Jurnal Online Institut Teknologi Nasional

## Evaluasi Kapasitas Spillway Bendungan Darma sebagai Salah Satu Dasar dari Aspek Keamanan Bendungan

## GERRY PRIMA PUTERA dan YINIARTI EKA KUMALA
Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknlogi Nasional - Bandung Email:

## ABSTRAK
Kapasitas  spillway  Bendungan  Darma  perlu  tinjauan  kembali  mengenai kemampuannya  dalam  menjaga  agar  tidak  terjadi  limpasan  karena  pada umumnya bendungan yang dibangun dibawah tahun  1980 tidak didesain untuk debit  banjir ( 𝑄 ) Probable Maximum Flood (PMF).  Dari analisis hidrologi dengan metode Gama 1 untuk penelusuran banjir reservoir didapatkan pada 𝑄 1000 yaitu 𝑄 𝑖𝑛𝑓𝑙𝑜𝑤 =  879,02  m 3 /s, 𝑄 𝑜𝑢𝑡𝑓𝑙𝑜𝑤 =  574,44  m 3 /s  dan 𝑄 𝑃𝑀𝐹 adalah 𝑄 𝑖𝑛𝑓𝑙𝑜𝑤 = 1546,63  m 3 /s, 𝑄 𝑜𝑢𝑡𝑓𝑙𝑜𝑤 =  620,74  m 3 /s.  Berdasarkan  hasil  perhitungannya didapatkan selisih muka air melimpah dan mercu bendungan pada 𝑄 1000 adalah 1,83  m  dan  pada 𝑄 𝑃𝑀𝐹 adalah  0,54  m.  Saat  terjadi  banjir  PMF,  bendungan mengalami  overtopping  karena  menurut  SNI  batas  maksimal  banjir  yang  boleh terjadi adalah 0,75 di bawah puncak mercu bendungan.
Kata kunci: d ebit banjir, bendungan, limpasan, Probable Maximum Flood (PMF).

## ABSTRACT
The capacity of the spillway Dam Darma requires review regarding his ability to keep the  spillway  did not  overflow because in general the dam built under the year 1980 is not in design for flood discharge ( 𝑄 ) the Probable Maximum Flood (PMF).  Hydrological  analysis  method  of  Gama  1  for  search  flood  reservoir obtained  on  the 𝑄 1000 are 𝑄 𝑖𝑛𝑓𝑙𝑜𝑤 =  879.02  m 3 /s, 𝑄 𝑜𝑢𝑡𝑓𝑙𝑜𝑤 =  574.44  m 3 /s    and 𝑄 𝑃𝑀𝐹 are 𝑄 𝑖𝑛𝑓𝑙𝑜𝑤 = 1546.63 m 3 /s, 𝑄 𝑜𝑢𝑡𝑓𝑙𝑜𝑤 = 620.74 m 3 /s. Based on the results of the calculations are obtained by difference advance water overflow and mercu dam on the 𝑄 1000 is 1.83 m and on 𝑄 𝑃𝑀𝐹 is 0.54 m. At the time of the flood, the dam suffered a PMF overtopping due to flood, according to the maximum limit of the SNI standartmay happen is 0.75 mercu beneath the dam.
Keywords : flood discharge, dam, spillway, Probable Maximum Flood (PMF).

## 1. PENDAHULUAN
Bendungan Darma ( Gambar 1 ) merupakan salah satu bendungan yang ada di pulau Jawa, berdiri  sejak  tahun  1961  (Balai  Besar  Wilayah  Sungai  Cimanuk-Cisanggarung,  2015). Bendungan  Darma  ini  sudah  sangat  tua  sehingga  cenderung  akan  mengalami  limpasan ( overtopping) dan keluarnya air lewat lubang-lubang fondasi (piping) sehingga memerlukan bangunan  pelimpah  yang  mampu  mengalirkan  kelebihan  air  untuk  mencegah  kenaikan elevasi muka air banjir pada Bendungan Darma.

## Gambar 1. Foto udara Waduk Darma

## (Sumber: Google Earth)
Jalan  keluarnya  sedimen  kini  mengalami  kerusakan  akibat  jarang  dioperasikan  selama bertahun-tahun  sehingga  sedimen  yang  berada  pada  Bendungan  Darma  mengalami penumpukan  dalam  jumlah  besar  dan  ini  menyangkut  tentang  kapasitas  tampungan  yang diragukan  mampu  memenuhi  debit  rencana  dan Probable  Maximum  Flood  (PMF).  Apabila volume  waduk  semakin  kecil  akibat  sedimentasi  maka  kemungkinan  limpasan  akibat  debit banjir semakin besar. Selain itu perubahan iklim mempengaruhi debit limpasan permukaan yang semakin besar.
Kondisi  tersebut  diatas  memerlukan  pengkajian  ulang  kapasitas  pelimpah  waduk  untuk menghindari limpasan terhadap puncak bendungan. Kaji ulang kapasitas pelimpah waduk ini harus optimal terhadap debit puncak yang paling berbahaya sesuai kriteria tingkat keamanan bendungan sehingga mencukupi sesuai kebutuhan.

## 2. METODE PENELITIAN
Metode  yang  digunakan  adalah  orientasi  lapangan,  pengumpulan  data,  pengolahan  dan analisis data, dan terakhir penyusunan laporan.
a. Orientasi Lapangan Dalam  kegiatan  ini    dilakukan  tinjauan  lapangan  untuk  mengamati  lokasi  sehingga  hal tersebut  dapat  digunakan  sebagai  salah  satu  pertimbangan  dalam    membuat    rencana pelaksanaan.
b. Pengumpulan Data
Kegiatan ini untuk mengumpulkan data sekunder yang dibutuhkan dalam analisis,  yaitu:
 Data hujan harian dari Dinas Pekerjaan Umum Kabupaten Kuningan(Kuningan, 2013), BMKG  Cirebon,  Sumedang,  dan  Kuningan(Jawa  Barat,  2013),  Dinas  Pertanian
Evaluasi Kapasitas Spillway Bendungan Darma sebagai Salah Satu Dasar dari Aspek Keamanan Bendungan
Kabupaten  Kuningan,  Dinas  Perkebunan  dan  instansi  lain  setempat  yang  mengelola stasiun pencatat curah hujan.
 Hasil perencanaan bangunan pelimpah bendungan.
c. Pengolahan dan Analisis Data
Pengolahan  dan  analisis  data  dilaksanakan  berdasarkan  aspek–aspek  yang  berkaitan dengan tujuan pekerjaan. Analisis yang dilakukan meliputi:
 Analisis Hidrologi
Analisis  dilakukan  meliputi  analisis  curah  hujan  rencana,  debit  banjir  dengan  periode ulang 1.000 tahun ( 𝑄 1000) dan Debit PMF ( 𝑄 𝑃𝑀𝐹 ). Selanjutnya hasil analisis digunakan sebagai parameter penelusuran banjir untuk menentukan elevasi muka air banjir dan penentuan kapasitas pelimpah.
 Penelusuran Banjir
Analisis  dilakukan  untuk  menentukan  kapasitas  pelimpah  waduk  eksisting  dan rekomendasi untuk pelimpah baru dan atau modifikasi pelimpah eksisting.
d. Penyusunan Laporan
Laporan  disusun  berdasarkan  semua  hasil  setiap  tahap  pelaksanaan  pekerjaan  yang memuat  tentang  deskripsi,  cara  pelaksanaan  pekerjaan  yang  dilakukan,  hasil  analisis, kesimpulan dan rekomendasi. Laporan disertai lampiran yang dibutuhkan.

## 3. ANALISIS DAN PEMBAHASAN

## 3.1 Pengolahan Data Curah Hujan
Berdasarkan  perhitungan  curah  hujan  harian  dari    tahun  2001-2013  ( Tabel  1 )  didapatkan nilai curah hujan rata-rata 105,269 mm dan standar deviasi 22,641 mm.

## Tabel 1. Data Curah  Hujan Harian Maksimum Daerah Tangkapan Air Waduk Darma
No Tahun Hujan Asli [mm] 1 2001 116 2 2002 129 3 2003 154 4 2004 97 5 2005 102 6 2006 133 7 2007 70 8 2008 81 9 2009 98 10 2010 96,5 11 2011 90 12 2012 98 13 2013 104

## 3.2 Perhitungan Curah Hujan Rancangan
Terdapat 5 metode untuk menghitung curah hujan harian, yaitu:
1. Analisis Frekuensi Normal.
2. Analisis Log Normal 2 Parameter.
3. Analisis Log Normal 3 Parameter.
4. Analisis Gumbel.
5. Analisis Frekuensi Pearson III.
Dari  hasil  perhitungan  curah  hujan  rancangan  dengan  menggunakan  5  metode  tersebut, didapatkan hasil pada Tabel 2 sebagai berikut:
Tabel 2. Curah Hujan Rancangan Daerah Tangkapan Air Waduk Darma
Kala Ulang [Tahun] Distribusi Probabilitas Analisis Frekuensi Normal Analisis Log Normal 2 Parameter Analisis Log Normal 2 Parameter Analisis Gumbel I Analisis Log Pearson III Analisis Log Pearson III 2 105,3 103,1 102,9 101,5 102,5 100,5 5 124,3 123,1 123,1 121,6 123,0 121,6 10 134,3 135,0 135,2 134,8 135,4 136,4 20 142,5 145,7 146,0 147,5 146,6 151,4 25 144,9 149,0 149,3 151,5 150,0 156,3 50 151,8 158,8 159,2 164,0 160,3 171,8 100 157,9 168,2 168,7 176,3 170,0 188,1 200 163,6 177,2 177,8 188,6 179,4 205,2 500 170,4 188,8 189,6 204,8 191,4 229,4 1000 175,2 197,4 198,3 217,0 200,2 249,0

## 3.3 Debit BanjirRencana
Perhitungan  banjir  rencana  dapat  dihitung  dengan  beberapa  metode.  Perhitungan  debit banjir rencana daerah tangkapan air khususnya pada bendungan di Indonesia yang umum digunakan yaitu Metode Gama 1, Metode Nakayasu, dan Metode Snyder Aleksejev. Berdasarkan Tabel  3 debit  banjir  rancangan  daerah  tangkapan  air  waduk  Darma disimpulkan  bahwa  metode  yang  digunakan  untuk  analisis  selanjutnya  adalah  debit  banjir rancangan  Gama  1  karena  metode  Gama  1  memiliki  debit  banjir  terbesar  dibandingkan dengan metode yang lain.
Tabel 3. Debit Banjir Rancangan Daerah Tangkapan Air Waduk Darma
Peride Ulang [Tahun] Metode Gama 1 Snyder Aleksejev Nakayasu [m 3 /s] 2 197,0 290,2 230,9 5 521,5 313,8 243,7 10 458,2 321,6 250,4 20 596,9 336,3 255,9 25 606,8 339,2 257,5 50 635,3 347,7 262,2 100 660,9 355,4 266,3 200 684,3 362,4 270,1 500 712,6 370,8 274,7 1000 732,5 376,8 278,0 PMP 1546,6 619,7 410,2

## 3.4 Kapasitas Waduk
Topografi pengukuran kapasitas waduk Darma ((Persero), 1991) dengan hasil sebagaimana Tabel 4 dan dideskripsikan pada Gambar 2 adalah sbb.:
Evaluasi Kapasitas Spillway Bendungan Darma sebagai Salah Satu Dasar dari Aspek Keamanan Bendungan
Tabel 1. Kapasitas Waduk Darma Elevasi [El.m] Volume [m 3 ] Area ha Elevasi [El.m] Volume [m 3 ] Area [ha] 697.00 47.00 200.00 706.50 13,392,860.00  2,710,530.00 697.50 75,379.00 189,190.00 707.00 14,800,017.00  2,850,375.00 698.00 123,740.00 354,628.00 707.50 16,266,670.00  2,947,370.00 698.50 277,780.00 526,320.00 708.00 17,764,095.00  3,079,250.00 699.00 644,973.00 708,000.00 708.50 19,200,000.00  3,210,530.00 699.50 1,111,110.00 842,110.00 709.00 20,978,569.00  3,351,625.00 700.00 1,501,405.00  1,014,000.00 709.50 22,606,380.00  3,421,050.00 700.50 2,083,330.00  1,105,260.00 710.00 24,407,588.00  3,507,000.00 701.00 2,613,481.00  1,213,125.00 710.50 26,133,330.00  3,617,160.00 701.50 3,333,333.00  1,342,110.00 711.00 28,000,000.00  3,680,250.00 702.00 3,953,595.00  1,471,250.00 711.50 29,732,140.00  3,762,380.00 702.50 4,722,220.00  1,578,950.00 712.00 31,761,328.00  3,841,250.00 703.00 5,536,012.00  1,696,250.00 712.50 33,704,752.00  3,932,620.00 703.50 6,351,350.00  1,842,110.00 713.00 35,693,599.00  4,024,000.00 704.00 7,385,947.00  2,008,000.00 713.50 37,866,670.00  4,116,180.00 704.50 8,513,510.00  2,184,210.00 714.00 39,802,554.00  4,194,500.00 705.00 9,571,194.00  2,367,425.00 714.50 42,071,010.00  4,288,240.00 705.50 10,714,290.00  2,500,000.00 715.00 44,082,269.00  4,365,500.00 706.00 12,064,725.00  2,621,800.00
Gambar 1 .  Lengkung Kapasitas Waduk Darma

## 3.5 Penelusuran Banjir
Data desain pelimpah waduk Darma adalah sebagai berikut  :
a. Banjir desain            :   132,40 m 3 /s. b. Debit banjir periode ulang   :  1.000 tahun.
c. Kapasitas               :   125,00 m 3 /s.
d. Elevasi mercu            :   +712,50 m.
Hasil  analisis  penelusuran  banjir  pada  waduk  Darma  menggunakan  parameter  dan  hasil sebagai berikut:
a. Debit banjir periode ulang   :  1.000 tahun.
e. Debit aliran masuk        :  879,02 m 3 /s.
f. Debit aliran keluar        :  574,44 m 3 /s.
b. Elevasi muka air melimpah  :  +713,17 m.
c. Elevasi mercu bendungan   :  +715,00 m.
Debit banjir periode ulang     :  PMF.
g. Debit aliran masuk        :  1.546,63 m 3 /s.
h. Debit aliran keluar        :  620,74 m 3 /s. a. Elevasi muka air melimpah  :  +714,46 m b. Elevasi mercu bendungan   :  +715,00 m
Berdasarkan  hasil  analisis  sebagaimana  dideskripsikan  pada Gambar  2 dan Gambar  3 , didapatkan selisih muka air melimpah dan mercu bendungan pada 𝑄 1000 adalah 1,83 m dan pada 𝑄 PMF adalah  0,54  m  sehingga  hal  ini  menunjukkan  bahwa  bendungan  Darma  masih aman  terhadap  kemungkinan overtopping.  Saat  terjadi  banjir  PMF  bendungan  mengalami overtopping  karena  menurut  SNI  batas  maksimal  banjir  yang  boleh  terjadi  adalah  0,75  di bawah puncak mercu bendungan.
Gambar 3. Penelusuran banjir Waduk Darma dengan 𝑸 1000 Q maks inflow = 879,02 m³/s Q maks outflow = 574,44 m³/s 0.00 200.00 400.00 600.00 800.00 1,000.00 1,200.00 1,400.00 1,600.00 1,800.00 0 10 20 30 40 Inflow Outflow DEBIT INFLOW-OUTFLOW KALA ULANG 1000 TAHUN WAKTU [jam] D EB IT [m 3 /s ]
Evaluasi Kapasitas Spillway Bendungan Darma sebagai Salah Satu Dasar dari Aspek Keamanan Bendungan
Gambar 4. Penelusuran banjir Waduk Darma dengan 𝑸 PMF

## 4. KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan:
1. Debit  banjir  yang  terbesar  diproleh  berdasarkan  hasil  analisis  hidrologi  menggunakan metode Gama I.
2. Berdasarkan analisis debit banjir dan penelusuran banjir waduk didapatkan  bahwa nilai 𝑄 1000 tahun  sebesar  879,02  m 3 /s  dan  elevasi  muka  air  banjir  hasil  penelusuran  waduk adalah  +713,17  m  dengan  elevasi  puncak  mercu  bendungan  adalah  +715,00  m. Pada analisis  debit  banjir  PMF  didapatkan  nilai  debit  banjir  sebesar 𝑄 PMF 1.546,63  m 3 /s  dan elevasi muka air banjir sebesar 714,46 m 3 /s. Berdasarkan analisis tersebut, bendungan aman  terhadap  kemungkinan overtopping,  selisih  muka  air 𝑄 1000 terhadap  mercu bendungan  sebesar  1,83  m  dan  selisih 𝑄 PMF sebesar  0,54  m.  Saat  terjadi  banjir  PMF bendungan  mengalami overtopping  karena  menurut  SNI  batas  maksimal  banjir  yang boleh terjadi adalah 0,75 di bawah puncak mercu bendungan.
Saran:
1. Untuk  mengantisipasi  terjadinya  overtopping  pada  bendungan  sebaiknya  digunakan parapet.
2. Untuk  mendapatkan  nilai  debit  yang  lebih  akurat  sebaiknya  gunakan  data  AWLR ( Automatic Water Level Recorder) karena bendungan Darma telah beroperasi dari tahun 1970-an sehingga memungkinkan untuk mendapatkan data AWLR. Data yang digunakan saat ini berdasarkan data curah hujan sehingga ada kemungkinan debit banjir yang ada lebih kecil atau bahkan bisa lebih besar sehingga memungkinkan bendungan mengalami limpasan.
3. Dalam  analisis  tidak  dimasukkan  debit  kebutuhan  untuk  PLTA,  irigasi,  keperluan rumah tangga,  dan  lain-lain  sehingga  bila  hal  tersebut  bisa  dimasukkan  dalam  perhitungan analisis hasilnya yang di peroleh akan lebih akurat.

## DAFTAR RUJUKAN
(Persero), P. I. (1991). Topografi Pengukuran Kapasitas Waduk Darma. Jakarta: ____
Q maks inflow
= 1546,63 m³/s Q maks outflow = 620,74 m³/s 0.00 200.00 400.00 600.00 800.00 1,000.00 1,200.00 1,400.00 1,600.00 1,800.00 0 10 20 30 40 inflow Outflow WAKTU  [jam] D EB IT [m 3 /s ] DEBIT INFLOW-OUTFLOW KALA ULANG PMF
Balai  Besar  Wilayah  Sungai  Cimanuk-Cisanggarung,  D.  J.  (2015).  Permasalahan Kelembagaan  Pemanfaatan  Waduk  Darma  Kabupaten  Kuningan  Jawa  Barat. Jurnal Wilayah dan Lingkungan, 3 (____), ____ Jawa Barat, B. (2013). Data Curah Hujan Harian. Cirebon: ____. Kuningan, D. P. (2013). Data Curah Hujan. Kuningan: ____