𝐼T = Intensitas curah hujan dengan periode ulang T tahun.
inetto = Hujan efektif (mm).
K = Variabel standar untuk R yang besarnya tergantung dari nilai G.
KT = Faktor frekuensi.
L = Jarak penampang/ panjang saluran (m).
n = Angka kekasaran Manning untuk kondisi tanah.
P = Keliling basah (m).
Q = Debit sungai (m3/s).
Qi = Total debit banjir pada jam ke i akibat limpasan hujan efektif (m3/det).
Qn = Debit pada saat jam ke n (m3/det).
Qp = Debit puncak (m3/det).
q = Besar aliran larutan garam (l/detik).
R = Curah hujan rata-rata wilayah atau daerah.
Re1 = Hujan rencana efektif jam ke 1 (mm/jam).
r = Jari jari hidraulis (m).
S = Standar deviasi data hujan.
Sf = Kemiringan garis energi.
Sn = Reduced standar deviation yang juga tergantung pada jumlah sampel/data.
So = Kemiringan dasar saluran.
T = Waktu (s).
Tr = Durasi hujan (jam).
tdur = Waktu durasi (jam).
tp = Waktu puncak (jam).
t0,3 = Waktu saat debit sama dengan 0,3 kali debit puncak (jam).
UH1 = Ordinat hidrograf satuan.
V = Volume (m3)
v = Kecepatan aliran (m/s).
X = Nilai rata-rata hitung sampel.
XT = Perkiraan nilai yang diharapkan akan terjadi dengan periode ulang.
Yn = Reduced mean yang tergantung jumlah sampel/data n.
YTr = Reduced variate.
1,5 t0,3 = Waktu saat debit sama dengan 0,32 kali debit puncak (jam).
𝜋𝑑 = Kekentalan dinamik.
𝜆 = Kedalaman tangkai/ dalamnya air (m).
n = Standar deviasi dari populasi x.
a = Sudut kemiringan permukaan air.
Δx = Bagian saluran sepanjang Δx.
x = Harga rata rata dari populasi x.
α = Koefisien, nilainya antara 1,5 – 3,0.
𝛾 = Koefisien
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Daerah hilir Wilayah Sungai Belawan-Ular-Padang (WS BUP) berada di kawasan pantai timur Provinsi Sumatera Utara. Wilayah sungai ini mencakup enam Daerah Aliran Sungai (DAS) dengan luas seluruhnya 6.215,66 km2 (Departemen PU Balai Wilayah Sungai Sumatera II, 2008). Dari keenam wilayah sungai tersebut DAS Belawan dan DAS Deli merupakan DAS yang luasannya mencakup Kota Medan. Hulu dari kedua DAS tersebut berada di Kabupaten Deli Serdang yaitu di Kecamatan Sibolangit dan Kecamatan Kutalimbaru yang kemudian mengalir melintasi jantung Kota Medan hingga bermuara di perairan Pelabuhan Belawan.
Kedua DAS tersebut memiliki sungai utama dan anak-anak sungainya yang berperan penting dalam kehidupan masyarakat di Kota Medan. Dari kedua DAS tersebut terdapat tiga sungai yang sangat krusial yaitu Sungai Deli, Sungai Babura dan Sungai Belawan. Ketiga sungai tersebut menjadi saluran utama yang mendukung sistem saluran drainase di Kota Medan. Pada musim hujan, curah hujan dengan intensitas yang sangat tinggi dapat meningkatkan laju aliran limpasan dengan cepat. Hal ini dikarenakan semakin berkurangnya lahan terbuka hijau yang berfungsi untuk menyerap air dan mereduksi debit aliran yang masuk ke sistem drainase dan sungai. Dengan meningkatnya debit aliran ini potensi banjir meningkat dan daerah genangan di pemukiman di Kota Medan meluas. Di dalam studi yang disponsori oleh JICA (1992), luas daerah genangan yang terjadi saat banjir tahunan di Kota Medan mencapai + 9000
Ha. Daerah genangan banjir ini meliputi daerah pemukiman, industri dan areal transportasi. Laporan JICA tersebut menyebutkan bahwa banjir disebabkan oleh mengecilnya penampang sungai dan anak sungai. Salah satu upaya pemerintah mengurangi potensi banjir di Kota Medan adalah dengan membuat kanal banjir yang bertujuan memotong puncak banjir Sungai Deli sebelum masuk ke jantung Kota Medan untuk dialirkan ke Sungai Percut (Departemen Kimpraswil, 2002). Namun banjir tahunan masih terus terjadi yang menunjukan bahwa keberadaan kanal banjir tersebut tidak efektif mengurangi daerah genangan banjir di Kota Medan.
Salah satu upaya penanggulangan meluasnya potensi resiko banjir adalah dengan memahami karakteristik daerah dataran banjir (flood plain) sungainya. Luas dataran banjir ini dapat dievaluasi berdasarkan karakteristik penampang memanjang dan melintang sungainya. Selanjutnya luas dataran banjir ini dapat ditumpangtindihkan (overlay) dengan peta infrastruktur kota melalui sistem informasi geografis untuk perhitungan potensi kerugian yang diakibatkan oleh banjir.
1.2 Rumusan Masalah
Dari latar belakang masalah yang ada dapat dibuat rumusan masalah yaitu:
1. Bagaimana potensi banjir terjadi sekitar wilayah Kota Medan baik itu tinggi banjir dan dataran banjir yang dilalui sungai Belawan, Deli, Sungai Babura.
2. Bagaimanakah daerah genangan banjir yang terjadi akibat potensi banjir di sekitar wilayah Kota Medan yang dilalui oleh Sungai Belawan, Sungai Deli, dan Sungai Babura.
3. Bagaimanakah mengestimasi kerugian yang diakibatkan banjir.
1.3 Tujuan Penelitian
Untuk dapat menganalisa potensi banjir dan mengestimasi kerugiannya di DAS Belawan dan DAS Deli yang mencakup wilayah Kota Medan, maka penelitian ini mempunyai tujuan sebagai berikut:
1. Mengetahui debit banjir kala ulang 25, 50 dan 100 tahun di DAS Belawan dan DAS Deli.
2. Melakukan analisa potensi genangan banjir dengan menggunakan software HEC-RAS (Hydrologic Engineering Center River Analysis System).
3. Mengevaluasi daerah genangan banjir menggunakan SIG (Sistem Informasi Geografis) dengan melakukan analisa spasial.
4. Mengestimasi kerugian akibat banjir dengan menghitung kerugian yang terjadi sesuai dengan periode ulang banjir.
1.4 Manfaat Penelitian
Manfaat yang dapat diambil dari studi ini adalah:
1. Memberi gambaran informasi akademis mengenai potensi banjir terjadi.
2. Menjadi dasar pertimbangan bagi pemerintah maupun swasta dalam mengambil suatu keputusan untuk merencanakan langkah mitigasi banjir di Kota Medan.
3. Menjadi bahan masukan bagi pemerintah maupun swasta dalam upaya perlindungan DAS Deli dan DAS Belawan.
4. Menjadi bahan masukan bagi pemerintah dalam membuat kebijakan untuk pengendalian banjir di Kota Medan.
1.5 Ruang lingkup dan Pembatasan Masalah 1.5.1 Ruang Lingkup Penelitian
Ruang lingkup penelitian dijabarkan pada Gambar 1.1. Dari gambar tersebut dapat dilihat bahwa input data utama untuk proses perhitungan dengan HEC-RAS adalah data profil sungai, data hujan dan data karakteristik DAS. Output yang dikeluarkan HEC-RAS berupa peta dataran banjir ditumpangtindihkan dengan peta tematik (Infrastruktur Kota Medan) dalam satu sistem informasi geografis. Selanjutnya analisis spasial dapat dilakukan guna menghitung kerugian akibat banjirnya.
Gambar 1.1 Ruang Lingkup Penelitian
1.5.2 Pembatasan Masalah
Oleh karena keterbatasan waktu dan luasnya areal DAS yang mencakup Kota Medan, maka penelitian ini hanya membahas masalah luapan banjir di sungai utama dan anak-anak sungai yang berada di DAS Deli dan DAS Belawan, yaitu sungai Deli
Proses digitasi peta dasar dan peta-peta tematik pendukung yang relevan
Analisa potensi banjir dengan software HEC-RAS
Kesimpulan Data profil sungai
Prediksi daerah genangan banjir dengan SIG dan melakukan analisa spasial
Data karakteristik Data hujan DAS
Pengestimasian kerugian akibat banjir
dan sungai Babura di DAS Deli dan Sungai Belawan di DAS Belawan. Penelitian ini tidak membahas lama genangan yang terjadi akibat banjir.
1.6 Sistematika Penulisan
BAB I Pendahuluan, memberikan gambaran umum dan latar belakang tentang keadaan DAS Belawan dan DAS Deli, tujuan, manfaat dan rumusan masalah yang akan dibahas.
BAB II Tinjauan Pustaka, menjelaskan konsep Daerah Aliran Sungai (DAS) dan dasar-dasar teori dan analisa yang digunakan.
BAB III Metodologi Penelitian, menjelaskan tentang keadaan di lapangan (lokasi studi), metode yang digunakan dalam analisa dan langkah-langkah dalam analisa penelitian.
BAB IV Analisa dan Pembahasan, menganalisa hasil pemodelan banjir di DAS