Simulasi tinggi muka air banjir Sungai Magala wilayah Sinjai menggunakan aplikasi HEC-RAS” pada waktunya. Hasil simulasi aliran desain menggunakan HEC-RAS menunjukkan beberapa titik rawan banjir antara lain periode ulang luapan 2 tahun pada P71 s/d P79 dengan head maksimum 5,81 m, periode ulang luapan 5 tahun pada P71 s/d P79 dan P91 dengan ketinggian maksimum 6,66m, kala ulang 10 tahun air meluap di titik P71 s/d P80 dan P91 dengan ketinggian maksimum 7,01m, dan kala ulang 25 tahun, air meluap di titik P71. hingga P80, P91 hingga P92 dan P137 dengan ketinggian maksimum 7,39 m. Hasil simulasi debit rencana menggunakan HEC-RAS diperoleh beberapa titik rawan banjir antara lain air kala ulang 2 tahun tumpah di titik P71 s/d P79 dengan ketinggian maksimum 5,81 m, air tumpahan kala ulang 5 tahun pada titik P71 s/d P79 dan P91 dengan ketinggian maksimum 6,66m, untuk kala ulang 10 tahun terjadi tumpahan air pada titik P71 s/d P80 dan P91 dengan ketinggian maksimum 7,01m, dan untuk kala ulang 25 tahun air meluap pada titik P71 s/d P80, P91 s/d P92 dan P137 dengan ketinggian maksimal 7,39m.
1 I. BAB I
Sungai Magala merupakan salah satu sub DAS Sungai Tangka, sungai yang terletak di Desa Bonto Salama, Kecamatan Sinjai Barat, Kabupaten Sinjai, Sulawesi Selatan. Pada tahun 2020, hujan deras yang terjadi di Desa Bonto Salama mengakibatkan terjadinya longsor sepanjang 20 meter pada badan jalan utama yang menghubungkan beberapa desa di kawasan tersebut. Hal ini diperparah dengan gerusan aliran sungai yang menyebabkan kerusakan bantaran sungai sehingga mengancam fasilitas penting di kawasan tersebut, dan merupakan kawasan yang memerlukan perhatian khusus.
Berdasarkan latar belakang yang ada, penulis memandang perlu dilakukan analisis tinggi muka air banjir di Sub DAS Magala. Analisis dilakukan dengan menggunakan program pemodelan matematika HEC-RAS (Hydrologic Engineering Center's - River Analysis System).
3 1.2. Rumusan Masalah
Tujuan Penelitian dan Manfaat Penelitian
- Tujuan Penelitian
- Manfaat Penelitian
Ruang Lingkup Batasan Masalah
- Ruang Lingkup
- Batasan Masalah
5 1.5. Sistematika Penulisan
BAB I PENDAHULUAN
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
BAB 3 METODE PENELITIAN
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
1 II. BAB II
Daerah Aliran Sungai (DAS)
DAS bukan sekedar badan sungai, melainkan suatu kesatuan seluruh ekosistem yang ada dalam sekat topografi. Pemisahan topografi di daratan merupakan wilayah tertinggi, biasanya berupa pegunungan, yang menjadi batas antara satu DAS dengan DAS lainnya.
Hidrologi
- Analisa Curah Hujan Rencana
- Curah hujan rencana
Curah hujan yang diperlukan untuk penyusunan rencana pemanfaatan air dan rencana banjir adalah rata-rata curah hujan seluruh wilayah yang bersangkutan. Curah hujan rata-rata suatu wilayah digunakan untuk memperoleh curah hujan yang dapat mewakili suatu wilayah yang ditinjau. Dalam menentukan curah hujan, data dari pencatat atau meteran hanya memperoleh curah hujan pada waktu tertentu (hujan bercak).
Untuk curah hujan dengan dua gardu induk digunakan metode rata-rata aritmatika, sedangkan untuk memperoleh nilai curah hujan permukaan (lebih dari 2 stasiun) dapat dihitung dengan menggunakan metode Thiessen Polygon. Curah hujan terjadwal adalah curah hujan tahunan terbesar yang dapat terjadi dengan probabilitas tertentu di suatu wilayah dalam periode ulang tertentu. Dalam menentukan curah hujan, rencana tersebut harus memenuhi persyaratan koefisien skewness dan koefisien kurtosis untuk menentukan metode distribusi yang akan digunakan nantinya.
7 Koefisien Variasi (Cv)
Pemilihan Jenis Sebaran Distribusi
Metode Normal
Metode Log Normal
Metode Log Pearson Type III
Metode Gumble
Yt = nilai variate tereduksi dari variabel yang diharapkan terjadi pada periode ulang T tahun, dapat dilihat pada tabel 2.4. Yn = Nilai rata-rata nilai varian tereduksi (reduksi mean) tergantung banyaknya data (n), dapat dilihat pada tabel 2.5. Sn = simpangan baku dari simpangan baku tereduksi, besarnya tergantung banyaknya data (n), dapat dilihat pada tabel 2.5.
Analisis uji goodness-of-fit distribusi dilakukan untuk menguji kesesuaian distribusi frekuensi sampling terhadap fungsi distribusi probabilitas yang diharapkan dapat menggambarkan atau mewakili distribusi frekuensi.
Uji Chi-Kuadrat (Chi-Square)
Uji Smirnov Kolmogorov
26 2.4. Intensitas Curah Hujan
- Debit Rencana
- Waktu Konsentrasi
- Koefisien Kekasaran Manning
- HEC – RAS
- Penelitian Terdahulu
Secara umum waktu konsentrasi terdiri dari waktu yang diperlukan air untuk mengalir di permukaan tanah menuju saluran terdekat (To) dan waktu yang diperlukan untuk mengalir dalam saluran tersebut menuju lokasi yang ditinjau (Td). Metode rasional hanya dapat digunakan untuk menentukan banjir maksimum jika suatu saluran atau sungai mempunyai daerah aliran sungai yang kecil. HEC-RAS mampu melakukan perhitungan permukaan air satu dimensi untuk aliran di saluran alami atau buatan.
Dengan analisa tersebut, ketinggian muka air pada penampang saluran dapat diketahui pada saat debit air mengalir melalui saluran tersebut. Dengan menggunakan program ini dapat melakukan berbagai jenis analisis dalam pemodelan untuk merumuskan beberapa rencana berbeda. Analisis banjir menggunakan software HEC-RAS dengan metode debit Snyder menunjukkan bahwa Daerah Aliran Sungai Ciberang tidak bisa.
Hasil analisis hidrolik Sungai Bolifar menggunakan program HEC-RAS ditemukan banjir di beberapa tempat. Dari matriks penelitian terdahulu dapat ditemukan perbedaan pada penelitian ini yaitu analisis debit rencana menggunakan metode rasional dan objek penelitian ini berbeda dengan peneliti sebelumnya.
1 III. BAB III
Analisa Hidrologi
Simulasi Muka Air Menggunakan HEC-RAS
Input Data Geometri Sungai, mengimpor file dari autocad ke program HEC-RAS yang berisi pengukuran topografi dan bentuk saluran sungai. Analisis data yang telah dimasukkan. Setelah semua data dimasukkan, pada aplikasi HEC-RAS pilih Steady Flow Analysis lalu Compute.
Bagan Alir Penelitian
1 IV. BAB IV
Daerah Aliran Sungai (DAS) Sungai Magala
Wilayah Kabupaten Sinjai terdiri dari beberapa Daerah Aliran Sungai (DAS), salah satunya adalah Daerah Aliran Sungai (DAS) Sungai Tangka.
4 4.3. Data Curah Hujan
5 No. Tahun
Menentukan Jenis Sebaran Distribusi
Berdasarkan hasil perhitungan distribusi, data yang diperoleh dibandingkan dengan persyaratan penggunaan metode distribusi pada tabel 4.4, digunakan metode distribusi log Pearson III.
Perhitungan Curah Hujan Dengan Metode Log Pearson III
10 Standar deviasi
Pengujian Kesesuaian Distribusi
- Uji Chi-Kuadrat
- Uji Smirnov Kolmogorov
Untuk memastikan kesesuaian distribusi frekuensi dengan metode Pearson Log Type III dilakukan uji Chi-Square dan Smirnov Kolmogorov. Probabilitas dan Batas Kelas Uji Chi-Square Metode Pearson Log Tipe III. Dari besar kecilnya peluang dan batas kelas dapat diturunkan frekuensi curah hujan maksimum tahunan yang terbaca pada kelas yang sama.
Nilai X2 hitung harus lebih kecil dari (<) nilai X2cr (Chi-kuadrat kritis), yang diperoleh dari hasil observasi, periksa penyimpangan dengan Chi-kuadrat kritis terkecil. Dengan menguji pengujian ini maka akan diketahui kebenaran antara observasi dan model distribusi yang secara teoritis diharapkan atau diperoleh. Dengan menggunakan metode yang sama untuk perhitungan selanjutnya, diperoleh nilai pada tabel di bawah ini.
Debit Rencana
Perhitungan Debit Rencana Metode Rasional
- Waktu konsentrasi
Simulasi Pemodelan HEC – RAS
- Starting HEC-RAS
- Membuat Project Baru
- Memilih Satuan Untuk Simulasi
- Input Data Geometric
- Menginput Data Cross Section
- Menjalankan Program Permodelan
Karena pemodelan ini dilakukan untuk mendapatkan tinggi muka air banjir dalam jangka waktu tertentu maka digunakan aliran tunak. Untuk membuka aplikasi HEC-RAS, Anda dapat mengklik dua kali ikon HEC-RAS di desktop, kemudian akan muncul jendela utama aplikasi HEC-RAS di komputer seperti pada gambar berikut. Setelah itu akan muncul jendela baru seperti pada Gambar 4.8, lalu pilih Sistem Internasional (Sistem Metrik).
Klik menu edit lalu pilih geometrik atau bisa juga langsung klik icon jendela utama HEC-RAS seperti pada gambar berikut. Klik icon Cross Section pada jendela Data Geometris, maka akan muncul jendela baru untuk memasukkan data Cross Section seperti gambar dibawah ini. Untuk menambahkan data penampang, pada jendela Data Penampang, pilih opsi tab lalu Tambahkan penampang baru, maka akan muncul kotak dialog Input Penampang seperti gambar di bawah ini.
Kemudian pada kolom Koordinat Penampang, sumbu x (Stasiun) menunjukkan stasiun dari titik penampang, dan sumbu y (Elevasi) merupakan elevasi penampang sungai. Dalam simulasi pemodelan ini, asumsi Steady Flow digunakan untuk mengetahui tinggi muka air banjir pada waktu tertentu dalam setahun. Analisis aliran tunak ini menggunakan batas hilir berupa kedalaman normal yaitu nilai kemiringan sungai yang telah dihitung.
Untuk memasukkan data debit (Q) langganan 2, 5, 10 dan 25 tahun di jendela utama aplikasi HEC-RAS, klik Edit lalu Steady Flow Data, yang akan membuka jendela baru seperti gambar di bawah ini. Di jendela Steady Flow Data, tambahkan angka di tab Enter/Edit Number of Profiles untuk membuat kolom baru berdasarkan jumlah periode pengembalian yang digunakan. Setelah debit banjir sudah dimasukkan ke dalam Data Aliran Tetap, langkah selanjutnya adalah memasukkan nilai Kondisi Batas Jangkauan.
Setelah data skema jaringan dimasukkan debit banjir rencana, langkah selanjutnya adalah menjalankan program pemodelan atau menjalankan HEC-RAS. Untuk memulai pemodelan dengan Steady Flow, klik Run di jendela utama aplikasi HEC-RAS, lalu pilih Steady Flow Analysis. Kemudian hasil pemodelannya dapat dilihat pada icon yang ditandai pada gambar berikut.
Hasil Simulasi Pemodelan HEC-RAS
- Hasil Simulasi Sungai Magala Periode Ulang 2 Tahun
- Hasil Simulasi Sungai Magala Periode Ulang 5 Tahun
- Hasil Simulasi Sungai Magala Periode Ulang 10 Tahun
- Hasil Simulasi Sungai Magala Periode Ulang 25 Tahun
Identifikasi Daerah Rawan Banjir
- Titik Rawan Banjir Periode Ulang 2 Tahun
- Titik Rawan Banjir Periode Ulang 5 Tahun
- Titik Rawan Banjir Periode Ulang 10 Tahun
- Titik Rawan Banjir Periode Ulang 25 Tahun
Untuk debit rencana (Q) 5 tahun, STA P71 sampai dengan STA P79 dan P91 diketahui mengalami banjir dengan tinggi muka air maksimum 6,66 m dari dasar sungai, berikut gambar silang hasil simulasi HEC-RAS. Untuk debit rencana (Q) 10 tahun, STA P71 sd STA P80 dan P91 diketahui mengalami banjir dengan tinggi muka air maksimum 7,01 m dari dasar sungai, berikut gambar silang hasil simulasi HEC-RAS. Untuk debit rencana (Q) 25 tahun diketahui STA P71 sd STA P80, STA P91 sd STA P92 dan P137 mengalami banjir dengan tinggi muka air maksimum 7,39 m dari dasar sungai, berikut gambar silang HEC - Hasil simulasi RAS.
1 V. BAB V
Dari hasil simulasi pemodelan ketinggian banjir Sungai Magala menggunakan aplikasi HEC-RAS dapat diidentifikasi beberapa titik daerah rawan banjir yaitu. Pada periode ulang 5 tahun terjadi banjir di Sta P71 hingga P79 dan Sta P91 dengan ketinggian air maksimum 6,66m. Pada periode ulang 10 tahun terjadi banjir di Sta P71 hingga P80 dan Sta P91 dengan ketinggian air maksimum 7,01 m.
3 5.2. Saran
