## Kajian Teknis Bangunan Pelimpah Embung Pinang Merah Di Kabupaten Merangin Provinsi Jambi

## Azwarman
Dosen Teknik Sipil, Fakultas Teknik  Universitas Batanghari Jambi Email : warman2789@gmail.com

## ABSTRAK
Embung  merupakan  bangunan  konservasi  air  sejenis  waduk  berukuran  mikro    yang  dibangun  untuk menampung  kelebihan air hujan dimusim hujan dan aliran sungai kecil di sekitarnya. Air yang ditampung tersebut  dapat  digunakan  sebagai  kebutuhan  masyarakat  sekitarnya  maupun    untuk  suplai  air  irigasi  dan tambak  ikan.  Embung  merupakan  salah  satu    teknik  permanen  air  yang  sangat  sesuai  dengan  segala agroekosistem,  dan  secara  operasional  embung  berfungsi  menampung  air  hujan  dan  mendistribusikan  dan menjamin kontinuitas ketersediaan air untuk keperluan manusia,tanaman, dan ternak di desa dimana embung itu  dibangun.  Kapasitas  embung  sangat  ditentukan  oleh  kapasitas  pelimpah  ( Spillway ). Spillway yang disebut  juga  dengan    pelimpah  yang  merupakan  bangunan  air  beserta  instalasinya  yang  berfungsi  untuk mengalirkan  debit  banjir  yang  masuk  ke  dalam  waduk  agar  tidak  membahayakan  keamanan  bendungan terhadap overtopping dan gerusan di hilir Embung.  Kapasitas Embung ditentukan berdasarkan debit banjir yang diperhitungkan berdasarkan besarnya curah hujan atau intensitasnya dan luas areal yang diairi  hujan . Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  menghitung  debit  rencana  banjir  dan  kapasitas  bangunan  pelimpah embung.
Kata kunci : Debit aliran, Intensitas hujan , Cuaca , Luas Areal .

## PENDAHULUAN
Embung  merupakan  bangunan  yang  berfungsi  menampung  air  hujan  untuk  persediaan  suatu  desa dimusim kering. Kapasitas embung sangat ditentukan oleh kapasitas bangunan pelimpah (Spillway). Spillway merupakan  bangunan  air  beserta  instalasinya  yang  berfungsi  untuk  mengalirkan  debit  banjir yang  masuk  ke  dalam  embung  agar  tidak  membahayakan  keamanan  embung  terhadap overtopping dan gerusan  di  hilir.  Kapasitasnya  ditentukan  berdasarkan  debit  banjir  yang  diperhitungkan  akan  melalui bangunan air. Pelimpah, selain terdapat pada bendungan, dapat pula digunakan sebagai kelengkapan utama pada  embung.  Dengan  adanya  pelimpah,  elevasi  muka  air  di  hulu  didesain  tidak  akan  melampaui  batas maksimum berkaitan dengan debit banjir rencana.
Embung  Pinang  Merah  di  Kabupaten  Merangin  Provinsi  Jambi  dibangun  tahun  2017.  Penelitian  ini bertujuan  untuk  mengkaji  kinerja  teknis  embung  sebagai  konservasi  air  dan    pengendali  banjir  didaerah tersebut dan juga merupakan sebagai cadangan air untuk masyarakat dimusim kemarau. Selain dari pada itu Embung secara teknis baik langsung maupun tak langsung  bisa berfungsi sebagai pengendali dan pengatur ketinggian muka air di dalam embung. Kalau terjadi  hujan besar dan air masuk melalui sungai yang ada di sekitar embung dan muka air di dalam  Embung tersebut  akan naik, sampai pada ketinggian tertentu yang ditetapkan.  Apabila  air  naik  melewati  ketinggi    yang  ditetapkan  secara  otomtis  air  akan  keluar  melalui spillway yang dibuat pada embung tersebut. Kontrol banjir dan berapa debitnya akan lebih mudah melalui spillway  dan  pada  waktu  musim  panas  air  akan  turun  sebatas  ketinggian  spillway  ,  kecuali  pada  keadaan tertentu  air  bisa  turun  melewati  lebih  rendah  dari  ketinggiaan  spiilway  yang  ditetapkan  . Pada  musim kemarau dapat menampung air sehingga dapat digunakan oleh masyarakat sekitarnya. Untuk pengembangan dan  keberlanjutan  sistem  pengendalian  banjir  dengan  embung  ini  amat  sederhana  dan  mudah pengawasannya  oleh  masyarakat  dan  unruk  keberlanjutan  nya  dalam  pengendalian  banjir  maka  penulis tertarik mengangkat topik penelitian ini dengan judul: “Kajian  Teknis Bangunan Pelimbah  Embung Pinang Merah di Kabupaten  Meranging  Provinsi Jambi”. Tujuan penelitian ini adalah untuk  mengetahui dimensi spillway, dan  debit yang terjadi mampu ditampung dengan embung dan spillway, mengetahui debit banjir yang akan terjadi pada periode 100 tahun.

## METODE PENELITIAN
Tahapan  penelitian  penyusunan  Kajian    Teknis  Bangunan  Pelimpah  Embung  Pinang  Merah  di Kabupaten Merangin Provinsi Jambi sebagai berikut :
1. Survey dan investigasi pendahuluan
2. Identifikasi masalah
3. Studi pustaka
4. Pengumpulan data
5. Analisis Hidrologi
6. Analisa Debit Ambang Pelimpah
Lokasi  embung  berada  di  Desa  Pinang  Merah  Kecamatan  Pamenang  Kabupaten  Merangin  Provinsi Jambi. Secara geografis berada pada 102° 24’ 26,4” Bujur Timur dan 02° 07’ 16,26” Lintang Selatan.
Pengumpulan  data  ini  diperoleh  dari  survey  langsung  di  lapangan  dan  dari  instansi  terkait,jenis  data adalah Primer dan sekunder.
Adapun data primer menggunakan metode sebagai berikut :
a. Metode observasi
b. Metode wawancara
c. Kondisi eksisting
d. Foto-foto dokumentasi
Data  sekunder  yaitu  data-data  kearsipan  yang  diperoleh  dari  Balai  Wilayah  Sungai  Sumatera  (BWSS)  VI, serta  data-data  yang  berpengaruh  pada  perhitungan  analisa.  Adapun  data  sekunder  antara  lain  data  curah hujan, peta topografi, denah lokasi.
Prosedur Penelitian

## Gambar 1. Diagram Alir Penelitian

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Embung  adalah  bangunan  konservasi  air  berbentuk  kolam  untuk  menampung  air  hujan  dan  air limpasan (run  off) serta  sumber  air  lainnya.  Serta  sumber  air  lainnya.  Dengan  harapan  selama  musim kemarau  kapasitas  tampungan  embung  akan  dimanfaatkan  untuk  dapat  memenuhi  kebutuhan  penduduk,
ternak  dan  tanaman.  Untuk  mendukung  usaha  pertanian,  perkebunan  dan  pertenakan  terutama  pada  saat musim kemarau.

## Analisa Hidrologi
Analisis  hidrologi  ini  dilakukan  untuk  mengetahui  karakteristik  hidrologi  di  lokasi  Embung  Pinang Merah  Kabupaten  Merangin.  Analisis  Hidrologi  ini  digunakan  untuk  menentukan  besarnya  debit  banjir rencana pada suatu bangunan air, dimana curah hujan merupakan salah satu dari beberapa data yang dapat digunakan untuk memperkirakan besarnya debit rencana.

## Tabel 1. Data Curah Hujan

## Perhitungan Parameter Statistik
Dalam menganalisa beberapa parameter Statistik yang perlu diketahui adalah curah hujan harian atau bulanan  untuk  beberapa  tahun  ,  dan  mencari  curah  hujan  rata-rata    tahunan  atau  bulanan      dan  untuk mempermudah perhitungan di tabelkan seperti dibawah ini :
Tabel 2. Perhitungan Parameter Statistik
Macam pengukuran dispersi antara lain sebagai berikut :
Deviasi Standar (Sd)
Sd = √ ∑(𝑋𝑖−𝑋̅) 2 𝑛−1
Sd = √ 4520,56 14−1 Sd = 18,648
Koefisien Skewness (Cs)
Cs = 𝑛 ∑ {(𝑋𝑖)−𝑋̅} 3 𝑛 𝑖=1 (𝑛−1)(𝑛−2)𝑆𝑑 3
Cs = 14 𝑥 31417,36 (14−1)(14−2)(18,648) 3 Cs = 0,435

## Koefisien Kurtosis (Ck)
Ck = 𝑛 2 (𝑛−1)(𝑛−2)(𝑛−3)𝑆𝑑 4 ∑ {(𝑋𝑖) − 𝑋̅ 4 } 𝑛 𝑖=1
Ck = 14 2
(14−1)𝑥(14−2)𝑥(14−3)𝑥(18,648) 4 𝑥 (5920083,76)
Ck = 5,592
Koefisien Variasi (Cv)
Cv = 𝑆𝑑 𝑋 Cv = 18,648 96,55

## Penentuan Jenis Distribusi
Setelah mendapatkan nilai-nilai dari parameter statistik maka selanjutnya menentukan jenis distribusi yang  akan  digunakan,  dengan  cara  membandingkan  nilai  dari  parameter  statistik  dengan  nilai  yang disyaratkan setiap jenis distribusi.

## Tabel 3. Penentuan Jenis Distribusi
Dari tabel diatas dapat disimpulkan yang dipakai adalah Log Pearson Type III. Setelah itu maka hitung analisa distribusi curah hujan menggunakan metode Log Pearson Type III. Prosedur untuk menentukan kurva distribusi log Pearson type III  adalah :
 Tentukan logaritma dari variat x
 Hitung nilai rata-ratanya
 Hitung standara deviasi dari logaritma x
 Hitung koefisien kemencengan skewness
 Sehingga didapat persamaan  bentuk logx
Perhitungan seperti tabel dibawah ini:
Tabel 4. Perhitungan Analisa Distribusi Curah Hujan Metode Log Pearson Type III
Dimana : Sd = Deviasi Standar
S log x = √ ∑(log Xi−log X ) 2 ̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅ 𝑛−1 S log x = 0,085 Nilai Kemencengan (Cs)
Cs = 𝒏 𝒙  ∑((𝑳𝒐𝒈𝑿)−  (𝑳𝒐𝒈𝑿) 𝟑 ̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅ (𝒏−𝟏)(𝒏−𝟐)(𝑺 ) 𝟑
Cs = -0,399
Uji Kecocokan Distribusi Uji Chi - Kuadrat Dapat dihitung dengan rumus :
X h 2 = ∑ ( 𝑂𝑖−𝐸𝑖 𝐸𝑖 ) 2 𝐺 𝑖=1 Dimana : X h 2 = Parameter chi-kuadrat terhitung
G = jumlah sub kelompok
O i = jumlah nilai pengamatan pada sub kelompok i E i = jumlah nilai pada sub kelompok i Parameter merupakan X h 2 variabel acak. Peluang untuk mencapai nilai X h 2 sama atau sama besar dari nilai chi-kuadrat sebenarnya.
Langkah langkah selanjutnya dengan menggunakan taraf nyata 5% dari tabel Chi-Kuadrat ,sehingga didapat nilai statistisk uji>dari nilai Chi-Kuadrat tabel .
Tabel 5. Perhitungan X 2
X 2 hitung (jumlah) = 3,333 Tingkat kepercayaan = 5% X 2 kritis
= 5,991
X 2 hitung < X 2 = HIPOTESIS DITERIMA Berdasarkan uji chi – kuadrat ternyata distribusi Log Person III dapat diterima.

## Uji Smirnov – Kolmogorov
Uji smirnov dan kolmogorov sama  dengan  uji chi-kuadrat  bertujuan  untuk  menguji  apakah  persamaan distribusi dapat diterima.

## Tabel 6. Perhitungan Uji
Smirnov – Kolmogorov

## Jadi ∆P maks < ∆P kritis yaitu 0,162 < 0,354 maka HIPOTESIS DITERIMA

## Perhitungan Hujan Rancangan
Berdasarkan  hasil  analisis  jenis  distribusi  bahwa  sebaran  data  curah  hujan  mengikuti  distribusi Log Pearson Type III. Maka selanjutnya dilakukan perhitungan hujan rancangan menggunakan metode distribusi Log Pearson Type III , dengan nilai Cs = -0,399.
Tabel 7. Curah Hujan Rancangan Metode Log Pearson Type III

## Intensitas Curah Hujan
Perhitungan Intensitas curah hujan ini menggunakan metode Dr. Mononobe  yang  merupakan sebuah variasi dari persamaan-persamaan curah hujan jangka pendek.
Besarnya intensitasnya berbeda-beda, tergantung dari lamanya curah hujan dan frekuensi kejadiannya. Intensitas  hujan  adalah  jumlah  hujan  yang  dinyatakan  dalam  tinggi  hujan  atau  volume  hujan  tiap  satuan waktu.  Sedangkan  durasi  hujan  adalah  lama  kejadian  hujan.  Besarnya  intensitas  hujan  itu  berbeda-beda, tergantung dari lamanya hujan (durasi) dan frekuensi kejadiannya.
Persamannya berikut :
I = 𝑹 𝟐𝟒 𝟐𝟒 . [ 𝟐𝟒 𝒕 ] 𝟐 𝟑
I 100th = 𝟏𝟒𝟏,𝟒𝟔 𝟔 . [ 𝟔 𝟏 ] 𝟐 𝟑 = 77,85 mm
Analisa Debit Banjir Metode Rasional Luas Das (A) = 1,250 Km 2
Panjang sungai (L) = 1,42 km
Koefisien Run Off (C)= 0,6

## Qt
100tahun = 𝐶.𝐼.𝐴
3,6
= 0,278. C. I. A = 0,278 x 0,6 x 23,577 mm/jam x 1,25 km = 4,916 m 3 /dtk

## Analisa Debit Banjir Metode HSS Nakayasu
Untuk lebih akurat dalam mencari debit banjir, dapat dihitung dengan metode Hidrograf Satuan Sintetis (HSS) Nakayu.
Parameter Hidrograph Satuan Sintesis 1. Waktu kelambatan (time lag, tg) : t g = 0,21 x L 0,7
t g = 0,21 x 1,42 0,7 = 0,268 jam 2. Waktu Puncak t p = t g + 0,8 Tr t p = 0,268 + 0,8 (0,75 x 0,268)= 0,429 jam
3. Waktu saat debit sama dengan 0,3 kali debit puncak t 0,3 = α x t g t 0,3 = 3 x 0268 = 0,805 4. Debit puncak (Qp)
Qp   = 1 3,6 ( 𝐴 𝑥 𝑅𝑒
0,3𝑇𝑝+𝑇0,3 )
Qp   = 1 3,6 ( 1,25 𝑥 1 0,3 𝑥 0,429+0,805 ) = 0,372 m 3 /det.
Tabel 8. Hasil Perhitungan Debit Banjir HSS Nakayasu 100tahun, seperti dibawah ini :

## Gambar 2. Grafik Hidograf Debit Banjir HSSNakayasu
Berdasarkan  dari  hasil  perhitungan  debit  banjir  rancangan,  metode  yang  yang  kita  gunakan  adalah metode HSS Nakayasu.

## Menghitung Qoutflow
Perhitungan debit outflow yang melalui dari bangunan pelimpah berdasarkan data berikut : B eksisting : 10m H eksisting : 1,5cm = 0,015m g : 9,81 m/det 2
Dari analisa data primer dan sekunder   yang  dikembangkan  selama   penelitian  embung Pinang Merah   di Kabupaten  Merangini  ini    maka  dapat  diperhitungkan  dalam  menentukan  debit  outflow    dari  spillway embung  Pinang Merah ini.

## Tabel 9. Perhitungan Debit
Outflow
Jadi Qoutflow berdasarkan Cd = 2,2 dan Hd 0,01 m adalah :
Q = 2 3 𝑥𝐶𝑑𝑥𝐵𝑥√ 2 3 𝑔𝑥𝐻 3 2
Qout = 2 3 𝑥2,2𝑥10𝑥√ 2 3 9,81𝑥0,01 3 2
Qout = 0,038m 3 /det Qin > Qout 24,4 > 0,038    (OK)

## Menghitung Lebar Pelimpah
Berdasarkan  debit  banjir  yang  di  dapat,  lebar  pelimpah  dapat  dicari  berdasarkan  nilai  Hcoba-coba ( Trial ) yaitu 1,065m.
L = 𝑄
𝐶𝑑𝑥𝐻 3 2 L = 24,4 2,2 𝑥 1,065 3 2
L = 10,010m ≈ 10 m Cek debit
Q = Cd.L.H 3/2
= 2,2 x 10,10 x 1,065 3/2
= 24,421 m 3 /det = Q 100th Gambar 3. Gambar Spillway Menghitung Stabilitas Terhadap Erosi Bawah Tanah Gambar 4. Gambar Spillway
CL = ∑𝐿𝑣+ 1 3 ∑𝐿ℎ 𝐻 ; CLHitungan > CL Tabel
Perbedaan  tekanan  head  bagian  hulu  dan  hilir  mercu  embung  mengakibatkan  rembesan  dibagain bawah  konstruksi  .Bila  energi  aliran  bawah  tanah  ini  cukup  besar  ,maka  akan  terjadi  erosi    bawah  tanah ( piping ).Jalur rembesan sepanjang bidang kontak antara konstruksi embung  dengan tanah ( creep lane ) harus cukup panjang agar aliran menjadi lemah dan menghindari terjadinya piping .
Pintu Intake

## Tabel 10. Perhitungan Metode Lane
CL = 13,59+ 5,03 6 CL = 3,103 > CL Tabel (3,00) Tanah Lempung Lunak

## SIMPULAN
Dari hasil analisis hidrologi, Perhitungan banjir dan kapasitas pelimpah Embung Pinang Merah dapat disimpulkan sebagai berikut : Debit Banjir Embung Pinang Merah untuk periode  ulang 2 tahun, 5 tahun, 10 tahun, 25 tahun, 50 tahun, 100 tahun, 500 tahun, dan 1000 tahun adalah 16,58m 3 /dt, 19,36m 3 /dt, 20,85m 3 /dt, 22,45  m 3 /dt,  23,48m 3 /dt,  24,40m 3 /dt,  25,85m 3 /dt,  26,42m 3 /dt.  Metode  yang  digunakan  dalam  penentuan rancangan debit banjir adalah metode HSS Nakayasu, karena mengambilan nilai debit banjir yang terbesar. Dari hasil Analisa Debit Ambang Pelimpah, nilai H atau tinggi air diatas ambang melalui perhitungan H trial agar debitnya sama dengan debit 100th adalah 1,065m. H trial > H.esksisting. Debit Inflow = Debit 100th > Debit Outflow. Bangunan pelimpah aman terhadap rembesan. Aliran air yang keluar pada spillway dialirkan kembali ke sungai kecil.

## DAFTAR PUSTAKA
Bambang Triatmodjo, 2008. Hidrologi Terapan, Beta Offset, Yogyakarta I Made Kamiana, 2010. Teknik Perhitungan Debit Rencana Bangunan Air, Graha Ilmu, Palangka Raya Loebis Joesron, 1984 . Banjir Rencana Untuk Bangunan Air, Departemen Pekerjaan Umum, Badan Penerbit Pekerjaan Umum, Jakarta Nemec,J. 1973. Engineering Hydrology. Colorado State University: Colorado Prastumi, Aniek Masrevaniah, 2008. Bangunan Air, Srikandi, Surabaya Soemarto, 1987. Hidrologi Teknik, . Erlangga, Jakarta Soewarno, 1995. Hidrologi Aplikasi Metode Statistik Untuk Analisa Data, Nova, Bandung Soeyono Sudarsono, 1977, Bendungan Tipe Urugan , Pradnya Paramita, Jakarta