTION 1.17 0.000 0.000
NP6 JUNCTION 1.01 0.000 0.000
NK4 JUNCTION 1.07 0.000 0.000
NK5 JUNCTION 0.54 0.000 0.000
NK3 JUNCTION 1.06 0.000 0.000
NK8 JUNCTION 0.95 0.000 0.000
NK9 JUNCTION 1.04 0.000 0.000
*********************
Node Flooding Summary
*********************
Flooding refers to all water that overflows a node, whether it ponds or not.
--------------------------------------------------------------------------
Total Maximum
Maximum Time of Max Flood Ponded
Hours Rate Occurrence Volume Volume
Node Flooded CMS days hr:min 10^6 ltr 1000 m3
--------------------------------------------------------------------------
NP2 1.78 0.369 0 03:00 1.399 0.000
NP3 1.68 1.609 0 03:00 6.253 0.000
NP4 1.17 0.761 0 03:00 2.831 0.000
NP6 1.01 1.075 0 03:00 2.762 0.000
NK4 1.07 0.493 0 03:00 1.528 0.000
NK5 0.54 0.016 0 03:00 0.022 0.000
NK8 0.95 0.193 0 03:00 0.461 0.000
NK9 1.04 0.375 0 03:00 0.992 0.000
***********************
Outfall Loading Summary
***********************
-----------------------------------------------------------
Flow Avg. Max. Total
Freq. Flow Flow Volume
Outfall Node Pcnt. CMS CMS 10^6 ltr
-----------------------------------------------------------
OUT1 95.00 0.629 2.448 43.047
OUT2 86.38 0.057 0.446 3.565
-----------------------------------------------------------
System 90.69 0.686 2.895 46.612
********************
Link Flow Summary
********************
-----------------------------------------------------------------------------
Maximum Time of Max Maximum Max/ Max/
|Flow| Occurrence |Veloc| Full Full
Link Type CMS days hr:min m/sec Flow Depth
-----------------------------------------------------------------------------
CP8 CONDUIT 0.510 0 02:05 0.10 0.25 0.47
CP7 CONDUIT 1.256 0 03:00 0.14 0.59 0.76
CP6 CONDUIT 2.462 0 02:06 0.18 1.00 1.00
CP4 CONDUIT 2.001 0 02:03 0.15 1.00 1.00
CP3 CONDUIT 1.676 0 01:51 0.12 1.00 1.00
CP2 CONDUIT 1.756 0 01:45 0.13 1.00 1.00
CP1 CONDUIT 1.907 0 03:00 0.14 0.99 0.99
CS1 CONDUIT 0.151 0 03:00 1.68 0.02 0.09
CS2 CONDUIT 0.000 0 00:00 0.00 0.00 0.00
CS3 CONDUIT 0.450 0 03:00 1.88 0.08 0.22
CS4 CONDUIT 0.000 0 00:00 0.00 0.00 0.00
CS5 CONDUIT 1.284 0 03:00 2.06 0.31 0.50
CS6 CONDUIT 0.000 0 00:00 0.00 0.00 0.00
CS7 CONDUIT 0.447 0 03:00 1.84 0.08 0.22
CS8 CONDUIT 0.746 0 03:00 2.39 0.12 0.27
CK8 CONDUIT 0.397 0 02:08 0.07 1.00 1.00
CP5 CONDUIT 0.300 0 03:00 0.10 0.11 0.30
CK7 CONDUIT 0.000 0 00:00 0.00 0.00 0.00
CK6 CONDUIT 0.301 0 03:00 0.08 0.51 0.68
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
V-24
CK5 CONDUIT 0.587 0 02:28 0.10 1.00 1.00
CK4 CONDUIT 0.541 0 02:03 0.09 1.00 1.00
CK3 CONDUIT 0.541 0 02:03 0.11 0.74 0.84
CK1 CONDUIT 0.446 0 03:00 0.08 0.85 0.91
CK2 CONDUIT 0.000 0 00:00 0.00 0.00 0.00
CP11 CONDUIT 0.000 0 00:00 0.00 0.00 0.00
CP10 CONDUIT 0.746 0 03:00 0.13 0.31 0.53
CK9 CONDUIT 0.510 0 02:05 0.08 1.00 1.00
*************************
Conduit Surcharge Summary
*************************
----------------------------------------------------------------------------
Hours Hours
--------- Hours Full -------- Above Full Capacity
Conduit Both Ends Upstream Dnstream Normal Flow Limited
----------------------------------------------------------------------------
CP6 0.01 1.00 0.01 1.00 1.00
CP4 0.01 1.16 0.01 1.16 1.16
CP3 0.01 1.67 0.01 1.67 1.67
CP2 0.01 1.77 0.01 1.77 1.77
CK8 0.94 0.94 0.94 0.94 0.94
CK5 0.53 0.53 0.53 0.53 0.53
CK4 1.06 1.06 1.06 1.06 1.06
CK9 1.03 1.03 1.03 1.03 1.03
Berikut contoh hasil simulasi dalam bentuk grafik pada salah
satu ruas saluran pada saluran primer, kolektor, dan saluran
sekunder.
Gambar 5.11 Kedalaman Air pada Ruas Saluran Primer CP4,
Kolektor CK6, dan Saluran Sekunder CS5
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
V-25
Secara umum, desain saluran sudah cukup optimal. Meskipun
limpasan air masih terjadi pada beberapa ruas saluran, namun
demikian, limpasan tersebut hanya terjadi beberapa jam setelah
hujan turun dan setelah itu kembali normal.
Perencanaan Sistem Drainase Lahan Perkebunan Karet PT. Hamparan Alam Mandiri
Laporan Akhir | CV. NIAGA UTAMA Konsultan
VI-1
Penutup
Sebagian besar lahan perkebunan PT. Hamparan Alam Mandiri di
Kabupaten Muara Enim berada di tepi Sungai Kelekar dengan
topografi lahan relatif rendah, sehingga resiko terjadinya banjir dan
genangan pada lahan sangat besar.
Untuk mengatasi masalah banjir dan genangan pada lahan, telah
dirancang sistem drainase lahan. Fungsi sistem drainase tersebut
tidak hanya terbatas pada pembuangan air (drainage) untuk
mengatasi masalah banjir dan genangan, tetapi juga pemasukan
(supply) air untuk mencukupi kebutuhan air tanaman.
Agar diperoleh hasil yang optimal, maka dalam proses pembangunan
saluran drainase harus benar-benar memperhatikan detail
perencanaan.