KABUPATEN MALANG MENGGUNAKAN METODE HEC-RAS
SKRIPSI
Diajukan Sebagai Salah Satu Persyaratan Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata Satu (S-1) Jurusan Teknik Sipil
Universitas Islam Malang
Disusun Oleh :
DIANA SEPTIAN HARTATI 216.0105.1.052
JURUSAN SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS ISLAM MALANG
2021
xv
Diana Septian Hartati, 2021. Studi Pengendalian Banjir Di Sungai Penguluran Kabupaten Malang Menggunakan Metode HEC-RAS. Program Studi Teknik Sipil, Universitas Islam Malang.
ABSTRAK
Bencana banjir merupakan salah satu bencana yang sering terjadi di Indonesia. Banyaknya sumber air yang dimiliki seperti sungai, danau dan waduk meningkatkan resiko terjadinya banjir, terutama pada daerah sekitar sumber air.
Salah satu daerah yang memiliki resiko terjadinya banjir adalah Daerah Aliran Sungai Penguluran di Kabupaten Malang. Curah hujan yang tinggi pada musim hujan dan daerah sekitar sungai yang memiliki rintangan topografi pegunungan menyebabkan resiko banjir lebih besar.
Salah satu upaya pengendalian banjir adalah dengan melakukan perencanaan galian dan urugan pada sungai. Cara ini merupakan salah satu bagian yang sangat penting dalam usaha untuk pencegahan banjir. Di dalam perhitungan debit banjir rancangan dari data hujan 10 tahun yaitu Stasiun Sitiarjo, Stasiun Turen, dan Stasiun Dampit dengan menggunakan Metode HSS Nakayasu dengan kala ulang 10 tahun adalah sebesar 178,863 m3/det.
Berdasarkan perolehan dari debit banjir maka Sungai Penguluran perlu dilakukan perencanaan galian dan urugan dengan total hasil galian sebesar 9.677,1 m3 dan urugan sebesar 5.857,6 m3.
Dalam penelitian ini akan membahas mengenai upaya pengendalian banjir di Sungai Penguluran, selain merencanakan galian dan urugan juga akan menggunakan aplikasi HEC-RAS. Penggunaan aplikasi ini dilakukan dengan menganalisa curah hujan rata-rata, menghitung curah hujan rencana, menghitung kapasitas sungai, dan memasukkan data-data terkait dalam program HEC-RAS.
Sehingga dengan peningkatan efisiensi galian dan urugan sungai diharapkan dapat memberikan solusi dalam permasalahan di Sungai Peguluran agar tidak terjadi luapan banjir di setiap tahunnya.
Kata Kunci : Pengendalian Banjir, Galian dan Urugan, HEC-RAS.
1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Daerah aliran sungai adalah suatu wilayah daratan yang secara topografik dibatasi punggung-punggung gunung yang menampung dan menyimpan air hujan untuk kemudian menyalurkannya ke laut melalui sungai utama (Krisnayanti et al., 2018). Daerah Aliran Sungai (DAS) merupakan suatu sistem kompleks yang disusun dari tiga sistem, yaitu sistem fisik (physical system), sistem biologis (biological system) dan sistem manusia (human system) yang satu sama lain saling terkait dan saling berinteraksi.
(Balai Penelitian dan Pengembangan Teknologi Agroforestri et al., 2018).
Sungai Penguluran merupakan sungai yang sering meluap dan menimbulkan banjir yang disebabkan oleh hujan lebat (51-100 mm/hari) hingga sangat lebat (>100 mm/hari) akibat rintangan topografi pegunungan di hulu Daerah Aliran Sungai (DAS) atau biasa disebut dengan hujan orografis.
Daerah aliran sungai Penguluran memiliki luas 311 km2 dengan panjang alur sungai 23 km. Luapan sungai Penguluran juga berdampak pada desa Sitiarjo Kecamatan Sumbermanjing Wetan yang merupakan salah satu daerah yang terletak di Kabupaten Malang bagian selatan. Desa ini merupakan daerah tempat bertemunya cabang dari sungai Penguluran sehingga sangat berpotensi terjadi banjir. Anak-anak sungai ini antara lain Kali Kedungbiru, Kali Kelaka, Kali Bangbang, Kali Bulubranjang, Kali Talangsari, Kali Kampungbaru, Kali Krepu dan Kali Ringinkembar. Wilayah Desa Sitiarjo sering terjadi banjir setiap tahun selain karena faktor curah hujan yang tinggi juga disebabkan oleh faktor letak desa yang merupakan perbukitan breksi vulkanik serta merupakan
bukit karst dari timur miosen. Sehingga daerah sitiarjo sendiri merupakan lembah yang kemudian dikelilingi oleh perbukitan berumur miosen. Pada daerah hilir sungai Penguluran bermeander sehingga mengakibatkan aliran pada sungai ini relatif lambat turun dan mengakibatkan air tertahan sehingga sungai meluap.
Terdapat 9 jenis bencana yang selalu mengancam kepulauan Indonesia ini, antara lain gempa bumi, tsunami, erupsi gunung berapi, banjir, tanah longsor, kekeringan, kebakaran hutan, puting beliung, dan gelombang pasang.
Sebagian orang awam mengartikan bencana berasal dari dua faktor yakni bencana oleh manusia dan bencana oleh alam. Bencana oleh manusia yang dimaksudkan adalah sebuah fenomena yang merugikan banyak orang yang penyebabnya adalah perbuatan manusia itu sendiri, baik yang disengaja maupun tidak, baik perorangan maupun kelompok (Afrian and Islami, 2018).
Banjir adalah aliran air yang relatif tinggi, dan tidak tertampung oleh alur sungai atau saluran (Suparta, 2004). Bencana alam di suatu wilayah memiliki implikasi secara langsung terhadap masyarakat di wilayah tersebut.
Partisipasi masyarakat untuk mengurangi dan menghindari risiko bencana penting dilakukan dengan cara meningkatkan kesadaran dan kapasitas masyarakat (Suryanti dkk,2010). Zein (2010) menjelaskan bahwa masyarakat merupakan pihak yang memiliki pengalaman langsung dalam kejadian bencana sehingga pemahaman yang dimiliki menjadi modal bagi pengurangan risiko bencana. Untuk mengurangi dampak kerusakan dan kerugian yang diakibatkan banjir perlu dilakukan kegiatan mitigasi banjir, baik melalui pembangunan fisik maupun penyadaran dan peningkatan kemampuan
menghadapi ancaman banjir.
Berbagai upaya dilakukan oleh Kepala Desa yang langsung berkoordinasi dengan kecamatan dan Pemkab setempat untuk mengurangi risiko bencana banjir yang diakibatkan oleh sungai Penguluran yang meluap (PU, 2011). Upaya ini perlu didukung kesiapan masyarakatnya untuk menghadapi bahaya banjir dan mengatasi resiko yang dihadapinya. Tindakan adaptasi terhadap bencana banjir juga diperlukan, tindakan ini untuk mengurangi dampak bencana banjir baik dampak secara langsung maupun tidak langsung (Gissing et al., 2004).
Berdasarkan uraian diatas, untuk mengurangi resiko terjadinya banjir perlu dilakukan pengendalian banjir. Perencanaan pengendalian banjir di suatu DAS dapat dilakukan dengan baik apabila debit banjir rencana diketahui. Sebuah model telah dikembangkan yaitu HEC-RAS yang merupakan program aplikasi untuk memodelkan aliran di sungai, River Analysis System (RAS), yang dibuat oleh Hydrologic Engineering Center (HEC) yang merupakan satu divisi di dalam Institute for Water Resources (IWR), di bawah US Army Corps of Engineers (USACE). HEC-RAS merupakan model satu dimensi aliran permanen maupun tak permanen (steady and unsteady one-dimensional flow model). HEC-RAS memiliki empat fungsi yaitu manajemen file, input data dan pengeditan, analisa hidraulika, serta keluaran (tabel, grafik, dan gambar). Peneliti kemudian menuangkannya dalam sebuah penelitian yang berjudul “Studi Pengendalian Banjir di Sungai Penguluran Kabupaten Malang Menggunakan Metode HEC-RAS”.
1.2 Identifikasi Masalah
Berdasarkan uraian latar belakang diatas, dapat diidentifikasikan permasalahan sebagai berikut :
1. Melimpahnya debit air Sungai Penguluran saat musim hujan.
2. Kapasitas sungai yang tidak mampu lagi menampung debit banjir sungai.
3. Kondisi morfologi Sungai Penguluran yang berupa cekungan serta dikelilingi tebing curam, sehingga saat terjadi banjir akan meluap disekitar alur sungai.
1.3 Batasan Masalah
1. Tidak menghitung rencana anggaran biaya dan manajemen konstruksi dalam penelitian.
2. Tidak menghitung sedimentasi sungai dan analisa mengenai dampak lingkungan.
3. Tidak dipengaruhi oleh pasang surut dan gelombang air laut sehingga debit cenderung sama.
4. Tidak membahas aspek sosial budaya.
1.4 Rumusan Masalah
Berdasarkan identifikasi masalah diatas, adapun rumusan masalah yang akan dibahas dalam skripsi ini yaitu :
1. Berapakah besar debit banjir rencana dengan kala ulang 10 tahun di Sungai Penguluran ?
2. Bagaimana kapasitas tampung penampang Sungai Penguluran ?
3. Bagaimana alternatif dalam pengendalian banjir di Sungai Penguluran ?
1.5 Tujuan
Adapun tujuan dilaksanakan penelitian ini adalah :
1. Mengetahui debit rencana yang terjadi dengan periode kala ulang 10 tahun.
2. Mengetahui kapasitas tampung eksisting Sungai Penguluran.
3. Mengetahui langkah alternatif pengendalian banjir di Sungai Penguluran.
1.6 Manfaat
Dalam penyusunan skripsi ini dapat memberikan manfaat :
1. Untuk pemerintah daerah dapat menjadikan penelitian ini sebagai bahan pertimbangan dalam perencanaan dan evaluasi pengendalian banjir di kawasan Sungai Penguluran.
2. Untuk masyarakat dapat dijadikan sebagai sarana informasi mengenai ancaman bahaya banjir dan dampaknya.
3. Untuk mahasiswa dapat dijadikan sebagai bahan referensi dalam merencanakan penanggulangan banjir dan penelitian berikutnya.
1.7 Lingkup Pembahasan
Berdasarkan rumusan masalah diatas, maka permasalahan yang akan dibahas dalam penulisan tugas akhir ini meliputi :
1. Analisa hidrologi
1.1 Perhitungan curah hujan jam-jaman.
1.2 Perhitungan curah hujan efektif.
1.3 Perhitungan debit banjir rencana.
2. Analisa hidrolika
2.1 Perhitungan karakteristik aliran sungai dengan HEC-RAS.
2.2 Perhitungan kapasitas dimensi penampang sungai.
3. Perencanaan normalisasi sungai
3.1 Perencanaan perbaikan dimensi sungai.
3.2 Perhitungan volume galian dan timbunan.
89 BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan dari hasil perhitungan yang digunakan dalam penyelesaian
“Studi Normalisasi Sungai dalam Mengendalikan Banjir di Sungai Penguluran Kabupaten Malang Menggunakan Metode HEC-RAS”, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Dari perhitungan debit banjir kala ulang 10 tahun di dapat debit sebesar 178,863 m3/det.
2. Dalam perencanaan bentuk dimensi penampang sungai dari hasil aplikasi HEC-RAS yang diperoleh dari hasil perhitungan analisis kapasitas debit serta kondisi di lapangan, maka dibuat dimensi sungai berbentuk trapesium, sebagai contoh penampang C16 di peroleh :
a. Luas penampang A = 120,36 m2 b. Keliling basah P = 38,12 m c. Jari-jari hidraulik R = 3,15 m d. Kecepatan aliran V = 1,54 m/det e. Debit Q = 178,863 m3/det
Sehingga penampang yang direncanakan dapat menampung debit sebesar 178,863 m3/det, sedangkan debit maksimum yang akan direncanakan untuk periode ulang 10 tahun adalah 178,863 m3/det.
3. Cara alternatif untuk pengendalian banjir pada Sungai Penguluran yaitu dengan dilakukan galian dan urugan, sehingga diperoleh hitungan total galian yaitu sebesar 9677,1 m3 dan urugan sebesar 5857,6 m3.
90 5.2 Saran
Dengan melihat nilai daya tampung Sungai Penguluran dan mengetahui strategi untuk penanggulangan banjir di Sungai Penguluran. Dapat disarankan bagi peneliti selanjutnya, yaitu :
1. Pengkajian dan pendataan ulang secara lengkap dan bertahap berkaitan dengan kondisi fisik sungai.
2. Pemahaman yang baik mengenai lokasi penelitian diperlukan agar peneliti mampu memahami kondisi sungai dan alur sungai sehingga nanti dapat merencanakan ulang kondisi sungai yang mengalami banjir.
3. Dari hasil uraian di atas, untuk perhitungan kala ulang selanjutnya menggunakan kala ulang banjir rencana 20 tahun agar dapat dibandingkan dengan hasil rencana 10 tahun dan mengetahui yang terbaik. Pada sungai Penguluran untuk pengendalian banjir dapat juga menggunakan cara lain yaitu membuat jalur sudetan, pembuatan embung di bagian hulu sungai untuk menampung air sementara, dan membuat pintu air sungai guna menahan air pasang.
91
DAFTAR PUSTAKA
Afrian, R., Islami, Z.R., 2018. Kajian Kesiapsiagaan Menghadapi Bencana Hidrometeorologi Pada Masyarakat Dan Pemerintah Kota Langsa 7.
Anonimus, 2018, Perhitungan Curah Hujan Harian Rata-Rata Metode Aljabar Azhari, D., Ikhsan, C., 2017. Kajian Debit Rancangan Banjir Dan Kapasitas
Penampang Sungai Baki 10.
Balai Penelitian dan Pengembangan Teknologi Agroforestri, Widiyanto, A., Hani, A., 2018. Pola Dan Evaluasi Penggunaan Lahan Di Sempadan Sungai Cinangka, Sub Daerah Aliran Sungai Cimanuk Hulu (Pattern and evaluation of land use in Cinangka Buffer Zone, Upper Cimanuk Sub Watershed). J. Penelit. Pengelolaan Drh. Aliran Sungai 2, 61–72.
https://doi.org/10.20886/jppdas.2018.2.1.61-72
Basuki, ., Winarsih, I., Adhyani, N.L., 2009. Analisis Periode Ulang Hujan Maksimum Dengan Berbagai Metode (Return Period Analyze Maximum Rainfall With Three Method). Agromet 23, 76.
https://doi.org/10.29244/j.agromet.23.2.76-92
Gunawan, G., Fauzi, M., Kurniawan, O., 2019. Analisis Debit Puncak Menggunakan Pendekatan Metode Hidrograf Satuan Sintetis (HSS) Snyder dan HEC-RAS Versi 5.0.7 8.
Indrapraja, L., Noerhayati, E., Rachmawati, A., 2020. Kajian Karakteristik Fisik
& Hidrologi Daerah Aliran Sungai Konto Hulu Kecamatan Pujon, Kabupaten Malang 18.
Istiarto.2011. Simulasi Aliran 1-Dimensi Dengan Bantuan Paket Program Hidrosinamika HEC-RAS. Modul Pelatihan tidak diterbitkan Universitas Gajah Mada. Yogyakkarta
Krisnayanti, D.S., Udiana, I.M., Muskanan, M.J., 2018. Pendugaan Erosi Dan Sedimentasi Menggunakan Metode Usle Dan Musle Pada Das NOEL- PUAMES. J. Tek. Sipil 12.
Masduqi, A., Endah, N., Soedjono, E.S., 2008. Sistem Penyediaan Air Bersih Perdesaan Berbasis Masyarakat: 6.
Ningkeula, E.S., 2016. Analisis karakteristik morfometri dan hidrologi sebagai ciri karakteristik biogeofisik DAS Wai Samal Kecamatan Seram Utara Timur Kobi Kabupaten Maluku Tengah. Agrikan J. Agribisnis Perikan. 9, 76. https://doi.org/10.29239/j.agrikan.9.2.76-86
Oktarina, N.R., 2015. Analisis Hidrograf Limpasan Akibat Variasi Intensitas Hujan Dan Kemiringan Lahan (kajian laboratorium dengan simulasi hujan) 3, 8.
Rachmawati, A., Hima, P., 2015. Analisa Erosi Dan Fungsi Kawasan Berdasarkan ARLKT (Arahan Rehabilitasi Lahan Dan Konservasi Tanah ) Pada Sub DAS Roban Bangun Kabupaten Mojokerto. J. Rekayasa Sipil 3, 12.
Sanusi, W., n.d. Analisis Homogenitas Data Curah Hujan Tahunan Kota Makassar 6.
Suprapto, B., Noerhayati, E., 2015. Analisa Sedimentasi Daerah Aliran Sungai (DAS) Brantas Hulu Sebagai Usaha Konservasi Lahan Dan Sumberdaya Air. J. Rekayasa Sipil 3, 9.
92
Utomo, D.R., Noerhayati, E., Rachmawati, A., 2020. Studi Evaluasi Kapasitas Penampang Sungai Kening Kabupaten Bojonegoro Dengan Menggunakan Metode HEC-RAS 10.
Warsito, Rachmawati, A, 2015. Model Penataan Ruang Kawasan DAS Berbasis Konservasi (Studi Kasus DAS Bango Kota Malang).
Wibisono, A.G., Noerhayati, E., Rachmawati, A., 2018. Studi Perencanaan Dinding Penahan Tanah Pada Tebing Sungai Brantas Di Area Kampus Universitas Muhamadyah Malang (UMM) Kota Malang 8.
