Buku panduan praktikum material teknik universitas islam riau

OLEH :

LUKMAN HAKIM

173110144

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS ISLAM RIAU

PEKANBARU

i

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh

Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah Subhannahu Wa Ta’ala yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul <Analisa Debit Andalan Pada Sub Das Stanum Menuju Embung Sungsang=. Adapun penulisan Tugas Akhir dimaksudkan untuk memenuhi persyaratan kurikulum akademis untuk menyelesaikan program studi (Strata 1) pada Fakultas Teknik Program Studi Teknik Sipil Universitas Islam Riau. Penulis mengakui bahwa kesempurnaan itu hanya milik Allah Subhanahu Wa Ta’ala. Untuk itu, dengan kelapangan hati penulis menerima kritik dan saran yang membangun guna kesempurnaan dalam pembuatan Tugas Akhir ini. Penulis berharap Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis dan semua pihak. Wassalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh

Pekanbaru, November 2021

Lukman Hakim NPM : 173110144

BAB I

PENDAHULUAN

1 Latar Belakang Air adalah salah satu dari sekian banyak sumber daya alam yanag sangat di butuhkan bagi kehidupan makluk hidup. Air membantu aktivitas kehidupan bagi semua mahkluk hidup terutama manusia. Tidak hanya manusia saja yang membutuhkan air tetapi dari unsur tumbuhan, hewan maupun tanah itu sangat mrmbutuhkan air dalam kehidupannya. Misalnya tumbuhan memerlukan air untuk tetap tumbuh, hewan pun memerlukan air untuk tetap tumbuh sedangkan tanah memerlukan air agar bisa menjaga kesuburan dan kegemburannya. Fungsi air bagi kehidupan tidak dapat diganti oleh senyawa lain. Air merupakan sumber kehidupan bagi manusia, hewan, dan tumbuhan. Kita tidak bisa terpisahkan dari air dalam kehidupan sehari-hari. Tampa air segala makhluk hidup di dunia ini tidak akan hidup kerena air dibutuhkan semua mahkluk hidup untuk bertahan hidup. Air merupakan salah satu unsur bumi yang memiliki banyak manfaat bagi kehidupan. Air merupakan sumber kehidupan bagi manusia. Dalam merlaksanakan kegiatannya, manusia selalu membutuhkan air bahkan untuk beberapa kegiatan air merupakan sumber utama. Manfaat air bagi kehidupan manusia antara lain untuk kebutuhan rumah tangga yaitu sebagai air minum dan MCK, kebutuhan idustri, air irigasi untuk pertanian sampai sumber untuk pembangkit listrik tenaga air. Air di bumi terdapat kira-kira sejumlah 1,3-1-4 miliar km 3 dengan 97,5% berupa air laut dan 1,75% berada di daratan sebagai air sungai, air danau, air tanah, dan sebagainya. Air merupakan sumber daya alam yang dipengaruhi melalui daur hidrologi. Namun keberadaan air sangat bervariasi bergantung pada lokasi dan musim. Ketersediaan air di daerah tropis sangat besar dibandingkan dengan daerah lain (misalkan daerah gurun atau padang pasir).( Sudjarwadi, 1987). Dalam suatu lingkungan ekosistem, ketersediaan air sangat berperan. Konsep siklus hidrologi lingkungan menyatakan bahwah jumlah air di suatu

luasan tertentu di permukaan bumi dipengaruhi oleh besaarnya air yang mparemangk/menyerap (input) dan keluar (output) pada jangka waktu tertentu. Neraca mparemangkan dan keluarkan ir di suatu tempat dikenal sebagai neraca air (water balance). Karena air bersifat dinamis maka nilai neraca air selalu berubah dari waktu ke waktu sehingga disuatu tempat kemungkinan bisa terjadi kelebihan air (surplus) ataupun kekurangan (deficit). Apabila kelebihan dan kekurangan air ini dalam keadaan extrim tentu dapat menimbulkan bencana, seperti banjir ataupun kekeringan. Bencana tersebut dapat dicegah atau ditanggulangi bila dilakukan pengelolahan yang baik terhadap lahan dan lingkungannya. Selain itu air juga dapat dimanfaatkan dalam bidang pertanian, pengetahuan tentang neraca air suatu daerah dapat meningkatkan produksi. Pada skala sinoptik, adanya badai tropis di dekat wilayah Indonesia jiga akan berpengaruh terhadap hujan yang terjadi di Indonesia ( Wirjohanmidjojo, 1995). Ketersediaan air erat kaitanya dengan factor biofisika dan iklim di suatu DAS, sedangkan kebutuhan air berhubungan lansung dengan permukaan air oleh aktifitas di dalam DAS tersebut jumlah penduduk dan peningkatan aktifitas ekonomi menyebabkan terjadinya tekanan terhadap lahan dan penurunan kapasitas infiltrasi serta meningkatkan aliran permukaan. DAS (Daerah Aliran Sungai) memiliki peranan penting, diantaranya sebagai penyagga kesinambungan fungsi suatu danau, sebai pelabuhan laut, serta kehidupan ekosistem perairan, oleh karena itu untuk mewujudkan fungsi kesinambungan tersebut,salah satunya diperlukan system pengelolahan yang terpadu dan sinerjik ( Sugiyanto, 2009).

1 Rumusan Masalah Berdasarkan dari uraian dilatar belakang maka dapat dirumuskan masalah. Rumusan masalah adalah sebagai berikut ini : 1. Berapa debit andalan DAS sungsang untuk kebutuhan air baku? 2. Berapa kebutuhan air domestik dan non domestik? 3. Berapa proyrksi pertumbuhan jumlah penduduk dan kebutuhan air domestik untuk 5 dan 10 tahun kedepan?

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2 Umum Tinjauan pustaka merupakan pembahasan mengenai hasil penelitian yang terdahulu yang digunakan untuk landasan bagi peneliti untuk melakukan suatu penelitian yang menggunakan teori-teori yang relevan. Penulisan tinjauan pustaka bertujuan untuk menguatkan penelitian yang sedang dilakukan dengan berlandasan penelitian yang sudah ada, maka dari itu dalam bab ini memuat beberapa referensi dari penelitian yang telah dilakukan sebelumnya antara lain Sutrisno, dkk (2018), Cahaya suryadi, dkk (2020), Devina mayasari (2017), Maryam afifa, dkk (2020), dan Sunu tikono (2000).

2 Penelitian Terdahulu Sutrisno, dkk (2018) telah melakukan penelitian tentang <studi penerapan metode mock dan statistik untuk menghitung debit andalan plta bakaru kabupaten pinrang=. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui berapa besar debit andalan yang masuk ke waduk PLTA Bakaru menggunakan metode F. Mock dan statistik dan bagaimana keseimbangan air kebutuhan debit PLTA Bakaru dengan sungai Mamasa. Dari analisis debit andalan dengan menggunakan metode mock ada beberapa bulan yang tidak mencapai 45 m3 /dtk yaitu pada stasiun Mamasa bulan Juli 20 m3 /dt, agustus 29 m3 /dt, September 10 m3 /dt, dan oktober 5 m3 /dt. Pada stasiun sumarorong pada bulan agustus 15 m /dt, September 6 m3 /dt, dan oktober 12 m3 /dt. Dan pada stasiun Bakaru yakni pada bulan juni 25 m3 /dt, juli 19 m3 /dt, agustus 9 m3 /dt, September 6 m3 /dt, dan oktober 10 m3 /dt, sehingga terjadi ketidak seimbangan kebutuhan debit PLTA Bakaru dengan sungai Mamasa pada bulan- bulan tersebut. Sedangkan analisis debit andalan dengan menggunakan metode statistik menunjukan pada bulan-bulannya relatif terpenuhi pada musim kering dan musim hujan, itu artinya terjadi keseimbangan antara kebutuhan PLTA

Bakaru dengan sungai Mamasa. Hasil analisis debit andalan dengan menggunakan metode mock ada beberapa bulan yang tidak mencapai 45 m3 /dtk, itu artinya ada beberapa bulan yang tidak memenuhi kebutuhan debit PLTA bakaru sehingga tidak terjadi keseimbangan antara kebutuhan PLTA dengan debit sungai Mamasa. Sedangkan debit kebutuhan PLTA Bakaru dengan menggunakan metode statistic relative terpenuhi pada musim kering dan musim hujan, itu artinya terjadi keseimbangan antara kebutuhan PLTA Bakaru dengan sungai Mamasa. Cahaya suryadi, dkk (2020) telah melakukan penelitian tentang <analisis perbandingan temporal debit andalan maksimum dan minimum (studi kasus: das cikapundung)=. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui Kesalahan analisis debit andalan rencana terhadap realisasi akan berdampak langsung terhadap masyarakat. Maka dibutuhkanlah pemilihan temporal yang tepat untuk meminimalisir kesalahan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui hasil optimal dalam menganalisis debit andalan secara temporal. Metode yang digunakan untuk menganalisis debit andalan adalah dengan metode F. Mock dan NRECA, dengan menganalisis 10 harian, 15 harian dan 1 bulanan, lalu membandingkan debit maksimum dan minimum untuk analisis optimasi. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa analisis debit andalan 10 harian menghasilkan debit minimum terkecil sehingga dapat memberikan hasil yang optimal. Metode NRECA dapat memberikan hasil yang lebih baik dari metode F. Mock. Hal ini diindikasikan dengan nilai rerata NSE sebesar 0,94, sedangkan metode F. Mock memberikan nilai rerata NSE sebesar 0,78. Selain nilai parameter NSE indikator lainnya adalah dilihat dari pola debit andalan sepanjang tahun. Pola debit andalan dari metode NRECA memberikan hasil yang mirip dengan pola debit observasi. Debit andalan maksimum menunjukkan kecenderungan meningkat dari hasil bulanan ke 10 harian, dengan kata lain dapat dikatakan bahwa semakin spesifik perhitungan debit andalan maka semakin besar debit maksimumnya. Sedangkan hal tersebut berbanding terbalik dengan debit minimumnya yang semakin kecil. Devina mayasari (2017) telah melakukan penelitian tentang <analisa statistik debit banjir dan debit andalan sungai komering sumatera selatan=. Penelitian bertujuan untuk Debit aliran sungai merupakan salah satu parameter hidrologi

III dapat dipakai untuk menganalisis debit andalan di Sungai Komering karena variasi debit terlalu besar sehingga nilai debit andalan yang dihasilkan lebih banyak memenuhi dibandingkan dengan metode Gumbel. Debit andalan tertinggi terdapat pada bulan April periode II (15 harian kedua) yaitu sebesar 226,20 m³/dt dan debit andalan terendah terdapat pada bulan Oktober periode II (15 harian kedua) yaitu sebesar 62,08 m³/dt. Maryam afifa, dkk (2020) telah melakukan penelitian tentang <Analisa Optimalisasi Penggunaan Alat Berat Pada Pekerjaan Peningkatan Jalan Simpang Beringin Maredan Kabupaten Siak=. Penelitian bertujuan untuk sungai batang arau yakni salah satu sungai yang mengalir dikotan padang, bagian hulu dari batang arau das mulai dari sungai lubuk paraku yang berada di timur laut kota padang, dengan sumber air das seluas 2 hektar yaitu Dr. Muhammad Hatta, kawasan cagar alam barisan 1 dan arau hilir. Das batang arau mengalami penurunan luas hutan primer karena banyaknya pemukiman tambahan. Pertambahan luas pemukiman mengakibatkan tanah yang sebelumnya tidak kedap air. Debit andalan selalu meningkat pada musim hujan dan menurun pada musim kemarau. Debit andalan di das batang arau dihitung dengan menggunakan metode fj mock. Juga mengetahui debit andalan yang terjadi pada tahun 2010, 2012, dan 2018 dengan menggunakan soil and water assessment model alat (swat) analisis diperoleh dari empat proses, yaitu delineasi das, pembentukan hydrologic response unut (hru) pembentukan data klimatologi, dan proses simulasi. Untuk analisis hru das batang arau yaitu hutan lahan kering primer sebesar 74,68%. Perhitungan debit andalan dengan model SWAT dan Fj Mock diperlukan data DEM, tanah, tutupan lahan, Klimatologi, dan Curah Hujan. Pada tahun 2010- 2018, perubahan jumlah dan luas HRU mempengaruhi akumulasi aliran permukaan dan debit andalan secara temporal. Hal ini disebabkan oleh koefisien runoff yang meningkat akibat perubahan penggunaan lahan pada DAS Batang Arau. Kenaikan koefisien setiap tahunnya bisa mencapai 0,1. Untuk sebaran penggunaan lahan, DAS Batang Arau didominasi oleh hutan lahan kering primer di bagian hulu. Sedangkan di daerah hilir berupa pertanian lahan kering, sawah, pemukiman, pertanian lahan kering campur semak, dan semak belukar rawa.

Kawasan hutan lindung pada bagian hulu DAS memiliki persentase luas sebesar74%. Untuk Erosi pada tahun 2010 dan 2012 mengalami peningkatan, sedangkan pada tahun 2018 terjadi penurunan dikarenakan terjadinya pengaruh perubahan tutupan lahan pada DAS Batang Arau. Pada perhitungan erosi dengan menggunakan model SWAT dan USLE didapat erosi tertinggi berada pada subDAS 6 karena adanya pertambangan batu kapur. Sunu tikono (2000) telah melakukan penelitian tentang <analisis debit di daerah aliran sungai batanghari propinsi jambi=. Penelitian ini bertujuan untuk memperoleh Ketersediaan data debit (aliran sungai) di setiap wilayah Daerah Aliran Sungai (DAS) adalah sangat penting bagi kegiatan program perencanaan dan pengembangann sumberdaya air. DAS Batanghari yang yang terletak di Propinsi Jambi, dengan luas total 4,537,881 Ha, yang terbagi menjadi 6 (enam) Sub DAS yaitu: Batanghari Hulu; Batang Tebo; Batang Tabir; Batang Sumai; Batang Merangin-Tembesi dan Batanghari Hilir dimana secara keseluruhan mempunyai potensi sumberdaya air yang cukup tinggi. Dalam analisis debit ini menggunakan dua pendekatan yaitu : analisis debit rerata bulanan dan analisis kurva duration debit (discharge duration curve). Hasil analisis kurva duration debit untuk estimasi debit andalan (probability 80%) di beberapa Sub DAS adalah sebagai berikut: Batang Tebo sebesar 60 m3/det; Batang Tabir sebesar 27 m3/det; Merangin Tembesi sebesar 53 m3/det dan Batanghari Hilir-Muara Tembesi sebesar 1000m3/det. Fluktuasi debit rerata bulanan lima Sub DAS (Sub DAS Batanghari Hulu, Batang Tebo, Batang Tabir, Merangin Tembesi dan Batanghari Hilir) mempunyai pola fluktuasi yang hampir sama. Debit rerata bulanan masimum atau yang tertinggi umumnya terjadi antara bulan Desember s. April dan debit rerata bulanan minimum terjadi antara bulan Juni s. Agustus. Debit rerata bulanan tertinggi di Sub DAS Merangin Tembesi pada bulan Maret (292, m 3 /det); Sub DAS Batang Tabir pada bulan April (92,99 m3 /det); Sub DAS Batanghari Hulu pada bulan April (451,80 m 3 /det); Sub DAS Batang Tebo pada bulan Januari (218,14 m 3 /det) dan Sub DAS Batanghari Hilir pada bulan Januari (4027,50 m 3 /det). Sedangkan debit rerata minimum di Sub DAS Merangin Tembesi pada bulan Agustus (99,31 m3 /det); Sub DAS Batang Tabir pada bulan