## APLIKASI TYRE DROP STRUCTURE PADA RANCANGAN DRAINASE DISPOSAL PIT NANGKA CV CINTA PURI PRATAMA
Gogor Sanu Pamungkas * , Eko Santoso, Annisa Program Studi Teknik Pertambangan, Fakultas Teknik, Universitas Lambung Mangkurat JL. A. Yani KM 35,5 Banjarbaru, Kalimantan Selatan 70714. Telp 0511-4773858 e-mail: * gogorsanupamungkas@gmail.com , eko@ulm.ac.id, annisa@ulm.ac.id

## ABSTRAK
Disposal Pit Nangka merupakan area yang terindikasi mengalami erosi karena pengaruh kecuraman lereng, area timbunan dan tingginya  intensitas  hujan.  Laju erosi  menyebabkan  terkikisnya  tanah  secara  terus-menerus  dan  jika  tanah  tidak  dapat  menampung  air maka akan menimbulkan longsor. Oleh karena itu diperlukan adanya perkuatan saluran.
Pada penelitian ini, metode perhitungan curah hujan rencana menggunakan 4 (empat) distribusi dan dilakukan uji chi kuadrat untuk  memilih  distribusi  yang  cocok.  Curah  hujan  rencana  yang  terpilih  adalah  sebesar  85,07  mm.  Untuk  penentuan catchment  area menggunakan software didapat total catchment area sebesar 0,1438 km 2 , pada area 1 sebesar 0,0618 km 2 , area 2 sebesar 0,0446 km 2 dan area  3  sebesar  0,0374  km 2 .  Perhitungan  debit  limpasan  menggunakan  metode  rasional  pada  Area  1  sebesar  2,65  m 3 /s,  Area  2  sebesar 2,10 m 3 /s, dan Area 3 sebesar 1,89 m 3 /s. Terdapat dua dimensi saluran terbuka yaitu saluran tanpa ban dan saluran menggunakan ban. Dimana penempatan dimensi ban dipengaruhi oleh bilangan Froude sedangkan untuk mengetahui laju erosi menggunakan metode USLE.
Hasil  perhitungan  menunjukan  bahwa  pada  segmen-segmen dengan slope yang besar  memiliki  kecepatan  aliran  super  kritis, sehingga segmen tersebut memerlukan perkuatan. Pendugaan erosi berdasarkan metode USLE pada tahun 2018 adalah sebesar 32.358,02 m 3 . Hal ini menyebabkan butuhnya perkuatan saluran dengan tyre drop structure agar kecepatan aliran dapat diminimalkan.
Kata Kunci : catchment area , USLE, drop structure , laju erosi

## PENDAHULUAN
CV  Cinta  Puri  Pratama  merupakan  perusahaan pertambangan yang menggunakan metode tambang terbuka ( open pit ). Aktivitas penambangannya berada pada 4 lokasi, yaitu Pit Nangka, Pit Manggis, Pit  Kurma dan Pit Kasturi. Salah  satu  area dumping yang  berada  di  CV  Cinta  Puri Pratama  yaitu  Disposal Pit  Nangka  terindikasi  mengalami erosi  karena  kecuraman  lereng  dan  merupakan  area timbunan.  Kecuraman  lereng  dari  disposal  dan  intensitas hujan yang tinggi merupakan salah satu faktor penyebabnya. Selain itu, erosi pada area ini juga mengakibatkan terjadinya pendangkalan yang cukup cepat pada saluran yang tersedia dan  membuat keruhnya  air  yang  mengalir  ke  aliran  sungai cukup tinggi.
Agar dapat mengontrol aliran air permukaan di area disposal, dan mengurangi erosi permukaan tanah, diperlukan rancangan sistem penyaliran yang baik dan benar yang dapat di aplikasikan pada area tersebut. Rancangan sistem drainase yang  akan  dirancang  mencangkup  merancang  dimensi, posisi  saluran  terbuka  dan  penguatan  saluran.  Penguatan saluran dapat dilakukan dengan memanfaatkan ketersedian ban bekas pada perusahaan .

## METODOLOGI
Penelitian  ini  menggunakan  data-data  seperti  peta topografi,  curah  hujan  selama  5  tahun,  data  perencanaan disposal  serta  dimensi  ban  bekas  yang  tersedia  pada perusahaan.  Peta  topografi  digunakan  untuk  menentukan catchment area . Catchment area ini berpengaruh pada besar kecilnya debit air limpasan permukaan, dimana curah hujan digunakan untuk menentukan intensitas hujan dan debit air limpasan permukaan tersebut. Penentuan tersebut digunakan dalam  perancangan  dimensi  drainase  pada  area  disposal. Sedangkan  ban  bekas  dipergunakan  untuk  mengendalikan kecepatan aliran pada saluran.
Analisis  data  dilakukan  dengan  menganalisis analisis data curah hujan agar dapat menentukan urah hujan
rencana, menentukan  daerah tangkapan hujan, menentukan debit  limpasan  dan  menentukan  dimensi  saluran  dengan dimensi ban yang tersedia serta menentukan laju erosi yang akan terjadi.
Penentuan  letak  penguatan  saluran  didasarkan menggunakan  analisis  bilangan  Froude.  Kemiringan  suatu saluran  akan  berpengaruh  terhadap  nilai  bilangan  Froude. Dengan menganalisis bilangan Froude  kita dapat menentukan  daerah  yang  mengalami  bahaya  ketergerusan. Bilangan  Froude  ( F )  dapat  dihitung  menggunakan persaamaan berikut:
𝐹 = 𝑣 √𝑔.ℎ (1)
Dimana variable-variabel yang digunakan dalam persamaan antara  lain v merupakan  kecepatan  aliran  air  (m/s),  h merupakan  kedalaman  air  dari  dasar  saluran  (m),  dan  g merupakan  percepatan  gravitasi  (m/s 2 ).  Setelah  penentuan area  yang  perlu  diperkuat  maka  dilakukan  perhitungan kebutuhan ban.

## HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN Deskripsi Data
a. Data Curah Hujan
Data  curah  hujan  diperlukan  untuk  mendapatkan nilai curah hujan rencana. Penetapan data curah hujan dalam penelitian ini dilakukan dengan penentuan berdasarkan pada 30 data tertinggi curah hujan harian maksimum pada daerah pengamatan dalam jangka waktu 5 tahun pengamatan, yaitu dari tahun 2013-2017.
b. Daerah Tangkapan Hujan
Berdasarkan  analisis  peta  topografi  dan  rencana saluran,  didapatkan  3  (tiga) catchment  area. Dimana  luas tiap area tersebut berbeda. Luas total catchment area tersebut adalah 0,1438 km 2 .

## Analisis Data
a. Curah Hujan Rencana
Perhitungan curah hujan rencana dilakukan dengan metode perhitungan distribusi statistik pada periode ulang 5 tahunan. Empat metode tersebut antara lain distibusi normal, distibusi  log  normal,  distibusi  log  pearson,  dan  distibusi gumbel.  Berdasarkan  uji  chi  kuadrat,  hanya  distribusi  log pearson  yang  dianggap  tidak  memenuhi.  Dari  ketiga distribusi  yang  dianggap  cocok,  yang  dipilih  adalah  yang memiliki nilai terbesar yaitu distribusi gumbel dengan nilai 85,07 mm.
Tabel-1 . Curah Hujan Rencana Periode Ulang Tahun Metode Normal Log Normal Log Pearson III Gumbel 5 84.56 82.19 81.35 85.07
b. Intensitas Curah Hujan
Penentuan besarnya suatu intensitas curah hujan ( I ) dapat  ditentukan  dengan  persamaan Mononobe sebagai berikut:
𝐼 = 𝐷24 24 ( 24 𝑡 ) 2 3
(2)
Dimana D 24 merupakan  curah  hujan  maksimum  dalam  24 jam  (mm)  dan t merupakan  durasi  hujan  atau  waktu konsentrasi (s).
Besarnya nilai waktu konsentrasi ( tc ) dapat dihitung dengan beberapa  metode,  salah  satunya  rumus  Kirpich.  Rumus tersebut adalah sebagai berikut:
𝑡𝑐 = ( 0,87 𝐿2
1000 𝑆 ) 0,385 (3)
Dimana L merupakan panjang lintasan air dari titik terjauh sampai titik yang ditinjau (km) dan S merupakan kemiringan rata-rata lintasan (%).
Hasil perhitungan menunjukkan bahwa nilai intensitas hujan pada area disposal berbeda-beda pada tiap catchment area . Besarnya intensitas hujan dapat dilihat pada gambar-1.
Gambar-1. Intensitas Curah Hujan
b. Daerah Tangkapan Hujan perhitungan  luas  catchment  area  menggunakan software dengan  menganalisis  peta  topografi.  Didapat  luas catchmnt area seperti pada tabel berikut .
Tabel-2 . Luas Catchment Tiap Area Area Luas Catchment (Km 2 ) Area 1 0,0618 Area 2 0,0446 Area 3 0,0374
c. Air Limpasan Permukaan
Dengan diketahuinya luas daerah tangkapan hujan, besarnya intensitas hujan dan koefisien limpasan maka kita dapat menentukan besarnya debit air limpasan.

## Gambar-2. Debit Air Limpasan

## Pembahasan
a. Rancangan Sistem Penyaliran
Rancangan sistem penyaliran pada area disposal pit nangka sesuai dengan perencanaan dari Mine Planning CV. Cinta Puri Pratama. Berdasarkan hasil analisis peta topografi dan peta kemajuan tambang pada tahun 2018, maka di buat 3 saluran terbuka dengan menggunakan tyre drop structure Saluran 1 pada area disposal berada pada elevasi 50 mdpl  menuju  elevasi  29,19  mdpl.  Adapun  saluran  1 merupakan saluran yang mencakup daerah tangkapan hujan pada  area  1.  Saluran  ini  memiliki  panjang  sekitar  75,68 meter.  Kemudian,  Saluran  2  merupakan  yang  mencakup daerah  tangkapan  hujan  pada  area  2.  Saluran  2  memiliki panjang 71,55 m. saluran ini mengarahkan air dari elevasi 45 mdpl menuju 22,51 mdpl. Sedangkan Saluran 3 merupakan saluran yang mencakup daerah tangkapan hujan pada area 3. Dengan  Panjang  saluran  sepanjang  36,67  m.  saluran  ini mengalirkan air dari elevasi 34,23 menuju elevasi 24,69 m.
Saluran  1,2  dan  3  mengalir  menuju  paritan  yang telah  ada  pada  rancangan  bawah  disposal.  Paritan  tersebut berfungsi mengalirkan air menuju kolam pengendapan dan void  agar  tidak  langsung  mengalir  melalui  sungai  secara langsung  dengan  letak  hampir  mengelilingi  area  desain disposal.  Setelah  aliran  air  menuju  kolam  pengendapan, nantinya  air  akan  keluar  menuju  aliran  sungai  menuju waduk. Sedangkan air yang mengalir menuju void nantinya akan  mengendap  terlebih  dahulu  sebelum  mengalir  ke sungai dengan sistem overflow.
b. Penentuan Dimensi Saluran Terbuka
Saluran  terbuka  yang  digunakan  adalah  saluran terbuka dengan bentuk trapezium, dengan sudut kemiringan 60 0 .  Penentuan  dimensi  saluran  ditentukan  melalui  besar kecilnya debit air limpasan permukaan.
200 217 233 0 50 100 150 200 250 300 1 2 3 In te n si ta s Hu ja n ( m m /j a m ) Area 2.40 1.89 1.69 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 1 2 3 D eb it l im p a sa n m 3 /s Area
Gambar-3. Rancangan Sistem Penyaliran pada Area Disposal
Berdasarkan  perhitungan  debit  air  limpasan permukaan pada tiap daerah tangkapan hujan didapatkan 3 dimensi saluran seperti tabel-3.
Tabel-3 . Dimensi dari Saluran Terbuka
Saluran B (m) y/h (m) z (m) A (m 2 ) R (m) T (m) D (m) Z 1 0,63 0,55 0,58 0,52 0,27 1,27 0,41 0,34 2 0,55 0,47 0,58 0,39 0,24 1,10 0,36 0,23 3 0,56 0,49 0,58 0,41 0,24 1,12 0,36 0,25
Gambar-4. Saluran Terbuka
Dalam  melakukan  penentuan  dimensi  saluran terbuka  menggunakan  ban,  yang  menjadi  titik  acuan merupakan dimensi ban yang tersedia. Ini dimaksudkan agar pemasangan ban pada saluran akan sesuai. Dimensi saluran terbuka yang menggunakan ban dapat dilihat ada tabel-4.
Tabel-4 . Dimensi Saluran Terbuka Menggunakan Ban b (m) h (m) z (m) A (m 2 ) R (m) T (m) D (m) Z 1,4 0,88 0,50 1,62 0,48 2,28 0,71 1,36
d. Perkiraan laju Erosi
Faktor-faktor  yang  mempengaruhi  laju  erosi  yaitu erosivitas,
erodibilitas, pengaruh jenis tanaman, pengendalian  laju  erosi,  pangang  lereng  dan  kemiringan lereng serta luas suatu area. Berikut adalah gambar perkiraan laju erosi pada disposal pit nangka yang dapat dilihat pada gambar-5.
Gambar-5 . Laju Erosi Pit Nangka
Perkiraan laju erosi berdasarkan perhitungan USLE pada  area  disposal  pit  nangka  pada  tahun  2018  adalah sebesar  32.358,02  m 3 .  Dari  grafik  pada  gambar-5 menunjukkan  bahwa  kontribusi  sedimen  pada  bulan Desember  tinggi,  hal  ini  disebabkan  karena rata-rata  curah hujan  pada  bulan  tersebut  tinggi,  sehingga  mempengaruhi erosi.
0 5 0 0 1 0 0 0 1 5 0 0 2 0 0 0 L a ju E ro si ( m 3 ) Area 1 Area 2 Area 3
e. Penentuan Bilangan Froude
Bilangan  Froude  merupakan  bilangan  yang menyatakan nilai sifat aliran air. Seandainya suatu bilangan Froude  melibihi  nilai  1,  maka  aliran  disebut  dengan  aliran kritis.  Dibawah  ini  merupakan  sayatan  penampang  saluran yang dinyatakan aliran kritis.

## Gambar-6 . Sayatan Tiap Saluran
Dari  gambar-6,  daerah  yang  memiliki  kemiringan  lereng yang  curam  (lingkaran  merah),  merupakan  segmen  yang bilangan  Froudenya  melebihi  satu  atau  disebut  memiliki aliran  kritis.  Sehingga  kemungkinan  terjadinya  erosi  yang besar  adalah  pada  segmen  tersebut.  Sehingga  diperlukan perkuatan saluran.
e. Penentuan Bangunan Terjun ( Drop Structur e)
Agar  dapat  memperkuat  suatu  saluran  salah  satu upaya adalah dengan meletakan bangunan terjun. Fungsinya adalah  agar  kecepatan  aliran  pada  saluran  berkurang sehingga  kemampuan  air  untuk  menggerus  tanah  juga berkurang.  Bangunan  terjun  dapat  diterapkan  dengan emanfaat  kan  ban  bekas.  Bangunan  terjun  diterapkan  pada segmen saluran yang meiliki bilangan Froude lebih dari 1.
Dengan penentuan dimensi saluran yang didasarkan dengan dimensi ban bekas yang tersedia mampu menekan  kecepatan  aliran  menjadi  2,42  m/s.  ban  yang tersedia  pada  perusahaan  adalah  ban  dengan  merk  Gajah Tunggal  tipe  10.00-20  16R,  Hankook  tipe  10R22.5  14PR,
Bridgestone tipe 11.00  -  20  16PR  diperlukan  jumlah  ban sebanyak 443 buah.

## KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  penelitian  dan  pembahasan mengenai  aplikasi tyre  drop  structure  pada  rancangan drainase pit  nangka  cv  cinta  puri  pratama  dapat  ditarik beberapa kesimpulan sebagai berikut :
1. Perhitungan debit limpasan pada area 1 adalah sebesar 2,40 m 3 /s sedangkan pada area 2 adalah sebesar 1,89 m 3 /s, dan area 3 sebesar 1,69 m 3 /s.
2. Dari  interpretasi  menggunakan software didapat  total
catchment  area untuk  area  disposal  pit  nangka  yaitu sebesar 0,1438 km 2 . Untuk Catchment area 1 luasnya adalah 0,0618 km 2 dan area 2 sebesar 0,0446 km 2 , dan area 3 sebesar 0,0374 km 2 .
3. Perhitungan tingkat laju erosi pada disposal pit nangka pada tahun 2018 adalah 32.358,02 m 3
4. Dimensi  saluran  terbuka  terdapat  dua  dimensi  yang berbeda.  Terdapat  dimensi  saluran  terbuka  tanpa  ban dan  dimensi  saluran  terbuka  dengan  ban.  Dimensi saluran  terbuka  tanpa  ban  ditentukan  berdasarkan besarnya  debit  limpasan,  sedangkan  dimensi  saluran terbuka  dtentukan  menggunakan  dimensi  ban  yang tersedia.  Dimensi  dan  jumlah  ban  yang  diperlukan adalah sebagai berikut:
a. Dimensi  saluran  terbuka  tanpa  ban  terbagi menjadi 3 dimensi, yaitu
1) Saluran 1, lebar dasar saluran sebesar 0,63 m, tinggi  dari  dasar  saluran  0,55  m,  luas penampang  0,52  m 2 ,  keliling  permukaan basah yaitu 1,90 m, lebar permukaan saluran yaitu 1,27 m, jari-jari hidrolik sebesar 0,27 m, dan kedalaman penampang aliran saluran 0,41
m,  serta  dengan  faktor  penampang  sebesar
0,34.
2) Saluran 2, lebar dasar saluran sebesar 0,55 m, tinggi  dari  dasar  saluran  0,47  m,  luas penampang  0,39  m 2 ,  keliling  permukaan basah yaitu 1,64 m, lebar permukaan saluran yaitu 1,10 m, jari-jari hidrolik sebesar 0,24 m, dan kedalaman penampang aliran saluran 0,36 m,  serta  dengan  faktor  penampang  sebesar 0,23.
3) Saluran 3, lebar dasar saluran sebesar 0,56 m, tinggi  dari  dasar  saluran  0,49  m,  luas penampang  0,41  m 2 ,  keliling  permukaan basah yaitu 1,68 m, lebar permukaan saluran yaitu 1,12 m, jari-jari hidrolik sebesar 0,24 m, dan kedalaman penampang aliran saluran 0,36 m,  serta  dengan  faktor  penampang  sebesar 0,25.
b. Dimensi  saluran  terbuka  tanpa  ban  yaitu  lebar dasar  saluran  sebesar  1,4  m,  tinggi  dari  dasar saluran 0,88 m, luas penampang 1,62 m 2 , keliling permukaan basah yaitu  3,37 m, lebar permukaan saluran yaitu 2,28 m, jari-jari hidrolik sebesar 0,48 m, dan kedalaman penampang aliran saluran 0,71 m, serta dengan faktor penampang sebesar 1,36.
c. Drop  structure digunakan  hanya  pada  segmen- segmen  saluran  yang  memiliki  nilai  bilangan froude melebihi 1 yang menunjukan bahwa aliran saluran  tersebut  super  kritis.  Dimensi drop structure disesuaikan  dengan  ban  bekas  yang
tersedia  adalah  Gajah  Tunggal  10.00-20  16R, Hankook 10R22.5 14PR, Bridgestone tipe 11.00 - 20 16PR dan Jumlah ban yang digunakan adalah 443 buah.
Saran  yang  dapat  diberikan  dalam  penelitian  ini adalah:
1. Perlu  dilakukan  perkuatan  saluran  air  dengan drop structure untuk mengurangi erosi pada disposal. 2. Penggunaan drop  structure lebih  efektif  jika dikombinasi dengan boulder , boulder juga digunakan sebagai patok pada ban agar dapat mengurangi air yang menggenang pada lubang yang berada di tengah ban.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada:
1. Orang  Tua  yang  telah  memberi  dukungan  dalam bentuk finansial, doa, dan arahan.
2. Dosen  pembimbing  yang  memberikan  arahan  dalam penyusunan penelitian ini.
3. CV Cinta Puri Pratama yang telah bersedia menerima untuk melakukan penelitian tugas akhir saya

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Anonim. 2013. Guidline of Mine Water Management KPC. PT Kaltim Prima Coal: Sangatta. Hal 15-44
[2] Soewarno,  1995.  Hidrologi  Aplikasi  Metode  Statisik Untuk Analisa Data jilid 1, Nova, Bandung, Hal 106- 194
[3] Suwandhi.  A.  2004.  Perencanaan  Sistem  Penyaliran Tambang,  Diktat  Perencanaan  Tambang  Terbuka. Bandung, Hal 1-9
[4] Suripin,  2003, Sistem  Drainase  Perkotaan  yang Berkelanjutan , Penerbit ANDI, Semarang, Hal.32-124
[5] Wilson, E.M. 1993. Hidrologi Teknik . Institut Tenologi Bandung, Bandung. Hal 2 .