Azmeri1
1)Peneliti Tsunami And Disaster Mitigation Research Center Unsyiah Jl. Tgk. Abdur Rahman, Gampong Pie, Kec. Meuraxa, Banda Aceh
1)Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Syiah Kuala Jl. Syeh Abdurrauf No. 7 Darussalam, Banda Aceh Indonesia 23111, Email: azmeri73@yahoo.com
ABSTRAK
Banjir yang melanda lebih dari tujuh kabupaten/kota di wilayah pantai barat-selatan, pantai timur dan wilayah tengah Aceh, menurut analisa terjadi akibat tingkat kerusakan wilayah hulu berbagai daerah aliran sungai di kawasan ekosistem Leuser. Tercatat, sekitar 25% dari total Kawasan Ekosistem Leuser telah rusak, atau setara dengan 500.000 Ha. Akibatnya, sejumlah DAS besar yang hulunya berada di Kawasan Ekosistem Leuser kini makin kritis. Workshop Penanganan dan Penataan Kawasan Bencana Trumon serta Singkil telah dilaksanakan melalui Program Bappeda Prov. Aceh pada tanggal 19-20 Januari 2009. Dari Focus Group Discussion (FGD) tersebut menghasilkan keputusan bahwa sangat mendesak diperlukan adanya penanganan dan penataan Kawasan hulu Trumon dan Singkil. Salah satu solusinya melalui penggunaan model hidrologi yang dapat memprediksi besarnya banjir akibat dari perubahan kondisi DAS. Pada penelitian ini, simulasi model banjir dilakukan dengan menggunakan program HEC-RAS (Hydrological Engineering Centre-River Analysis System). Simulasi HEC-RAS dilakukan untuk melihat terjadinya overtopping pada profil melintang sungai dan dilakuan sepanjang profil memanjang untuk periode ulang sampai T=100 tahun. Dari hasil simulasi banjir memberikan informasi bahwa pada beberapa titik bahkan sepanjang jarak tertentu dari memanjang sungai terjadi overtopping. Hal ini merupakan indikasi awal yang dapat mengakibatkan banjir di floodplain area. Dalam penanganan pengendalian banjir sungai jangka panjang, disamping solusi teknis dan ekologis juga perlu diperhatikan solusi sosial budaya. Konsep solusi teknis adalah mengendalikan banjir dengan membuat bangunan di sepanjang sungai, baik yang melintang sungai, seperti bendung pengendali banjir, maupun yang memanjang sungai, seperti tanggul, perkuatan tebing, dan normalisasi sungai.
Kata kunci: banjir, kondisi DAS, indeks banjir, koefisien tampungan 1. PENDAHULUAN
Latar belakang
Akibat perubahan kebutuhan ruang di berbagai bidang menyebabkan perubahan yang cepat pada tata guna lahan. Oleh karena itu diperlukan kesigapan Pemda untuk mengantisipasi besar tingkat perubahan keruangan terhadap penurunan kapasitas tampungan DAS di bagian hulu untuk menyimpan air .
Kawasan Ekosistem Leuser membentang dari Aceh hingga Sumatera Utara dengan luas mencapai 2,5 juta ha yang melintasi 15 Kabupaten/Kota di Provinsi Aceh dan Sumatera Utara. Tercatat saat ini sekitar 25% dari total Kawasan Ekosistem Leuser telah rusak, atau setara dengan 500.000 ha (http://mapala.info/, 2008). Akibatnya, sejumlah DAS besar yang hulunya berada di Kawasan Ekosistem Leuser kini makin kritis. Program Penanganan dan Penataan Kawasan Bencana Trumon serta Singkil Program Bappeda Provinsi Aceh telah dilaksanakan pada tanggal 19-20 Januari 2009 yang lalu. Dan dari Focus Group Discussion (FGD) tersebut menghasilkan keputusan bahwa sangat mendesak dilakukan penanganan dan penataan Kawasan hulu Trumon dan Singkil.
Tujuan penelitian
Adapun tujuan penelitian ini adalah:
1. Mendapatkan model hidrologi untuk mensimulasikan fenomena aliran permukaan Kawasan Ekosistem Leuser.
2. Mendapatkan solusi pengendalian banjir Krueng Trumon berdasarkan besarnya debit banjir dan kapasitas tampungan Krueng Trumon
Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian ini antara lain sebagai berikut:
1. Sebagai alternatif penanganan banjir yang disebabkan meningkatnya aliran permukaan akibat dari pelanggaran pola perencanaan tata ruang wilayah tersebut.
2. Model ini bermanfaat sebagai acuan pengelolaan DAS secara berkelanjutan, terutama dalam menangani masalah-masalah pengendalian dan informasi banjir, tata-ruang dan konservasi lahan dan air.
3. Dapat membantu dalam pengambilan keputusan dengan akurat untuk mempertahankan kelestarian sumber daya air dan lahan yang ada di Kawasan Ekosistem Leuser.
2. STUDI LITERATUR Persamaan aliran
Dalam perhitungannya aliran air dianggap tunak seragam, atau mengabaikan adanya backwater, dapat dinyatakan dalam persamaan berikut (Suryadi, 2006):
Kontinuitas :
q
t
A
x
Q
+
=
¶
¶
¶
¶
(1) Momentum : So = Sf (2)dengan: Q = debit aliran, A = luas penampang rata-rata, x = jarak arah aliran, q = aliran lateral (aliran persatuan panjang saluran), So = kemiringan dasar saluran, Sf = kemiringan gesekan
Persamaan momentum dapat juga dinyatakan dalam
b
a
Q
A
=
(3)seperti misalnya Persamaan Manning yang diturunkan dengan So = Sf dan R=A/P :
3 / 5 3 / 2 2 / 1
A
nP
S
Q
=
o (4)dimana A dinyatakan sebagai :
5 / 3 5 / 3 0 3 / 2
Q
S
nP
A
÷
÷
ø
ö
ç
ç
è
æ
=
(5) sehinggaa
=
[
nP
2/3S
0]
0.6dan
b
=
0.6
Persamaan (1) memuat dua peubah tergantung A dan Q, tetapi A dapat dihilangkan dengan menurunkan Persamaan (3)
1
÷
ø
ö
ç
è
æ
=
-t
Q
Q
x
A
¶
¶
b
a
¶
¶
b (6)dan dengan mensubstitusikan
t
A
¶
¶
dalam persamaan (1), maka didapat :
1
q
t
Q
Q
x
Q
=
÷
ø
ö
ç
è
æ
+
-¶
¶
b
a
¶
¶
b (7) AbstraksiAbstraksi meliputi intersepsi curah hujan pada tanaman atau bangunan di atas tanah, penyimpanan depresi (depression storage) sebagai akumulasi air pada cekungan tanah lembah di atas permukaan, dan infiltrasi air dalam tanah. Abstraksi penyimpanan intersepsi dan depresi diestimasi berdasarkan kondisi penutupan lahan dan permukaan tanah atau diasumsikan diabaikan dalam badai besar (Dimitriou, 2003).
Salah satu penghitungan abstraksi adalah metode SCS (Soil Conservation Service). Untuk keseluruhan hujan, besarnya limpasan langsung atau hujan limpas Pe selalu lebih kecil atau sama dengan besarnya hujan P; perbandingan serupa, setelah limpasan mulai, besarnya air yang tertinggal dalam watershed, Fa, lebih kecil atau sama dengan retensi maksimal potensial S. Ada sejumlah hujan Ia (abstraksi awal sebelum ponding) sebelum ada limpasan, sehingga limpasan potensial adalah P – Ia. Hipotesis metode SCS adalah bahwa perbandingan dua besaran aktual terhadap dua besaran potensial adalah sama (Sutan, dkk, 2004), yaitu :
a e a
I
P
P
S
F
-=
(8)Pertama-tama ditentukan terlebih dahulu nilai Ia yang tergantung dari nilai CN-nya, yaitu :
Ia = 0.2 S (9)
dimana S (dalam inches) ditentukan berdasarkan CN (Curve Number),
10
1000
-=
CNS
(10)Besarnya hujan dijumlahkan sampai tercapai waktu genang (ponding time) Ia. Setelah melebihi waktu genang Ia maka mulai terjadi hujan limpas, dimana besarnya hujan limpas ditentukan dengan:
Pe = P – Ia – Fa (11)
dengan:Pe = hujan limpas kumulatif, P = hujan kumulatif, Fa = air hujan terabstraksi setelah waktu ponding. 3. METODE PENELITIAN
Tahap pelaksanaan penelitian ini diawali dengan studi literatur untuk mencari referensi yang terkait dengan permasalahan penelitian. selengkapnya metode penelitian ditunjukkan pada Gambar 1.
4. HASIL DAN PEMBAHASAN
Skema sistem sungai (River System Schematic) menggambarkan berbagai variasi jangkauan sungai yang saling berhubungan. Pada program HEC-RAS, skema sistem sungai merupakan data awal yang dibutuhkan sebelum data lain dimasukkan. Setiap penampang sungai pada sistem skema sungai diberi nama stasiun sebagai identifikasi yang dapat berupa nama sungai, dan nomor stasiun dimana penampang melintang itu berada.
Dalam perhitungan muka air banjir Krueng Trumon ini, titik hulu analisis adalah pada patok TR.1000 dan bagian hilir adalah patok TR.005. Dalam pemodelan, ditambahkan 2 patok di bagian hulu, yaitu patok TR.1002 sebagai titik inflow Krueng Kapak Sesak dan patok TR.1001 sebagai titik inflow pada pertemuan Krueng Jambo Dalem dengan Krueng Trumon.
Inflow data debit pada setiap penampag sungai dalam studi ini berdasarkan perhitungan debit banjir rencana pada analisis hidrologi. Nilai debit banjir yang dimasukkan sebagai kondisi batas bagian hulu sungai diasumsikan konstan untuk penampang berikutnya, kecuali ada tambahan debit dari anak-anak sungai disepanjang alirannya. Analisis muka air banjir dimulai dari penampang Krueng Trumon di bagian hulu yaitu di desa Kapak Sesak (Krueng Kapak Sesak), pada cross TR.1002.
Dalam studi ini terdapat 2 (dua) lateral inflow yang masuk kedalam Krueng Trumon, yaitu pada cross TR.1001 lateral inflow dari Krueng Jambo Dalem, dan pada TR. 370 lateral inflow dari Krueng Naca.
Hasil pemodelan banjir Profil muka air banjir
Hasil pemodelan profil muka air banjir dapat dilihat pada gambar-gambar berikut.
Gambar 3 Grafik muka air banjir pada penampang memanjang (Q10 tahunan) Rating Curve
Liku debit adalah hubungan antara debit (Q) dan tinggi muka air (H) pada suatu penampang sungai dapat dilihat pada gambar berikut.
Gambar 4. Grafik hubungan antara debit (Q) dan elevasi muka air (H)
Gambar 6. Perspektif profil aliran 3D hasil pemodelan banjir Krueng Trumon Permasalahan banjir Krueng Trumon
Permasalahan banjir Krueng Trumon diperoleh informasi yang akurat setelah dilakukan survey lapangan. Dengan menggabungkan kondisi morfologi sungai, tataguna lahan sekitar sempadan sungai, data daerah pengaliran sungai, serta dari studi yang telah dilaksanakan sebelumnya, dapat disimpulkan bahwa penyebab banjir Krueng Trumon adalah kombinasi dari faktor-faktor berikut:
1. Penampang melintang sungai Krueng Trumon sangat kecil dengan tinggi tanggul yang rendah dan batas palung sungai tidak jelas, karena sungai terletak pada daerah rawa. Hal ini mengakibatkan kapasitas tampungan dan pengaliran alur sungai tidak memadai untuk mengalirkan debit banjir yang terjadi, bahkan debit tahunan. 2. Debit inflow yang masuk ke dalam sistem sungai Krueng Trumon cukup besar yang berasal dari 5 sumber,
yaitu; (1) debit dari hulu sungai itu sendiri atau dari Krueng Kapak Sesak, (2) debit dari Krueng Jambo Dalem, (3) debit dari Krueng Naca, (4) debit banjir dari rawa-rawa di sepanjang aliran sungai yang bersumber dari sungai Krueng Singkil, besarnya debit dari rawa ini tidak dapat diperkirakan karena hamper seluruh bagian tengah dan hilir Krueng Trumon berhubungan dengan rawa ini, dan sebagai tambahan (5) adanya pengaruh pasang surut di muara sungai.
3. Sebagian besar daerah perkebunan sawit dan permukiman penduduk berada pada daerah sempadan sungai, atau bahkan pada bagian tanggul sungai, hal ini secara langsung menjadikan mereka sebagai korban banjir tahunan. 4. Dalam perencanaan pengendalian banjir Krueng Trumon, harus sangat diperhatikan potensial dampak terhadap lingkungan hidup sekitar. Hal ini dikarenakan sekitar 90% dari luas DAS merupakan Kawasan Ekosistem Leuser (KEL) termasuk daerah rawa yang berhubungan langsung dengan sistem sungai.
Pengendalian banjir Tanggul sungai
Untuk melindungi daerah yang lebih rendah dari luapan air banjir maka diperlukan bangunan tanggul sebagai penghalang di sepanjang alur sungai. Tanggul direncanakan dari timbunan tanah yang dipadatkan.
Letak tanggul harus disesuaikan dengan luas penampang basah sungai yang dibutuhkan sesuai dengan debit banjir rencana. Disamping itu juga harus dipertimbangkan hal-hal sebagai berikut:
1. Tanah tempat kedudukan tanggul, dimana tanggul harus diletakkan (melintasi) tanah pondasi yang kedap air dan sebaik mungkin dihindari tanah yang lemah, seperti lumpur lunak dan gambut.
2. Andaikan pada ruas sungai tidak dapat dihindari adanya belokan yang tajam, maka untuk menghindari pukulan air, lebar sungai pada ruas ini direncanakan ditambah secukupnya.
3. Untuk ruas sungai yang bermeander, lokasi ideal tanggul diletakkan pada sisi luar sabuk meander. Tinggi jagaan
Tinggi jagaan merupakan tambahan tinggi tanggul untuk menampung loncatan air dari permukaan air sungai yang sedang mengalir, walaupun debitnya masih rendah dari debit rencana. Loncatan ini dapat terjadi akibat adanya gelombang atau loncatan hidrolis pada saat terjadi banjir.
Besarnya standar tinggi jagaan tanggul dapat dilihat pada tabel dibawah ini :
Tabel 1. Standar Tinggi Jagaan Tanggul Pengendali Banjir
Debit Banjir (m3/d) < 200 200-500 500-2.000 2.000-5.000 5.000-10.000 >10.000
Tinggi Jagaan (m) 0,6 0,8 1,0 1,2 1,5 2,0
Lebar mercu tanggul
Pada daerah yang padat dimana areal tanah untuk tanah tempat kedudukan tanggul sangat sukar dan mahal, tanggul direncanakan dengan mercu yang tidak lebar dan dengan lereng agak curam. Untuk keperluan inspeksi pada waktu banjir, keperluan logistik, pemeliharaan tanggul, lebar mercu direncanakan cukup lebar 2,5 m. Mercu tanggul diperlukan pula dalam rangka pencegahan bahaya banjir, seperti pencegahan bobolnya tanggul akibat gelombang dan untuk jalan-jalan trasportasi dalam pelaksanaan pembangunan tanggul.
Perencanaan lebar mercu tanggul untuk pekerjaan ini didasarkan pada lebar standar mercu tanggul dibawah ini : Tabel 2. Standar Lebar Mercu Tanggul Pengendali Banjir
Debit Banjir (m3/d) < 500 500-2.000 2.000-5.000 5.000-10.000 >10.000
Lebar Mercu (m) 3 4 5 6 7
Kemiringan lereng tanggul
Penentuan kemiringan lereng tanggul merupakan tahapan yang paling penting dalam perencanaan tanggul dan sangat erat kaitannya dengan infiltrasi air dalam tubuh tanggul serta karakteristik mekanika tanah tubuh tanggul tersebut. Dalam keadaan bisa tanpa perkuatan, lereng, tanggul direncanakan dengan kemiringan 1 : 2 atau lebih kecil.
Pendekatan lingkungan
Kondisi banjir Krueng Trumon erat kaitannya dengan isu lingkungan. Bantaran sungai Krueng Trumon sebelah kiri adalah Kawasan Ekosistem Leuser sehingga tidak boleh ada perlakuan apapun demi menjaga kestabilan ekosistem, sementara kajian teknis menuntut adanya kontruksi untuk mencegah masuknya air dari rawa Singkil ke sungai Trueng Trumon. Kedua hal ini sangat bertentangan sehingga bisa menimbulkan konflik kepentingan. Berdasarkan alasan tersebut, maka dicoba melakukan pendekatan lingkungan sosiologis karena pada prinsipnya penanganan banjir Krueng Trumon adalah untuk melindungai aset publik (berupa pemukiman, lahan pertanian dan perkebunan, tempat ibadah dan asset pemerintah berupa jalan, perkantoran dan sarana sarana pendidikan) dan sekaligus juga penyelamatan lingkungan. Pendekatan tersebut adalah dengan melakukan penyuluhan kepada masyarakat setempat untuk menyesuaikan pemukiman mereka dengan kondisi banjir serta kesediaan pemerintah dalam penyediaan transportasi air bila terjadi banjir.
5. KESIMPULAN
Dari hasil penelitian dan pembahasan yang telah diuraikan sebelumnya dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut:
1. Lokasi studi untuk penanganan banjir dilakukan pada sungai Krueng Trumon. Sungai Krueng Trumon terletak dalam DAS Krueng Trumon yang termasuk dalam Satuan Wilayah Sungai (SWS) A.2.1 Lawe Alas-Singkil, dan terletak dalam wilayah administrasi Kecamatan Trumon Kabupaten Aceh Selatan. Lebih dari 90% dari luas total wilayah ini masuk ke dalam wilayah Kawasan Ekosistem Leuser (KEL).
2. Banjir yang terjadi pada Krueng Trumon disebabkan karena kapasitas geometrik sungai tidak mampu menampung debit banjir yang terjadi, hal ini dikarenakan penampang sungai yang sangat datar dan terletak pada daerah rawa, sehingga palung sungai tidak jelas batasnya, inflow debit yang cukup besar dari 3 sub-DAS, yaitu Krueng Kapak Sesak, Krueng Jambo Dalem dan Krueng Naca, dan pengaruh pasang surut yang menyebabkan banjir pada bagian hilir sungai (downstream), dikarenakan sistem drainase sungai tidak dapat berjalan dengan optimal, akibat adanya arus balik.
3. Banjir mulai terjadi pada analisis banjir periode T = 2 tahun, kondisi tersebut sangat memerlukan segera solusi pengendali banjir. Namun karena sebagian besar wilayah Trumon adalah Kawasan Ekosistem Leuser sehingga tidak boleh ada perlakuan apapun demi menjaga kestabilan ekosistem, sementara kajian teknis menuntut adanya kontruksi untuk mencegah masuknya air dari rawa Singkil ke sungai Trueng Trumon. Oleh karena itu perlu didekati juga dengan pendekatan lingkungan sosiologis untuk melindungi aset publik dan juga penyelamatan lingkungan.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. (2009). Detail Engineering Desain Pengendalian Banjir Krueng Trumon Kabupaten Aceh Selatan. Dinas Pengairan Pemerintah Aceh.
Dimitriou, E. (2003). “Comparisons of local Infiltration-exeess, Overland flow and associated erosion behaviour with river behaviour at the catchment scale”. Journal of Spatial Hydrology, Vol.3, No.1, 1-18.
Hodge, W., M. Larson, dan W. Goran. (1988). “Linking the ARMSED watershed process model with the GRASS geographic information system”. Proceeding of the Modeling Agricultural, Forest, and Rangeland Hydrology Conference, 501-10.
Suryadi, Y. (2006). “Pengaruh Perubahan Hidrograf Infow [Waktu Dasar (Tb), Waktu Puncak (Tp) Dan Debit Puncak (Qp)] Terhadap Fluktuasi Muka Air Di Sungai Dalam Rangka Melihat Potensi Banjir”. Prosiding Pertemuan Ilmiah Tahunan HATHI XXIII, Menado
Sutan H.T., Hadihardaya, I.K. dan Suryadi, Y. (2004). “Prediksi Genangan Banjir dengan Menggunakan Model Ketinggian dan Peta Digital dengan Studi Kasus di Sungai Ciliwung”. Prosiding Pertemuan Ilmiah Tahunan (PIT) HATHI XXI: 331-343. Denpasar, Bali.
www.kompas.com, (2008): Kondisi DAS di Aceh Makin Kritis. http://mapala.info/, (2008): Hutan Aceh Sudah Rusak Parah.
