RANCANGAN GEOMETRI SALURAN TERBUKA DENGAN VALIDASI PEMODELAN GENANGAN SOFTWARE HEC – RAS

RANCANGAN GEOMETRI SALURAN TERBUKA DENGAN VALIDASI PEMODELAN GENANGAN SOFTWARE HEC – RAS Open Channel Geometric Design with Flood Modelling Validation HEC – RAS Software Adyaksa Bagas Bimantoro1*, Tedy Agung Cahyadi2, Peter Eka Rosadi3, Gunawan Nusanto4, Wawong Dwi Ratminah4, Achmad Riyadi5 1,2,3,4Jurusan Teknik Pertambangan, Fakultas Teknologi Mineral, Universitas Pembangunan Nasional Veteran Yogyakarta 5Engineering Superintendent site 59C PT Madhani Talatah Nusantara , Berau, Kalimantan Timur Artikel masuk : 10-09-2023, Artikel diterima : 03-09-2024 Kata kunci: Saluran Terbuka, Curah Hujan, HEC-RAS Keywords: Open Channel, Rainfall, HEC-RAS ABSTRAK Saluran terbuka adalah media untuk menampung dan mengalirkan air agar menjaga kondisi area tambang tetap kering. Seringkali terjadi perubahan desain dalam rancangan saluran terbuka dalam menyesuaikan dengan lapangan menyebabkan memakan lebih banyak waktu dan biaya. Oleh sebab itu, diperlukan validasi yang dapat mensimulasikan rancangan saluran terbuka hasil perhitungan sebelum dilakukan pengaplikasian secara aktual. Hydrologic Engineering Center – River Analysis System (HEC-RAS) adalah perangkat lunak untuk simulasi genangan pada rancangan saluran terbuka dalam mengalirkan air sebelum diaplikasikan secara aktual. Metode awal yang digunakan adalah menentukan curah hujan rencana dengan metode gumbell dan penentuan daerah tangkapan hujan (DTH) untuk mendapatkan debit limpasan. Debit limpasan dengan tiga DTH sebagai berikut, DTH I = 6,47 m3/detik, DTH II = 7,38 m3/detik, dan DTH III = 10,67 m3/detik menjadi data untuk mendapatkan geometri saluran terbuka dengan rumus manning. Hasil rancangan geometri saluran terbuka tersebut akan menjadi data masukan pada HEC-RAS dalam melakukan pemodelan genangan saluran terbuka untuk validasi kesesuaian hasil rancangan tersebut sebelum dilakukan pengaplikasian pada lapangan. . ABSTRACT Open channels are a medium for collecting and channeling water to keep the mining area dry. Often there are design changes in open channel designs to suit the field, causing more time and costs. Therefore, validation is needed that can simulate the calculated open channel design before actual application. Hydrologic Engineering Center – River Analysis System (HEC-RAS) is software for simulating inundation in open channel designs to convey water before it is actually applied. The initial method used is determining the planned rainfall using the gumbell method and determining the rain catchment area (DTH) to obtain runoff discharge. The runoff discharge with three DTHs as follows, DTH I = 6.47 m3/sec, DTH II = 7.38 m3/sec, and DTH III = 10.67 m3/sec is the data to obtain open channel geometry using the Manning formula. The results of the open channel geometric design will become input data for HEC-RAS in modeling open channel inundation to validate the suitability of the design results before applying them to the field. *Penulis Koresponden : Doi : https://doi.org/10.36986/impj.v6i1.105 21 Indonesian Mining Professionals Journal Volume 6, Nomor 1, April 2024: 21 - 30 PENDAHULUAN 𝛿𝑥 𝑋𝑟 = 𝑋̅ + ( ) (𝑌𝑟 – 𝑌𝑛) (1) 𝛿𝑛 Untuk melakukan kegiatan penambangan kondisi tambang baiknya relatif kering atau setidaknya mencegah banjir dalam front penambangan. Sistem penyaliran tambang memerlukan desain dan pengelolaan yang sesuai guna mencegah atau mengeluarkan air yang tidak diperlukan. Desain sistem penyaliran tambang didasarkan pada perkiraan aliran air yang masuk dari pra penambangan dan kemungkinan dilakukan penyesuaian selama kegiatan penambangan. Selain itu diperlukan analisis hidrologi untuk pertimbangan rancangan penyaliran tambang (Daemen & Jaak J.K., 2003). Air yang menggenangi area penambangan dapat menganggu jalannya proses produksi, manuver alat berat tidak optimal, dan erosi lereng tambang (Cahyadi, 2019). Keterangan : Xr : Hujan harian maksimum dengan periode ulang tertentu (mm) 𝑋̅ : Curah Hujan rata – rata d 𝛿𝑥 : Standar Deviasi nilai curah hujan dari data 𝛿𝑛 : Standar Deviasi dari reduksi variat, tergantung dari jumlah data (n) Yr : Nilai reduksi variat dari variabel yang diharapkan terjadi pada PUH Yn : Nilai rata – rata dari reduksi variat, tergantung dari jumlah data (n) Intensitas Hujan Dalam perhitungan debit rencana air limpasan dibutuhkannya intensitas curah hujan. Intensitas curah hujan yaitu derajat curah hujan yang biasanya dinyatakan oleh jumlah curah hujan dalam suatu satuan waktu, biasanya dalam waktu relatif singkat (Sosrodarsono dan Takeda, 1983). Nilai intensitas curah hujan juga dapat memberikan klasifikasi keadaan curah hujan yang terjadi pada daerah tersebut, seperti pada tabel 1. Intensitas curah hujan biasanya disimbolkan dengan huruf “I” dengan satuan mm/jam. Penentuan intensitas curah hujan berdasarkan pada periode ulang hujan, maka semakin besar periode ulang hujan maka akan semakin besar pula intensitas curah hujan. Intensitas curah hujan ditentukan dengan persamaan (2). Salah satu infrastruktur krusial dalam sistem penyaliran tambang adalah saluran terbuka. Dalam merancang saluran terbuka diperlukan desain, waktu dan biaya. Seringkali terjadi perubahan desain dalam rancangan saluran terbuka dalam menyesuaikan dengan lapangan menyebabkan memakan lebih banyak waktu dan biaya. Dengan hal tersebut maka perlunya ketepatan dalam mendesain saluran terbuka yang sesuai dengan kondisi lapangan. Hasil rancangan desain saluran terbuka sebelum dilakukannya pengaplikasian aktual, perlu adanya validasi menggunakan Hydrologic Engineering Center – River Analysis System (HEC-RAS) untuk menilai kemampuan saluran terbuka tersebut dalam menampung dan mengalirkan air limpasan. Tujuan penelitian ini adalah validasi kesesuaian rancangan saluran terbuka dengan kondisi karateristik lapangan sebelum dilakukan pengaplikasian secara aktual. 𝐼= 𝑅24 24 2/3 24 [ ] 𝑡 (2) Keterangan : R24 : Nilai curah hujan rencana yang diprediksikan (mm/hari) T : Durasi Hujan (Jam) Tabel 1. Keadaan Curah Hujan dan Intensitas Curah Hujan Intensitas Curah Hujan Keadaan Curah (mm) Hujan 1 jam 24 jam Hujan sangat ringan <1 <5 Hujan ringan 1-5 5-20 Hujan normal 5-10 20-50 Hujan lebat 10-20 50-100 Hujan sangat lebat >20 >100 METODOLOGI PENELITIAN Curah Hujan Sumber utama air yang masuk ke area penambangan adalah air hujan air, sehingga diperlukannya analisis curah hujan untuk mengetahui besarnya debit air yang masuk ke daerah penambangan. Curah hujan adalah banyaknya air hujan yang jatuh pada luasan wilayah tertentu dengan satuan milimeter, yang berarti pada luas 1 m2 jumlah air hujan yang jatuh sebanyak 1 liter yang diukur dengan alat penakar curah hujan. Data curah hujan yang didapat dari alat penakar curah hujan yang ada di stasiun pengukuran curah hujan masih dalam bentuk milimeter/hari, maka dari itu data tersebut masih harus diolah untuk mendapatkat data curah hujan siap pakai untuk suatu sistem penyaliran. Pengolahan data curah hujan dapat dilakukan dengan perhitungan distribusi gumbell berdasarkan Persamaan (1) (...truncated)