DAM BREAK ANALYSIS OF PACAL DAM - Institutional repositoryeprints.uns.ac.id/20510/1/COVER.pdf ·...

18
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user i HALAMAN JUDUL ANALISIS KERUNTUHAN BENDUNGAN PACAL DAM BREAK ANALYSIS OF PACAL DAM SKRIPSI Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta Disusun Oleh : PASKA WIJAYANTI NIM I0109070 JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2013

Transcript of DAM BREAK ANALYSIS OF PACAL DAM - Institutional repositoryeprints.uns.ac.id/20510/1/COVER.pdf ·...

Page 1: DAM BREAK ANALYSIS OF PACAL DAM - Institutional repositoryeprints.uns.ac.id/20510/1/COVER.pdf · topographycal from Bakosurtanal affect less than the maximum results in the simulation.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user i

HALAMAN JUDUL

ANALISIS KERUNTUHAN BENDUNGAN PACAL

DAM BREAK ANALYSIS OF PACAL DAM

SKRIPSI

Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret

Surakarta

Disusun Oleh :

PASKA WIJAYANTI

NIM I0109070

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2013

Page 2: DAM BREAK ANALYSIS OF PACAL DAM - Institutional repositoryeprints.uns.ac.id/20510/1/COVER.pdf · topographycal from Bakosurtanal affect less than the maximum results in the simulation.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

ii

Page 3: DAM BREAK ANALYSIS OF PACAL DAM - Institutional repositoryeprints.uns.ac.id/20510/1/COVER.pdf · topographycal from Bakosurtanal affect less than the maximum results in the simulation.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

iii

Page 4: DAM BREAK ANALYSIS OF PACAL DAM - Institutional repositoryeprints.uns.ac.id/20510/1/COVER.pdf · topographycal from Bakosurtanal affect less than the maximum results in the simulation.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

iv

MOTTO

Pengorbanan itu PERLU

MENGALAH bukan berarti KALAH

Emas tetaplah emas walau di comberan sekalipun. Orang dinilai dari etos

kerjanya bukan gombalannya. (Budi Suanda ST.MT., PM PT.PP)

Sesuatu yang beresiko pastinya menghasilkan penghargaan yang besar

setelahnya, big risk big prize. (Argavian ST, PT.PP)

Setiap orang punya jatah gagal, habiskan jatah gagalmu

ketika kamu masih muda. (Dahlan Iskan)

Syukurilah apa pun yang telah ada padamu. Kesederhanaan yang kau

syukuri, adalah pembuka aliran nikmat Tuhan yang lebih besar lagi.

(Mario Teguh)

Aku akan mempertahankan seseorang yang menemaniku mendaki, bukan

yang menungguku di puncak.

Jalan Tuhan belum tentu yang tercepat bukan juga yang termudah, tapi

sudah pasti yang TERBAIK.

Page 5: DAM BREAK ANALYSIS OF PACAL DAM - Institutional repositoryeprints.uns.ac.id/20510/1/COVER.pdf · topographycal from Bakosurtanal affect less than the maximum results in the simulation.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

v

Rasa syukur dan bangga yang tak terhingga saya ucapkan kepada Allah SWT yang

telah memberikan kesempatan dan kekuatan sehingga saya bisa menyelesaikan

skripsi ini.

Bapak Dr.Ir. Mamok Suprapto, M.Eng, dan bapak Ir. Agus P. Saido, MSc atas

bantuan dan bimbingan yang diberikan dalam proses mengerjakan skripsi. Bapak Dr.

Ir. Istiarto M.Eng, dosen Teknik Sipil UGM Yogyakarta, yang telah banyak memberi

solusi dan masukan dalam pengerjaan simulasi di HEC-RAS melalui email, maaf

apabila sering merepotkan.

Karya ini juga kupersembahkan untuk Papa A.P Rahmadi dan Mama Nur Danti atas

doa, motivasi, semangat, dan semua hal positif hingga aku bisa menyelesaikan

skripsi. Buat mbak tiwe dan 2 jagoan dirumah dek Akhmadi dan dek Akbar. Tak lupa

kekasihku tercinta Argavian Sugihatminto Putro, ST yang telah menemaniku 4 tahun,

makasih buat segala sesuatunya dari perhatian, motivasi, semangat sampai dukungan

dan doa yang tiada henti. Semoga cinta ini selalu membawa berkah, senyum, tawa,

semangat di setiap langkah kebersamaan kita hingga mencapai tujuan dan cita-cita

bersama. Semoga juga kita gak LDR-LDRan lagi amin amin amin Ya

Rabbalalamin....

Teman-teman seperjuanganku Nisa, Lizza, Eir, Tutut, Revy, Tio, Alfichri, Dea,

Syifa, Raras, makasih buat dukungan dan kerjasamanya selama kuliah yaaa, tak lupa

juga semua temen-temen Civil Engineering 2009, dan 2008 serta temen-temen di

Laboratorium keairan.

Buat sahabat-sahabat , Amel, Tika,

Sella, Anisah, Che, Nenny n Wulan, tanpa kalian mungkin hari-hariku tak kan pernah

seindah ini hehe.. Makasih telah menjadi pendengar curahan hatiku selama ini, dan

mengembalikan senyumku . Semoga kita selalu

melangkah bersama sampai nenek-nenek hehe...

Page 6: DAM BREAK ANALYSIS OF PACAL DAM - Institutional repositoryeprints.uns.ac.id/20510/1/COVER.pdf · topographycal from Bakosurtanal affect less than the maximum results in the simulation.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

vi

Paska Wijayanti, 2013. Analisis Keruntuhan Bendungan Pacal. Skripsi, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Bendungan yang runtuh dapat menimbulkan banjir dahsyat yang akan mengakibatkan banyak korban. Bendungan Pacal terletak di Desa Kedungsumber, Kecamatan Temayang, Bojonegoro, Jawa Timur, selesai dibangun tahun 1933 berdaya tampung air sekitar 23 juta m3 juga memiliki potensi runtuh. Bendungan Pacal adalah bendungan urugan batu membran beton (bendungan UBM) dengan material batu gamping Kalkarenit. Bendungan Pacal dianggap overtopping dalam simulasi keruntuhan bendungan.

Simulasi pemodelan banjir dilakukan menggunakan software HEC-RAS 4.1.0. Analisis hujan maksimum harian rerata daerah dilakukan dengan metode Polygon Thiessen. Hasil uji agihan frekuensi yang memenuhi syarat yaitu Metode Log Pearson Type III. PMP DAS Pacal sebesar 518.179 mm. Debit banjir rancangan yang memenuhi kriteria pada grafik Creager adalah metode Hidrograf Satuan Sintetik (HSS) Nakayasu dengan PMF sebesar 2047.71 m3/dt. Selanjutnya, dilakukan pemetaan banjir akibat keruntuhan overtopping dengan menggunakan software HEC-GeoRAS 4.3.93 yang diintregrasi dalam software ArcGIS versi 9.3. Analisis penelusuran aliran puncak banjir dengan aliran unsteady disimulasi dengan sofware HEC-RAS.

Hasil analisis sensitivitas menunjukkan bahwa debit puncak banjir (Qoutflow) yang dihasilkan oleh keruntuhan bendungan sensitive terhadap perubahan parameter keruntuhan (b dan z) Pengaruh perbandingan aliran banjir kearah hilir terhadap elevasi banjir maksimum, debit puncak banjir maksimum, dan kecepatan banjir maksimum, disebabkan oleh efek penampang sungai yang berkelok. Ketidakserasian antara data teknis lapangan dengan data topografi RBI Bakosurtanal mempengaruhi hasil yang kurang maksimal dalam simulasi. Hasil analisis pemetaan genangan menunjukkan daerah yang terkena resiko banjir paling tinggi adalah desa Sukosewu, kecamatan Kapas. Sedangkan volume yang paling besar adalah desa Temayang, kecamatan Temayang. Hasil tersebut menunjukkan tinggi dan luas yang dihasilkan tidak linier disebabkan efek elevasi dan lebar dasar sungai. Kata Kunci: Keruntuhan Bendungan, Debit PMF, Peta Genangan.

Page 7: DAM BREAK ANALYSIS OF PACAL DAM - Institutional repositoryeprints.uns.ac.id/20510/1/COVER.pdf · topographycal from Bakosurtanal affect less than the maximum results in the simulation.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

vii

Paska Wijayanti, 2013. Dam Break Analysis of Pacal Dam. Thesis, Civil Engineering Department, Faculty of Engineering, Sebelas Maret University.

Dam break can lead to devastating flooding that will result in many casualties. Pacal dam is located in the village of Kedungsumber, District Temayang, Bojonegoro, East Java, was completed in 1933 can house approximately 23 million m3 of water also has the potential to breach. Pacal dam is a concrete faced rockfill dam (UBM dam) with limestone Kalkarenti material. Pacal dam is overtopping considered in the simulation of the collapse of the dam.

Simulation modeling floods performed using HEC-RAS software version 4.1.0. Analysis of the mean daily maximum rainfall areas conducted with Thiessen Polygon method. Distribution of frequency analysis results qualify the Log Pearson Type III method. PMP DAS Pacal of 518 179 mm. Flood discharge plan that meets the criteria in the chart Creager is a Synthetic Unit Hydrograph method (HSS) of Nakayasu with PMF at 2047.71 m3/sec. Furthermore, the mapping flooding from dam break of overtopping using HEC-GeoRAS 3.4.93 software that was intregrasi in ArcGIS software version 9.3.Flood routing analysis with the flood peak flow unsteady flow is simulated with HEC-RAS software.

The sensitivity analysis showed that the peak flood discharge (Qoutflow) generated by dam break sensitive to changes in the parameters (b and z) and the coefficient of variation n'manning. Effect of flood flows downstream towards comparison against the maximum flood elevation, maximum flood peak discharge, and maximum speed of flooding, due to the effect of the winding river section. Incompatibility between the technical field data with topography data of topographycal from Bakosurtanal affect less than the maximum results in the simulation. Inundation mapping analysis of the results shows flood affected areas of highest risk is Sukosewu village, subdistrict Cotton. While most of the volume is Temayang village, subdistrict Temayang. The results showed high and wide the resulting non-linear due to the effects of elevation and width of the riverbed.

Keywords: Dam Break Analysis, PMF Discharge, Floodplain Mapping.

Page 8: DAM BREAK ANALYSIS OF PACAL DAM - Institutional repositoryeprints.uns.ac.id/20510/1/COVER.pdf · topographycal from Bakosurtanal affect less than the maximum results in the simulation.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

viii

PRAKATA

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat ALLAH SWT atas limpahan rahmat dan hidayah-NYA sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan tugas akhir dengan

Analisis Keruntuhan Bendungan Pacal guna memenuhi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik di Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Penyusunan tugas akhir ini dapat berjalan lancar tidak lepas dari bimbingan, dukungan, dan motivasi dari berbagai pihak. Dengan segala kerendahan hati, pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan terima kasih kepada:

1. Segenap Pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. 2. Segenap Pimpinan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas

Maret Surakarta. 3. Dr.Ir. Mamok Suprapto, M.Eng selaku dosen pembimbing I. 4. Ir. Agus P. Saido , MSc selaku dosen pembimbing II. 5. Ir. Widi Hartono, MT selaku dosen pembimbing akademik. 6. Dosen Penguji skripsi. 7. Segenap bapak dan ibu dosen pengajar di Jurusan Teknik Sipil Fakultas

Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. 8. Segenap bapak dan ibu Balai Besar Wilayah Sungai Bengawan Solo yang

telah memberikan data sekunder sehingga terlaksananya penulisan ini. 9. Rekan-rekan sati tim dan rekan mahasiswa jurusan Teknik Sipil. 10. Semua pihak yang telah memberikan bantuan dan dukungan kepada penulis

dengan tulus ikhlas.

Penulis menyadari tugas akhir ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun untuk perbaikan di masa mendatang dan semoga tugas akhir ini dapat memberikan manfaat bagi penulis pada khususnya dan pembaca pada umumnya.

Surakarta, Oktober 2013

Page 9: DAM BREAK ANALYSIS OF PACAL DAM - Institutional repositoryeprints.uns.ac.id/20510/1/COVER.pdf · topographycal from Bakosurtanal affect less than the maximum results in the simulation.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

ix

HALAMAN JUDUL ................................................................................................ i

HALAMAN PERSETUJUAN ............................... Error! Bookmark not defined.

HALAMAN PENGESAHAN ................................ Error! Bookmark not defined.

MOTTO .................................................................................................................. ii

PERSEMBAHAN .................................................................................................. iv

ABSTRAK ............................................................................................................... v

ABSTRACT ........................................................................................................... vi

PRAKATA ........................................................................................................... viii

DAFTAR ISI .......................................................................................................... ix

DAFTAR TABEL ................................................................................................. xii

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xiv

DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................ xvi

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL ................................................................... xvii

GLOSARIUM .................................................................................................... xviii

BAB 1 PENDAHULUAN ....................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang .............................................................................................. 1

1.2 Rumusan Masalah ......................................................................................... 3

1.3 Batasan Masalah ........................................................................................... 3

1.4 Tujuan Penelitian .......................................................................................... 4

1.5 Manfaat Penelitian ........................................................................................ 4

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI ................................. 5

2.1 Tinjauan Pustaka ........................................................................................... 5

2.1.1 Umum .......................................................................... 5

2.1.2 Penyebab Keruntuhan Bendungan ............................................. 6

2.1.3 Skenario Dam Break ........................................................... 8

2.1.4 Metode Pendekatan Dam Break ............................................... 9

2.2 Landasan Teori ........................................................................................... 11

2.2.1 Analisis Hidrologi .............................................................11

2.2.2 Skenario Keruntuhan Bendungan Akibat Overtopping ......................24

2.2.3 Penelurusan Aliran di Hilir ...................................................27

Page 10: DAM BREAK ANALYSIS OF PACAL DAM - Institutional repositoryeprints.uns.ac.id/20510/1/COVER.pdf · topographycal from Bakosurtanal affect less than the maximum results in the simulation.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

x

2.2.4 Peta Genangan ................................................................28

BAB 3 METODE PENELITIAN........................................................................... 29

3.1 Jenis Penelitian ........................................................................................... 29

3.2 Lokasi Penelitian......................................................................................... 29

3.3 Parameter dan Variabel ............................................................................... 30

3.4 Data yang Dibutuhkan ................................................................................ 31

3.5 Alat yang Dibutuhkan ................................................................................. 31

3.6 Tahapan Penelitian ...................................................................................... 32

BAB 4 ANALISIS DAN PEMBAHASAN ........................................................... 33

4.1 Analisis dan Pengolahan Hidrologi ............................................................ 33

4.1.1 Data Hujan ....................................................................33

4.1.2 Uji Kepanggahan Data ........................................................33

4.1.3 Hujan Maksimum Harian Rerata Daerah .....................................34

4.1.4 Agihan Frekuensi Hujan ......................................................36

4.1.5 Hujan Rencana ................................................................44

4.1.6 Hujan Maksimum Boleh Jadi (Probable Maximum Precipitation-PMP) ...46

4.1.7 Intensitas Hujan Pola Agihan Hujan Jam-jaman.............................52

4.1.8 Debit Banjir Rancangan ......................................................53

4.1.9 Penelusuran Banjir ............................................................59

4.2 Analisis Hidraulika ..................................................................................... 63

4.2.1 Tampang lintang sungai ......................................................63

4.2.2 Bendungan Pacal ..............................................................65

4.2.3 ...................................................65

4.3 Perkiraan Parameter Rekahan Keruntuhan Bendungan .............................. 65

4.4 Analisis Sensitivitas .................................................................................... 67

4.4.1 Analisis Sensitivitas Debit Puncak dan durasi Terhadap Parameter

Keruntuhan ....................................................................67

4.4.2 Analisis Sensitivitas Koefisien K Manning ......................67

4.5 Pemetaan Banjir dan Pengolahan Hidraulika ............................................. 68

4.5.1 Mengkonversi TIN di ArcMap 9.3.1 .........................................68

4.5.2 Mengaktifkan Ekstensi Hec-GeoRAS 4.1.1 ..................................69

4.5.3 Membuat Layer RAS (Geospatial) Simulasi Sungai di ArcMap ............70

4.5.4 Mengeksport Data GIS ke HEC-RAS 4.1.1 ..................................75

4.5.5 Pengolahan Hidraulika di HEC-RAS 4.1.0...................................76

Page 11: DAM BREAK ANALYSIS OF PACAL DAM - Institutional repositoryeprints.uns.ac.id/20510/1/COVER.pdf · topographycal from Bakosurtanal affect less than the maximum results in the simulation.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

xi

4.5.6 Mengimport Data dari HEC-RAS 4.1.0 ......................................81

4.5.7 Pemetaan Banjir menggunakan GIS ..........................................82

4.6 Hasil Analisis Sensitivitas dan Simulasi Banjir .......................................... 84

4.6.1 Analisis Sensitivitas Debit Puncak Terhadap Parameter Keruntuhan .......84

4.6.2 Analisis Sensitivitas Debit Puncak Terhadap ........86

4.6.3 Penelusuran Banjir Hasil Simulasi ...........................................91

4.6.4 Daerah Tergenang .............................................................97

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................... 101

5.1 Kesimpulan ............................................................................................... 101

5.2 Saran ......................................................................................................... 103

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... xix

LAMPIRAN A ..................................................................................................... xxi

LAMPIRAN B ................................................................................................. xxxix

LAMPIRAN C .................................................................................................... lxiv

Page 12: DAM BREAK ANALYSIS OF PACAL DAM - Institutional repositoryeprints.uns.ac.id/20510/1/COVER.pdf · topographycal from Bakosurtanal affect less than the maximum results in the simulation.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

xii

Tabel 2.1. Tabel Agihan Chi Square X2 ..................................................................... 15

Tabel 2.2. Tabel Nilai kritis Do untuk Uji Smirnov-Kolmogorov ................................. 15

Tabel 2.3. Nilai Variabel (k) Reduksi Gauss .............................................................. 16

Tabel 2.4. Nilai Sn dan Yn ....................................................................................... 16

Tabel 2.5. Nilai Variabel (Y) Reduksi Gumbel........................................................... 17

Tabel 2.6. Nilai k Agihan Log Pearson Type III ......................................................... 17

Tabel 2.7. Parameter keruntuhan bendungan .............................................................. 26

Tabel 4.1. Nilai Koefisien Thiessen (Ct) .................................................................... 34

Tabel 4.2. Hujan Daerah Maksimum Tahunan untuk DAS Waduk Pacal ..................... 35

Tabel 4.3. Analisis Agihan Frekuensi Hujan dengan Metode Agihan Normal ............... 36

Tabel 4.4. Hasil Pengukuran Dispersi ........................................................................ 37

Tabel 4.5. Perhitungan Variabel Pengukuran Dispersi Dengan Logaritma .................... 37

Tabel 4.6. Hasil Pengukuran Dispersi Dengan Logaritma ........................................... 38

Tabel 4.7. Hasil Pengukuran Dispersi Dengan Logaritma ........................................... 39

Tabel 4.8. Hasil Uji Agihan Frekuensi ....................................................................... 39

Tabel 4.9. Data hujan dan Probabilitasnya untuk Agihan Log Pearson III .................... 39

Tabel 4.10. Metode Chi-Kuadrat ............................................................................... 42

Tabel 4.11. Metode Smirnov-Kolmogorov ................................................................ 42

Tabel 4.12. Perhitungan Hujan Rencana Metode Log Pearson Type III ........................ 44

Tabel 4.13. Hujan berdasarkan Metode Isohyet untuk Periode 100 dan 1000 tahun ............ 45

Tabel 4.14. Perbandingan Hujan Metode Log Pearson Type III dan Isohyet ................. 45

Tabel 4.15. Data Hujan Stasiun Pencatatan pada DAS Pacal ....................................... 46

Tabel 4.16. PMP titik setiap stasiun hujan Sub DAS Pacal .......................................... 51

Tabel 4.17. Perbandingan curah hujan PMP ............................................................... 51

Tabel 4.18. Intensitas Hujan dengan Periode Ulang Tertentu ...................................... 52

Tabel 4.19. Hidrograf Satuan Metode Nakayasu untuk Periode Ulang Tertentu ............ 54

Tabel 4.20. Debit PMF Metode Clark Unit Hydrograph ............................................. 56

Tabel 4.21. Faktor Tampungan Waduk Pacal ............................................................. 59

Tabel 4.22. Penelusuran Banjir Q PMF ..................................................................... 62

Page 13: DAM BREAK ANALYSIS OF PACAL DAM - Institutional repositoryeprints.uns.ac.id/20510/1/COVER.pdf · topographycal from Bakosurtanal affect less than the maximum results in the simulation.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

xiii

Tabel 4.23. Deskripsi Bendungan dan Waduk Pacal ................................................... 66

Tabel 4.24. Perbandingan Debit Maksimum dan Parameter Keruntuhan ..................... 84

Tabel 4.25. Presentase Perubahan Debit Maksimum dan Parameter Keruntuhan .......... 84

Tabel 4.26. .............................. 86

Tabel 4.27. Qmaks, Vmaks, maks dan Elevasi Muka Air Banjir di Beberapa Titik di Hilir

Bendungan Pacal. .................................................................................................... 92

Tabel 4.28. Klasifikasi Kecamatan yang Tergenang ................................................... 99

Tabel 4.29. Klasifikasi Desa yang Tergenang ............................................................ 99

Page 14: DAM BREAK ANALYSIS OF PACAL DAM - Institutional repositoryeprints.uns.ac.id/20510/1/COVER.pdf · topographycal from Bakosurtanal affect less than the maximum results in the simulation.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

xiv

Gambar 2.1. Hidrograf Satuan Sintetik (HSS) Nakayasu ............................................ 20

Gambar 2.2. Kondisi Erosi dan Aliran Melimpas Bendungan ...................................... 24

Gambar 2.3. Model Proses Keruntuhan Bendungan .................................................... 25

Gambar 3.1. Lokasi Bendungan Pacal. ...................................................................... 30

Gambar 3.2. Bagan Alir Penelitian ............................................................................ 33

Gambar 4.1. Grafik Uji Konsistensi Stasiun Tretes ..................................................... 33

Gambar 4.2. Lokasi Stasiun Penakar Hujan di Sub DAS Pacal .................................... 34

Gambar 4.3. Plotting Kertas Probabilitas Log Pearson III ........................................... 41

Gambar 4.4. Peta Isohyet Periode 100 tahun untuk Jawa Timur .................................. 45

Gambar 4.5. Peta Isohyet Periode 1000 tahun untuk Jawa Timur................................. 45

Gambar 4.6. Peta Isohit PMP untuk Jawa Timur ........................................................ 46

Gambar 4.7. Grafik faktor koreksi rasio rerata .......................................................... 48

Gambar 4.8. Faktor koreksi panjang rentang data ....................................................... 48

Gambar 4.9. Grafik faktor koreksi rasio standar deviasi .............................................. 49

Gambar 4.10. Grafik faktor koreksi panjang rentang data ........................................... 49

Gambar 4.11. Grafik nilai Km fungsi lamanya hujan dan rerata hujan maksimum ......... 50

Gambar 4.12. Faktor Reduksi Luas ........................................................................... 51

Gambar 4.13. Skema Sistem Tinjauan ...................................................................... 54

Gambar 4.14. Hidrograf Satuan Sintetik (HSS) Nakayasu DAS Pacal.......................... 55

Gambar 4.15. Model Daerah Aliran Air ..................................................................... 56

Gambar 4.16. Hidrograf QPMF Metode Clark Unit Hydrograph................................. 57

Gambar 4.17. Grafik Creager ................................................................................... 58

Gambar 4.18. Grafik Hidrograf Banjir Q PMF ........................................................... 63

Gambar 4.19. Skema Tampang Lintang Sungai ......................................................... 64

Gambar 4.20. Skema Simulasi Sungai pada HEC-RAS .............................................. 64

Gambar 4.21. Ilustrasi tampang sungai ...................................................................... 65

Gambar 4.22. Awal dan Akhir Proses Pemetaan Banjir .............................................. 68

Gambar 4.23. Toolbar HEC-GeoRAS ....................................................................... 70

Gambar 4.24. Peta TIN Pacal .................................................................................... 70

Page 15: DAM BREAK ANALYSIS OF PACAL DAM - Institutional repositoryeprints.uns.ac.id/20510/1/COVER.pdf · topographycal from Bakosurtanal affect less than the maximum results in the simulation.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

xv

Gambar 4.25. Membuat Layer RAS .......................................................................... 71

Gambar 4.26. Kotak Dialog Layer RAS Berhasil Dibuat ............................................ 71

Gambar 4.27. Penamaan Jangkauan Sungai ............................................................... 72

Gambar 4.28. Penamaan Sungai dan Jangkauan Sungai .............................................. 72

Gambar 4.29. Kotak Dialog Perhitungan Panjang Sta Berhasil Dibuat ......................... 72

Gambar 4.30. Kotak Dialog Penamaan Flowpath ...................................................... 73

Gambar 4.31. Tampang Lintang Sungai Kali Pacal .................................................... 74

Gambar 4.32. Tampang Lintang Bendungan .............................................................. 74

Gambar 4.33. Setup Layer ........................................................................................ 75

Gambar 4.34. Export RAS Data ................................................................................ 76

Gambar 4.35. Tampilan Import Geometry Data ......................................................... 77

Gambar 4.36. Cross-Section Sungai KaliPacal ........................................................... 77

Gambar 4.37 Contoh Masukan Data Geometri Bendungan RS 39+577.66 ................... 78

Gambar 4.38. Contoh Setting Simulasi ...................................................................... 79

Gambar 4.39. Contoh Hasil Running Simulasi ........................................................... 80

Gambar 4.40. Tampilan Ekspor Data GIS .................................................................. 80

Gambar 4.41. Mengkonversi Ekspor Data SDF ke XML ............................................ 81

Gambar 4.42. Layer Setup ArcMap ........................................................................... 81

Gambar 4.43. Poligon Genangan ............................................................................... 82

Gambar 4.44. Profil Elevasi Permukaan Air .............................................................. 83

Gambar 4.45. Poligon Genangan Banjir .................................................................... 83

Gambar 4.46. Ilustrasi Skenario Keruntuhan 1,2,3, dan 4 ............................................ 85

Gambar 4.47. Ilustrasi Skenario Keruntuhan 5,6, dan 7. ............................................. 85

Gambar 4.48. Hasil Hitungan Aliran Banjir di Lokasi Bendungan pada Pukul 00:06 Saat

Bendungan Sedang Mulai dalam Proses Runtuh. ........................................................ 91

Gambar 4.49. Pada Pukul 00:14 Saat Proses Runtuh Telah Berhenti ............................ 91

Gambar 4.50. Elevasi Muka Air Banjir Maksimum Hasil Simulasi .............................. 96

Gambar 4.51. Debit Puncak Banjir Hasil Simulasi ..................................................... 96

Gambar 4.52. Kecepatan Banjir Maksimum Hasil Simulasi ........................................ 97

Page 16: DAM BREAK ANALYSIS OF PACAL DAM - Institutional repositoryeprints.uns.ac.id/20510/1/COVER.pdf · topographycal from Bakosurtanal affect less than the maximum results in the simulation.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

xvi

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A - Hasil Simulasi Overtopping di Bendungan

Lampiran B - Output HEC-RAS

Lampiran C - Gambar genangan

Page 17: DAM BREAK ANALYSIS OF PACAL DAM - Institutional repositoryeprints.uns.ac.id/20510/1/COVER.pdf · topographycal from Bakosurtanal affect less than the maximum results in the simulation.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

xvii

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL

= Derajat Kepercayaan A = Luas catchment area (km) Ai = Nilai Koefisien Thiessen pada stasiun i Atotal = Luas catchment area pada stasiun i (km²) b = Lebar dasar rekahan (m) C = koefisien debit Ci = Luas catchment area total Ck = Koefisien Kurtosis Cs = Koefisien Skewness Ct = Hujan maksimum harian rerata daerah (mm) Cv = Koefisien Variasi Dk = Derajat kebebasan

maks = Selisih data probabilitas teoritis dan empiris g = Percepatan gravitasi (m/dt2) n = Banyaknya data P (Xm) = Data yang telah diranking dari besar ke kecil Pe = Peluang empiris Pt = Peluang teoritis Qp = Debit puncak banjir (m3/det) R = Nilai Koefisien Thiessen pada stasiun i Ri = Hujan maksimum harian stasiun i (mm) Ro = Hujan satuan, 1mm Sd = Standar Deviasi Se = Kemiringan garis energi oleh kontraksi atau ekspansi tampang Sf = Kemiringan garis energi Sn = Standar deviasi ke n

= Waktu interval rekahan/keruntuhan (jam) T0,3 = Waktu dari puncak banjir sampai 0,3 kali debit puncak banjir (jam) tc = Waktu konsentrasi metode Kirpich (jam) Tg = Waktu konsentrasi HSS Nakayasu (jam) Tp = Waktu puncak (jam) Tr = Satuan waktu hujan

= Hujan rerata (mm) z = Kemiringan sisi rekahan

Page 18: DAM BREAK ANALYSIS OF PACAL DAM - Institutional repositoryeprints.uns.ac.id/20510/1/COVER.pdf · topographycal from Bakosurtanal affect less than the maximum results in the simulation.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

xviii

Base flow = Aliran dasar untuk menggambarkan aliran dasar yang terjadi pada saat limpasan sehingga dapat dihitung tinggi puncak hidrograf yang terjadi.

Breach = Rekahan Breach weir coefficient = Koefisien debit bendungan yang runtuh Catchment area = Luas tampungan Creager = Untuk membandingkan besaran debit maksimum yang

berupa grafik Cross-section = Penampang melintang sungai. Dam break = Keruntuhan bendungan Digital elevation Model (DEM)

= Data digital yang menggambarkan geometri dari bentuk permukaan bumi yang terdiri dari serangkaian titik-titik koordinat hasil sampling

Digital Terrain Model (DTM)

= Suatu basis data dengan koordinat x, y, dan z, digunakan untuk merepresentasikan permukaan tanah secara digital

Full formation time = Waktu proses keruntuhan Inundation Mapping = Pemetaan genangan Overtopping = Peluapan, keadaan muka air waduk meluap melalui

puncak bendungan disebabkan oleh banjir luar biasa. Piping = Aliran buluh, keadaan muka air waduk menerobos

keluar melalui lubang yang terjadi pada tubuh bendungan yang disebabkan erosi buluh yang besar.

Probable Maximum Precipitation (PMP)

= Hujan maksimum boleh jadi di suatu pos hujan untuk durasi tertentu.

Probable Maximum Flood (PMF)

= Perkiraaan debit banjir maksimum yang mungkin terjadi di suatu daerah dengan durasi tertentu.

Rapidly varied flow = Aliran berubah cepat , apabila kedalaman air berubah secara cepat pada jarak yang relatif pendek

Spillway = Bangunan pelimpah, untuk mengalirkan air banjir yang masuk ke dalam waduk agar tidak membahayakan keamanan bendungan.

Triangulated Irregular Network (TIN )

= Rangkaian segitiga yang tidak tumpang tindih pada ruang tak beraturan dengan koordinat x, y, dan nilai z yang menyajikan data elevasi.

Unsteady flow = Aliran yang apabila variabel aliran (kecepatan, tekanan, rapat massa, tampang aliran dan debit aliran) dalam suatu titik berubah terhadap waktu.