Post on 08-Aug-2019
Studi Pengendalian Banjir Sungai Cimanuk dengan Menggunakan
Retarding Basin pada Hilir Bendungan Jatigede
di Provinsi Jawa Barat
Elvira Eka Ramadhani.1, Ir. M. Taufiq, MT.2, Dian Sisinggih, ST., MT., Ph.D.2 1)Mahasiswa Program Sarjana Teknik Jurusan Pengairan Universitas Brawijaya
2)Dosen Jurusan Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya
Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya-Malang, Jawa Timur, Indonesia
Jalan MT.Haryono 167 Malang 65145 Indonesia
e-mail: 49elfira@gmail.com
ABSTRAK
Sungai Cimanuk hilir yang merupakan saluran akhir debit keluaran Waduk Jatigede.
Pada beberapa ruas di bagian Sungai Cimanuk hilir masih terdapat banjir. Hal diakibatkan
karena adanya debit inflow dari beberapa pertemuan anak sungai Cimanuk dengan Sungai
Utama Cimanuk hilir. Selain itu pada bagian hilir Sungai Cimanuk juga terdapat Bendung
Gerak Rentang yang memiliki batasan kapasitas pintu.
Pada studi ini, dilakukan kajian awal berupa analisa hidrologi dengan menghitung
hujan rancangan menggunakan metode Log Pearson Type III yang kemudian diuji keseuaian
distribusi dengan menggunakan Uji Smirnov – Kolmogorov dan Uji Chi – Square.
Perhitungan debit banjir dilakukan dengan metode HSS Snyder menggunakan program
HEC-HMS versi 4.0. Selanjutnya dilakukan analisa hidrolika untuk mengetahui kondisi
eksisting dengan kala ulang 25 tahun untuk mengetahui seberapa besar dampak banjir
menggunakan bantuan program HEC-RAS versi 4.1.0. Setelah diketahui ruas-ruas lokasi
yang berdampak banjir dipilih perencanaan pengendalian banjir dengan menggunakan
retarding basin. Kemudian dianalisa kembali kemampuan penampang sungai Cimanuk
setelah adanya upaya pengendaliam banjir dengan menggunakan retarding basin
menggunakan bantuan program HEC-RAS versi 4.1.0.
Kata kunci: Banjir, Hilir Sungai, Pertemuan Sungai, Retarding Basin, HEC-RAS
ABSTRACT
Cimanuk River downstream is the output channel from spillway of Jatigede
Reservoir. There is still flooding in some sections in Cimanuk River downstream. It caused
by of the discharge inflow of some joints tributary Cimanuk river with the main river of the
Cimanuk. Also on the Cimanuk River downstream, there is Rentang Dam which has a door
capacity limitation.
In this study, initial study in the form of hydrological analysis by counting the rain
design using the Log Pearson Type III method. Then tested the suitability of the distribution
using the Kolmogorov-Smirnov test and Chi Square test. The calculation of flood discharge
was conducted by Snyder Unit Hydrograph using HEC-HMS program version 4.0.
Furthermore, doing hydraulics analysis to know the existing condition with 25 years period
of time to know how big is the impact of flooding by using HEC-RAS program of 4.1.0
version. After knowing the location of internodes which cause the flood impact, it is chosen
a flood restrain planning using retarding basin. Then, reanalyze the capacity of Cimanuk
river challenger after having an effort of the flood restraint using retarding basin by using
HEC-RAS program of 4.1.0 version.
Keywords: Flood, River downstream, River Junction, Retarding Basin, HEC-RAS
1. PENDAHULUAN
Waduk Jatigede memiliki volume
tampungan air efektif sebesar 876.9 juta
m3 diformulasikan untuk mengairi sawah
pada sistim irigasi rentang seluas 90.000
ha, sebagai sarana penyedia air baku, air
irigasi dan PLTA. Selain itu, Bendungan
Jatigede juga berfungsi untuk mereduksi
banjir di hilir Sungai Cimanuk. Namun
ada hal penting yang masih perlu
dipertimbangkan yaitu adanya debit
inflow dari beberapa pertemuan anak
sungai dengan Sungai Cimanuk hilir yang
merupakan saluran akhir debit keluaran
Waduk Jatigede. Ditambah lagi pada
bagian hilir terdapat Bendung Gerak
Rentang yang memiliki batasan kapasitas
pintu.
Selain itu kondisi alam setempat
seperti curah hujan yang tinggi dan
kondisi Sungai Cimanuk yang berbelok-
belok (meandering) mengakibatkan
adanya gerusan pada bagian luar belokan
dan pengendapan pada bagian dalam
belokan sungai yang cenderung mengarah
ke arah penyempitan sungai sehingga
perlu dilakukan suatu analisa profil aliran
yang bertujuan untuk mengetahui
kemampuan penampang Sungai Cimanuk
dalam menerima debit kala ulang 25 tahun
dan mendapatkan ruas penampang Sungai
Cimanuk yang banjir ditinjau dari hilir
Bendungan Jatigede sampai dengan
Bendung Rentang.
Dalam studi ini dipilih
perencanaan pengendalian banjir dengan
menggunakan kolam retensi atau
retarding basin yang diharapkan dapat
mengurangi puncak banjir yang terjadi
setelah adanya pertemuan antara sungai
Cimanuk dengan anak-anak sungai yang
ada. Selain sebagai pereduksi banjir pada
ruas-ruas yang berdampak banjir,
perencanaan retarding basin diharapkan
mampu mengurangi debit aliran sampai
pada Bendung Gerak Rentang.
Setelah adanya upaya
pengendaliam banjir dengan
menggunakan retarding basin, kembali
dilakukan analisa kemampuan penampang
sungai Cimanuk untuk mengetahui
seberapa besar debit yang tereduksi dan
mengetahui kapasitas debit terhadap
keamanan Bendung Gerak Rentang.
2. BAHAN DAN METODE
Lokasi studi berada di Sungai
Cimanuk Hilir yang ada di bagian hilir
Bendungan Jatigede hingga Bendung
Gerak Rentang.
Data pendukung studi yang
dibutuhkan antara lain adalah data curah
hujan harian digunakan untuk
menganalisa kondisi hidrologi, peta
stasiun hujan digunakan bersama data
curah hujan untuk mencari sebaran curah
hujan rerata, peta Topografi untuk
mengetahui kondisi morfometri sungai
(luas DAS, panjang dan lebar sungai), data
karakteristik geologi sungai untuk
menganalisa profil aliran beserta
kapasitasnya serta data teknis pelimpah
Bendungan Jatigede untuk manganalisa
banjir yang lewat melalui pelimpah (flood
routing).
Secara umum tahapan pengerjaan
yang dilakukan terdiri dari dua tahap,
yang pertama yaitu dengan melakukan
analisa hidrologi dan analisa hidrolika.
Gambar 1. Peta DAS Cimanuk
120 00 0
120 00 0
140 00 0
140 00 0
160 00 0
160 00 0
180 00 0
180 00 0
200 00 0
200 00 0
220 00 0
220 00 0
240 00 0
240 00 0
260 00 0
260 00 0
280 00 0
280 00 0
300 00 0
300 00 0
9160000
9160000
9180000
9180000
9200000
9200000
9220000
9220000
9240000
9240000
9260000
9260000
9280000
9280000
9300000
9300000
9320000
9320000
0 1 0 2 0 3 0 K ilo m e te r s
N
EW
S
L A U T J A W A
B A N D U N G
S U B A N G
B R E B E S
IN D R A M A Y U
S U M E D A N G
C IR E B O N
K U N IN G A N
M A J A L E N G K A
K O T A T A S IK M A L A Y A
K O T A B A N D U N G
K O T A B A N J A R
K O T A C IR E B O N
K O T A C IM A H I
K E M E N T E R IAN P E K E R J A A N U M U M
D IR E K T O R A T J E N D E R A L S U M B E R D A Y A A IR
S N V T P E M B A N G U N A N W A D U K J A T IG E D E
P P K P E R E N C A N A A N D A N A D M IN IS T R A S I
J a la n R a y a B e n d u n g a n K M .1 5
D e s a C i je u n g j in g K e c . J a t ig e d e S u m e d a n g
T e lp . 0 8 1 5 6 4 2 1 8 0 4 F a x . 0 8 1 5 6 4 2 1 8 0 4
K e te r a n g a n :
In s e t :
G a m b a r :
S k a la :
S u m b e r :
P e ta R u p a B u m i D ig i ta l In d o n e s ia
P E T A S U B D A S
D A S C IM A N U K
N
EW
S
L A U T J A W A
W ila y a h K a b u p a te n y a n g t id a k
te rm a s u k D A S C im a n u k
S u b D A S A n a k C im a n u k
S u b D A S C ia l in g
S u b D A S C ia n d a
S u b D A S C ib a l id a
S u b D A S C ib a n g g o n
S u b D A S C ic a c a b a n
S u b D A S C ic a d a s g u n t u n g
S u b D A S C ig u n u n g
S u b D A S C ih e la n g
S u b D A S C ih o n je
S u b D A S C ik a m ir i
S u b D A S C ik e ru h
S u b D A S C ik u ra y
S u b D A S C i lu t u n g
S u b D A S C im a la k a
S u b D A S C im u ja
S u b D A S C ip a n c a r
S u b D A S C ip a n d a y
S u b D A S C ip a r u g p u g
S u b D A S C ip e le s
S u b D A S C ip e u je u h
S u b D A S C i t a m e n g
S u b D A S C i t a r ik
S u b D A S D r a in a s e
S u b D A S R a m b a ta n
B a ta s K a b u p a t e n
W a d u k
S u n g a i
Gambar 2. Sketsa alur Sungai Cimanuk Hilir
2.1. Analisa Hidrologi
Pada studi ini, dilakukan kajian
awal berupa analisa hidrologi. Analisa
hidrologi dilakukan dengan menghitung
hujan rancangan menggunakan metode
Log Pearson Type III yang kemudian diuji
kesesuaian distribusi dengan
menggunakan Uji Smirnov – Kolmogorov
dan Uji Chi - Square. Analisa Curah hujan
jam-jaman menggunakan Metode
PSA007.
Perhitungan debit banjir dilakukan
dengan menggunakan bantuan program
HEC-HMS versi 4.0. Pada studi ini,
elemen – elemen basin yang digunakan
pada program HEC-HMS versi 4.0 antara
lain yaitu source untuk memodelkan aliran
masuk debit inflow waduk Jatigede
dengan metode Flow method
menggunakan Discharge Gage, elemen
basin Reservoirs untuk memodelkan
tampungan waduk Jatigede dengan
memasukkan data teknik spillway Jatigede
dan data top dam Jatigede. Untuk
mentransformasikan data hujan menjadi
aliran pada anak-anak sungai Cimanuk
digunakan elemen Subbasins dengan
menggunakan metode SCS Curve
Number untuk menghitung kehilangan,
metode Recession untuk menghitung
Baseflow atau aliran dasar. Perhitungan
hidrograf banjir pada program HEC-HMS
4.0 pada studi ini digunakan metode
Snyder Unit Hydrograph. Untuk garis
penghubung antar elemen digunakan
elemen Reaches yang berisi data
penelusuran aliran, dalam studi ini
digunakan metode Muskingum dan titik
hubung elemen seperti pertemuan anak
sungai dengan Sungai Cimanuk
digunakan elemen Junctions.
2.2. Analisa Hidrolika
Tahap selanjutnya dilakukan
analisa hidrolika untuk mengetahui
kondisi eksisting dengan kala ulang 25
tahun dengan untuk mengetahui seberapa
besar dampak banjir. Analisa hidrolika
dilakukan dengan menggunakan program
HEC-RAS versi 4.1.0 dengan menginput
data hasil analisa HEC-HMS.
Berikut merupakan bagan alir
pengerjaan program HEC-RAS versi
4.1.0.
Gambar 3. Bagan alir pengerjaan
program HEC-RAS.
Data
Geometri
Sungai
Debit Banjir
Rencana Q25th
Syarat Batas
Aliran
Analisa Profil Aliran
(Unsteady Flow)
Desain Retarding Basin
Analisa Profil Aliran
(Unsteady Flow)
Selesai
Tidak
Ya
Mulai
Kalibrasi Model
Desain Pelimpah
Retarding
Desain Pintu Keluaran
2.3. Perencanaan Retarding Basin Retarding basin merupakan
sebuah bangunan berbentuk kolam
yangdigunakan sebagai suatu tampungan.
Dalam studi ini, retarding basin
diharapkan dapat berfungsi sebagai
penampung air banjir pada musim-musim
hujan dan saat musim kemarau menjadi
penyuplai debit irigasi pada Saluran Induk
Irigasi Sindopraja dan Cipelang yang ada
pada Bendung Gerak Rentang.
Berikut merupakan bagan alir
perencanaan bangunan retarding sebagai
pengendali banjir di Sungai Cimanuk
bagian hilir.
Gambar 4. Bagan alir pengerjaan
retarding basin.
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Dalam studi ini, analisa curah hujan
jam-jaman menggunakan Metode
PSA007 pada kala ulang 25 tahun.
Tabel 1. Distribusi hujan jam-
jaman metode PSA-007
Sumber: Hasil Perhitungan
Analisa banjir rancangan yang
akan dipakai sebagai input data simulasi
hidraulika aliran pada program HEC-RAS
dilakukan dengan bantuan aplikasi
program HEC-HMS versi 4.0.
Berikut merupakan gambar Basin
Model pada program HEC-HMS versi 4.0.
Gambar 5. Basin Model pada
program HEC-HMS versi 4.0
Debit Banjir
Q25th
Section 111
Geometric
data
section 111
Hidrograf
banjir sungai
Cideres &
Cibalida
Selesai
Mulai
Rating curve section
rencana intake
retarding
Tinggi pelimpah
Tinggi muka air di
atas pelimpah
Lebar pelimpah
dengan metode side
weir
Luas lokasi
rencana
retrading
Volume Retarding
Perencanaan pintu
outlet
Gambar 6. Basin Model pada
program HEC-HMS versi 4.0
Tabel 2. Debit inflow (Discharge
Gages) yang menuju ke Waduk
Jatigede
Sumber: Hasil Perhitungan
Tabel 3. Debit aliran hasil simulasi
HEC-HMS Versi 4.0
Sumber: Hasil Perhitungan
Berdasarkan hasil perhitungan debit
rencana tersebut kemudian dipakai
sebagai input data pada analisa profil
aliran dengan menggunakan program
HEC-RAS versi 4.1.0.
Pada program HEC-RAS, reach
boundary condition (kondisi batas)
digunakan dua bagian yaitu kondisi batas
hulu dan kondisi batas hilir. Syarat batas
untuk kondisi hulu digunakan stage and
flow hydrograph yang merupakan
hidrograf yang menyajikan data besar
debit, elevasi muka air dan waktu. Syarat
batas untuk kondisi hilir digunakan rating
curve yang menunjukkan hubungan tinggi
muka air dan debit.
Berikut merupakan hasil analisa
aliran kondisi eksisting.
Gambar 7. Long section kondisi
eksisting hasil simulasi program HEC-
RAS 4.1.0
Tabel 4. Cross Section yang masih
berdampak banjir
Reach Jumlah Cross
Sungai Cimanuk 1 0
Sungai Cimanuk 2 4
Sungai Cimanuk 3 35
Sungai Cimanuk 4 48
Sungai Cimanuk 5 22
Sungai Cimanuk 6 38
Total Cross Banjir 147 cross
Sumber: Hasil simulasi HEC-RAS 4.1.0.
Retarding basin (tampungan
sementara) direncanakan untuk mereduksi
banjir. Meninjau dari hasil analisa
hidrologi, Sungai Cilutung dan Sungai
Cipelang menyumbangkan debit banjir
yang tergolong besar untuk ditampung
sungai Cimanuk. Terbukti setelah
melakukan analisa profil muka air dengan
menggunakan program HEC-RAS,
penampang yang ada setelah pertemuan
Sungai Cimanuk dengan Sungai Cilutung
dan Sungai Cipelang banyak yang
meluber atau tidak cukup untuk
menampung aliran debit yang lewat.
Lokasi pelimpah direncanakan
pada patok 111 yang merupakan titik
terdekat dengan lokasi retarding basin.
Volume reduksi yang direncanakan
didasarkan pada luas lahan tampungan
retarding.
Berikut merupakan posisi
tampungan sementara (retarding basin)
pada sungai Cimanuk.
Gambar 8. Lokasi Rencana Retarding
Basin
Pada studi ini direncanakan
tampungan dengan inlet berupa pelimpah
samping dan outlet berupa sluice gate.
Lebar bendung samping yang dihitung
dengan metode Side Weir adalah sebesar
33 m dan tingggi 4,5 m dengan tampungan
yang direncanakan adalah sebesar 17,682
x 103 m3 dengan luas permukaan 107,167
ha dan kedalaman 15 m.
Dari perhitungan kapasitas
tampungan retarding basin tersebut
kemudian dilakukan kembali analisa
profil aliran kondisi rencana.
Berikut merupakan hasil analisa
aliran kondisi rencana dengan
menggunakan bantuan program HEC-
RAS versi 4.1.0.
Gambar 9. Long section kondisi
setelah ada pengendalian banjir hasil
simulasi program HEC-RAS 4.1.0
Tabel 5. Cross Section yang masih
berdampak banjir
Reach Jumlah Cross
Sungai Cimanuk 1 0
Sungai Cimanuk 2 1
Sungai Cimanuk 3 16
Sungai Cimanuk 4 8
Sungai Cimanuk 5 19
Sungai Cimanuk 6 26
Total Cross Banjir 70 cross
Sumber: Hasil simulasi HEC-RAS 4.1.0.
4. KESIMPULAN DAN SARAN
4.1. Kesimpulan
Berdasarkan hasil perhitungan dan
analisa yang dilakukan, maka dapat
diambil beberapa kesimpulan antara lain
pada kondisi eksisting menggunakan kala
ulang 25 tahun, penampang-penampang
sungai yang tidak dapat menampung
luapan debit banjir terdiri dari 147 cross
dari 340 cross yang ada.
Upaya pengendalian yang
direncanakan adalah dengan
merencanakan retarding basin.
Tampungan yang direncanakan adalah
sebesar 17,682 x 103 m3 dengan luas
permukaan 107,167 ha dan kedalaman 15
m. Setelah adanya upaya pengendalian
banjir, banjir yang telah tereduksi menjadi
sebanyak 77 patok. Sehingga masih
terdapat 70 patok yang masih berdampak
banjir. Apabila dipersentase, patok yang
banjir yang telah tereduksi adalah sebesar
53% didasarkan pada jumlah lokasi (cross
section) patok yang banjir.
Pada kondisi eksisting,
penampang di depan Bendung Gerak
Rentang debit yang lewat melebihi
kapasitas pintu dengan bukaan
Lokasi
Rencana
Retarding
maksimum. Setelah adanya
penanggulangan banjir dengan
menggunakan retarding basin, debit
tereduksi hingga 316,03 m3/dt sehingga
Bendung Gerak Rentang menjadi lebih
aman terhadap bahaya banjir.
Dari analisa perhitungan Rencana
Anggaran Biaya (RAB), dana yang
dibutuhkan untuk pembangunan retarding
basin adalah sebesar Rp 416,700,607,250.
4.2. Saran
Berdasarkan analisa yang telah
dilakukan, ada beberapa saran yang dapat
untuk dilakukan antara lain yaitu pada
area cross section yang masih berdampak
banjir, perlu dilakukan penanganan banjir
berupa perbaikan alur sungai dan
pembangunan tanggul.
Perlu dilakukan pengaturan debit
yang keluar melalui pelimpah Bendungan
Jatigede mengingat pelimpah Bendungan
Jatigede merupakan pelimpah berpintu.
Hal ini untuk mereduksi air yang lewat
pada pelimpah pada waktu-waktu tertentu.
Pada saat debit banjir datang,
selain dengan membuka pintu Bendung
Gerak Rentang dengan tinggi maksimum,
perlu dilakukan pembukaan pintu Saluran
Induk Sindupraja dan Saluran Induk
Cipelang dengan konsekuensi debit yang
diterima pada area irigasi akan melebihi
kapasitas yang dibutuhkan.
Selain itu, perlu dilakukan
pembangunan sebuah bendungan ataupun
kawasan retensi pada anak sungai yang
banyak menyumbangkan debit banjir
untuk Sungai Cimanuk.
DAFTAR PUSTAKA
Asdak, C. 2007. Hidrologi dan
Pengelolaan DAS. Yogjakarta:
Gajah Mada University Press.
Chow, Ven Te. 1997. Hidrolika Saluran
Terbuka. Jakarta: Erlangga.
Harto, Sri. 1993. Analisis Hidrologi.
Jakarta: PT Gramedia Pustaka.
May, R.W.P., B.C. Bromwich, Y.
Gasowski dan C.E. Rickard. 2003.
Hydraulic Design of Side Weir.
Australia: Thomas Telford
Publishing.
Raju, K.G. Ranga. 1986. Aliran Melalui
Saluran Terbuka. Jakarta: Penerbit
Erlangga.
Soewarno. 1995. Hidrologi – Aplikasi
Metode Statistik untuk Analisa
Data Jilid 1. Bandung: Nova.
Soewarno. 1995. Hidrologi – Aplikasi
Metode Statistik untuk Analisa
Data Jilid 2. Bandung: Nova.
Sosrodarsono, Suyono dan K. Takeda.
1989. Bendungan Type Urugan.
Jakarta: PT Pradnya Paramita.
Sosrodarsono, Suyono dan M. Tominaga.
1984. Perbaikan dan Pengaturan
Sungai. Jakarta: PT Pradnya
Paramita.
Suhartanto, Ery. 2008. Panduan HEC-
HMS. Malang: CV Citra Malang.
Triatmojo, Bambang. 1993. Hidraulika I.
Yogjakarta: Betta Ofset.
Triatmojo, Bambang. 1993. Hidraulika II.
Yogjakarta: Betta Ofset.