analisa keruntuhan bendungan gondang dengan …

9
110 Jurnal Teknik Pengairan, Volume 5, Nomor 1, Mei 2014, hlm 110–118 110 ANALISA KERUNTUHAN BENDUNGAN GONDANG DENGAN MENGGUNAKAN PROGRAM ZHONG XING HY21 Eric Virgiawan Aryadi 1 , Pitojo Tri Juwono 2 , Dwi Priyantoro 3 , Runi Asmaranto 4 1 Mahasiswa Program Magister dan Doktor Teknik Pengairan 2 Dosen Fakultas Teknik Jurusan Pengairan e-mail: [email protected] Abstrak: Keruntuhan bendungan dapat terjadi karena overtopping atau piping. Hal ini dapat menyebabkan rambatan aliran air yang cepat sehingga menggenangi daerah di hilir bendungan. Tujuan penelitian ini adalah melakukan analisis dengan berbagai alternatif skenario keruntuhan bendungan. Analisa keruntuhan bendungan dilakukan dengan bantuan program Zhong Xing HY21. penelitian ini, dilakukan analisa keruntuhan bendungan skenario overtopping dan skenario piping dengan memasukkan parameter rekahan tertentu guna memperoleh bentuk hidrograf outflow. Keruntuhan Bendungan Gondang menimbulkan dampak paling besar jika mengalami overtopping dengan Q inlow 968,548 m 3 /det dan menghasilkan Q Outflow sebesar 7671,57 m3/dt. Hasil penelusuran banjir tinggi muka air waduk berada pada elevasi +40,593 (Elevasi Puncak Bendungan Gondang +42,00), sehingga di asumsikan puncak bendungan pada elevasi +40,00. Aliran banjir ini akan menelusuri sungai Gondang dan menggenangi areal persawahan serta pemukiman penduduk seluas ±73 km2. Kata Kunci: Bendungan, Overtopping, Piping, Analisis Keruntuhan Bendungan, Zong Xing HY21 Abstract: Dam failure occured due to overtopping and piping. This can lead to rapid propagatioin of water flow so inundated the downstream of the dam. The purpose of this study was to analyze the various scenarios for the dam break. Dam Break Analysis conducted with Zhong Xing HY21 software. This study conducted the dam break analysis with overtopping and piping scenarios by insterting certain fracture parameters in order to obtain the outflow hydrograph Gondang Dam Break greatest impact if experienced overtopping with Q Inflow 968,548 m 3 /sec and produce Q Outflow 7671,57 m 3 /sec. Result flood routing water level of the reservoir was located at an elevation of +40,593 (Gondang Dam Crest Elevation +42,00), so assumed the dam crest elevation of + 40,00. This flood could be trace Gondang River and flooded rice field and also the settlement area around ±73 km 2 . Keyword: Dam, Overtopping, Piping, Dam Break Analysis, ZhongXing HY21 Pembangunan suatu bendungan sering kali diikuti de- ngan perkembangan masyarakat di daerah hilirnya menyebabkan makin bertambahnya tingkat bahaya keruntuhan bendungan. Keruntuhan bendungan da- pat diakibatkan oleh overtopping dimana air yang melimpas melalui puncak bendungan menyebabkan terjadinya erosi serta longsoran pada tubuh bendung- an, khususnya pada bendungan type urugan tanah. Keruntuhan dapat juga diakibatkan oleh bocoran yang membawa material bendungan secara berangsur- angsur yang disebut erosi buluh atau piping. Akibat keruntuhan tersebut, air yang tertampung di bendung- an akan mengalir ke lembah sungai di hilir bendungan dengan debit yang sangat besar serta kecepatan yang sangat tinggi. Bila kapasitas alir sungai tidak dapat menampung debit air banjir tersebut, maka air akan meluap ke luar dari alur sungai dan menggenangi daerah pemukiman maupun lahan pertanian di se- panjang kanan kiri alur sungai. Mengingat adanya kemungkinan terjadinya ma- lapetaka yang diakibatkan oleh runtuhnya suatu ben- dungan terhadap kondisi yang ada di hilir bendungan,

Upload: others

Post on 11-Nov-2021

19 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: ANALISA KERUNTUHAN BENDUNGAN GONDANG DENGAN …

110 Jurnal Teknik Pengairan, Volume 5, Nomor 1, Mei 2014, hlm 110–118

110

ANALISA KERUNTUHAN BENDUNGAN GONDANG DENGANMENGGUNAKAN PROGRAM ZHONG XING HY21

Eric Virgiawan Aryadi1, Pitojo Tri Juwono2, Dwi Priyantoro3, Runi Asmaranto4

1Mahasiswa Program Magister dan Doktor Teknik Pengairan2Dosen Fakultas Teknik Jurusan Pengairan

e-mail: [email protected]

Abstrak: Keruntuhan bendungan dapat terjadi karena overtopping atau piping. Hal ini dapat menyebabkanrambatan aliran air yang cepat sehingga menggenangi daerah di hilir bendungan. Tujuan penelitian ini adalahmelakukan analisis dengan berbagai alternatif skenario keruntuhan bendungan. Analisa keruntuhan bendungandilakukan dengan bantuan program Zhong Xing HY21. penelitian ini, dilakukan analisa keruntuhan bendunganskenario overtopping dan skenario piping dengan memasukkan parameter rekahan tertentu guna memperolehbentuk hidrograf outflow.Keruntuhan Bendungan Gondang menimbulkan dampak paling besar jika mengalami overtopping dengan Qinlow 968,548 m3/det dan menghasilkan Q Outflow sebesar 7671,57 m3/dt. Hasil penelusuran banjir tinggi mukaair waduk berada pada elevasi +40,593 (Elevasi Puncak Bendungan Gondang +42,00), sehingga di asumsikanpuncak bendungan pada elevasi +40,00.Aliran banjir ini akan menelusuri sungai Gondang dan menggenangi areal persawahan serta pemukimanpenduduk seluas ±73 km2.

Kata Kunci: Bendungan, Overtopping, Piping, Analisis Keruntuhan Bendungan, Zong Xing HY21

Abstract: Dam failure occured due to overtopping and piping. This can lead to rapid propagatioin of waterflow so inundated the downstream of the dam. The purpose of this study was to analyze the various scenariosfor the dam break. Dam Break Analysis conducted with Zhong Xing HY21 software. This study conductedthe dam break analysis with overtopping and piping scenarios by insterting certain fracture parameters inorder to obtain the outflow hydrographGondang Dam Break greatest impact if experienced overtopping with Q Inflow 968,548 m3/sec and produceQ Outflow 7671,57 m3/sec. Result flood routing water level of the reservoir was located at an elevation of+40,593 (Gondang Dam Crest Elevation +42,00), so assumed the dam crest elevation of + 40,00.This flood could be trace Gondang River and flooded rice field and also the settlement area around ±73km2.

Keyword: Dam, Overtopping, Piping, Dam Break Analysis, ZhongXing HY21

Pembangunan suatu bendungan sering kali diikuti de-ngan perkembangan masyarakat di daerah hilirnyamenyebabkan makin bertambahnya tingkat bahayakeruntuhan bendungan. Keruntuhan bendungan da-pat diakibatkan oleh overtopping dimana air yangmelimpas melalui puncak bendungan menyebabkanterjadinya erosi serta longsoran pada tubuh bendung-an, khususnya pada bendungan type urugan tanah.Keruntuhan dapat juga diakibatkan oleh bocoran yangmembawa material bendungan secara berangsur-angsur yang disebut erosi buluh atau piping. Akibat

keruntuhan tersebut, air yang tertampung di bendung-an akan mengalir ke lembah sungai di hilir bendungandengan debit yang sangat besar serta kecepatan yangsangat tinggi. Bila kapasitas alir sungai tidak dapatmenampung debit air banjir tersebut, maka air akanmeluap ke luar dari alur sungai dan menggenangidaerah pemukiman maupun lahan pertanian di se-panjang kanan kiri alur sungai.

Mengingat adanya kemungkinan terjadinya ma-lapetaka yang diakibatkan oleh runtuhnya suatu ben-dungan terhadap kondisi yang ada di hilir bendungan,

Page 2: ANALISA KERUNTUHAN BENDUNGAN GONDANG DENGAN …

Aryadi, dkk., Analisa Keruntuhan Bendungan Gondang dengan Menggunakan Program Zhong Xing HY21 111

dimana antara lain terdapat daerah permukiman yangcukup padat penduduknya dan/atau daerah industri,lahan pertanian serta berbagai bangunan fasilitasumum lainnya seperti jembatan, jalan raya dan lain-lain, maka perlu dilakukan Analisis Keruntuhan Ben-dungan dimana dalam studi ini dilakukan di Bendung-an Gondang.

MAKSUD DAN TUJUAN

MaksudMaksud dari studi ini adalah mengetahui sejauh

mana daerah rambatan banjir pada hilir bendungansetelah dilakukan simulasi keruntuhan bendunganyang mana keluaran dari software tersebut adalahmeliputi peta banjir, waktu datang banjir, waktu surutbanjir dan hidrograf banjir. sehingga dapat diterapkanuntuk bendungan-bendungan yang lain mengingatsoftware Zhong Xing HY21 merupakan softawarebaru dalam melakukan analisa keruntuhan bendung-an.

TujuanMelakukan analisis dengan berbagai skenario ke-

runtuhan bendungan dengan menggunakan programZhong Xing HY21 sehingga di dapatkan keluaranberupa peta banjir, waktu datang banjir, waktu surutbanjir dan hidrograf banjir. Selain itu tujuan dari studiini adalah membandingkan hasil dari simulasi kerun-tuhan bendungan dengan program BOSS DAMBRKdimana Bendungan Gondang sudah dilakukan analisiskeruntuhan bendungan pada tahun 2001 oleh PT. IkaAdya Perkasa.

METODOLOGI

Gambaran Lokasi StudiBendungan Gondang yang membendung sungai

utama Kali Gondang merupakan salah satu anak su-ngai dari sungai Bengawan Solo yang berhulu di Ka-bupaten Wonogiri Propinsi Jawa Tengah di bermuaradi Selat Madura Kabupaten Gresik Jawa Timur. De-ngan kata lain DAS Bendungan Gondang berada diwilayah sungai Bengawan Solo, sehingga secara tek-nis pengelolaan Bendungan Gondang tidak terlepasdari peran BBWS Bengawan Solo. Secara geografisWilayah Sungai Bengawan Solo berbatasan denganWilayah Sungai Jratunseluna di bagian Utara, Wila-yah Sungai Progo-Opak-Oyo di bagian Barat danWilayah Sungai Kali Brantas di bagian Selatan, se-perti yang ditunjukkan oleh Gambar 1 di bawah.

Gambar 1. Wilayah Kerja BBWS Bengawan Solo.

Seperti yang ditunjukkan Gambar di atas, Wila-yah Sungai Bengawan Solo dibagi menjadi 7 (tujuh)Daerah Pengelolaan Sungai (DPS), yaitu:1. DPS Bengawan Solo Hulu, dengan luas 6.072

km2.2. DPS Kali Madiun, dengan luas 3.755 km2.3. DPS Pacitan4. DPS Kali Lorog, dengan luas 890 km2.5. DPS Bengawan Solo Hilir, dengan luas 6.273

km2.6. DPS Pantura, dengan luas 2.415 km2.7. DPS Kali Lamong, dengan luas 720 km2.

Disamping Bendungan Wonogiri, di dalam Wi-layah Sungai Bengawan Solo terdapat beberapa ben-dungan ataupun bendung lainnya yang telah berope-rasi maupun yang masih dalam tahap perencanaanyang secara umum dimaksudkan untuk mendukungirigasi teknis di wilayah tersebut.

Situasi Bendungan GondangData teknis Bendungan Gondang adalah sebagai

berikut :1. Waduk

MAB : El. 39,81 mMAN : El. 38,00 mMAM : El. 29,40 mLuas MAB : 660 HaVol. Kotor : 28,80 juta m3

Vol. Efektif : 23,00 juta m3

Vol. Mati : 2,90 juta m3

2. BendunganTipe : Urugan tanah homogenTinggi : 27,00 mPanjang Puncak : 903 m

Page 3: ANALISA KERUNTUHAN BENDUNGAN GONDANG DENGAN …

112 Jurnal Teknik Pengairan, Volume 5, Nomor 1, Mei 2014, hlm 110–118

Lebar Puncak : 7 mEl. Puncak : El. 42.00 mVol. Tubuh Bend : 589.000 m3

3. PelimpahTipe : Ogee tanpa pintuBanjir rencana : 821,30 m3/detKala Ulang banjir : Q

1000

Kapasitas : 243,70 m3/detEl. Mercu : EL. 38.00 mPanjang mercu : 50,00 m

4. Bangunan Pengeluaran IrigasiTipe : konduitJumlah : 1 jalurPanjang : 90 mUkuran : 1,30 m x 1,95 mTipe alat operasi : pintu sorongKapasitas : 16 m3/detDebit pengambilan: 5,79 m3/det

5. InstrumentasiPisometer : 7 buahAlat ukurpenurunan : 4 buahAlat ukurrembesan : 1 buahPatok geser : 4 buah

Langkah Pengerjaan Studi

Kalibrasi dan Verifikasi SoftwareKalibrasi terhadap software Zhong Xing HY21

sudah pernah dilakukan pada lokasi Bendungan SituGintung yang pernah mengalami keruntuhan padatanggal 27 Maret 2009 dan diketahui batas genanganbanjirnya. Pada pelaksanaan kalibrasi software, didapatkan hasil areal genangan banjir hasil simulasihampir berhimpit dengan areal genangan banjir yangpernah terjadi.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Daerah Tangkapan AirLuas Daerah Tangkapan Air (DTA) Bendungan

Gondang adalah 68,10 km2 dengan kemiringan rata-rata 0,0075 dan panjang sungai terpanjang 13,14 km.Daerah Tangkapan Air Bendungan Gondang dapatdilihat pada Gambar 6.

Gambar 2. Bagan Alir Pengerjaan Studi.

Gambar 4. Sistem Pengaliran Bendungan Gondang.

Stasiun HidroklimatologiDi dalam dan di sekitar DTA Gondang terdapat

beberapa satsiun penakar hujan harian milik BMKGKarang Ploso Malang yang dioperasikan bersamadengan Dinas Pengairan Kabupaten Lamongan,yaitu stasiun-stasiun berikut di bawah ini:1. Stasiun Gondang2. Stasiun Prijetan

Gambar 3. Peta DTA Bendungan Gondang.

Page 4: ANALISA KERUNTUHAN BENDUNGAN GONDANG DENGAN …

Aryadi, dkk., Analisa Keruntuhan Bendungan Gondang dengan Menggunakan Program Zhong Xing HY21 113

3. Stasiun Girik.4. Stasiun Ngimbang5. Stasiun Mantup6. Stasiun Karang Geneng7. Stasiun Blawi8. Stasiun Kedung Piring9. Stasiun Bluluk10. Stasiun Kembang Bahu

Dimana 5 (lima) stasiun teratas merupakan sta-siun yang terdekat dengan DTA Gondang dan secararata-rata berdasarkan Metode Thiesen merupakanstasiun yang mempengaruhi tinggi rendahnya curahhujan di DTA Gondang. Secara kuantitas data hujanharian yang tersedia di ke sepuluh stasiun tersebutdi atas mempunyai panjang pengamatan lebih dari10 tahun, sedangkan secara kualitas hujan harian Sta-siun Gondang merupakan stasiun yang mempunyaidata paling homogen.

catat di 17 stasiun penakar di Kabupaten Lamongandan sekitarnya selama 10 tahun terakhir. Dimana ber-dasarkan khaidah tersebut didapat hujan titik (pointrainfall) sebesar 324,72 mm dan setelah dilakukankoreksi terhadap luas DTA Gondang, maka didapathujan rancangan PMP DTA Gondang sebesar 310,11mm atau sedikit lebih kecil dari metode Hersfield.Dengan demikian hujan PMP Hersfield sebesar317,85 mm akan digunakan sebagai dasar perhitung-an banjir rancangan PMF DTA Gondang

Hidrograf Satuan Sintesis (HSS)Sehubungan di sepanjang Sungai Gondang tidak

terdapat stasiun pencatat debit, maka untuk mengin-terpretasikan hujan rancangan menjadi debit rancang-an diperlukan hidrograf satuan sintetis (SyntheticUnit Hydrograph), yang menafsirkan setiap satuanhujan menjadi debit aliran. Beberapa metode HSSyang umum dipakai di Indonesia adalah HSS Naka-yasu yang dikembangkan oleh Dr. Nakayasu, HSSGamma I yang dikembangkan oleh Dr. Ir. Sri Hartodan HSS Snyder-Alexejev. (Sumber : Soemarto, CD.,1987. Hidrologi Teknik)

Berdasarkan ke tiga metode HSS di atas, makadapat ditarik kesimpulan bahwa ketiganya membe-rikan puncak HSS (peak) yang hampir sama, namundengan waktu menuju puncak hidrograf (time topeak) dan durasi hidrograf (time to base) yang ber-beda.

Mengingat ± 94 % hujan 24 jam terjadi pada 4jam pertama, dan puncak hujan rata-rata terjadi sam-pai dengan jam ke-3 serta memperhitungkan adanyatime lag atau waktu yang dibutuhkan antara pusathujan dan titik berat hidrograf ± 3 jam, maka HSSNakayasu diambil (adopted) sebagai HSS DTA Gon-dang.

Banjir RancanganDengan menggunakan HSS Nakayasu, maka

berikut di bawah ini disajikan tabel dan grafik hidro-graf banjir rancangan DTA Gondang.

Gambar 5. Peta Lokasi Stasiun Hidrologi DTA Gondang.

Hujan Rata-Rata DTA GondangSetelah dilakukan koreksi terhadap hujan harian

di ke empat stasiun pencatat curah hujan harian, sertadengan mempertimbangkan faktor pembobot Thiesenuntuk masing-masing stasiun, maka hujan rata-ratabulanan dan hujan maksimum rata-rata tahunan DTAGondang disajikan sebagai berikut di bawah ini. Se-mentara hujan tahunan rata-rata di DTA Gondangdiketahui sebesar 1,770 mm dengan hari hujan rata-rata 16 hari per bulan di bulan basah. Hujan harianrata-rata DTA Gondang dapat dilihat di Gambar 6.

Hujan Rancangan Probable Maximum Preci-pitaion (PMP)

Untuk memastikan besaran hujan rancanganPMP tersebut di atas, maka dilakukan perhitunganPMP dengan menggunakan metode Isohyet denganreferensi Peta Isohyet PMP Indonesia Bagian Baratyang dipublikasikan oleh DOISP dan PT. CaturbinaGuna Persada tahun 2011, serta data hujan yang ter-

Gambar 6. Hujan Bulanan Rata-Rata DTA Gondang.

Page 5: ANALISA KERUNTUHAN BENDUNGAN GONDANG DENGAN …

114 Jurnal Teknik Pengairan, Volume 5, Nomor 1, Mei 2014, hlm 110–118

Tabel 2. Hidrograf Banjir Maksimum Rancangan DTAGondang (m3/dt)

Berdasarkan gambar di atas dapat ditarik ke-simpulan, bahwa pola banjir yang terjadi antara peng-amatan dan perhitungan Metode HSS Nakayasuhampir sama, walaupun elevasi muka banjir peng-amatan sedikit lebih rendah yang mungkin disebab-kan oleh beberapa hal, yaitu: (1) Akibat adanya waktuperambatan banjir yang dibutuhkan; (2) Akibat efektampungan dari sungai, DTA dan waduk; (3) Akibatadanya outflow dari bangunan pengambilan irigasi.

Dengan demikian disimpulkan, bahwa parame-ter-parameter yang digunakan di dalam perhitunganHSS banjir rancangan Metode Nakayasu maupunparameter-parameter yang digunakan untuk pene-lusuran banjir melalui pelimpah dapat digunakan se-bagai dasar peramalan banjir rancangan.

Tabel 3. Inflow dan Outflow Banjir Rancangan DTAGondang.

Tabel 1. Perbandingan HSS.

Gambar 7. HSS Nakayasu, HSS Gamma I dan HSSSnyder DTA Gondang.

Gambar 9. Kalibrasi Debit Banjir Di Atas PelimpahTgl. 6 November 2010.

(Hujan DTA Rata-Rata = 117 mm)

Gambar 8. Hidrograf Banjir Rancangan.

Hasil Kajian Lengkung Kapasitas WadukUntuk mengetahui apakah banjir rancangan

PMF mengalami overtopping atau tidak, serta untukmengetahui kapasitas alir sungai di hilir waduk perludilakukan penelusuran banjir melalui pelimpah.

Jika bendungan mengalami indikasi overtop-ping, maka lazimnya simulasi keruntuhan bendungandilakukan berdasarkan kondisi piping, kecuali ter-dapat pertimbangan lain seperti misalnya adanya gem-pa yang memungkinkan bendungan mengalami pe-nurunan, longsoran (land slide), atau akibat sabotasedan lain-lain.

Untuk keperluan tersebut di atas maka diperlu-kan data hubungannya antara elevasi, volume wadukdan luas permukaan tampungan waduk terkini.

Dengan menggunakan koordinat titik referensiyang sama dengan survey pengukuran bathimetri dantachimetri yang dilakukan studi terdahulu maka padabulan Oktober telah dilakukan survey pengukuranbathimetri dan tachimetri oleh PT. Dehas InframediaKarsa yang menghasilkan salah satu keluaran berupalengkung kapasitas waduk sebagai berikut di bawahini.

Page 6: ANALISA KERUNTUHAN BENDUNGAN GONDANG DENGAN …

Aryadi, dkk., Analisa Keruntuhan Bendungan Gondang dengan Menggunakan Program Zhong Xing HY21 115

Gambar 10. Perbandingan Lengkung KapasitasWaduk Gondang.

Penelusuran Banjir Melalui WadukPengukuran Cross Section pada genangan wa-

duk umumnya dilaksanakan dengan echosounder,akan tetapi pada daerah yang berada di atas permu-kaan air pengukuran dilakukan dengan menggunakanTotal Station yaitu alat ukur jarak elektronik yangdapat menentukan jarak datar dan beda tinggi denganotomatis.

Hasil penelusuran banjir melalui waduk denganinflow Hidrograf PMF DTA Gondang dihasilkan out-flow sebagaimana seperti yang ditunjukkan olehTabel 3.

Secara grafis, hidrograf inflow banjir PMF danoutflow waduk ditunjukkan oleh Gambar 14, dimanadebit puncak outflow sebesar 384.386 m3/dt beradapada elevasi puncak EL. 40.593 m atau ketinggian2.593 m di atas mercu pelimpah.

Dengan demikian dapat disimpulkan, bahwa de-bit PMF tidak menimbulkan overtopping karena ele-vasi puncak bendungan berada pada EL. 42,00 m.

Di bawah ini ditampilkan grafik hubungan QInflow

dan QOutflow

(QPMF

yang melewati spillway)

Gambar 11. Grafik Hubungan Inflow dan Outflow(Q

PMF Yang Melewati Spillway)

Analisis Keruntuhan BendunganAnalisis Keruntuhan Bendungan / Dam Break

Analysis dilakukan dengan menggunakan programZHONG XING HY21.

Gambar 12. Bagan Alir Simulasi Zhong Xing HY21

Sumber: Step By Step Zhong Xing HY21, Sinotech EngineeringGroup 2011.

Kondisi analisis untuk Analisa keruntuhan Ben-dungan Gondang dilakukan dalam beberapa alternatifkondisi seperti dibawah ini:a. Kondisi 1

Terjadi overtopping pada bendungan ketika adaBanjir PMF datang.

b. Kondisi 2A :Terjadi Piping pada EL. 38,00 (El. Ambangpelimpah), ketika ada Banjir PMF datang.

c. Kondisi 2B :Terjadi Piping pada EL. 29,00 (El. Cofferdam),ketika ada Banjir PMF datang.

d. Kondisi 2C :Terjadi Piping pada EL. 26,00 (El. DasarWaduk), ketika ada Banjir PMF datang.

e. Kondisi 3Kondisi Piping pada EL. 26,00 m (El. DasarWaduk) pada saat Muka Air Waduk normal EL.38,00 dan hari cerah tidak ada hujan.

f. Masukan/Input Data1. Lengkung Kapasitas Waduk2. Hidrograf Inflow3. Data Teknis Bendungan4. Boundary Conditions

Keluaran/OutputDari hasil analisis seperti dijelaskan diatas,

didapatkan kesimpulan bahwa.Keruntuhan Bendungan Gondang menimbulkan

dampak paling besar jika terjadi overtopping akibatbanjir PMF dengan puncak debit Q inlow 968,548m3/det. Dimana tinggi muka air waduk jika terjadi

Page 7: ANALISA KERUNTUHAN BENDUNGAN GONDANG DENGAN …

116 Jurnal Teknik Pengairan, Volume 5, Nomor 1, Mei 2014, hlm 110–118

Gambar 12. Hidrograf Inflow Outflow KeruntuhanBendungan (Overtopping Q

PMF)

a. Grafik Pengosongan Waduk/DepletionGrafik Pengosongan waduk/depletion berupa

hidrograf outlow yang keluar dari waduk ketika terjadikeruntuhan/rekahan. Dari hidrograf outflow ini pro-gram DBA akan melakukan proses routing banjir disepanjang palung sungai dan bantarannya di hilir ben-dungan.

Di bawah ini ditampilkan keluaran/output dariprogram Zhong Xing HY21 kondisi overtopping:

Gambar 15. Kedalaman Banjir di Alur SungaiGondang (Overtopping)

d. Elevasi Muka Air BanjirMuka air banjir di daerah hilir sungai di beberapa

desa baik yang berada di alur sungai maupun daerahdi luar alur sungai yang terkena risiko akibat kerun-tuhan bendungan secara lengkap ditampilkan grafikelevasi muka air banjir untuk beberapa desa dibawahini.

banjir PMF adalah EL. 40,593 (Puncak BendunganGondang EL. 42,00), sehingga puncak dam di asum-sikan pada saat banjir PMF tersebut terjadi El. 40,00.

Gambar 13. Kurva Deplesi Keruntuhan Bendungan(Overtopping Q

PMF)

b. Profil Muka Air BanjirMuka air banjir di beberapa desa di sepanjang

alur sungai di hilir bendungan di tampilkan dalam Tabelserta Gambar berikut.

Gambar 14. Profil Muka Air Banjir di Alur SungaiGondang (Overtopping)

c. Kedalaman BanjirKedalaman banjir di daerah hilir sungai di bebe-

rapa desa baik yang berada di alur sungai maupundaerah di luar alur sungai yang terkena risiko akibatkeruntuhan bendungan secara lengkap ditampilkangrafik kedalaman banjir untuk beberapa desa dibawahini.

Gambar 16. Elevasi Muka Air Banjir di Alur SungaiGondang (Overtopping)

e. Kecepatan BanjirKecepatan banjir di daerah hilir sungai di bebe-

rapa desa baik yang berada di alur sungai maupundaerah di luar alur sungai yang terkena risiko akibatkeruntuhan bendungan secara lengkap ditampilkangrafik kecepatan banjir untuk beberapa desa dibawahini.

Gambar 17. Kecepatan Banjir di Alur Sungai Gondang(Overtopping)

Page 8: ANALISA KERUNTUHAN BENDUNGAN GONDANG DENGAN …

Aryadi, dkk., Analisa Keruntuhan Bendungan Gondang dengan Menggunakan Program Zhong Xing HY21 117

Gambar 18. Peta Banjir Dalam Berbagai Skenario

Klasifikasi Bahaya Bendungan GondangKlasifikasi Bahaya dari Bendungan Gondang di-

tetapkan berdasarkan kondisi Bendungan Gondangkarena overtoppping yang terjadi pada saat BanjirPMF datang. Dimana dari analisis keruntuhan ben-dungan yang dilakukan didapatkan total PendudukTerkena Resiko sebesar 67.846 jiwa (16.835 KK),dengan jarak jangkauan banjir dari bendungan sejauh15,76 km seperti ditampilkan dalam Tabel di bawah.Dengan demikian Bendungan Gondang termasukbendungan dengan klasifikasi bahaya tingkat 4 ataubahaya sangat tinggi.

f. Peta BanjirDari hasil analisis keruntuhan bendungan dengan

Zhong Xing HY21 dapat digambarkan peta banjirakibat keruntuhan bendungan. Peta ini memuat in-formasi seperti elevasi banjir maksimum yang terjadi,kecepatan banjir di palung sungai maupun bantaransungai, waktu datang banjir, waktu surut banjir dandesa terkena risiko banjir.

Gambar di bawah ini menunjukkan peta genang-an banjir hasil keluaran/output dari Program ZhongXing HY21 untuk 5 kondisi keruntuhan bendungan.

Tabel 10. Penduduk Terkena Resiko Bendungan Gon-dang.

KESIMPULAN DAN SARAN

KesimpulanBeberapa kesimpulan yang dapat ditarik dari studi

ini adalah sebagai berikut.Data yang diperlukan dalam studi ini adalah Data

Curah Hujan sebagai dasar dari perhitungan Hidro-graf Satuan Sintetik kala ulang PMF, Data luas danvolume tampungan waduk, data teknis BendunganGondang, kondisi bagian hilir dari Bendungan Gon-dang, peta rupa bumi skala 1 : 25.000 dari Bakosur-tanal, Peta DEM dari Bakosurtanal.

Input dari program ini adalah peta RBI Skala1:25.000 sebagai lembar kerja program, Peta DEMuntuk pembentukan mesh, lengkung kapasitas waduk(hubungan antara elevasi dan volume waduk), datateknis Bendungan Gondang, inflow PMF.

Berdasarkan hasil penelusuran banjir melaluiwaduk, diperoleh debit puncak outflow sebesar384.386 m3/dt dan berada pada elevasi puncak El.+40.593 m atau ketinggian 2.593 m di atas mercu

Page 9: ANALISA KERUNTUHAN BENDUNGAN GONDANG DENGAN …

118 Jurnal Teknik Pengairan, Volume 5, Nomor 1, Mei 2014, hlm 110–118

pelimpah. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwadebit PMF (968.448 m3/dt) tidak menimbulkan over-topping karena puncak bendungan berada pada El.+42.00 m. Simulasi untuk overtopping diasumsikanjika puncak bendungan mengalami longsoran (landslide) gempa bumi atau sabotase dan dalam hal inipuncak bendungan diasumsikan berada pada El.+40.00 m.

Luas genangan banjir dari hasil simulasi meng-gunakan program Zhong Xing HY21 yang paling eks-trem pada simulasi overtopping adalah sebesar7167,817 ha; piping atas 4438,818 ha; piping tengah4520,637 ha; piping dasar 4560,342 ha dan luas ge-nangan hasil BOOS DAMBRK adalah 5029,317 ha.

Output dari program ini dipilih di 14 titik padaalur sungai dan 46 titik pada desa yang tergenang dimana poin ekstrak yang di pilih adalah kedalamanbanjir, debit banjir, elevasi muka air banjir dan kece-patan banjir.

Perbandingan inflow dan outflow keruntuhanbendungan antara untuk BOOS DAMBRK danZhong Xing HY21 adalah untuk BOOS DAM-BREAK inflow PMF adalah sebesar 1.358 m3/dtdan outflow adalah sebesar 2.087,8 m3/dt. UntukZhong Xing HY21 inflow 968,448 m3/dt dan outflowadalah sebesar 11.263 m3/dt yang terjadi pada jamke 2,13.

Waktu data banjir yang tercepat adalah 0,15 jamdan terlama adalah 4,5 jam; waktu puncak banjir ter-jadi pada 2,13 jam dan untuk waktu surut banjir yangtercepat adalah 5 jam dan yang terlama adalah 72jam.

SaranTerkait dengan simulasi keruntuhan bendungan,

maka hasil analisis hidrologi memberikan rekomen-dasi beberapa hal berikut ini.

Simulasi keruntuhan bendungan hendaknya dila-kukan berdasarkan kondisi batas atas berupa hidro-graf banjir inflow PMF dengan kondisi overtopping

(diasumsikan terjadi penurunan tubuh bendungan aki-bat gempa ± 2 m), piping pada elevasi pelimpahEL. 38,00 m, piping pada elevasi bangunan coffer-dam EL. 29,00 m, piping pada elevasi dasar wadukdi EL. 26,00 m dan piping tanpa inflow yang diha-rapkan dapat mewakili kondisi terjadinya keruntuhanakibat bencana lain selain hujan badai.

Dalam simulasi keruntuhan Bendungan Gondangtidak terdapat pengaruh lateral inflow dan bangunanair seperti bendung, kecuali beberapa jembatan dihilir waduk.

Kapasitas alir Sungai Gondang bagian hilir wa-duk saat ini adalah ± 111,57 m3/dt atau setara denganbanjir kala ulang 5 tahunan, sehingga apabila dilaku-kan peningkatan kinerja bendungan dengan cara pe-ngerukan (dredging), maka diharapkan kapasitas pe-redaman banjir menjadi meningkat.

Kemampuan software dalam menganalisa ke-runtuhan bendungan dengan posisi kerutuhan tertentumisalnya piping pada joint antara spillway dengantubuh bendungan diharapkan bisa lebih disempurna-kan mengingat tidak ada software keruntuhan ben-dungan yang mampu menganalisa keruntuhan ben-dungan di posisi-posisi tertentu.

DAFTAR PUSTAKA

Soemarto, C.D. 1987. Hidrologi Teknik. Surabaya: UsahaNasional.

Sinotech Engineering Group. 2011. User Manual ZhongXing-HY21. Taiwan: Sinotech Engineering Group.

Sinotech Engineering Group. 2011. Step By Step ZhongXing-HY21. Jakarta: Sinotech Engineering Group.

PT. Caturbina Guna Persada. 2011. Peta Isohit R 1000, R100 dan PMP Indonesia Wilayah barat. Jakarta:Kementerian Pekerjaan Umum, Balai Bendungan.Tidak diterbitkan.

Balai Bendungan. Ditjen Sumber Daya Air. 2011. DraftRevisi Keputusan Ditjen Pengairan No. 108/KPTS/A/1998 tentang Klasifikasi Bahaya Bendungan.Jakarta. Maret 2011.