View
582
Download
8
Category
Preview:
Citation preview
Bab – 4ANALISA HIDROLOGI
4.1. U M U M
Analisa hidrologi yang dilakukan dalam pekerjaan ini terdiri dari:
Analisa curah hujan rancangan (dipergunakan untuk menentukan banjir
rancangan)
Analisa Banjir Rancangan (dipergunakan untuk menentukan dimensi
bangunan headwork)
Review kebutuhan air untuk KIB
Analisa Kesetimbangan Air
4.2. CURAH HUJAN RANCANGAN
Curah hujan rancangan dipakai untuk menghitung debit banjir rancangan
dengan berbagai kala ulang dengan cara analisa distribusi frekuensi. Pada
pekerjaan ini akan dihitung dengan menggunakan metode Gumbel dan Log
Pearson Type III. Penentuan metode curah hujan rancangan yang akan dipakai
dengan cara uji kesesuain distribusi vertikal (uji chi square) maupun horizontal
(uji smirnov kolmogorov) yang dapat menentukan apakah uji tersebut sesuai
dengan sebaran data yang sebenarnya.
4.2.1. Distribusi Hujan Jam-jaman
Sebelum menghitung curah hujan rancangan terlebih dahulu dihitung
distribusi hujan jam-jaman. Distribusi hujan jam-jaman didapat dari data
pencatatan hujan jam-jaman. Karena pada lokasi studi tidak terdapat data
Bina Riau Konsultan, CVBekerjasama dengan
Sanitek Konsultindo, PTIV - 1
C
Studi dan Pradesign Air Baku Kawasan Industri Buton Propinsi Riau Laporan Akhir Sementara
tersebut, maka digunakan perhitungan empiris untuk mendapatkan
distribusinya.
Cara yang dipakai adalah dengan metode Mononobe dengan distribusi
sepanjang 6 jam.
Rumus yang dipakai :
Dengan : Rt = Rata-rata hujan sampai jam ke-t
Ro = R24/5
R24 = Curah hujan harian maksimum
T = Lama durasi hujan
t = jam ke 1,2,3,4,5,6
Tabel 4 - 1 Distribusi Hujan Jam-jaman Metode MononobeRT = (R24/t) x ((t/T)2/3)
T(jam)
RT(%)
1 0.5503
2 0.3467
3 0.2646
4 0.2184
5 0.1882
6 0.1667
Tabel 4 - 2 Rasio Sebaran HujanT
(jam) R
(%)1 0.550
2 0.143
3 0.100
4 0.080
5 0.067
6 0.059
Total 1.000
Setelah itu rasio tersebut diurutkan menurut sebaran normal (aturan genta).
Tabel 4 - 3 Rasio Sebaran Hujan Disusun Berdasar Sebaran Normal
Bina Riau Konsultan, CVBekerjasama dengan
Sanitek Konsultindo, PTIV - 2
C
Studi dan Pradesign Air Baku Kawasan Industri Buton Propinsi Riau Laporan Akhir Sementara
TR
(%)
1 0.067
2 0.100
3 0.550
4 0.143
5 0.080
6 0.059
Dari sebaran tersebut baru dihitung curah hujan jam-jaman dengan berbagai
kala ulang pada das tersebut.
Tabel 4 - 4 Sebaran Hujan Netto Jam-jaman
Jam
Ke Ratio
Curah Hujan Netto dengan Periode Ulang (mm)
2 th 5 th 10 th 20 th 50 th 100 th 200 th
1 0.067 5.62 6.59 7.05 7.31 7.68 7.82 8.02
2 0.100 8.36 9.80 10.49 10.88 11.42 11.64 11.93
3 0.550 45.84 53.76 57.53 59.65 62.65 63.83 65.42
4 0.143 11.91 13.97 14.95 15.51 16.29 16.59 17.00
5 0.080 6.65 7.80 8.35 8.66 9.09 9.26 9.50
6 0.059 4.91 5.76 6.16 6.39 6.71 6.84 7.01
4.2.2. Curah Hujan Rancangan Metode Gumbel
Distribusi Gumbel dinyatakan dengan persamaan:
XTr = X + Sx (0,78 y - 0,45)dengan:
dimana :XTr = Curah hujan dengan kala ulang Tr tahun (mm)
X = Curah hujan maximum rerata (mm)
Sx = Simpangan baku
y = Perubahan reduksi
Bina Riau Konsultan, CVBekerjasama dengan
Sanitek Konsultindo, PTIV - 3
C
Studi dan Pradesign Air Baku Kawasan Industri Buton Propinsi Riau Laporan Akhir Sementara
n = Jumlah data
Xi = Data curah hujan harian maksimum (mm)
T = Kala ulang dalam tahun
Bentuk lain dari persamaan Gumbel adalah :
XTr= X + Sx . K
dengan:
dimana :
K = Konstanta
Yt = Reduksi sebagai fungsi dari probabilitas
Yn & Sn = Besaran yang merupakan fungsi dari jumlah data (n)
Untuk hasil perhitungan curah hujan rancangan kami tampilkan pada tabel
dibawah ini sedangkan detail perhitungan akan kami Lampirkan.
Tabel 4 - 5 Curah Hujan Rancangan Metode Gumbel
No TahunCh. Harian
maks(mm)
Datadiurutkan
Peluang(%)
KalaUlang
(th)
HujanRancangan
(mm)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
2001
2000
1999
1998
1997
1996
1995
1994
1993
1992
92.00
72.00
139.50
145.00
133.00
115.30
114.00
148.40
103.00
114.00
148.40
145.00
139.50
133.00
115.30
114.00
114.00
103.00
92.00
72.00
9.09
18.18
27.27
36.36
45.45
54.55
63.64
72.73
81.82
90.91
2
5
10
20
25
50
100
200
114.302
143.526
162.875
181.434
187.322
205.458
223.460
241.397
Parameter Statistik
n = 10
Yn = 0.4952
Sn = 0.9496
Rerata = 117.6200
Standar deviasi = 24.4841
Bina Riau Konsultan, CVBekerjasama dengan
Sanitek Konsultindo, PTIV - 4
C
Studi dan Pradesign Air Baku Kawasan Industri Buton Propinsi Riau Laporan Akhir Sementara
4.2.3. Curah Hujan Rancangan Metode Log Pearson Type III
Distribusi Log Pearson type III adalah distribusi yang dapat dipakai untuk
semua jenis sebaran data. Rumus-rumus yang dipakai dalam distribusi ini
adalah :
Nilai rerata, dengan persamaan:
Standard deviasi, dengan persamaan:
Koefisien kepencengan (skewnes), dengan persamaan:
Koefisien kepuncakan (kurtosis), dengan persamaan:
Keragaman sample (variasi), dengan persamaan:
Logaritma X dengan persamaan:
Antilog X
X = anti log X
dimana :
Log X = Logaritma debit atau curah hujan
Log X = Logaritma rerata dari debit atau curah hujan
Bina Riau Konsultan, CVBekerjasama dengan
Sanitek Konsultindo, PTIV - 5
C
Studi dan Pradesign Air Baku Kawasan Industri Buton Propinsi Riau Laporan Akhir Sementara
Log Xi = Logaritma debit atau curah hujan tahun ke I
G = Konstanta Log Pearson Type III, berdasarkan koefisien
kepencengan
S1 = Simpangan baku
Cs = Koefisien kepencengan
Ck = Koefisien kurtosis
Cv = Keragaman sample (variasi)
n = Jumlah data
Untuk hasil perhitungan selengkapnya pada tabel dibawah ini sedangkan
detail perhitungan akan kami lampirkan.
Tabel 4 - 6 Curah Hujan Rancangan Metode Log Pearson Type III
No. Pr (%)
Tr(Tahun)
K
Log X
X(mm)
1 50 2 0.1473 2.076 118.993
2 20 5 0.8534 2.145 139.553
3 10 10 1.1540 2.174 149.350
4 5 20 1.3144 2.190 154.857
5 4 25 1.3946 2.198 157.685
6 2 50 1.5317 2.211 162.643
7 1 100 1.6139 2.219 165.689
8 0.5 200 1.7232 2.230 169.828
Rerata = 2.061Std. = 0.098Cs. = - 0.930
4.2.4. Uji Kesesuaian DistribusiPemeriksaan uji kesesuaian distribusi ini dimaksudkan untuk menentukan
apakah data curah hujan harian maksimum tersebut benar-benar sesuai
dengan distribusi teoritis yang dipakai. Pengujian kesesuaian distribusi yang
akan dipakai adalah Chi-Kuadrat (Chi-Square) dan Smirnov-Kolmogorov.
a. Uji Smirnov-Kolmogorov
Uji kesesuaian Smirnov-Kolmogorov ini digunakan untuk menguji
simpangan secara mendatar. Uji ini dilakukan dengan tahapan sebagai
berikut:
1. Data curah hujan diurutkan dari kecil ke besar
Bina Riau Konsultan, CVBekerjasama dengan
Sanitek Konsultindo, PTIV - 6
C
Studi dan Pradesign Air Baku Kawasan Industri Buton Propinsi Riau Laporan Akhir Sementara
2. Menghitung besarnya harga probabilitas dengan persamaan Weilbull
sebagai berikut :
Dimana :
P = Probabilitas (%)
m = Nomor urut data
n = Jumlah data
Tabel 4 - 7 Uji Smirnov Kolmogorov Distribusi GumbelNo
Curah Hujan
(mm)
Peluang Empiris (Pe)
(%)
Peluang Teoritis (pt)
(%)
D (Pe - Pt)
(%)
1 148.40 9.091 16.865 7.774
2 145.00 18.182 19.002 0.820
3 139.50 27.273 22.961 4.312
4 133.00 36.364 28.512 7.851
5 115.30 45.455 48.667 3.212
6 114.00 54.545 50.407 4.139
7 114.00 63.636 50.407 13.230
8 103.00 72.727 65.852 6.875
9 92.00 81.818 80.721 1.097
10 72.00 90.909 97.200 6.291
max = 13.2297
Hasil Uji Smirnov Kolmogorov
Data = 10 sampel
Signifikan ( % ) = 5 %
KRITIS = 41 %
MAKSIMUM = 13.23 %
KESIMPULAN HIPOTESA E.J GUMBEL DITERIMA
Tabel 4 - 8 Uji Smirnov Kolmogorov Distribusi Log Pearson Type IIINo
Curah
Hujan
(mm)
Log x
K
Peluang
Empiris (Pe)
(%)
Peluang
Teoritis (Pt)
(%)
D
(Pe - Pt)
(%)
Bina Riau Konsultan, CVBekerjasama dengan
Sanitek Konsultindo, PTIV - 7
C
Studi dan Pradesign Air Baku Kawasan Industri Buton Propinsi Riau Laporan Akhir Sementara
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
148.4
145.0
139.5
133.0
115.3
114.0
114.0
103.0
92.0
72.0
2.1714
2.1614
2.1446
2.1239
2.0618
2.0569
2.0569
2.0128
1.9638
1.8573
1.1257
1.0230
0.8517
0.6403
0.0076
-0.0426
-0.0426
-0.4921
-0.9925
-2.0784
89.0590
85.6429
79.9279
70.9468
45.4107
43.7599
43.7599
28.9880
16.0457
1.8400
90.9091
81.8182
72.7273
63.6364
54.5455
45.4545
36.3636
27.2727
18.1818
9.0909
1.8501
3.8247
7.2006
7.3104
9.1348
1.6946
7.3963
1.7152
2.1361
7.2509
max = 9.1348
Data = 10 sampel
Signifikan = 5 %
KRITIS = 41 %
MAKSIMUM = 9.13 %
KESIMPULAN IPOTESA LOG PEARSON TYPE III DITERIMA
b. Uji Chi-Kuadrat
Uji kesesuaian Chi-Kuadrat merupakan suatu ukuran mengenai perbedaan
yang terdapat antara frekuensi yang diamati dan yang diharapkan. Uji ini
digunakan untuk menguji simpangan secara tegak lurus, yang ditentukan
dengan rumus :
Dimana :
2hit = Parameter Chi-Kuadrat terhitung
ei = Frekuensi teoritis
oi = Frekuensi pengamatan
Uji ini akan sangat baik dilakukan apabila frekuensi pengamatan minimal 5
buah. Apabila frekuensi pengamatan lebih kecil dari 5 buah maka dilakukan
penggabungan kelas interval.
Langkah perhitungan:
Bina Riau Konsultan, CVBekerjasama dengan
Sanitek Konsultindo, PTIV - 8
C
Studi dan Pradesign Air Baku Kawasan Industri Buton Propinsi Riau Laporan Akhir Sementara
1. Menentukan interval kelas
2. Dari hasil analisis frekuensi diketahui nilai rata-rata, (X); simpangan baku,
Sx Dimana (X) = 61,50 dan Sx = 10,40
3. Harga 2cr didapat dari Tabel, dengan menentukan taraf signifikan () dan
derajat kebebasannya (Dk), sedangkan derajat kebebasan dapat dihitung
dengan persamaan :
Dk = k – ( p + 1)
Dimana :
Dk = Harga derajat kebebasan
k = Jumlah interval data (n = 10)
p = Parameter (2)
4. Bila harga 2Hit< 2
cr maka dapat disimpulkan bahwa penyimpangan yang
terjadi masih dalam batas-batas yang diijinkan.
Tabel 4 - 9 Uji Chi Square Distribusi GumbelJumlah Kelas = 1 + 3,322 Log nn = 10Jumlah Kelas = 4.3(dipakai 5 kelas)Expected Frequency (EF) = n/KEF = 2
Batas Kelas
(probabilitas)
EF
OF
((OF-EF)2)/EF
0 – 20 2 2 0.000
20 – 40 2 2 0.000
40 – 60 2 2 0.000
60 – 80 2 2 0.000
80 – 100 2 2 0.000
10 0.000
= 5% dan derajat bebas (V) = K - 1, didapatkan2 tabel = 1.145 sehingga pemilihan distribusi Gumbell diterima
Tabel 4 - 10 Uji Chi Square Distribusi Log Pearson Type IIIJumlah Kelas = 1 + 3,322 Log nn = 10Jumlah Kelas = 4.3 (dipakai 5 kelas)
Bina Riau Konsultan, CVBekerjasama dengan
Sanitek Konsultindo, PTIV - 9
C
Studi dan Pradesign Air Baku Kawasan Industri Buton Propinsi Riau Laporan Akhir Sementara
Expected Frequency (EF) = n/KEF = 2
Batas Kelas(probabilitas) EF OF ((OF-EF)2)/EF
0 - 20 2 2 0.000
20 - 40 2 2 0.000
40 - 60 2 2 0.000
60 - 80 2 2 0.000
80 - 100 2 2 0.000
10 0.000
= 5%2 hitung = 0.000%2 tabel = 1.145% = 5% dan derajat bebas (V) = K - 1, didapatkan2 tabel = 1.145 sehingga pemilihan distribusi Log Pearson diterima
Tabel 4 - 11 Rekap Uji Kesesuain Distribusi
No Uraian Distribusi
Gumbel Log Pearson Type III
Uji Chi Square
1 Signifikan (%) 5.000 5.000
2 2 Hitung (%) 0.000 0.000
3 2 Tabel (%) 1.145 1.145
4 Kesimpulan Diterima Diterima
Uji Smirnov Kolmogorov
1 Signifikan (%) 5.000 5.000
2 maks (%) 13.230 9.135
3 Kritis (%) 41.000 41.000
4 Kesimpulan Diterima Diterima
Karena pada Uji Smirnov Kolmogorov distribusi log pearson lebih kecil
deviasinya, maka untuk perhitungan curah hujan rancangan akan dipakai
distribusi Log Pearson Type III.
Bina Riau Konsultan, CVBekerjasama dengan
Sanitek Konsultindo, PTIV - 10
C
Studi dan Pradesign Air Baku Kawasan Industri Buton Propinsi Riau Laporan Akhir Sementara
4.3. BANJIR RANCANGAN
Perhitungan debit banjir rancangan pada studi ini menggunakan metode
Gamma I yang dikembangkan oleh Dr. Ir. Sri Harto. Hidrograf satuan sintetik
Gama I dibentuk oleh tiga komponen dasar yaitu waktu naik (TR), debit
puncak (Qp) dan waktu dasar (TB). Kurva naik merupakan garis lurus,
sedangkan kurva turun dibentuk oleh persamaan sebagai berikut:
1. Waktu naik (TR) dinyatakan dengan rumus:
dengan:
TR = waktu naik (jam)
L = panjang sungai (km)
SF = faktor sumber yaitu perbandingan antara jumlah panjang sungai
tingkat – 1 dengan panjang sungai semua tingkat
SIM = faktor simetri ditetapkan sebagai hasil kali antara faktor lebar (WF)
dengan luas relatif DAS sebelah hulu (RUA)
WF = faktor lebar adalah perbandingan antara lebar DAS yang diukur dari
titik di sungai yang berjarak ¾ L dan lebar DAS yang diukur dari titik
yang berjarak ¼ L dari tempat pengukuran lihat Gambar 4.4
berikut.
Bina Riau Konsultan, CVBekerjasama dengan
Sanitek Konsultindo, PTIV - 11
C
TR
TB
t (jam)
Q
Qp
(m3/det)
WL
WU
B
A
X
X-A = 0,25 L
X-B = 0,75 L
WF = WU/WL
Studi dan Pradesign Air Baku Kawasan Industri Buton Propinsi Riau Laporan Akhir Sementara
Gambar 4.1 Cara Penentuan WF
2. Debit puncak (QP) dinyatakan dengan rumus :
dengan :
Qp = debit puncak (m3/det)
JN = jumlah pertemuan sungai yaitu jumlah seluruh pertemuan
sungai di dalam DAS
TR = waktu naik (jam)
3. Waktu dasar (TB) ditetapkan dengan rumus :
dengan:
TB = waktu dasar (jam)
TR = waktu naik (jam)
S = kemiringan sungai rata-rata
SN = frekuensi sumber yaitu perbandingan antara jumlah segmen
sungai-sungai tingkat 1 (satu) dengan jumlah sungai semua
tingkat untuk penetapan tingkat sungai, lihat gambar berikut.
RUA = luas DAS sebelah hulu (km2), yaitu 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 (Au), dengan luas seluruh DAS
(Gambar 4.5).
Bina Riau Konsultan, CVBekerjasama dengan
Sanitek Konsultindo, PTIV - 12
C
WU
B
RUA = Au/A
Au
1
1
1
1
1
2
2
2
3
11
2
1
1
3
22
1
31
11
1
122
3
1
3
3
4
Studi dan Pradesign Air Baku Kawasan Industri Buton Propinsi Riau Laporan Akhir Sementara
Gambar 4.2 Cara Penentuan RUA
Untuk penetapan hujan efektif dilakukan dengan menggunakan metode
indeks yang dipengaruhi fungsi luas DAS dan frekuensi sumber SN, seperti
yang dijelaskan sebelumnya.
Aliran dasar didekati sebagai fungsi luas DAS dan kerapatan jaringan sungai
yang dirumuskan sebagai berikut:
dengan:
QB = aliran dasar (m3/det)
A = luas DAS (km2)
D = kerapatan jaringan kuras (drainage density) (km/km2)
= L/A
L = jumlah panjang sungai (km)
Besarnya hidrograf banjir dihitung dengan mengalikan hujan efektif dengan
hidrograf satuan yang selanjutnya ditambah dengan aliran dasar.
Berikut ini perhitungan hidrograf banjir rancangan metode Gamma 1.
Perhitungan Unit Hidrograf Gamma I
Parameter DAS (Dari peta topo 1:50,000)
NAMA DAS : Sungai Rawa
1 Luas DAS, A = 580 km2
2 Panjang Sungai Utama, L = 36.399 km
3 Panjang Sungai Semua Tingkat, = 85.962 km
4 Kerapatan Drainase, D = 0.148 km/km2
Bina Riau Konsultan, CVBekerjasama dengan
Sanitek Konsultindo, PTIV - 13
C
3
Studi dan Pradesign Air Baku Kawasan Industri Buton Propinsi Riau Laporan Akhir Sementara
5 Kemiringan Sungai, S = 0.00034
6 Pertemuan Sungai, JN = 18
7 Faktor Lebar, WF = 0.770
8 Faktor catchmen atau DAS, RUA = 0.483
9 Faktor Simetri, SIM = 1.594
10 Faktor Sumber, SF = 0.423
11 Frekuensi Sumber, SN = 0.618
Perhitungan
1 Waktu Naik, TR TR = 0,43*(L/(100*SF))3 + 1,0665 SIM + 1,2775
= 3.25 jam
2 Debit Puncak, Qp Qp = 0,1836 A 0,5886 JN 0,2381 TR -0,4008
= 9.64 m3/det
3 Waktu Dasar, TB TB = 27,4132 TR 0,1457 S -0,0986 SN 0,7344 RUA 0,2574
= 41.61 jam
4 Koef. Tampungan,K K = 0,5617 A 0,1798 S -0,1446 SF-1,0897 D 0,0452
= 13.08 jam
5 Aliran Dasar, Qb Qb = 0,4751 A 0,6444 D 0,9430
= 4.74 m3/det
Dari hasil perhitungan tersebut diatas didapatkan unit hidrograf yang dipakai
untuk perhitungan banjir rancangan dengan berbagai kala ulang.
Tabel 4 - 12 Rekap Banjir Rancangan Metode Gama-I Das Sungai Rawat Q2 Q5 Q10 Q20 Q50 Q100 Q200
(jam) (m3/det) (m3/det) (m3/det) (m3/det) (m3/det) (m3/det) (m3/det)
0 4.74 4.74 4.74 4.74 4.74 4.74 4.74
1 21.41 24.29 25.66 26.43 27.52 27.95 28.53
2 62.86 72.91 77.69 80.38 84.18 85.67 87.69
3 240.29 280.99 300.38 311.28 326.70 332.72 340.92
4 437.54 512.33 572.73 567.99 596.31 607.39 622.44
5 626.54 733.98 828.23 813.95 854.64 870.55 892.18
6 696.50 813.52 916.04 905.00 950.27 967.97 992.04
7 694.11 808.19 889.98 901.88 947.00 964.64 988.62
8 665.80 772.47 830.12 865.04 908.30 925.21 948.21
9 621.36 720.18 769.35 807.20 847.55 863.33 884.78
10 575.96 667.51 713.06 748.13 785.51 800.13 820.00
Bina Riau Konsultan, CVBekerjasama dengan
Sanitek Konsultindo, PTIV - 14
C
Studi dan Pradesign Air Baku Kawasan Industri Buton Propinsi Riau Laporan Akhir Sementara
t Q2 Q5 Q10 Q20 Q50 Q100 Q200
(jam) (m3/det) (m3/det) (m3/det) (m3/det) (m3/det) (m3/det) (m3/det)
11 533.91 618.71 660.92 693.40 728.03 741.57 759.98
12 494.95 573.51 612.61 642.70 674.78 687.32 704.38
13 458.86 531.64 567.86 595.73 625.45 637.07 652.87
14 425.43 492.85 526.40 552.23 579.75 590.52 605.16
15 394.46 456.92 488.00 511.92 537.42 547.40 560.95
16 365.77 423.63 452.42 474.58 498.21 507.45 520.01
17 339.19 392.79 419.46 439.99 461.88 470.44 482.07
18 314.57 364.22 388.93 407.95 428.22 436.15 446.93
19 291.76 337.76 360.65 378.27 397.05 404.39 414.38
20 270.63 313.24 334.45 350.77 368.17 374.97 384.22
21 251.05 290.53 310.17 325.29 341.41 347.71 356.28
22 232.92 269.49 287.69 301.69 316.62 322.47 330.40
23 216.12 250.00 266.86 279.83 293.66 299.07 306.43
24 200.56 231.94 247.56 259.58 272.39 277.41 284.22
25 186.14 215.22 229.68 240.82 252.69 257.33 263.64
26 172.79 199.72 213.12 223.44 234.44 238.74 244.58
27 160.42 185.37 197.78 207.34 217.53 221.51 226.93
28 148.96 172.07 183.57 192.42 201.86 205.55 210.57
29 138.34 159.75 170.40 178.61 187.35 190.77 195.42
30 128.50 148.34 158.21 165.81 173.90 177.07 181.38
31 119.39 137.77 146.91 153.95 161.45 164.39 168.37
32 110.95 127.97 136.44 142.96 149.91 152.63 156.33
33 103.13 118.90 126.75 132.79 139.23 141.74 145.17
34 95.89 110.50 117.77 123.36 129.33 131.66 134.83
35 89.18 102.71 109.44 114.63 120.15 122.31 125.25
Maks. 696.50 813.52 916.04 905.00 950.27 967.97 992.04
Bina Riau Konsultan, CVBekerjasama dengan
Sanitek Konsultindo, PTIV - 15
C
Hidrograf Banjir DAS S Rawa
0
200
400
600
800
1000
1200
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
Waktu (jam)
Deb
it (
m3/d
t)
Q 200
Q 100
Q 50
Q 20
Q 10
Q 5
Q 2
Studi dan Pradesign Air Baku Kawasan Industri Buton Propinsi Riau Laporan Akhir Sementara
Gambar 4.3 Hidrograf Banjir Rancangan Metode Gamma 1 DAS S. Rawa.
4.4. KEBUTUHAN AIR
4.4.1. Daerah PelayananKawasan Industri Buton mencakup sebagian dari 3 desa yang terletak di 2
(dua) kecamatan, yaitu:
- Kecamatan Sungai Apit
- Desa Sungai Rawa
- Desa Sungai Apit
- Kecamatan Dayun
- Desa Dayun
Daerah pelayanan pada pekerjaan ini adalah Kawasan Industri Buton serta
daerah terbangun di sekitar KIB. Dari hasil pengamatan lapangan dapat
diperkirakan bahwa saat ini penduduk ketiga desa tersebut yang tinggal pada
kawasan Industri Buton adalah kurang lebih sebesar 40% dari penduduk desa
seluruhnya.
Dengan adanya kegiatan pada Kawasan Industri Buton, maka diperkirakan
bahwa akan penambahan jumlah penduduk pada kawasan ini. Dari hasil
review studi, maka dapat diperkirakan bahwa bila kegiatan pada KIB telah
berjalan maka penambahan penduduk pada daerah pelayanan akan menjadi
60% dari penduduk seluruh desa.
Bina Riau Konsultan, CVBekerjasama dengan
Sanitek Konsultindo, PTIV - 16
C
Studi dan Pradesign Air Baku Kawasan Industri Buton Propinsi Riau Laporan Akhir Sementara
4.4.2. Tahapan PerencanaanTahapan perencanaan pada studi ini akan mengacu kepada Laporan Eksekutif
Summary Pelabuhan Buton yang disusun oleh Pemda Kab. Siak. Tahapan
perencanaan tersebut adalah sebagai berikut:
Tahap I : Tahun 2005 - 2010
Tahap II : Tahun 2010 – 2020
Tahap III : Tahun 2020 – 2030
4.4.3. KependudukanTingkat perkembangan penduduk pada studi ini akan mengacu kepada hasil
studi pada Pekerjaan Survey Investigasi dan Design (SID) Penyediaan Air Baku
pada Lokasi Danau Zamrud untuk Kota Siak Sri Indrapura dan Pelabuhan
Buton yang disusun oleh LPPM ITB tahun 2003. Besarnya tingkat
perkembangan penduduk adalah 6,54%. Proyeksi penduduk pada studi
tersebut adalah proyeksi penduduk untuk Kab. Siak. Mengingat daerah
pelayanan pada pekerjaan ini hanya mencakup 3 desa, maka dihitung kembali
proyeksi penduduk.
Sebagai tahun dasar perhitungan perkembangan penduduk akan digunakan
data penduduk pada tahun 2001. Dari hasil perhitungan penduduk maka
dapat diperkiran jumlah penduduk ketiga desa yang berada pada Kawasan
Industri Buton pada akhir tahap I tahun 2010 adalah sebesar 14.490 jiwa,
pada akhir tahap II tahun 2020 adalah sebesar 27.301 jiwa, dan pada akhir
tahap III tahun 2030 adalah sebesar 51.441 jiwa. Hasil selengkapnya proyeksi
penduduk dapat dilihat pada tabel berikut:
Tabel 4 - 13 Proyeksi Penduduk di 3 desa pada Kawasan Industri Buton (pertumbuhan = 6,54%)
No DesaTahun 2001(eksisting)
Proyeksi Penduduk (jiwa)2010 2020 2030
1. Sungai Rawa 1.321 2.336 4.402 8.294
2. Sungai Apit 4.762 8.422 15.868 29.899
3. Dayun 2.110 3.732 7.031 13.248
Total 8.193 14.490 27.031 51.441
Bina Riau Konsultan, CVBekerjasama dengan
Sanitek Konsultindo, PTIV - 17
C
Studi dan Pradesign Air Baku Kawasan Industri Buton Propinsi Riau Laporan Akhir Sementara
4.4.4. Proyeksi Kebutuhan Air BersihPerhitungan proyeksi kebutuhan air bersih didasarkan atas jenis pengguna air
di kawasan yang akan dilayani. Pada kawasan industri Buton, pengguna air
yang akan dilayani terdiri dari 3 jenis, yaitu:
1. Penduduk
2. Kawasan Industri
3. Pelabuhan
1. Penduduk
Standar kebutuhan air bersih rata-rata untuk penduduk akan mengacu kepada
hasil pekerjaan Survey Investigasi dan Design (SID) Penyediaan Air Baku pada
Lokasi Danau Zamrud untuk Kota Siak Sri Indrapura dan Pelabuhan Buton yang
disusun oleh LPPM ITB tahun 2003. Standar kebutuhan air bersih rata-rata
yang dibahas pada pekerjaan tersebut adalah untuk kebutuhan air rata-rata
hingga akhir perencanaan tahap III tahun 2030. Besarnya standar kebutuhan
air bersih rata-rata pada akhir perencanaan tahap II tahun 2020 dan akhir
perencanaan tahap III tahun 2030 diperkirakan berdasarkan kecenderungan
pertambahan kegiatan pengguna air di daerah pelayanan. Namun dalam
perencanaan ini tidak dianggap bahwa terdapat kecenderungan kenaikan
pemakaian air, besarnya pemakaian air diasumsikan sama dengan kebutuhan
untuk kota besar yaitu sebesar 100 lt/orang/hari, demikian pula dengan
kebutuhan untuk pelayanan dianggap konstan sebesar 70% untuk setiap
tahap.
2. Kawasan Industri
Pengguna air bersih yang berada pada kawasan industri terdiri dari:
- Industri
- Karyawan
- Hidran
Besar kebutuhan air bersih rata-rata untuk pengguna air bersih pada kawasan
ini akan mengacu kepada hasil pekerjaan Survey Investigasi dan Design (SID)
Penyediaan Air Baku pada Lokasi Danau Zamrud untuk Kota Siak Sri Indrapura
dan Pelabuhan Buton yang disusun oleh LPPM ITB tahun 2003. Besar
Bina Riau Konsultan, CVBekerjasama dengan
Sanitek Konsultindo, PTIV - 18
C
Studi dan Pradesign Air Baku Kawasan Industri Buton Propinsi Riau Laporan Akhir Sementara
kebutuhan air bersih rata-rata yang dibahas pada pekerjaan tersebut adalah
untuk kebutuhan air rata-rata hingga akhir perencanaan tahap I tahun 2010.
Besarnya kebutuhan air bersih rata-rata untuk karyawan adalah sama dengan
kebutuhan air bersih rata-rata untuk penduduk, karena diasumsikan bahwa
karyawan yang bekerja di kawasan industri adalah penduduk yang berasal dari
luar 3 desa yang ada di daerah pelayanan. Sehingga perkiraan pertambahan
kebutuhan air pada perencanaan tahap II dan tahap III akan sama dengan
kebutuhan air rata-rata untuk penduduk.
Besarnya kebutuhan air bersih rata-rata untuk kawasan industri diperkirakan
berdasarkan luas bangunan. Luas kawasan bangunan diperkirakan sebesar
50% dari luas lahan efektif. Besarnya luas lahan efektif diperkirakan sebesar
70% dari total luas kawasan industri.
Hidran diperlukan untuk mengantisipasi penanganan kebakaran di daerah
pelayanan. Perkiraan pertambahan kebutuhan air hidran adalah berbanding
lurus dengan pertambahan luas kawasan.
Kebutuhan air bersih untuk masing-masing pengguna air setiap tahap
perencanaan adalah sebagai berikut:
- Tahap I ( 2005 – 2010)
- Industri : 1 lt/det/ha
- Karyawan : 100 lt/org/hari
- Hidran : 7.5 lt/det
- Tahap II (2010 – 2020)
- Industri : 1 lt/det/ha
- Karyawan : 100 lt/org/hari
- Hidran : 27,69 lt/det
- Tahap III (2020 – 2030)
- Industri : 1 lt/det/ha
- Karyawan : 100 lt/org/hari
- Hidran : 28,85 lt/det
3. Kawasan Pelabuhan
Pengguna air bersih yang berada pada kawasan pelabuhan terdiri dari:
Bina Riau Konsultan, CVBekerjasama dengan
Sanitek Konsultindo, PTIV - 19
C
Studi dan Pradesign Air Baku Kawasan Industri Buton Propinsi Riau Laporan Akhir Sementara
- Kawasan pelabuhan
- Kapal
- Penumpang
- Karyawan
Besar kebutuhan air bersih rata-rata untuk pengguna air bersih pada kawasan
ini akan mengacu kepada hasil pekerjaan Survey Investigasi dan Design, SID
Penyediaan Air Baku pada Lokasi Danau Zamrud untuk Kota Siak Sri Indrapura
dan Pelabuhan Buton yang disusun oleh LPPM ITB tahun 2003. Besar
kebutuhan air bersih rata-rata yang dibahas pada pekerjaan tersebut adalah
untuk kebutuhan air rata-rata hingga akhir perencanaan tahap I tahun 2010.
Besarnya kebutuhan air bersih rata-rata untuk kawasan pelabuhan
diperkirakan berdasarkan luas bangunan. Luas kawasan bangunan
diperkirakan sebesar 20% dari luas lahan efektif. Besarnya luas lahan efektif
diperkirakan sebesar 70% dari total luas kawasan industri.
Besarnya kebutuhan air bersih rata-rata untuk kapal diperkirakan sebesar 5%
dari muatan kapal. Perkiraan besarnya muatan kapal untuk masing-masing
tahap mengacu kepada hasil studi Kawasan Pelabuhan yang disusun oleh
PEMDA Kab. Siak. Tingkat pertambahan muatan diperkirakan sebesar 6,56%.
Besarnya muatan untuk masing-masing tahap perencanaan adalah sebagai
berikut:
- Tahap I ( 2005 – 2010) : 7.190.000 ton
- Tahap II (2010 – 2020) : 15.510.000 ton
- Tahap III (2020 – 2030) : 25.170.000 ton
Perkiraan tingkat pertambahan penumpang akan mengacu kepada hasil studi
Kawasan Pelabuhan yang disusun oleh PEMDA. Tingkat pertambahan
penumpang diperkirakan sebesar 6,56%. Banyaknya penumpang untuk
masing-masing tahap perencanaan adalah sebagai berikut:
- Tahap I ( 2005 – 2010) : 217.000 orang
- Tahap II (2010 – 2020) : 409.000 orang
- Tahap III (2020 – 2030) : 773.000 orang
Bina Riau Konsultan, CVBekerjasama dengan
Sanitek Konsultindo, PTIV - 20
C
Studi dan Pradesign Air Baku Kawasan Industri Buton Propinsi Riau Laporan Akhir Sementara
Besarnya kebutuhan air bersih rata-rata untuk karyawan di kawasan
pelabuhan adalah sama dengan kebutuhan air bersih rata-rata untuk
penduduk, karena diasumsikan bahwa karyawan yang bekerja di kawasan
pelabuhan adalah penduduk yang berasal dari luar 3 desa yang ada di daerah
pelayanan, dan kemudian akan bertempat tinggal di daerah pelayanan.
Sehingga perkiraan pertambahan kebutuhan air pada perencanaan tahap II
dan tahap III akan sama dengan kebutuhan air rata-rata untuk penduduk.
Kebutuhan air bersih untuk masing-masing pengguna air setiap tahap
perencanaan adalah sebagai berikut:
- Tahap I ( 2005 – 2010)
- Pelabuhan : 1 lt/det/ha
- Kapal : 5% muatan kapal
- Penumpang : 10 lt/org
- Karyawan : 100 lt/org/hari
- Tahap II (2010 – 2020)
- Pelabuhan : 1 lt/det/ha
- Kapal : 5% muatan kapal
- Penumpang : 10 lt/org
- Karyawan : 100 lt/org/hari
- Tahap III (2020 – 2030)
- Pelabuhan : 1 lt/det/ha
- Kapal : 5% muatan kapal
- Penumpang : 10 lt/org
- Karyawan : 100 lt/org/hari
Dari komponen-komponen kebutuhan air tersebut di atas maka total
kebutuhan untuk masing-masing tahap pengembangan adalah sebagai
berikut:
Bina Riau Konsultan, CVBekerjasama dengan
Sanitek Konsultindo, PTIV - 21
C
Studi dan Pradesign Air Baku Kawasan Industri Buton Propinsi Riau Laporan Akhir Sementara
Tabel 4 - 14 Perhitungan Debit Kebutuhan Air Baku KIBNo Uraian Satuan Proyeksi Kebutuhan Air Bersih
2010 2020 2030
1 Domestik
Jiwa 14,490 27,301 51,441 % pelayanan 70 75 80 l/org/hari 100 100 100 l/det 11.7 22.1 41.7
2 Non Domestik 2.1. KIB l/det 541.49 2,057.69 2,234.58
2.1.1. Kawasan Industri
ha 1,300 4,800 5,000 % kawasan efektif 70% 70% 70%% kaw. bangunan 50% 50% 50%lt/det/ha 1 1 1l/det 455 1680 1750
2.1.2. Karyawan
jml karyawan (org/ha) 150 150 150% efektif kawasan 70% 70% 70%% kaw. bangunan 50% 50% 50%jml karyawan (org) 68,250 252,000 262,500 lt/kyw/hari 100 120 150 lt/det 78.99 350.00 455.73
2.1.3. Hydran l/det 7.50 27.69 28.85
2.2. Pelabuhan l/det 16.33 30.55 47.44
2.2.1. Kawasan
Ha 200 200 200lt/det/Ha 1 1.1 1.2% kawasan efektif 70% 70% 70%% kaw. bangunan 20% 20% 20%l/det 0.0003 0.0004 0.0004
2.2.2. Karyawan
jml karyawan (org/ha) 150 150 150% kawasan efektif 70% 70% 70%% kaw. bangunan 20% 20% 20%jml karyawan (org) 4,200 4,200 4,200 lt/kyw/hari 100 120 150lt/det 4.86 5.83 7.29
2.2.3. Penumpangorang/thn 217,000 409,000 773,000 lt/org 10 10 10lt/det 0.07 0.13 0.25
2.2.4. Kapalton muatan/thn 7,190,000 15,510,000 25,170,000 lt air/thn 359,500 775,500 1,258,500 lt/det 11.4 24.6 39.9
Total lt/det 569.56 2,051.06 2,169.36 Kebocoran % 10% 10% 10%Kebutuhan air IPA lt/det 626.52 2,256.17 2,386.29
M3/det 0.63 2.26 2.39
4.4.5. Analisa Kualitas Air BersihAnalisa kualitas air bersih sudah dilaksananakan pada pekerjaan Survey
Investigasi dan Design (SID) Penyediaan Air Baku pada Lokasi Danau Zamrud
untuk Kota Siak Sri Indrapura dan Pelabuhan Buton. Pemerikasaan air dilaku-
kan pada tanggal 31 Desember 2002 dan pada tanggal 4 Februari 2003.
Sampel air diambil dari 5 titik, yaitu muara S Rawa, tengah S Rawa, jemba-tan
Zamrud, danau Besar dan danau kecil. Dari hasil pemeriksaan dapat dike-tahui
bahwa rata-rata kandungan yang tidak memenuhi persyaratan air bersih dari
Bina Riau Konsultan, CVBekerjasama dengan
Sanitek Konsultindo, PTIV - 22
C
Studi dan Pradesign Air Baku Kawasan Industri Buton Propinsi Riau Laporan Akhir Sementara
ke 5 sampel adalah adanya kandungan fenol,dan amonium. Dengan kualitas
air yang ada, maka diusulkan pengolahan aerasi dan absorbsi.
4.5. KETERSEDIAAN AIR
Analisa ketersediaan air didasarkan pada hasil studi terdahulu oleh LPPM ITB.
Sebagai out-let diambil pada hilir Sungai Rawa pada jarak 7 km ke arah hulu
dari batas pengaruh intrusi air asin dengan maksud untuk memperbesar
daerah tangkapan sehingga peluang ketersedian debit akan semakin besar
seperti ditunjukkan pada tabel dan grafik berikut:
Tabel 4 - 15 Debit Andalan Danau Zamrud dan Sungai Rawa (DAS 580 Km2)
Debit (m3/det)
Peluang Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agust Sep Okt Nop Des
80% 20,61 6,51 19,82 17,28 14,16 14,02 10,70 10,23 16,35 18,19 25,51 19,12
90% 17,81 2,09 11,31 14,53 11,13 12,13 9,89 5,84 3,63 16,51 20,16 15,73
4.6. KESETIMBANGAN AIR
Berdasarkan perhitungan antara kebutuhan air dan ketersediaan air maka
kesetimbangan air dalam kaitannya dengan pembangunan Kawasan Industri
Buton adalah sebagai berikut:
Tabel 4 - 16 Tabel Kesetimbangan Air Sungai Rawa Debit (m3/det)
1. Ketersediaan Air
Keandalan Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agust Sep Okt Nop Des
80% 20.61 6.51 19.82 17.28 14.16 14.02 10.7 10.23 16.35 18.19 25.51 19.12
90% 17.81 2.09 11.31 14.53 11.13 12.13 9.89 5.84 3.63 16.51 20.16 15.73
2. Kebutuhan Air
Tahun 2010 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75
Tahun 2020 2.59 2.59 2.59 2.59 2.59 2.59 2.59 2.59 2.59 2.59 2.59 2.59
Tahun 2030 2.74 2.74 2.74 2.74 2.74 2.74 2.74 2.74 2.74 2.74 2.74 2.74
3. Kesetimbangan Air
80% Tahun 2010 19.98 19.98 19.98 19.98 19.98 19.98 19.98 19.98 19.98 19.98 19.98 19.98
80% Tahun 2020 18.35 18.35 18.35 18.35 18.35 18.35 18.35 18.35 18.35 18.35 18.35 18.35
80% Tahun 2030 18.22 18.22 18.22 18.22 18.22 18.22 18.22 18.22 18.22 18.22 18.22 18.22
90% Tahun 2010 17.18 1.46 10.68 13.90 10.50 11.50 9.26 5.21 3.00 15.88 19.53 15.10
90% Tahun 2020 15.55 -0.17 9.05 12.27 8.87 9.87 7.63 3.58 1.37 14.25 17.90 13.47
90% Tahun 2030 15.42 -0.30 8.92 12.14 8.74 9.74 7.50 3.45 1.24 14.12 17.77 13.34
Bina Riau Konsultan, CVBekerjasama dengan
Sanitek Konsultindo, PTIV - 23
C
17.1
8
1.4
6
10.6
8
13.9
0
10.5
0 11.5
0
9.2
6
5.2
1
3.0
0
15.8
8
19.5
3
15.1
0
15.5
5
-0.1
7
9.0
5
12.2
7
8.8
7
9.8
7
7.6
3
3.5
8
1.3
7
14.2
5
17.9
0
13.4
7
15.4
2
-0.3
0
8.9
2
12.1
4
8.7
4
9.7
4
7.5
0
3.4
5
1.2
4
14.1
2
17.7
7
13.3
4
-2.00
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
14.00
16.00
18.00
20.00
Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agust Sep Okt Nop Des
Bulan
Ke
se
tim
ba
ng
an
Air
(m
3/d
et)
Tahun 2010 & Q90
Tahun 2020 & Q90
Tahun 2030 & Q90
Studi dan Pradesign Air Baku Kawasan Industri Buton Propinsi Riau Laporan Akhir Sementara
Gambar 4.4 Grafik Kesetimbangan Air Sungai Rawa untuk Debit Andalan 90%
Dari grafik tersebut terlihat bahwa untuk bulan Februari tahun 2010 kebutuhan
air selalu terpenuhi sepanjang tahun, sedangkan tahun 2020 (Tahap II) terjadi
defisit sebesar -0,17 m3/detik dan untuk tahun 2030 (Tahap III) terjadi defisit
sebesar -0,30 m3/detik, sehingga untuk mengatasi masalah tersebut perlu
direncanakan storage tampungan pada tahun 2020, dengan perkiraan volume
tampungan sebesar 0,17 m3/det x 24 jam x 60 detik x 60 menit x 29 hari =
425.952,00 m 3 . dan pada tahun 2030 tampungan tersebut harus diperbesar
menjadi 0,30 m3/det x 24 jam x 60 detik x 60 menit x 29 hari = 751.680,00
m3. untuk perhitungan lebih detail perencanaan tampungan akan diberikan
pada Bab 5 – Perencanaan.
Bina Riau Konsultan, CVBekerjasama dengan
Sanitek Konsultindo, PTIV - 24
C
Recommended