Syntax Literate: Jurnal Ilmiah Indonesia p�ISSN: 2541-0849 e-ISSN: 2548-1398

Vol. 8, No. 7, Juli 2023

 

ANALISIS EFEKTIVITAS DAYA TAMPUNG EMBUNG TAMAN FIRDAUS UNIVERSITAS SRIWIJAYA

 

Rivadavia Raykaru Putra, Dinar D.A. Putranto, Putri Kusuma Wardani

Fakultas Teknik, Universitas Sriwijaya, Bukit Besar, Palembang, Indonesia

Email: [email protected], [email protected], [email protected]

 

Abstrak

Banjir terjadi karena berkurangnya daerah tampungan air akibat peningkatan penggunaan lahan, baik untuk permukiman maupun kegiatan ekonomi. Tujuan dari penelitian ini adalah menganalisis besar kapasitas tampungan pada tanggul. Embung taman Firdaus Universitas Sriwijaya (UNSRI) ini terletak di wilayah kabupaten ogan ilir dan bermanfaat sebagai tempat tampungan air hujan dan pengendalian banjir. Embung memiliki banyak manfaat untuk memenuhi kebutuhan air untuk Unsri. Embung Unsri memiliki luas 24 Ha, embung sebelah barat 8 m dari dasar dan panjang 50 m. Hasil Analisa data, volume tampungan embung dengan kedalam 5 m dengan luas embung 1 seluas 423804,79 m2 dapat menampung air dengan kapasitas volume tampungan yaitu sebesar 2119023.95 m3. Hasil dari pengujian kadar air rata-rata pada tanah asli () = 87.38 %. Hasil pengujian berat jenis tanah rata-rata (Gs) sebesar 2.19. Hasil dari pengujian Atterberg limit, nilai batas cair pada tanah (LL) = 57.00 %, batas plastis pada tanah (PL) = 48,37 %, dan indeks plastisitas pada tanah (IP) = 8.63 %. Berdasarkan klasifikasi AASTHO maka tanah di Embung Taman Firdaus UNSRI termasuk kelompok A-2-5, sebagai kerikil berlanau atau berlempung dan pasir. Sedangkan berdasarkan klasifikasi USCS, digolongkan dalam tanah Silts and Clays (CH). Hasil pengujian permeabilitas yaitu nilai permeabilitas (K) = 3,034191 x 10-5 cm/det, bersifat low permeability.

 

Kata Kunci: Banjir; Embung; Permeabilitas; Rembesan.

 

Abstract

Floods occur due to reduced water catchment areas due to increased land use, both for settlements and economic activities. The purpose of this research is to analyze the storage capacity of the embankment. The Firdaus Taman Firdaus Reservoir of Sriwijaya University (UNSRI) is located in the Ogan Ilir district and is useful as a place for rainwater storage and flood control. Embung has many benefits to meet the water needs of UNSRI. The UNSRI reservoir has an area of 24 hectares, the west reservoir is 8 m from the bottom and 50 m long. Results of data analysis, the volume of the reservoir with a depth of 5 m with an area of pond 1 covering an area of 423804.79 m2 can accommodate water with a storage volume capacity of 2119023.95 m3. The results of testing the average water content in the original soil () = 87.38 %. The test results for the average soil specific gravity (Gs) are 2.19. The results of the Atterberg limit test, the liquid limit value in soil (LL) = 57.00 %, the plastic limit in soil (PL) = 48.37 %, and the plasticity index in soil (IP) = 8.63 %. Based on the AASTHO classification, the soil in the UNSRI Firdaus Taman Embung belongs to group A-2-5, as silt or loamy gravel and sand. Meanwhile, based on the USCS classification, it is classified as Silts and Clays (CH). The results of the permeability test are the permeability value (K) = 3.034191 x 10-5 cm/s, which is low permeability.

 

Keywords: Flood; Reservoir; Permeability; Seepage.

 

Pendahuluan

Embung merupakan bangunan penampung air dan melepaskan kembali ketika puncak banjir lewat dan berfungsi sebagai pengendali banjir (Anam et al., 2015). Dimana memiliki tampungan maksimum kurang dari 500,00 m3 dan tinggi jagaan maksimum 15 m. Embung memiliki tiga tipe berdasarkan fungsinya yaitu tampungan mati, tampungan efektif dan tampungan pengendali banjir (Kustamar, 2019);(Garsia et al., 2014). Embung terdiri dari tubuh embung, sistem penampungan air, sistem pengambilan air dan sistem pengelak banjir (Fitri et al., 2011). Tubuh embung mengunakan material urugan tanah, beton atau pasangan batu kali. Untuk pemilihan tubuh embung dengan material urugan tanah dilakukan dengan pertimbangan terhadap volume dan gradasi material yang tersedia dan kemampuannya dalam mereduksi debit rembes, material urugan tanah memiliki dua tipe yaitu urugan tanah homogen dan urugan tanah berlapis/zonal (Arsyad, 2010).

Pembangunan Embung Universitas Sriwijaya untuk mengendalikan dan menyediakan sumber pasokan air bagi kegiatan perkebunan maupun pertanian di Taman Firdaus Universitas Sriwijaya, Sistem konstruksi tubuh embung berupa urugan tanah homogen dengan cara menimbun tanah hasil penggalian embung itu sendiri (Kometa & Ebot, 2012). Dimana tubuh embung bagian utara dan barat diperkuat dengan penggunaan Riprap, tubuh embung bagian selatan diperkuat dengan menggunakan Corrugated Concrete Sheet Pile (CCSP), dan tubuh embung bagian timur hanya berupa urugan tanah timbunan saja (Karol, 2003).

Air yang disimpan di dalam suatu embung akan cenderung mencari jalan keluar (mengalir) ke bagian hilirnya (Liu et al., 2008). Rembesan adalah air yang mencari jalannya melalui material yang porus atau suatu rekahan baik yang ada di dalam tubuh maupun fondasinya (Nasional, 2016). Gaya atau tekanan air rembesan dapat menimbulkan alur air baru atau alur eksisting hingga tubuh embung rekah. Jadi, pengendalian rembesan adalah merupakan faktor sangat penting dalam desain, pelaksanaan konstruksi dan Operasi dan Pemeliharaan (O&P) embung (Kalkani, 1997). Setiap embung pasti mengalami rembesan, namun besarnya pengaruh rembesan terhadap tubuh embung sangat tergantung pada material timbunan (Azwarman, 2018). Rembesan yang terjadi secara berlebihan memungkinkan dapat berpengaruh terhadap keamanan embung.

Untuk mengetahui tubuh embung bagian barat yang mana sudah diperkuat menggunakan riprap seberapa besar tingkat rembesan yang terjadi pada tubuh embung maka perlu dilakukan analisis besar debit filtrasi (rembesan) pada tubuh Embung Universitas Sriwijaya. Dengan permasalahan tersebut penelitian ini akan membahas tentang analisa rembesan kontruksi dinding embung taman firdaus Universitas Sriwijaya.

 

Metode Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Wilayah Taman Firdaus Universitas Sriwijaya dan sekitar perkantoran Kab. Ogan Ilir, dengan tinggi badan embung sebelah barat 8 m dari dasar dan panjang 50 m. Embung Universitas Sriwijaya memiliki luas 24 Ha dengan volume tampungan sebesar 912.000 m3. Selain bermanfaat sebagai tampungan air hujan dan pengendalian banjir embung memiliki banyak manfaat untuk memenuhi kebutuhan air untuk Universitas Sriwijaya (Lasminto, 2009). Adapun letak lokasi penelitian dapat dilihat pada Gambar 1.

Gambar 1 Peta Lokasi Penelitian (Sumber: Google Earth, 2021)

 

Data yang dikumpulkan dalam rangka menunjang penelitian dikelompokkan menjadi dua, yaitu data primer dan data sekunder. Data primer yang diperoleh secara langsung dari survey lokasi di wilayah Taman Firdaus dan wilayah sekitar di Kabupaten Ogan Ilir. Provinsi Sumatera Selatan. Data primer meliputi: Dokumentasi, Pengukuran lebar embung dengan menggunakan (theodolite, Rambu ukur dan waterpass), melakukan pengukuran kedalaman embung menggunakan sounding reel, dan melakukan pengukuran elevasi muka air banjir, normal dan minimum (Sarwono et al., 2015);(Zhang & Wang, 2007). Sedangkan data sekunder yang tersedia di instansi-instansi terkait, meliputi: Peta lokasi Taman Firdaus Universitas Sriwijaya, Data teknis embung, dan data curah hujan.

Pengolahan data yang dilakukan meliputi perhitungan maupun pemodelan menggunakan bantuan program berdasarkan data-data yang diperoleh baik secara primer maupun skunder. Adapun tahapan pengolahan data adalah sebagai berikut; 1) Perhitungan Debit Rembesan Metode Casagrade. 2) Data Curah Hujan. 3) Perhitungan Kapasitas tampungan. 4) Tinggi Muka Air.

 

Hasil dan Pembahasan

Analisa Frekuensi

Dalam perhitungan analisis frekuensi ini, terdapat empat metode distribusi yang digunakan yaitu, distribusi Normal, Log Normal, Log Person Tipe III, dan Gumbel. Selain itu terdapat beberapa parameter statistik yang digunakan untuk menentukan distribusi probabilitas (PDF = probability distribution function). Berikut ini merupakan perhitungan parameter statistik yang digunakan dalam analisis frekuensi berdasarkan Tabel 1.

 

Tabel 1

Perhitungan parameter statistik untuk distribusi Normal dan Gmbel

No

Tahun

X

(X-Xi)

1

2007

108

0.1

0.01

0.001

1E-04

2

2008

84

-23.9

571.21

-13651.9

326280.9

3

2009

86

-21.9

479.61

-10503.5

230025.8

4

2010

95

-12.9

166.41

-2146.69

27692.29

5

2011

54

-53.9

2905.21

-156591

8440245

6

2012

113

5.1

26.01

132.651

676.5201

7

2013

125

17.1

292.41

5000.211

85503.61

8

2014

166

58.1

3375.61

196122.9

11394743

9

2015

143

35.1

1232.01

43243.55

1517849

10

2016

105

-2.9

8.41

-24.389

70.7281

 

Σ

1079

 

9056.9

61582.08

22023086

 

Berikut ini merupakan hasil perhitungan parameter statistik yang digunakan dalam analisis frekuensi berdasarkan Tabel 1. (1) Nilai rata-rata (x) = 107.9; (2) Simpangan Baku (s) = 31.7226; (3) Koefisien Variasi (Cv) = 3.4014; (4) Koefisien Skewness (Cs) = 0.268: (5) Koefisien Kurtosis (Ck) = 4.31. Selanjutnya perhitungan untuk parameter statistik logaritma dari data curah hujan maksimum pada pos penakar hujan, yang ditunjukan pada tabel 2 berikut ini.

 

Tabel 2

Parameter Statistik untuk distribusi Lo Normal dan Log Person III

No

Tahun

X

logX

logX-logXi

(logX-logXi)2

(logX-logXi)3

(logX-logXi)4

1

2007

108

2.0334

0.0185

0.0003

0.0000

0.00

2

2008

84

1.9243

-0.0906

0.0082

-0.0007

0.00

3

2009

86

1.9345

-0.0804

0.0065

-0.0005

0.00

4

2010

95

1.9777

-0.0372

0.0014

-0.0001

0.00

5

2011

54

1.7324

-0.2825

0.0798

-0.0225

0.01

6

2012

113

2.0531

0.0382

0.0015

0.0001

0.00

7

2013

125

2.0969

0.0820

0.0067

0.0006

0.00

8

2014

166

2.2201

0.2052

0.0421

0.0086

0.00

9

2015

143

2.1553

0.1404

0.0197

0.0028

0.00

10

2016

105

2.0212

0.0063

0.0000

0.0000

0.00

 

Σ

1079

20.1489

0.0000

0.1663

-0.0118

0.01

 

Berikut ini merupakan perhitungan parameter statistic yang digunakan dalam analisis frekuensi berdasarkan Tabel 2. (1) Nilai rata-rata (x) = 2.0149; (2) Simpangan Baku (s) = 0.1359; (3) Koefisien Variasi (Cv) = 0.06746; (4) Koefisien Skewness (Cs) = 0.6545; (5) Koefisien Kurtosis (Ck) = 5.05209. Dari perhitungan di atas, terdapat sifat khas masing-masing parameter statistik dapat ditinjau dari besarannya nilai koefisien kemencengan (Cs) dan koefisien ketajaman (Ck) yang sesuai dengan syarat dari masing-masing jenis distribusi. Kesimpulan analisis untuk pemilihan distribusi dapat dilihat pada Tabel 3.

 

Tabel 3

Kesimpulan Analisis untuk pemilihan jenis Distribusi

No

Metode Distribusi

Sifat Distribusi

Perhitungan Distribusi

Keterangan

Cs

Ck

Cs

Ck

1

Normal

0

3

0.268

4.315

Tidak Memenuhi

2

Gumbel

≤

1,139

≤

5,402

0.268

4.315

�Memenuhi

3

Log Person III

0 < Cs < 9

0.6545

5.05209

Memenuhi

4

Log Normal

Cs = Cv+Cv =3

0.6545

5.05209

Tidak Memenuhi

 

Maka, kesimpulan dari Tabel 3, metode distribusi yang memenuhi persyaratan sifat distribusi adalah metode Distribusi Gumbel.

 

Uji Kecocokan

Uji kecocokan distribusi diperlukan untuk mengetahui apakah data curah hujan yang ada sudah sesuai dengan jenis distribusi yang dipilih, sehingga diperkirakan dapat mewakili distribusi tersebut. Uji Kecocokan dari suatu distribusi probabilitas dapat dilakukan dengan dua metode uji kecocokan yang umumnya digunakan, yaitu uji chisquare dan uji smirnov-kolmogorov.

 

Uji Kecocokan Chi-Square

Berikut ini merupakan parameter statistik untuk melakukan uji chi-square untuk distribusi Gumbel.

Jumlah data (n)���������� = 10

Nilai rata-rata (X)������ = 107.9 mm

Standar deviasi (Sd)��� = 31.7226 mm

Dalam melakukan perhitungan uji kecocokan chi-square terdapat beberapa tahapan yang harus dilakukan. Tahapan untuk perhitungan uji chi square pada distribusi normal adalah sebagai berikut:

1)      Tentukan derajat nyatanya (ἀ) dan hitung jumlah kelas (k) serta derajat kebebasan (DK) yaitu:

Jumlah Kelas (k) = 1 + 3,322 Log n �������� = 1 + 3,322 Log 10 = 4,322 = 4 Kelas

Derajat Kebebasan = k � (ἀ + 1) = 5 � (1+1) = 2

2)        Bedasarkan jumlah kelas tersebut, tentukan rentang probabilitas untuk setiap kelasnya (p), dimana rentang probabilitas = 1/k Probabilitas (p) = �= 0,25

3)      Dengan menggunakan rentang probabilitas setiap kelasnya, hitung faktor frekuensi (Ktr) dan juga rentang varian x

Ktr������ = �x (0.5772 + ln (ln(r ����������� = �x (0.5772 + ln (ln(� = 0.720

Sehingga, Xt�� = X + (Ktr x Sd) = 107.9 + (0.720 x 31.7226 ����������� =� 130.735

Selanjutnya dengan cara dan rumus yang sama, hasil perhitungan dapat dilihat pada Tabel 4 dan 5 berikut.

 

 

Tabel 4

Perhitungan nilai Xt Uji chi square untuk distribusi Gumbel

T

KT

R24

1000.000

4.938

264.547

5.000

0.720

130.735

2.500

0.074

110.239

1.667

-0.382

95.780

1.250

-0.822

81.840

1.010

-1.642

55.824

 

Tabel 5

Perhitungan uji chi square untuk distribusi Gumbel

Kelas

Rentang Probabilitas

Rentang Hujan

(mm)

Ei

Oi

(Oi-Ei)�

c2

1

0,001<p≤0,20

264.547

>R24≥

130.735

2.8

5

4.84

1.729

2

0,20<p≤0,40

130.735

>R24≥

110.239

2.8

2

0.64

0.229

3

0,40<p≤0,60

110.239

>R24≥

95.780

2.8

2

0.64

0.229

4

0,60<p≤0,80

95.780

>R24≥

81.840

2.8

2

0.64

0.229

5

0,80<p≤0,99

81.840

>R24≥

55.824

2.8

3

0.04

0.014

 

 

 

 

 

S

14

�c2

2.429

 

 

 

 

 

 

 

c2 Kritis

5.992

 

Berdasarkan hasil perhitungan di atas, di dapat nilai X� < X� kritis, maka distribusi Gumbel dapat di terima.

 

Uji Kecocokan Smirnov-Kolmogorov

Berikut parameter statistik yang digunakan untuk melakukan uji Smirnov-Kolmogorov untuk distribusi Log Person III

Jumlah data (n)���������������������� = 10

Nilai rata-rata (X)������ ����������� = 107.9 mm

Standar deviasi (Sd)��� ����������� = 31.7226 mm

Koefisien Skewness (Cs)������� = 4.315

Adapun tahapan dalam perhitungan uji smirnov-kolmogrov untuk distribusi normal adalah sebagai berikut:

1)                  Tentukan derajat nyata (ἀ) yaitu 0,05 dan juga jumlah data (n) yaitu 10

2)                  Urutkan data mulai dari data yang terbesar hingga data terkecil dengan nomor urut data m = 1,2,3,4, ��n.

3)                  Hitung probabilitas empiric (Pempirik) untuk setiap varian x yang telah diurutkan.

Untuk m = 1, Pempirik = �= �= 0,0909

4)                  Hitung faktor frekuensi Ktr untuk setiap varian x dengan menggunakan persamaan berikut;

Ktr������ = � = ������ = 1.327, Pteoritik���������� = ������ = = 0.097

T��������� = � ==10.285

5)                  Hitung selisih probabilitas dan tentukan nilai tertinggi (Δmaks)

��������� = (Pempirik - Pteoritik )= (0,067 � 0,097)� = 0,031

Hasil perhitungan dapat dilihat pada Tabel 6 berikut;

 

Tabel 6

Perhitungan uji Smirnov-Kolmogorov untuk distribus Gumbel

m

R24

Pempirik

Pteoritik

∆i

1

150

0.067

0.097

0.031

2

147

0.133

0.109

0.024

3

146

0.200

0.113

0.087

4

145

0.267

0.118

0.149

5

145

0.333

0.118

0.216

6

140

0.400

0.142

0.258

7

135

0.467

0.171

0.296

8

114

0.533

0.355

0.178

9

111

0.600

0.391

0.209

10

103

0.667

0.496

0.171

11

101

0.733

0.524

0.209

12

85

0.800

0.758

0.042

13

78

0.867

0.848

0.019

14

57

0.933

0.988

0.054

 

 

 

Di Max

0.296

 

 

 

Di Kritik

0.349

 

Nilai Δ kritis untuk ἀ = 0,05 dan n = 10 adalah 0,41, karena Δ maks < Δ kritis, maka distribusi Gumbel dapat diterima.

Perhitungan Curah Hujan Periode Ulang

1)                  Distribusi Normal

Adapun parameter statistik yang digunakan dalam perhitungan distribusi normal adalah sebagai berikut :

Jumlah data (n)���������������������� : 10

Nilai rata � rata (x)����������������� : 107.9

Standar deviasi (Sd)��������������� : 31.7226

Faktor frekuensi (Ktr)������������ : 0,84 (untuk periode 5 tahun)

Hasil perhitungan Xt untuk periode ulang selanjutnya dapat dilihat pada Tabel 7.

 

Tabel 7

Curah hujan rencana dengan metode distribusi Normal

Tr

Kt

X

2

0

107.9

5

0.84

134.547

10

1.28

148.5049

25

1.7

161.8284

50

2.05

172.9313

100

2.33

181.8136

 

2)                  Distribusi Log Normal

Adapun parameter statistik yang digunakan perhitungan distribusi log normal adalah sebagai berikut:

Jumlah data (n)���������������������� : 10

Nilai rata � rata (x)����������������� : 2.0149

Standar deviasi (Sd)��������������� : 0,1359

Faktor frekuensi (Ktr)������������ : 0,84 (untuk periode 5 tahun)

Nilai KTr Untuk Periode ulang selanjutnya dalam Lampiran I

Nilai Xt dihitung dengan persamaan :

Log Xt = Log X + KTr, SD Log X= 2.0149 + (0,84 x 0,1359) = 2,1291

Xt������� = 102,1291 =134.6066

Hasil perhitungan Xt untuk periode ulang selanjutnya dapat dilihat pada Tabel 8.

 

Tabel 8

Curah Hujan rancangan dengan metode distribusi Log Normal

Tr

Kt

Y

X

2

0

2.0149

103.4890

5

0.84

2.1291

134.6066

10

1.28

2.1889

154.4796

25

1.7

2.2460

176.1802

50

2.05

2.2935

196.5753

100

2.33

2.3316

214.5786

3)                  Distribusi Log Person Tipe III

Adapun parameter statistik yang digunakan dalam perhitungan distribusi log person tipe III adalah sebagai berikut :

Jumlah data (n)���������������������� : 10

Nilai rata � rata (Log x)��������� : 2.0149

Standar deviasi (Sd)��������������� : 0,1359

Koefisien kemencengan (Cs)� : 0.6545

 

Nilai Ktr selengkapnya dapat dilihat pada lampiran. Sehingga nilai Xt dihitung dengan persamaan :

Log Xt = Log X + Ktr, Sd Log X = 2.0149 + (0,885 x 00.1359) = 2.1352

Xt������� = 102.1352= 106,5161 mm

 

Hasil perhitungan Xt untuk periode ulang selanjutnya dapat dilihat pada Tabel 9.

 

Tabel 9

Curah hujan rencana dengan metode distribusi Log Pearson III

Tr

Pr

K

K s

LogX

X

2

50

0.0921

0.0125

2.0274

106.5161

5

20

0.8852

0.1203

2.1352

136.5222

10

10

1.2447

0.1692

2.1841

152.7846

25

4

1.5701

0.2134

2.2283

169.1593

50

2

1.7484

0.2376

2.2525

178.8672

100

1

1.8938

0.2574

2.2723

187.1973

 

4)                  Distribusi Gumbel

Adapun parameter statistik yang ginukan dalam perhitungan distribusi gumbel adalah sebagai berikut:

Jumlah data (n)���������� = 10

Nilai rata-rata������������� = 107.9

Standar Deviasi���������� = 31.7226

Yn������������������������������ = 0,51

Sn������������������������������� = 1.0095

Ytr������������������������������ = 1,5004 (untuk periode ulang 5 Tahun)

Nilai Xt dihitung dengan persamaan :

Xtr������ = X + (Ytr / Sd) = 107.9 + (0.0318 / 91.874) = 139.0224 mm

 

Hasil perhitungan Xt untuk periode ulang selanjutnya dapat dilihat pada Tabel 10.

 

Tabel 10

Curah hujan rencana dengan metode distribusi Gumbel

Tr

Ytr

Xtr

2

0.3668

103.4001

5

1.5004

139.0224

10

2.2510

162.6093

25

3.1993

192.4087

50

3.9028

214.5155

100

4.6012

236.4621

 

Dari hasil perhitungan analisis frekuensi menggunakan empat metode distribusi probabilitas di atas, terlihat bahwa ada setiap distribusi probabilitas akan didapat hasil berbeda. Berikut rekapitulasi hasil perhitungan setiap distribusi dapat dilihat pada Tabel 11.

Tabel 11

Rekapitulasi perhitungan curah hujan rencana dengan 4 distribusi

Periode

Analisa Frekuensi Curah Hujan Rencana (mm)

Ulang

Normal

Log Normal

Log Pearson Type III

Gumbel

2

103.400

103.489

106.516

103.400

5

134.547

134.607

136.522

139.022

10

148.505

154.480

152.785

162.609

25

161.828

176.180

169.159

192.409

50

172.931

196.575

178.867

214.516

100

181.814

214.579

187.197

236.462

 

Perhitungan Intensitas Hujan

Kurva IDF (intensity duration frequency curvey) memberikan hubungan antara intensitas hujan, lama hujan dan frekuensi hujan. Dalam melakukan analisis IDF diperlukan data hujan jangka pendek, misalnya 5 menit, 10 menit, 30 menit, 60 menit dan jam-jaman untuk membentuk lengkung IDF, sehingga diharapkan dapat terlihat pada kurva IDF mengenai besaran intensitas hujan dengan durasi dan periode tertentu. Nilai intensitas hujan tersebut dapat dicari menggunakan persamaan Mononobe dengan distribusi yang sudah dipilih sebelumnya yaitu Distribusi Gumbel.

 

Tabel 12

Data R24 distribusi Gumbel

Tr

Xtr

2

103.4001

5

139.0224

10

162.6093

25

192.4087

50

214.5155

100

236.4621

 

Perhitungan intensitas hujan untuk periode ulang 2 tahun, 5 tahun, 10 tahun, 20 tahun dan 50 tahun dengan durasi 5 menit sampai 360 menit dapat dilihat pada Tabel 13 berikut. Berdasarkan hasil perhitungan tersebut, kemudian membuat kurva IDF dengan bantuan Ms. Excel seperti yang terlihat pada Gambar 2.

 

Distribusi Curah Hujan

Untuk mendapatkan debit banjir rencana maka diperlukan perhitugan dari data curah hujan rencana yang didistribusikan ke dalam hujan jam-jaman atau mendistribusikan hujan harian ke jam-jaman atau menit-menitan (hyetograph) (Walker et al., 2005). Adapun metode yang digunakan adalah dengan metode Mononobe Modifikasi (Modified Mononobe). Berikut perhitungan untuk distribusi hujan rencangan dengan menggunakan metode modified mononobe untuk beberapa periode ulang dapat dilihat pada table 13 dan histograp dari hyetograph dapat dilih pada gambar 2.

 

Tabel 13

Intensitas hujan periode ulang T � tahun

t

t

Periode Ulang (Tahun)

menit

jam

2

5

10

25

50

100

5

0.083

187.890

252.620

295.481

349.630

389.801

429.680

10

0.167

118.364

159.141

186.141

220.253

245.559

270.682

20

0.333

74.564

100.252

117.262

138.751

154.692

170.519

30

0.500

56.903

76.507

89.487

105.887

118.052

130.130

40

0.667

46.973

63.155

73.870

87.407

97.450

107.420

50

0.833

40.480

54.425

63.659

75.325

83.980

92.572

60

1.000

35.847

48.196

56.373

66.704

74.368

81.977

70

1.167

32.346

43.489

50.868

60.190

67.105

73.971

80

1.333

29.591

39.785

46.535

55.063

61.390

67.670

90

1.500

27.356

36.781

43.021

50.905

56.754

62.560

100

1.667

25.501

34.286

40.103

47.452

52.904

58.317

110

1.833

23.931

32.175

37.634

44.531

49.647

54.726

120

2.000

22.582

30.362

35.513

42.021

46.849

51.642

130

2.167

21.409

28.784

33.668

39.838

44.415

48.959

140

2.333

20.377

27.397

32.045

37.917

42.274

46.599

150

2.500

19.461

26.165

30.604

36.213

40.373

44.504

160

2.667

18.641

25.063

29.315

34.688

38.673

42.630

170

2.833

17.903

24.070

28.154

33.314

37.141

40.941

180

3.000

17.233

23.170

27.102

32.068

35.753

39.410

190

3.167

16.623

22.350

26.142

30.933

34.487

38.015

200

3.333

16.064

21.599

25.263

29.893

33.327

36.737

210

3.500

15.550

20.908

24.455

28.936

32.261

35.561

220

3.667

15.075

20.269

23.708

28.053

31.276

34.475

230

3.833

14.635

19.677

23.016

27.233

30.362

33.469

240

4.000

14.226

19.127

22.372

26.472

29.513

32.533

250

4.167

13.844

18.613

21.771

25.761

28.721

31.659

260

4.333

13.487

18.133

21.209

25.096

27.980

30.842

270

4.500

13.152

17.682

20.682

24.473

27.284

30.076

280

4.667

12.836

17.259

20.187

23.886

26.631

29.355

290

4.833

12.540

16.860

19.720

23.334

26.015

28.677

300

5.000

12.259

16.483

19.279

22.813

25.434

28.036

310

5.167

11.994

16.127

18.863

22.319

24.884

27.429

320

5.333

11.743

15.789

18.468

21.852

24.363

26.855

330

5.500

11.505

15.468

18.093

21.408

23.868

26.310

340

5.667

11.278

15.163

17.736

20.986

23.398

25.791

350

5.833

11.062

14.873

17.397

20.585

22.950

25.298

360

6.000

10.856

14.596

17.073

20.202

22.523

24.827

 

Gambar 2 KurvaIDF (Intensity Duration Frequency

Gambar 3 Hyetograph dengan Modified Mononobe periode 2 tahun

 

Tabel 14

Perhitungan Modified Mononobe untuk periode ulang 2 tahun

t

Td

It

It.Td

Dp

Pi

Hytograph

menit

Jam

mm/Jam

mm/jam

mm

%

mm

10

0.167

118.364

19.727

19.727

30.285

30.578

20

0.333

74.564

24.855

5.128

7.872

7.948

30

0.500

56.903

28.452

3.597

5.522

5.575

40

0.667

46.973

31.315

2.863

4.396

4.438

50

0.833

40.480

33.733

2.418

3.712

3.748

60

1.000

35.847

35.847

2.114

3.245

3.276

70

1.167

32.346

37.737

1.890

2.902

2.930

80

1.333

29.591

39.455

1.718

2.637

2.662

90

1.500

27.356

41.034

1.580

2.425

2.449

100

1.667

25.501

42.501

1.467

2.252

2.274

110

1.833

23.931

43.873

1.372

2.106

2.127

120

2.000

22.582

45.164

1.291

1.982

2.001

130

2.167

21.409

46.385

1.221

1.875

1.893

140

2.333

20.377

47.545

1.160

1.781

1.798

150

2.500

19.461

48.652

1.106

1.698

1.715

160

2.667

18.641

49.710

1.058

1.624

1.640

170

2.833

17.903

50.724

1.015

1.558

1.573

180

3.000

17.233

51.700

0.976

1.498

1.512

190

3.167

16.623

52.640

0.940

1.443

1.457

200

3.333

16.064

53.548

0.908

1.394

1.407

210

3.500

15.550

54.426

0.878

1.348

1.361

220

3.667

15.075

55.277

0.851

1.306

1.318

230

3.833

14.635

56.102

0.825

1.267

1.279

240

4.000

14.226

56.903

0.802

1.231

1.242

250

4.167

13.844

57.683

0.780

1.197

1.208

260

4.333

13.487

58.442

0.759

1.165

1.177

270

4.500

13.152

59.182

0.740

1.136

1.147

280

4.667

12.836

59.904

0.722

1.108

1.119

290

4.833

12.540

60.608

0.705

1.082

1.092

300

5.000

12.259

61.297

0.689

1.057

1.068

310

5.167

11.994

61.971

0.674

1.034

1.044

320

5.333

11.743

62.630

0.659

1.012

1.022

330

5.500

11.505

63.276

0.646

0.991

1.001

340

5.667

11.278

63.909

0.633

0.971

0.981

350

5.833

11.062

64.529

0.621

0.953

0.962

360

6.000

10.856

65.138

0.609

0.935

0.944

 

 

 

 

65.138

100.000

103.400

 

Analisis Kedalaman Embung

Analisis kedalaman embung dilakukang dengan menggunakan alat Echosounder. Echosounder adalah suatu alat navigasi untuk mengukur kedalaman laut dengan cara mengirimkan gelombang/getaran akustik dari permukaan ke dasar laut yang akan kembali diterima oleh transducer yang terpasang di dasar kapal (Quan et al., 2014). Penghitungan kedalaman didapat dari waktu tempuh arah yang berbeda yang berasal dari kecepatan suara di dalam air.������

Gambar 4 Dokumentasi Pengamatan Dengan Echosounder

 

Kedalaman Embung Menggunakan Echosounder.Pengukuran pertama kedalaman danau dengan gambar peta elevasi dan peta kontur (Gambar 5).

(a)   Elevasi

(b)   Kontur

Total jarak 253m �dibagi menjadi 6 titik pengambilan data dengan perbandingan jarak 50 m per titik. Dari peta topografi di atas dapat dilihat bahwa potongan bagian I sebagai berikut (Gambar 6):

0004

Gambar 6 Peta kontur Bagian C1

 

Dengan hasil bagian C1 memiliki kedalaman dasar embung sedalam 7,07 m, kemudian untuk C2 memiliki kedalaman embung dengan gambar 7 sebagai berikut:

0004

Gambar 7 Peta kontur Bagian C2

 

Kedalaman embung pada bagian C2 memiliki kedalaman dasar sedalam 2,37 m, untuk bagian C3 memiliki kedalaman dengan gambar 8 sebagai berikut:

Gambar 8 Peta kontur Bagian C3

 

Kedalaman embung pada peta kontur bagian C3 ini adalah sedalam 8,72 m.� Sedangkan untuk embung pada bagian C4, dan C5 adalah sebagai berikut:

 

Gambar 9 Peta kontur Bagian C4

 

Kedalaman dasar embung pada bagian C4 sedalam 4,14 m, sedangkan untuk gambar kedalaman embung bagian C5 adalah sebagai berikut:

Gambar 10 Peta kontur Bagian C5

 

Kedalaman embung bagian C5 adalah sedalam 4,01 m, dari gambar diatas dapat dilihat bahwa tingkat kedalaman embung memiliki struktur kedalaman yang fariatif yang berbeda ditiap bagian yang di bagi. Kedalaman embung yang terdalam mencapai 8,72 m.

 

Data Teknis Embung

Data teknis Embung Taman Firdaus UNSRI berdasarkan tinjauan lapangan dirangkum sebagai berikut.

1.                  Luas Embung

Luas Embung di dapat dari pengolahan ulang data drone pada tahun 2021 yang kemudian dibuat permodelannya menggunakan AutoCAD 2016. Berdasarkan permodelan tersebut dilakukan pengukuran luas area menggunakan tools properties pada aplikasi AutoCAD 2016. Luas area Embung yang didapat dari permodelan tersebut sebesar 423804,79 m2 atau 42,38 ha.

2.                  Volume Tampungan Embung

Volume tampungan pada Embung Taman Firdaus UNSRI dihitung menggunakan data luas embung dan data kedalaman rata-rata pada embung dari data pengukuran yang tercantum pada data drone 2021.

Luas embung�������������� = 423804,79 m2 = 42,09 Ha

Kedalaman Rata-rata� = 5 m

Volume���������������������� = 423804,79 m2 x 5 m = 2119023.95 m3

Dari hasil perhitungan rumus diatas maka dapat dilihat bahwa besar kapasitas tampungan embung 1 taman firdaus adalah sebesar 2119023.95 m3.

 

Gambar 11

Luas Area Embung Taman Firdaus

 

3.                  Tinggi Embung dari Dasar Puncak Tanggul

Tinggi embung dari dasar puncak tanggul diukur menggunakan potongan embung yang dimodelkan dalam gambar berikut.

Gambar 12 Luas Area Embung Taman Firdaus

 

Dari gambar diatas dapat diukur bahwa ketinggian embung dari dasar puncak tanggul adalah 5,10 m.

Analisis Klasifikasi Tanah

Data Tanah

a.                   Pengujian Kadar Air (w)

Kadar air tanah adalah perbandingan berat air dalam satuan tanah dengan berat kering tanah, jadi semakin besar berat tanah kering maka semakin kecil jumlah kadar air yang dihasilkan (Hardiyatmo, 2010). Hasil dari pengujian kadar air tanah menunjukkan bahwa sampel tanah tersebut mengandung kadar air rata-rata pada tanah asli �(w) sebesar 87.38 %.

b.                  Pengujian Berat Jenis Tanah (Gs)

Pengujian berat jenis tanah dilakukan untuk menentukan kepadatan massa butiran atau partikel tanah yaitu perbandingan antara berat butiran tanah dan berat air suling di udara dengan volume yang sama pada temperatur tertentu. Hasil dari pengujian berat jenis tanah asli rata-rata pada tanah asli (Gs) �2.19.

c.                   Pengujian Batas Cair (LL)

Pengujian ini dilakukan untuk menentukan batas cair tanah. Batas cair tanah adalah kadar air tanah dalam keadaan batas cair dan plastis. Batas cair untuk mengetahui jenis dan sifat-sifat tanah dari bagian tanah yang mempunyai ukuran butir lolos saringan no. 40. Didapatkan nilai batas cair pada tanah (LL) adalah sebesar 57.00 %.

d.                  Pengujian Batas Plastis (PL)

Pengujian ini dilakukan untuk menentukan kadar air tanah pada kondisi batas plastis. Batas plastis adalah kadar air minimum suatu sampel tanah dalam keadaan plastis (kadar air peralihan dari kondisi semi solid ke kondisi plastis) (Nicholson, 2014). Hasil dari pengujian batas plastis tanah asli �rata-rata (PL) sebesar 48.37 %. Indeks plastisitas (PI) merupakan selisih antara nilai batas cair (LL) dan batas plastis (PL). Indeks plastisitas (PI) adalah selisih batas cair dan batas plastis = LL � PL = 57 % � 48.37 % = 8.63 %.

e.                   Analisis Saringan Tanah

Pengujian analisis saringan bertujuan untuk menentukan persentase ukuran butir tanah pada benda uji yang tertahan saringan no. 200 dan untuk menentukan pembagian butiran (gradasi) agregat halus dan agregat kasar. Berikut grafik hasil pengujian analisis saringan tanah (Gambar 13) .

 

 

 


Gambar 13 Grafik Analisis Saringan

 

Hasil pengujian soil properties dirangkum dalam Tabel 15. Hasil sistem klasifikasi AASTHO, tanah dapat diklasifikasikan kedalam kelompok tanah A-2-5. Tanah A-2 merupakan kelompok batas antara kelompok tanah berbutir kasar dan berbutir halus. Kelompok A-2 terdiri dari campuran kerikil/pasir dengan tanah berbutir halus yang cukup banyak (< 35%) sehingga digolongkan sebagai kerikil berlanau atau berlempung dan pasir. Berdasarkan klasifikasi USCS, digolongkan dalam tanah Silts and Clays (CH) berdasarkan nilai LL. Dan termasuk dalam jenis High Plasticity. Rekapitulasi hasil soil properties tanah dapat dilihat pada Tabel 15.

 

Tabel 15

Data Soil Properties

Pemeriksaan

Hasil

�Kadar air (w)

87,38 %

�Spesific grafity (Gs)

2,19

�Batas plastis (PL)

48,37 %

�Batas cair (LL)

57 %

�Indeks plastis (PI)

8,63 %

�Klasifikasi tanah menurut USCS

CH

�Klasifikasi tanah menurut AASHTO

A-2-5

 

Permeabilitas tanah didefinisikan sebagai sifat dari material berpori yang memberikan jalan bagi air untuk mengalir melalui rongga-rongga didalamnya (Travis & Mays, 2008). Hasil pengujian permeabilitas yaitu nilai permeabilitas (K) sebesar 3,034191 x 10-5 cm/det maka jenis tanahnya adalah kerikil berlanau atau berlempung dan pasir (low permeability).

 

Kesimpulan

Berdasarkan uraian di atas, maka kesimpulan dari penelitian ini yaitu sebagai berikut: Dalam perthitungan volume tampungan embung dengan kedalam 5 m dengan luas embung 1 seluas 423804,79� m2 dapat diketahui embung 1 Taman Firdaus dapat menampung air dengan kapasitas volume tampungan yaitu sebesar 2119023.95 m3. Hasil dari pengujian kadar air tanah untung memastikan terjadi atau tidaknya rembesan pada tanggul adalah sebagai berikut hasil dari pengujian kadar air tanah dari hasil pengujian tersebut menunjukkan bahwa sampel tanah tersebut mengandung kadar air rata-rata pada tanah asli (w) sebesar 87.38 %, kemudian untuk hasil pengujian berat jenis tanah menujukkan bahwa berat jenis tanah rata-rata pada tanah asli (Gs) sebesar 2.19.

Hasil dari pengujian Atterberg limit, nilai batas cair pada tanah (LL) sebesar 57.00 %, batas plastis pada tanah (PL) sebesar 48,37 %, dan indeks plastisitas pada tanah (IP) sebesar 8.63 %. Berdasarkan klasifikasi AASTHO maka tanah di Embung Taman Firdaus UNSRI, Ogan Ilir, Inderalaya masuk kelompokmA-2-5, sebagai kerikil berlanau atau berlempung dan pasir. Sedangkan berdasarkan klasifikasi USCS, digolongkan dalam tanah Silts and Clays (CH). Hasil pengujian permeabilitas didapatkan nilai permeabilitas (K) sebesar 3,034191 x 10-5 cm/det, bersifat low permeability.

 

 

BIBLIOGRAPHY

Anam, S., Dermawan, V., & Sisingih, D. (2015). Evaluasi Fungsi Bangunan Pengendali Banjir Sungai Barabai Kabupaten Hulu Sungai Tengah Provinsi Kalimantan Selatan. Jurnal Teknik Pengairan: Journal of Water Resources Engineering, 6(2), 271�286.

 

Arsyad, S. (2010). Konservasi tanah dan Air. Edisi kedua. Institute Pertanian Bogor, Bogor.

 

Azwarman, A. (2018). Kajian Teknis Bangunan Pelimpah Embung Pinang Merah Di Kabupaten Merangin Provinsi Jambi. Jurnal Civronlit Unbari, 3(2), 63�72. https://doi.org/10.33087/civronlit.v3i2.35

 

Fitri, A., Hasan, Z., & Ghani, A. A. B. (2011). Effectiveness of Aman Lake as flood retention ponds in flood mitigation effort: study case at USM Main Campus, Malaysia.

 

Garsia, D., Sujatmoko, B., & Rinaldi, R. (2014). Analisis Kapasitas Tampungan Embung Bulakan Untuk Memenuhi Kekurangan Kebutuhan Air Irigasi Di Kecamatan Payakumbuh Selatan. Riau University.

 

Hardiyatmo, H. C. (2010). Mekanika Tanah II, Edisi ke 5. Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.

 

Kalkani, E. C. (1997). Geological conditions, seepage grouting, and evaluation of piezometer measurements in the abutments of an earth dam. Engineering Geology, 46(2), 93�104.

 

 

Karol, R. H. (2003). Chemical grouting and soil stabilization, revised and expanded (Vol. 12). Crc Press.

 

Kometa, S. S., & Ebot, M. A. T. (2012). Watershed degradation in the Bamendjin area of the North West Region of Cameroon and its implication for development. Journal of Sustainable Development, 5(9), 75.

 

Kustamar, K. (2019). Sistem Drainase perkotaan pada kawasan pertanian urban dan pesisir. Dreamlitera.

 

Lasminto, U. (2009). Studi Potensi Tampungan Hulu Dps Sungai Sampean Untuk Pengendalian Banjir Dan Penyediaan Air Bersih. Jurnal Purifikasi, 10(1), 9�18.

 

Liu, M., Tian, H., Chen, G., Ren, W., Zhang, C., & Liu, J. (2008). Effects of land‐use and land‐cover change on evapotranspiration and water yield in China during 1900‐2000 1. JAWRA Journal of the American Water Resources Association, 44(5), 1193�1207.

 

Nasional, B. S. (2016). Metode Analisis dan Cara Pengendalian Rembesan Air untuk Bendungan Tipe Urugan (SNI 8065: 2016). Jakarta: Standar Nasional Indonesia.

 

Nicholson, P. G. (2014). Soil improvement and ground modification methods. Butterworth-Heinemann.

 

Quan, N. H., Phi, H. L., Tran, P. G., Radhakrishnan, M., Quang, C. N. X., Thuyen, L. X., & Vinh, K. Q. (2014). Urban retention basin in developing city: from theoretical effectiveness to practical feasibility. 13th International Conference on Urban Drainage, Kuching, Malaysia.

 

Sarwono, B., Ansori, M. B., & Ratnasari, D. A. (2015). Studi Pengendalian Banjir Sungai Kalidawir Tulungagung. Jurnal Hidroteknik, 1(1), 13�20.

 

Travis, Q. B., & Mays, L. W. (2008). Optimizing retention basin networks. Journal of Water Resources Planning and Management, 134(5), 432�439. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9496(2008)134:5(432)

 

Walker, N. D., Wiseman Jr, W. J., Rouse Jr, L. J., & Babin, A. (2005). Effects of river discharge, wind stress, and slope eddies on circulation and the satellite-observed structure of the Mississippi River plume. Journal of Coastal Research, 21(6), 1228�1244.

 

Zhang, H., & Wang, X. (2007). Land-use dynamics and flood risk in the hinterland of the Pearl River Delta: The case of Foshan City. The International Journal of Sustainable Development & World Ecology, 14(5), 485�492.

 

Copyright holder:

Rivadavia Raykaru Putra, Dinar D.A. Putranto, Putri Kusuma Wardani (2023)

 

First publication right:

Syntax Literate: Jurnal Ilmiah Indonesia

 

This article is licensed under: