Seminar Nasional Teknik Sipil e-ISSN: 3064-1012 Vol.
2 No.
November 2024 Penerapan Struktur Parapet dan Tanggul Tanah dalam Pengendalian Banjir Kali Jeroan Hilir di Desa Balerojo.
Kab.
Madiun.
Jawa Timur Samuel Harjanto1*.
Muhammad Arief2.
Rifki Maulana1.
Diwi Jelia Fitri3.
Fanny Aliza Savitri1 Balai Besar Wilayah Sungai Bengawan Solo.
Kementerian PUPR Departemen Geoteknik dan Hidrologi.
PT Berau Coal Balai Wilayah Sungai Sumatera V.
Kementerian PUPR *samuel.
harjanto@pu.
ABSTRAK
Kali Jeroan merupakan salah satu sungai yang hampir setiap tahunnya terjadi curah hujan yang tinggi sehingga mengakibatkan banjir dan ketidakmampuan sungai mengaliri debit air dari hulu yang begitu besar.
Banjir yang menggenangi area pemukiman yang berada di sekitar sempadan sungai setinggi 0,5 Ae 1,50 m dan menutupi akses jalan antar desa di daerah Balerejo.
Kab.
Madiun mengakibatkan aktivitas warga menjadi terhenti selama banjir.
Akibat dari tata ruang yang berahli fungsi paada daerah hulu serta ilegal dalam pemanfaatan sumber daya alam sehingga regim Kali Jeroan mejadi terpengaruh.
Adanya ketidakmampuan penampang sungai kali jeroan adalah salah satu penyebab banjir di beberapa titik pemukiman di daerah Balerejo.
Sehingga dilakukan pembangunan infrastruktur pengendalian banjir berupa Parapet dan Tanggul Tanah di beberapa titik meluapnya banjir tersebut.
Penelitian bertujuan menganalisis efektifitas pembangunan pencegah banjir terhadap banjir yang dapat dikurangi, yang ditunjukkan dengan penurunan elevasi muka air di Kali Jeroan melalui pemodelan HEC-RAS.
Simulasi HEC-RAS menunjukkan hasil untuk kondisi eksisting dengan rencana debit banjir siklus 100 tahun, bahwa muka air banjir meluap dengan ketinggian antara 0,5 m hingga 1,59 m.
Setelah dilakukannya peningkatan parapet dan peningkatan tanggul tanah, didapatkan elevasi muka air banjir tidak mengalami overtopping, sehingga banjir dapat diantisipasi.
Kata Kunci: Kali Jeroan.
Parapet.
Banjir.
HEC-RAS.
Pengendalian Banjir
PENDAHULUAN
Banjir dan longsor adalah bencana yang sulit diprediksi, yang terjadi akibat berbagai faktor dari alam dan aktivitas manusia yang berhubungan dengan pemakaian sumber daya alam, yang pada gilirannya mengurangi fungsi hidrologis ekosistem di suatu DAS.
Hujan bukan menjadi satu satunya penyebab kebanjiran, melainkan adanya dipengaruhi oleh faktor Sementara itu, tanah longsor sangat dipengaruhi oleh kerentanannya terhadap gerakan tanah .
aktor geolog.
dan curah hujan.
Oleh karena itu, perlu dilakukan manajemen penanggulangan bencana banjir dan longsor yang mencakup pencegahan, kesiapsiagaan, mitigasi, tanggap darurat, rehabilitasi, dan rekonstruksi.
Salah satu sering terjadinya banjir di Kabupaten Madiun adalah meningkatnya debit air pada saat terjadi hujan sehingga kapasitas sungai tidak mampu menampung dan mengalirkan debit air yang ada.
Dalam rangka mengatasi masalah tersebut perlu disusun Received: 9 September 2024.
Accepted: 28 Oktober 2024 Seminar Nasional Teknik Sipil e-ISSN: 3064-1012 Vol.
2 No.
November 2024 rencana pengendalian banjir terpadu dengan harapan dapat memberikan solusi pengendalian banjir di Kali Jeroan sehingga rencana pembangunan tanggul tanah dan parapet yang akan dilakukan di wilayah sungai tersebut dapat terintegrasi dengan sistem pengendalian banjir yang direncanakan.
Adapun pengendalian banjir dengan membangun tanggul tanah dan parapet nantinya bisa dijadikan sebagai solusi dari permasalahan tersebut sehingga pembangunan infrastruktur pengendalian banjir bisa menjadi solusi untuk pengurangan dampak akibat dari banjir.
METODE PENELITIAN
Beberapa data diperlukan dalam penelitian, meliputi data perencanaan struktur parapet, tanggul, curah hujan, topografi dan geometri sungai.
Data curah hujan yang digunakan berasal dari 14 stasiun terdekat untuk periode 2010 hingga 2022, sementara data perencanaan normalisasi Kali Jeroan diperoleh dari Balai Besar Wilayah Sungai Bengawan Solo.
Setelah data terkumpul, kemudian data diolah dan dianalisis menggunakan HEC-RAS untuk memodelkan genangannya.
Gambar 1.
Peta Daerah Aliran Sungai Jeroan Received: 9 September 2024.
Accepted: 28 Oktober 2024 Seminar Nasional Teknik Sipil e-ISSN: 3064-1012 Vol.
2 No.
November 2024 Gambar 2.
Bagan Alir Penelitian Banjir dan Pengendaliannya Banjir adalah bencana yang terjadi ketika air menggenang di area dengan dataran yang rendah dan bisa juga disebabkan oleh tingginya curah hujan.
Banjir umumnya disebabkan oleh keadaan alam, namun aktivitas orang sekitar juga berperan, seperti pembangunan struktural suatu proyek, dan penyempitan sungai atau saluran drainase di perkotaan.
Banjir terjadi saat air meluap karena saluran pembuangan tidak mampu menampungnya atau aliran air terhambat, sehingga menggenangi wilayah di sekitarnya (Suripin, 2.
Secara garis besar, banjir dipicu oleh dua faktor utama: faktor alam dan aktivitas manusia.
Faktor alam mencakup intensitas hujan, karakteristik fisiografi, proses erosi dan sedimentasi, kapasitas sungai, serta dampak pasang surut air laut.
Di sisi lain, faktor yang berasal dari aktivitas manusia meliputi perubahan pada daerah aliran sungai, keberadaan permukiman kumuh, dan akumulasi sampah.
Salah satu upaya pengendalian banjir dengan metode non-struktural adalah dengan mengidentifikasi risiko banjir yang disebabkan oleh perubahan penggunaan lahan, seperti konversi kebun menjadi kawasan industri.
Tujuan dari pendekatan ini adalah untuk mengelola risiko banjir dan menentukan apakah area tersebut masih aman untuk dijadikan Received: 9 September 2024.
Accepted: 28 Oktober 2024 Seminar Nasional Teknik Sipil e-ISSN: 3064-1012 Vol.
2 No.
November 2024 kawasan industri, serta untuk mengurangi potensi risiko banjir.
Sebagai alternatif, penanganan banjir dengan pendekatan struktural dapat dilakukan melalui pembangunan tanggul di sepanjang sungai, yang berfungsi untuk mencegah air sungai meluap ke area Di sisi lain, masyarakat menerima informasi tentang lokasi-lokasi rawan banjir, sebagai antisipasi apabila terjadi banjir sehingga tidak ada lagi kerugian ataupun korban seperti peristiwa sebelumnya.
Pengendalian banjir dapat dilakukan dengan dua metode, yaitu metode struktural dan non-struktural.
Beberapa contoh metode struktural meliputi normalisasi alur sungai dan tanggul, pembuatan sudetan, pembangunan checkdam, serta pembuatan lapisan pelindung pada lereng.
Analisa Hidrologi Dalam merancang bangunan untuk pengendalian banjir di suatu sungai, analisis hidrologi menjadi langkah yang sangat krusial.
Tujuan dari analisis ini adalah untuk memprediksi kemungkinan kejadian banjir dengan menginterpretasikan data hidrologi yang berasal dari catatan historis (Zahrul Umar, 2.
Curah hujan rencana merupakan nilai kedalaman hujan yang dijadikan referensi dalam perencanaan infrastruktur air.
Data ini diperoleh dari stasiun pengamatan hujan yang memengaruhi Daerah Aliran Sungai (DAS) terkait.
Selanjutnya, data tersebut dianalisis secara statistik untuk mengidentifikasi jenis distribusinya (C.
Soemarto, 1.
Dari jenis distribusi yang telah ditentukan, curah hujan untuk periode ulang tertentu dihitung dan diuji validitasnya menggunakan metode Chi Kuadrat dan Kolmogorov-Smirnov untuk memastikan kesesuaiannya.
Selanjutnya, intensitas hujan dihitung dengan metode Mononobe, yang merupakan modifikasi dari formula untuk curah hujan dalam durasi pendek (Loebis, 1.
Debit banjir rencana dihitung menggunakan metode hidrograf satuan sintetis (HSS) Nakayasu, yang didasarkan pada data curah hujan rencana.
Metode ini menghubungkan distribusi curah hujan selama durasi 5 jam untuk berbagai periode ulang, yaitu 2, 5, 10, 25, 50, dan 100 tahun (Zahrul Umar, 2.
Pemodelan Genangan dengan Program HECRAS 6.
HEC-RAS adalah perangkat lunak untuk pemodelan aliran sungai yang dikembangkan oleh Hydrologic Engineering Center (HEC), sebuah divisi dari Institute for Water Resources (IWR) yang berada di bawah US Army Corps of Engineers (USACE).
HEC-RAS digunakan untuk pemodelan aliran sungai secara satu dimensi .
D) dan dua dimensi .
D), baik dalam kondisi aliran permanen .
maupun non-permanen .
Versi terbaru, yaitu HEC-RAS 4.
1, dirilis pada Januari 2010.
Beberapa komponen utama dalam HEC-RAS 2D antara lain:
Untuk menghitung profil pada muka aliran dalam kondisi permanen.
Untuk simulasi aliran non permanen Received: 9 September 2024.
Accepted: 28 Oktober 2024 Seminar Nasional Teknik Sipil e-ISSN: 3064-1012 Vol.
2 No.
November 2024 Untuk menghitung transportasi sedimen Untuk menghitung kualitas pada air Komponen-komponen ini sangat krusial dalam HEC-RAS, yang mengandalkan data geometri dan prosedur perhitungan hidraulika yang serupa.
Setelah perhitungan tinggi muka air selesai, fitur desain dapat diterapkan.
HEC-RAS juga dilengkapi dengan antarmuka pengguna grafis (GUI) yang memfasilitasi analisis hidraulik, pengelolaan data, serta penyimpanan data, grafik, dan laporan.
Data yang kemudian dibutuhkan untuk pengolahan permodelan banjir dikawasan ini yaitu data hasil pengukuran di area tersebut dan boundary condition hulu dan hilir.
Output dari data hasil pengukuran yaitu berupa penampang melintang sungai, profil memanjang sungai serta peta situasi / layout sungai, sedangkan boundary condition di hulu adalah hidrograf dan di hilir adalah normal depth .
ormal slop.
Data hasil pengukuran lapangan adalah data yang diperlukan untuk permodelan 1 dimensi.
Melalui Hec-Ras bisa memunculkan 2 kondisi, yaitu:
Hasil dari permodelan Hec-Ras dapat mensimulasi area genangan banjir dengan siklus ulang 25 tahun.
Simulasi kedalaman air pada wilayah banjir dengan kala ulang 25 tahun.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Perhitungan curah hujan rata-rata dengan Metode Aljabar Data yang telah dihimpun adalah data hujan maksimum tahunan dari 14 stasiun hujan.
Kemudian diambil rerata dari ke semua stasiun hujan tersebut, untuk di analisa hujan rencanannya dari rerata hujan yang diperoleh maka diambil data hujan maksimum pada setiap tahunnya sebagaimana yang disajikan berikut.
Tabel 1.
Tahun Curah Hujan Maksimum Tahunan Hujan Maksimum Harian Rata-rata .
Received: 9 September 2024.
Accepted: 28 Oktober 2024 Seminar Nasional Teknik Sipil e-ISSN: 3064-1012 Vol.
2 No.
November 2024 (Sumber : Hasil Perhitungan, 2.
Analisis Hidrologi Berdasarkan data curah hujan guna menghitung debit banjir, analisis terlebih dahulu Analisis statistik distribusi curah hujan harian maksimum adalah analisis yang Metode Distribusi Normal.
Log Normal.
Gumbel, dan Log Pearson Type i adalah metode yang sering digunakan untuk mencari curah hujan rencana.
Setelah itu, melakukan uji kesesuaian memakai Metode Chi Kuadrat dan Metode Kolmogorov-Smirnov untuk memastikan apakah hasil perhitungan curah hujan rencana dapat diterima atau Tabel 2.
Prakiraan Curah Hujan Rencana Curah Hujan Rencana No.
Periode Ulang (T) Metode Distribusi Frekuensi Normal Log Normal Gumbel Log Pearson Type i (Sumber : Hasil Perhitungan, 2.
Tabel 3.
Hasil Chi-Kuadrat Hitung (N.
Chi-Kuadrat Kritis (N2c.
Rekapitulasi Perhitungan pada Uji Distribusi Probablitas Uji Chi Kuadrat Log Pearson Tipe Normal Log Normal Gumbel i Received: 9 September 2024.
Accepted: 28 Oktober 2024 Seminar Nasional Teknik Sipil e-ISSN: 3064-1012 Vol.
2 No.
November 2024 Hipotesa Oke Hasil Normal Log Normal Gumbel Log Pearson Type i Oke Oke Oke Oke Smirnov Hitung .
P ma.
Smirnov Kritis .
P kriti.
Hipotesa Oke Oke Uji Smirnov Kolmogorov Oke (Sumber : Hasil Perhitungan, 2.
Berdasarkan hasil perhitungan uji chi kuadrat dan Kolmogorov-Smirnov, semua distribusi probabilitas dapat diterima karena nilai chi kuadrat hitung dan delta P hitung lebih kecil daripada nilai chi kuadrat kritis dan delta P kritis.
Oleh karena itu, distribusi probabilitas yang digunakan untuk curah hujan rencana adalah distribusi Gumbel, karena nilai chi kuadrat hitung dan delta P hitungnya paling kecil.
Tabel 4.
Rekapitulasi Curah Hujan Rencana dan Debit Rencana Debit Periode Ulang Curah Hujan Rencana .
3/d.
(Sumber : Hasil Perhitungan, 2.
Dalam penelitian ini, analisis debit banjir rencana dilakukan menggunakan metode HSS Nakayasu dan metode rasional.
Namun, untuk simulasi selanjutnya, debit banjir yang digunakan adalah debit dengan metode HSS Nakayasu, karena nilai Q25 dari metode tersebut lebih mendekati debit banjir yang terukur di lapangan.
Pemodelan Genangan dengan HECRAS Pemodelan genangan dilakukan menggunakan perangkat lunak Ras Mapper HECRAS 5.
Simulasi yang digunakan adalah analisis aliran tidak stabil .
nsteady flow analysi.
karena aliran sungai dianggap berubah seiring waktu.
Data aliran dimasukkan berdasarkan debit rencana per jam yang dihitung menggunakan metode Nakayasu dengan periode ulang 25 tahun.
Pemilihan periode ulang 25 tahun ini didasarkan pada pendekatan genangan banjir dengan kondisi saat ini.
Received: 9 September 2024.
Accepted: 28 Oktober 2024 Seminar Nasional Teknik Sipil e-ISSN: 3064-1012 Vol.
2 No.
November 2024 Geometri sungai juga menjadi pertimbangan dalam permodelan ini, yang telah tersedia dalam peta kontur yang dimasukkan pada awal proses pemodelan.
Berikut ini adalah hasil simulasi pemodelan genangan pada Kali Jeroan.
(Sumber : Hasil Running Hec-RAS 6.
1, 2.
Gambar 3.
Pemodelan Genangan Kali Jeroan pada Kondisi Eksisting (Sumber : Hasil Running Hec-RAS 6.
1, 2.
Gambar 4.
Pemodelan Genangan Kali Keroan setelah dilakukan peningkatan tanggul Received: 9 September 2024.
Accepted: 28 Oktober 2024 Seminar Nasional Teknik Sipil e-ISSN: 3064-1012 Vol.
2 No.
November 2024 (Sumber : Hasil Running Hec-RAS 6.
1, 2.
Gambar 5.
Penampang Melintang P.
196 Kondisi Eksisting (Sumber : Hasil Running Hec-RAS 6.
1, 2.
Gambar 6.
Penampang Melintang P.
196 Setelah Peningkatan Tanggul (Sumber : Hasil Running Hec-RAS 6.
1, 2.
Gambar 7.
Penampang Melintang P.
179 Kondisi Eksisting Received: 9 September 2024.
Accepted: 28 Oktober 2024 Seminar Nasional Teknik Sipil e-ISSN: 3064-1012 Vol.
2 No.
November 2024 (Sumber : Hasil Running Hec-RAS 6.
1, 2.
Gambar 8.
Penampang Melintang P.
179 Setelah Peningkatan Tanggul (Sumber : Hasil Running Hec-RAS 6.
1, 2.
Gambar 9.
Penampang Melintang P.
167 Kondisi Eksisting Received: 9 September 2024.
Accepted: 28 Oktober 2024 Seminar Nasional Teknik Sipil e-ISSN: 3064-1012 Vol.
2 No.
November 2024 (Sumber :
Hasil Running Hec-RAS 6.
1, 2.
Gambar 10.
Penampang Melintang P.
167 Setelah Peningkatan Tanggul Tabel 5.
Lokasi Periode Ulang Q25 3/d.
Q25
Q25
Q25
Q25
Q25
Q25
Hasil Simulasi HECRAS Kondisi Eksisting Normalisasi Eksisting Normalisasi Eksisting Normalisasi Elevasi .
MAB Meluap .
Keterangan Banjir Aman Banjir Aman Banjir Aman (Sumber : Hasil Perhitungan dan Running Hec-RAS 6.
1, 2.
Pada simulasi pemodelan genangan menggunakan HECRAS, titik kontrol ditentukan pada cross P.
179, dan P.
167 karena lokasi tersebut berada di sekitar area pemukiman warga.
Tujuan dari penentuan titik kontrol ini adalah untuk mengamati reduksi genangan yang terjadi.
Hasil simulasi HEC-RAS menunjukkan bahwa pada kondisi eksisting, muka air banjir meluap dengan ketinggian antara 0,50 m hingga 1,59 m untuk debit banjir rencana dengan periode ulang 25 tahun.
Dengan dilakukannya peningkatan parapet dan peningkatan tanggul tanah, didapatkan elevasi muka air banjir tidak mengalami overtopping, sehingga dapat mengantisipasi banjir yang terjadi.
KESIMPULAN
Kesimpulan Kesimpulan yang didapatkan dari analisis adalah:
Besarnya hujan rencana Kali Jeroan pada periode X2=73.
84 mm X5=93.
23 mm.
X10=106.
07 mm X25=122.
30 mm.
X50=134.
34 mm X100=146.
29 mm.
Hujan rencana ini Received: 9 September 2024.
Accepted: 28 Oktober 2024 Seminar Nasional Teknik Sipil e-ISSN: 3064-1012 Vol.
2 No.
November 2024 didapatkan dari perhitungan Distribusi Probablitas Log Pearson Tipe i yang telah diuji dengan Metode Chi Kuadrat dan Metode Smirnov Kolmogorof.
Besarnya debit banjir rencana Kali Jeroan pada periode Q2=349.
678 m3/dt.
Q5=440.
719 m3/dt.
Q10=482.
637 m3/dt.
Q25=577.
156 m3/dt.
Q50=633.
556 m3/dt.
Q100=689.
739 m3/dt.
Didapatkan dari perhitungan metode HSS Nakayasu yang telah disesuaikan dengan debit yang terjadi di lapangan.
Ada 2 Alternatif yang dilakukan dalam penanganan banjir di sekitar kali jeroan yaitu peningkatan infrastruktur parapet dan peningkatan tanggul tanah existing Berdasarkan hasil simulasi pemodelan genangan dengan HECRAS, titik kontrol berada di cross P.
179, dan P.
167 karena pada cross tersebut berada di sekitar rumah warga.
Hal ini bertujuan untuk melihat reduksi genangan yang terjadi.
Berdasarkan hasil simulasi HEC-RAS yang telah dilakukan, didapatkan muka air banjir meluap setinggi 0.
50 m s/d 1.
59 m pada kondisi eksisting untuk debit banjir rencana periode ulang 25 tahun.
Dengan dilakukannya peningkatan parapet dan peningkatan tanggul tanah, didapatkan elevasi muka air banjir tidak mengalami overtopping, sehingga dapat mengantisipasi banjir yang terjadi.
Saran Peniliti menyarankan berdasarkan hasil yang telah didapat, guna merekomendasi dalam optimalisasi dalam penelitian selanjutnya:
Pemerintah harus melakukan pemeliharaan dan operasi secara rutin supaya bangunan normalisasi sungai bisa berfungsi dengan baik Agar sarana dan prasarana terjaga dengan baik, masyarakat diharapkan juga ikut Pemerintah diharapkan melakukan restorasi hutan sangat diperlukan guna mengurangi debit banjir.
UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis mengucapkan puji syukur kepada Allah SWT yang telah memberikan nikmatNya hingga saat ini.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Balai Besar Wilayah Sungai Bengawan Solo dan pihak terkait yang telah membantu kami dalam menyelesaikan penelitian ini.
DAFTAR PUSTAKA