Jurnal
TEKNIK SIPIL TERAPAN
http://jurnal.
JTST, 7 .
, 2025, 11-21
Pemodelan Pengendalian Banjir Pada Sungai Mahawu Kota Manado Menggunakan Aplikasi Hec-Ras Ronald F.
Parengkuan1.
Isri R.
Mangangka2.
Cindy Supit3 Program Studi S2 Teknik Sipil.
Fakultas Teknik.
Universitas Sam Ratulangi.
Manado E-mail: rfphars@gmail.
Abstrak Banjir karena meluapnya Sungai Mahawu disebabkan oleh intensitas hujan tinggi, alih fungsi lahan, penyempitan badan sungai dan kapasitas tampung sungai berkurang.
Banjir yang terjadi menyebabkan kerugian besar dan mengancam keselamatan penduduk.
Penanganan pengendalian banjir Sungai Mahawu sangat mendesak, karena itu diperlukan studi pengendalian banjir untuk mendapatkan konsep penanganan yang efektif.
Pemodelan menggunakan HEC-RAS 1 2D untuk mendapatkan kondisi genangan debit banjir kala ulang 2, 5, 10, 25, dan 50 tahun.
Hasil penelitian debit banjir setiap kala ulang adalah 38.
7 m3/det, 64.
4 m3/det, 89.
3 m3/det, 5 m5/det, 174.
2 m3/det dengan luas genangan adalah 10.
96 Ha, 11.
83 Ha, 18.
23 Ha, 19.
Ha dan 72.
07 Ha.
Konsep penanganan yang dipilih dalam penelitian ini adalah gabungan normalisasi sungai, tanggul banjir dan floodway.
Konsep penanganan yang efektif hasil pemodelan yaitu untuk kala ulang 2 tahun normalisasi lebar sungai 20 m dan tanggul banjir tinggi 4 meter (Skenario .
, kala ulang 5 tahun normalisasi lebar sungai 30 m dan tanggul banjir tinggi 5 meter (Skenario 2B), kala ulang 10 tahun normalisasi lebar sungai 30 m, tanggul banjir tinggi 5 meter dan floodway (Skenario .
Hasil pemodelan dengan 3 konsep pengendalian untuk debit banjir kala ulang 25 tahun yang berdampak pengurangan luas genangan adalah skenario 3 sebesar 38.
60 %.
Kata Kunci: Pengendalian Banjir.
Genangan.
HEC RAS.
Sungai Mahawu.
Abstract Floods caused by the overflow of the Mahawu River are due to high rainfall intensity, land use change, river channel narrowing, and reduced river capacity.
These floods have resulted in significant losses and threaten the safety of residents.
Urgent flood control measures are needed for the Mahawu River, requiring a flood control study to develop effective management Modeling using HEC-RAS 6.
1 2D was employed to simulate inundation conditions for flood return periods of 2, 5, 10, 25, and 50 years.
The study found flood discharge rates for each return period: 38.
7 m3/sec, 64.
4 m3/sec, 89.
3 m3/sec, 132.
5 m3/sec, and 174.
2 m3/sec, with corresponding inundation areas of 10.
96 Ha, 11.
83 Ha, 18.
23 Ha, 19.
67 Ha, and 72.
07 Ha The selected flood control concept in this research combines river normalization, flood embankments, and floodways.
The most effective flood management concept resulting from the modelling includes, for a 2-year return period, river width normalization 0f 20 meters and flood embankment height 0f 4 meters .
for a 5-year return period, river width normalization 0f 30 meters and flood embankment height 0f 5 meters.
cenario 2B).
and a 10year return period, river width normalization 0f 30 meters, flood embankment height 0f 5 meters, and floodways .
The modeling results show that for the 25-year return period, the reduction in inundation area was 38.
60 % for Scenario 3.
Keywords: Flood Control.
Inundation.
HEC-RAS.
Mahawu River.
Copyright A 2025 Authors.
This is an open access article distributed under the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited PENDAHULUAN Kota Manado adalah ibu kota Propinsi Sulawesi Utara yang setiap tahun diperhadapkan dengan permasalahan banjir.
Terdapat 5 .
Sungai besar yang melewati kota Manado, yaitu Sungai Bailang.
Sungai Tikala.
Sungai Tondano.
Sungai Sario dan Sungai Malalayang.
Selain sungai besar terdapat sungai Ae sungai kecil yang melintasi Kota Manado, diantaranya adalah Sungai Mahawu yang merupakan anak Sungai Bailang memanjang dari hulu ke hilir sepanjang 235 Km dan melintasi beberapa kecamatan yaitu kecamatan Tuminting, kecamatan Singkil, kecamatan bunaken dan kecamatan mapanget di Kota Manado.
Sungai Mahawu adalah salah satu Sungai yang setiap tahun menyebabkan banjir di Kota Manado yaitu di wilayah kecamatan Tuminting.
Banjir yang terjadi setiap tahun menunjukkan bahwa kapasitas tampung sungai Mahawu sudah tidak mampu lagi untuk menampung dan mengalirkan debit banjir sehingga setiap kali terjadi hujan dengan intensitas tinggi akan menyebabkan banjir.
Hujan dengan intensitas yang tinggi mengakibatkan limpasan aliran permukaan mengalir dengan cepat menuju ke badan sungai, perubahan penampang sungai akibat sedimentasi menyebabkan debit kapasitas penampang sungai tidak mampu menampung debit maksimum dan mengakibatkan daerah genangan banjir (Zevri dan Purwantoro, 2.
Sebagaimana penyebab banjir di kota Manado, meluapnya Sungai Mahawu disebabkan antara lain oleh curah hujan intensitas tinggi, perubahan tata guna lahan, kapasitas tampung sungai kecil karena penduduk mendirikan rumah di sempadan sungai, sedimentasi, erosi dan sampah menyebabkan sungai menjadi dangkal dan gampang meluap (Rinaldi et al.
, 2.
Terakhir pada tanggal 2 maret 2024 terjadi curah hujan intensitas tinggi dengan kategori sangat lebat yaitu 218 mm sehingga mengakibatkan meluapnya sungai Mahawu dan menggenangi permukiman warga dengan tinggi genangan 80 Ae 100 cm (BWS Sulawesi I.
Kejadian banjir yang berulang setiap tahun mengakibatkan kerugian yang besar dan mengancam keselamatan penduduk yang bermukim di wilayah genangan banjir Sungai Mahawu.
Berdasarkan uraian di atas maka perlu dilakukan upaya pengendalian banjir yang tepat dan terpadu untuk meminimalisir kerugian akibat banjir (Al Amin et al.
Salah satu upaya yang dilakukan pemerintah adalah dengan melakukan normalisasi sungai tetapi masih belum cukup untuk mengendalikan banjir yang terjadi setiap tahun akibat meluapnya Sungai Mahawu.
Agar lebih efektif dalam melakukan pengendalian banjir adalah dengan melakukan normalisasi sungai dan Pembangunan tanggul banjir (Zevri dan Purwantoro, 2.
Untuk mendapatkan rencana desain pengendalian banjir yang seusai harus diketahui karakteristik banjir berupa luasan/cakupan genangan, kedalaman genangan, dan kecepatan aliran anjir (Al Amin et al.
Setiap terjadi banjir akibat limpasan air Sungai Mahawu selalu menggenangi daerah permukiman di hilir daerah aliran sungai Mahawu.
Pemetaan genangan akibat banjir harus melalui analisis hidrologi dan analisis hidrolika untuk menentukan debit banjir rencana, kapasitas penampang sungai Mahawu, luas genangan dan kedalaman genangan (Al Amin et al.
Agar daerah genangan banjir sungai Mahawu dapat dianalisis dengan detail dan mendekati kejadian sebenarnya maka perlu dilakukan pemodelan menggunakan aplikasi HEC-RAS dua dimensi (Gunawan et al.
Selain untuk medapatkan genangan akibat banjir, pemodelan dengan aplikasi HEC-RAS juga dilakukan terhadap skenario penanganan banjir gabungan normaliasi, tanggul banjir dan floodway.
Berdasarkan uraian di atas maka perlu dilakukan upaya pengendalian banjir untuk mengetahui kapasitas tampung eksisting Sungai Mahawu, berapa besar debit banjir kala ulang 2, 5, 10, 25, dan 50 tahun serta kondisi genangan banjir untuk setiap kala ulang.
Manfaat dari hasil Jurnal Teknik Sipil Terapan (JTST), e-ISSN 2714-7843 penelitian ini adalah untuk mendapatkan konsep pengendalian banjir Sungai Mahawu secara struktural yang maksimal sehingga dapat meminimalisir kerugian akibat banjir yang terjadi setiap METODE PENELITIAN Tempat, atau lokasi penelitian, yang diambil yaitu Daerah Aliran Sungai (DAS) Mahawu di Kota Manado.
Sedangkan, waktu penelitian dilaksanakan selama empat bulan dimulai dari persiapan, studi literatur, pengumpulan data, sampai dengan penyusunan hasil penelitian.
1 Pengumpulan Data Data yang digunakan dalam penelitian ini:
A Data curah hujan minimal 10 tahun terkahir yang diperoleh instansi Balai Wilayah Sungai Sulawesi I A Data Digital Elevation Model (DEM) menggunakan DEMNAS yang merupakan produk dari Badan Informasi Geospasial (BIG).
A Data Tutupan Lahan menggunakan peta Rupa Bumi Indonesia (RBI) yang diperoleh dari website BIG.
A Data Kejadian Banjir berdasarkan data di instansi Balai Wilayah Sungai Sulawesi I.
2 Prosedur Penelitian Tahap awal penelitian yaitu dengan melakukan survey lapangan untuk mengetahui kondisi dan permasalahan Sungai Mahawu Kota Manado.
Selanjutnya melakukan studi literatur dan pengumpulan data.
Berdasarkan data hujan harian maksimun dilakukan analisis hidrologi dengan aplikasi HEC-HMS untuk mendapatkan debit banjir kala ulang 2, 5, 10, 25 dan 50 tahun (Wasono et al.
Sedangkan analisis hidrolika dilakukan dengan menggunakan aplikasi HEC-RAS 6.
1 unsteady flow 2D.
Pemodelan diawali dengan simulasi kondisi banjir eksisting pada daerah hilir sungai Mahawu untuk mengetahui luas dan daerah genangan pada saat banjir dengan kala ulang 2, 5, 10, 25 dan 50 tahun.
Selanjutnya pemodelan dilakukan terhadap 3 skenario pengendalian banjir yaitu: Skenario 1 dengan melakukan normalisasi sungai.
Skenario 2 kombinasi normalisasi sungai dan tanggul banjir.
Sedangkan skenario 3 kombinasi normalisasi sungai, tanggul banjir dan floodway (Modul metode pengendalian banjir, 2.
HASIL DAN PEMBAHASAN
1 Analisis Curah Hujan Luas daerah aliran Sungai Mahawu yaitu 11.
77 Km2, dimana DAS Mahawu merupakan sub dari DAS Bailang.
Analisis curah hujan menggunakan data curah hujan harian maksimum pos penakar hujan Talawaan (Pos MRG Talawaan-Talawaan.
BWS Sulawesi I) dengan 39 tahun pengamatan sejak tahun 1978 sampai dengan tahun 2022.
Persyaratan dalam perhitungan banjir rancangan untuk analisis frekuensi data dari periode pencatatan sebaiknya lebih dari 20 tahun .
seri dat.
data curah hujan (Widyasari, 2.
Data curah hujan harian maksimum pos hujan Talawaan dapat dilihat pada Tabel 1.
Jurnal Teknik Sipil Terapan (JTST), e-ISSN 2714-7843 Gambar 1.
Peta Sub DAS Mahawu dan Pos ARR MRG Talawaan Data curah hujan harian maksimum pada Tabel 1.
dijadikan sebagai curah hujan rata-rata wilayah yang terjadi pada daerah aliran Sungai Mahawu.
Tabel 1.
Data Curah Hujan Harian Maksimum Pos Hujan Talawaan Hujan Harian Maksimum Hujan Harian Maksimum Tahun Tahun .
Jurnal Teknik Sipil Terapan (JTST), e-ISSN 2714-7843 2 Analisis Curah Hujan Rencana Perhitungan curah hujan rencana menggunakan metode analisis distribusi frekuensi.
Distribusi probabilitas atau distribusi peluang adalah suatu distribusi yang menggambarkan peluang dari sekumpulan varian sebagai pengganti frekuensinya (Monica et al.
, 2.
Analisis frekuensi dapat dilakukan dengan seri data yang diperoleh dari rekaman data baik data hujan maupun data debit, sehingga diperlukan data yang cukup panjang (Widyasari, 2.
Metode perhitungan curah hujan rencana menggunakan metode distribusi frekuensi Normal.
Log Normal.
Gumbel dan Log Person i seperti pada Tabel 2.
Tabel 2.
Hasil Perhitungan analisis distribuis frekuensi curah hujan DAS Mahawu >= X.
Proba-
Kala NORMAL
Ulang LOG-PEARSON
i Curah Hujan (MM) Menurut Probabilitasnya LOG-NORMAL
GUMBEL
Hasil perhitungan dilakukan uji kesesuaian distribusi frekuensi dengan uji Chi-Kuadrat dan Smirnov-Kolmogorov pada Tabel 3, untuk menentukan distribusi yang akan digunakan sebagai curah hujan rencana (Novalisae dan Ferdinandus, 2.
Distribusi curah hujan terpilih hasil uji kesesuaian adalah distribusi Log-Pearson i sebagai curah hujan rencana dan dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 3.
Uji Kesesuain Distribusi Frekuensi Curah Hujan DAS Mahawu
Distribusi
Normal
Log Normal
Gumbel
Log Pearson i 15,231 1,385 Xcr
5,991
5,991
5,991
3,841
Hipotesa
Ditolak Diterima Ditolak Diterima Uji Chi Square Jurnal Teknik Sipil Terapan (JTST), e-ISSN 2714-7843
Uji Smirnov
Kolmogorof
Dmax
0,179
0,123
0,133
0,048
Dkritik
0,214
0,214
0,214
0,214
Hipotesa Diterima Diterima Diterima Diterima Tabel 4.
Curah Hujan Rencana Kala Ulang Curah Hujan .
3 Hujan Jam-Jaman Distribusi hujan jamAejaman merupakan pembagian intensitas hujan berdasarkan polahujan suatu daerah (Limpong et al.
, 2.
Pola hujan jam-jaman memakai pola untuk kota Manado dan sekitarnya (Salem et al.
, 2.
Distribusi hujan jam-jaman kala ulang 2, 5, 10, 25, 50 dan 100 tahun dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3.
Distribusi Hujan Jam-Jaman Kala Ulang 2, 5, 10, 25, 50 dan 100 Tahun Kala Ulang Jam Ke 2 tahun 5 tahun 10 tahun 25 tahun 50 tahun 100 tahun 4 Analisis Debit Banjir Rencana Analisis debit banjir rencana menggunakan Snyder Unit Hydograph program HEC-HMS.
Aplikasi HEC-HMS menghasilkan perhitungan debit banjir rencana dari suatu DAS (Daerah Aliran Sunga.
dengan data Ae data yaitu: batas DAS dan Sub DAS, hujan rencana distribusi jamjaman dan kondisi parameter DAS terkait dengan tata guna lahan (Gaffar et al.
, 2.
Dalam Jurnal Teknik Sipil Terapan (JTST), e-ISSN 2714-7843 menentukan debit banjir berbagai kala ulang sangatlah penting untuk dilakukan kalibrasi dengan kejadian yang sebenarnya untuk mendapatkan parameter-parameter daerah aliran sungai yang lebih akurat.
Kalibrasi Paremeter HSS Snyder Kalibrasi merupakan suatu proses dimana nilai hasil perhitungan dibandingkan dengan nilai hasil observasi lapangan untuk mencari nilai parameter teroptimasi dengan membandingkan hasil simulasi HEC-HMS dengan data debit terukur (Hendratta et al.
, 2019.
Raco et al.
, 2.
Hasil simulasi banjir dibandingkan dengan data observasi banjir Pos Debit Bailang-Bengkol tanggal 26 Ae 27 Oktober 2022 (BWS Sulawesi I, 2.
dan dapat dilihat pada Gambar 2 dan Gambar 3.
Gambar 2.
Hasil kalibrasi debit analisis terhadap debit observasi 26 Ae 27 Oktober 2022 Gambar 3.
Parameter yang berubah setelah kalibrasi Parameter-parameter Hydrograph hasil kalibrasi dipakai dalam penghitungan debit banjir rencana kala ulang 2, 5, 10, 25, dan 50 tahun dengan hasil seperti pada Tabel 4 dan gambar 4.
Jurnal Teknik Sipil Terapan (JTST), e-ISSN 2714-7843 Tabel 4.
Debit Puncak Banjir Kala Ulang (Tahu.
Debit .
3/de.
2 thn Debit .
3/de.
5 thn 10 thn 25 thn 50 thn Waktu (Ja.
Gambar 4.
Hydograph Banjir DAS Mahawu 5 Pemodelan Analisis Hidrolika Pemodelan kondisi banjir menggunakan HEC-RAS 6.
1 dengan Analisa 2D dengan simulasi unsteady flow (Aulia et al.
, 2.
Pemodelan dilakukan pada daerah hilir sungai Mahawu untuk mengetahui luas dan daerah genangan pada saat banjir dengan kala ulang 2, 5, 10, 25 dan 50 tahun.
Hasil pemodelan debit banjir kala ulang 2 tahun memperlihatkan kapasitas tampung Sungai Mahawu tidak dapat menampung dan mengalirkan debit banjir.
Dari hasil pemodelan genangan banjir, didapatkan luas genangan dan tinggi genangan untuk setiap debit banjir kala ulang rencana dalam Tabel 5.
Tabel 5.
Luas Genangan dan Tinggi Genangan Debit Kala Ulang Luas Genangan (H.
Tinggi Genangan Maksimum (M) 2 Tahun Tahun 10 Tahun 25 Tahun 50 Tahun Jurnal Teknik Sipil Terapan (JTST), e-ISSN 2714-7843 6 Skenario Pengendalian Banjir Skenario alternatif pengendalian banjir Sungai Mahawu dalam penelitian ini dilakukan dengan 3 Skenario 1 dengan melakukan normalisasi hilir Sungai Mahawu sepanjang 1514 m, beda 5 m, slope 0.
116, lebar bawah normalisasi 20 m dan 30 m.
Hasil pemodelan menunjukkan skenario 1 tidak dapat menampung dan mengalirkan debit banjir kala ulang 2 tahun dimana terjadi limpasan air Sungai Mahawu dengan luas genangan 10,96 Ha untuk lebar sungai 20 m dan 8.
Ha untuk lebar sungai 30 m .
kenario 1A).
Pemodelan Skenario 1 A dapat dilihat pada gambar 5.
Gambar 5.
Genangan Banjir Hasil Pemodelan Skenario 1A Kala Ulang 2 Tahun Pemodelan debit banjir kala ulang 2 tahun dengan skenario 2 yaitu gabungan normalisasi dan tanggul banjir dengan h = 4 m, efektif menampung dan mengalirkan banjir.
Pemodelan skenario 2 dilanjutkan dengan debit banjir kala ulang 5 tahun dimana hasil pemodelan terdapat genangan dengan luas 8.
12 Ha dan untuk lebar sungai 30 m .
kenario 2A) terdapat genangan 0.
Ha.
Selanjutnya dilakukan pemodelan dengan skenario 2B yaitu menaikkan tinggi tanggul menjadi 5 m dan lebar sungai 30 m dan dari hasil pemodelan dalam gambar 6, menunjukkan skenario ini mampu menampung dan mengalirkan banjir tetapi tidak efektif untuk debit banjir kala ulang 10 tahun karena terjadi genangan 5.
07 Ha.
Gambar 6.
Hasil Pemodelan Skenario 2B Kala Ulang 5 Tahun Jurnal Teknik Sipil Terapan (JTST), e-ISSN 2714-7843 Pemodelan dilanjutkan untuk debit banjir kala ulang 10 tahun dengan skenario 3 yaitu gabungan normalisasi sungai 30 m, tanggul banjir h = 5 m dan floodway di sisi kiri sungai.
Hasil pemodelan seperti terlihat pada gambar 7, dimana skenario ini efektif menampung dan mengalirkan debit banjir kala ulang 10 tahun meskipun terjadi genangan 0.
12 Ha.
Sedangkan untuk debit banjir kala ulang 25 tahun saat dilakukan pemodelan dengan skenario 3 terjadi 08 Ha atau mengalami pengurangan luas genangaan sebesar 38.
59% terhadap kondisi genangan tanpa penanganan.
Gambar 7.
Hasil Pemodelan Skenario 3 Kala Ulang 10 Tahun KESIMPULAN Kesimpulan dari analisis studi penelitian ini yaitu debit banjir Sungai Mahawu kala ulang 2, 5, 10, 25 dan 50 tahun adalah 38.
7 m3/det, 64.
4 m3/det, 89.
3 m3/det, 132.
5 m3/det, 174.
2 m3/det.
Hasil pemodelan menunjukkan kapasitas tampung Sungai Mahawu tidak dapat menampung dan mengalirkan banjir dari kala ulang 2 tahun, dimana luas genangan akibat banjir untuk kala ulang 2, 5, 10, 25 dan 50 tahun adalah 10.
96 Ha, 11.
83 Ha, 18.
23 Ha, 19.
67 Ha dan 72.
07 Ha dengan tinggi genangan maksimum masing-masing debit banjir kala ulang adalah 1.
208 m, 1.
95 m, 2.
m, 4.
07 m dan 6.
95 m.
Hasil pemodelan menunjukkan konsep pengendalian banjir Sungai Mahawu gabungan normalisasi sungai, tanggul banjir dan floodway dengan beberapa skenario tidak efektif untuk debit banjir kala ulang 25 tahun dan hanya efektif untuk debit banjir kala ulang 2, 5 dan 10 tahun.
Dimana untuk desain pengendalian banjir Sungai Mahawu kala ulang 2 tahun yaitu dengan normalisasi sungai 20 m dan tanggul banjir tinggi 4 meter.
Untuk desain pengendalian banjir Sungai Mahawu kala ulang 5 tahun yaitu dengan normalisasi sungai 30 m dan tanggul banjir tinggi 5 meter.
Sedangkan untuk desain pengendalian banjir sungai Mahawu kala ulang 10 tahun yaitu dengan normalisasi sungai 30 m, tanggul banjir tinggi 5 meter dan floodway sisi kiri sungai.
Jurnal Teknik Sipil Terapan (JTST), e-ISSN 2714-7843
DAFTAR PUSTAKA