baja

88 JURNAL TEKNIK SIPIL, Volume III, No. 2. Juli 2006: 88 - 92

88

KAJIAN KAPASITAS SUNGAI LOGAWA DALAM MENAMPUNG DEBIT BANJIR

MENGGUNAKAN PROGRAM HEC RAS

SurosoJurusan Teknik Sipil Universitas Soedirman Purwokerto

AbstrakTujuan penelitian ini adalah mengetahui kapasitas sungai Logawa dari bendung Kediri sampai muara sungai dititik pertemuan dengan sungai Serayu dalam menampung debit banjir yang lewat untuk berbagai periode ulang.Metode yang digunakan adalah analisis hidrolika menggunakan software HEC RAS. Dengan menggunakanSoftware HEC RAS dilakukan penelusuran banjir sepanjang sungai Logawa dengan titik batas hulu di bendungKediri dan titik batas hilir di muara sungai Logawa. Debit banjir di titik batas hulu didapatkan melalui analisishidrologi menggunakan HSS GAMA I. Debit banjir ini digunakan untuk simulasi penelusuran banjir. Hasilpenelitian menunjukkan bahwa kapasitas sungai Logawa yang tidak mampu menampung debit banjir yanglewat berada di penggal 1000 3000 m di ukur dari muara sungai Logawa di sungai Serayu (stationing 10 30).

Kata kunci : kapasitas sungai Logawa, debit banjir, dan HEC RAS.

PENDAHULUAN

Bencana banjir menjadi fenomena rutin di

musim penghujan yang merebak di berbagai

daerah aliran sungai (DAS) di sebagian besar

wilayah Indonesia. Jumlah kejadian banjir dalam

musim hujan selama 3 tahun (2001-2004) terus

meningkat demikian juga dengan jumlah korban

manusia dan kerugian harta benda serta sarana

dan prasarana umum/sosial, prasarana

transportasi dan prasarana pertanian/pengairan

(Soenarno, 2004).

Selain masalah curah hujan sebagai faktor

penyebab, timbulnya bencana juga tidak terlepas

dari adanya kerusakan ekosistem lingkungan

yang terjadi di daerah aliran sungai (DAS) dan

buruknya pengelolaan sumberdaya air. Adanya

kerusakan lahan menyebabkan meningkatnya

koefisien aliran permukaan semakin besar.

Daerah hulu DAS yang merupakan daerah

imbuhan akan semakin rentan terhadap

kekeringan, sebaliknya daerah hilir justru rentan

terhadap banjir (Nugroho, 2004).

Menurut Nastain dan Puwanto (2003),

kemungkinan kekurangan air pada musim

kemarau dan banjir pada musim penghujan di

kawasan kota Purwokerto dan sekitarnya

terutama di hilir sungai Logawa (daerah

Patikraja) akan semakin meningkat. Hal ini

disebabkan telah terjadi fenomena perubahan

tataguna lahan di daerah aliran sungai dari

kawasan resapan menjadi kawasan terbangun

akibat tekanan jumlah penduduk dengan

dibangunnya kawasan pemukiman/perumahan

baru maupun karena pengembangan kota dengan

dibangunnya pusat perbelanjaan dan kawasan

wisata.

89Suroso, Kajian Kapasitas Sungai Logawadalam Menampung Debir Banjir

Banjir adalah aliran/genangan air yang

menimbulkan kerugian ekonomi atau bahkan

menyebabkan kehilangan jiwa (Asdak, 1995).

Aliran/genangan air ini dapat terjadi karena

adanya luapan-luapan pada daerah di kanan atau

kiri sungai akibat alur sungai tidak memiliki

kapasitas yang cukup bagi debit aliran yang lewat

(Sudjarwadi, 1987).

Prakiraan banjir (flood forecasting) dan

peringatan dini (warning system) merupakan

suatu cara untuk memprediksi banjir sebelum

banjir itu terjadi dan memberitahukan kepada

penduduk di sepanjang aliran sungai sampai ke

hilir agar dapat meminimalkan akibat-akibatnya

pada saat banjir itu benar-benar terjadi (Poospo,

2000). Sehingga dampak kerugian dari bencana

banjir bisa dikendalikan dan dikurangi seoptimal

mungkin.

Tujuan yang ingin dicapai dari penelitian ini

adalah mengetahui kapasitas sungai Logawa

dalam menampung debit banjir yang lewat untuk

berbagai periode ulang, sehingga dapat diketahui

daerah rawan banjir di sepanjang sungai

Logawa. Sedangkan manfaat dari hasil

penelitian adalah sebagai masukan kepada

masyarakat untuk waspada terhadap bahaya

banjir yang sewaktu-waktu dapat mengancam

kehidupannya dan juga sebagai masukan

kepada instansi terkait untuk keperluan pemetaan

daerah rawan banjir yang terkini (up to date) di

daerah Purwokerto dan sekitarnya serta

langkah-langkah teknis pengendalian banjir.

METODE PENELITIANLokasi Penelitian

Lokasi penelitian berada di wilayah

tangkapan air (catchmenst area) Daerah Aliran

Sungai (DAS) Logawa yang secara administrasi

pemerintahan berada di wilayah Kabupaten

Banyumas, meliputi kecamatan: Kedungbanteng,

Karanglewas, dan Patikraja. Secara geografis

daerah aliran sungai Logawa mengalir dari utara

(puncak gunung Slamet) menuju ke selatan

(bermuara di sungai Serayu). Wilayah tersebut

terletak pada 109o100" sampai 109o200" Bujur

Timur dan 7o10 sampai 7o25 Lintang Selatan.

DAS Logawa terdiri dari sungai utama sungai

Logawa dengan beberapa anak sungai antara

lain Kali Banjaran, kali Mengaji, kali Pelus yang

bermata air dari dataran tinggi di sebelah utara

(dataran tinggi gunung Slamet). Lebar dasar

sungai utama berkisar antara 1,00 sampai 20,00

meter dan bermuara ke sungai Serayu yang

mengalir di sebelah selatan Kabupaten

Banyumas dan akhirnya bermuara di Samudra

Indonesia (UPN Yogyakarta, 2002).

Data Hidrologi

Data hidrologi yang digunakan sebagai data

masukan untuk analisis hidrolika adalah data

debit banjir. Kemudian debit banjir untuk berbagai

periode ulang ini dilakukan penelusuran

sepanjang sungai Logawa. Data Debit Banjir

telah dilakukan pada penelitian sebelumya yaitu.

Tabel 1Debit banjir dengan berbagai periode ulang

No Prob. Kala Ulang (tahun) Log Normal (m3/det)

1 0.500 2 254.089

2 0.200 5 401.082

3 0.100 10 502.704

4 0.067 15 560.062

5 0.050 20 600.289

6 0.040 25 631.166

7 0.033 30 656.596

8 0.025 40 696.437

9 0.020 50 727.323

10 0.010 100 823.552

(Sumber : Suroso dan Hery, 2006)

Analisis Hidrolika

Analisis hidrolika digunakan untuk

menentukan profil muka air sepanjang sungai


untuk setiap debit banjir di hulu sungai yang telah

ditentukan. Analisis hidrolika dilakukan

penelusuran profil muka air di sepanjang penggal

alur sungai Logawa dari Bendung Kediri sampai

di bagian hilir sungai Logawa titik pertemuan

dengan sungai Serayu. Perhitungan profil muka

air dilakukan dengan model matematik untuk

membuat simulasi keadaam aliran maupun untuk

mendapatkan parameter hidrolik yang

diperlukan. Perhitungan aliran dengan model

matematik adalah perhitungan yang didasarkan

pada formulasi dari hasil hubungan matematik

berdasarkan prinsip-prinsip hidrolika yang

dikenal.

Dalam penelitian ini simulasi matematik

menggunakan program HEC-RAS. HEC-RAS

(2004) adalah program komputer yang

dikembangkan oleh Bill S. Eichert dari The

Hydrologic Engineering Center, US Army Corps

of Engineers. HEC-RAS memiliki kemampuan

untuk melakukan perhitungan profil muka air

pada aliran permanen (steady flow) dan tidak

permanen (unsteady flow) serta dilengkapi

dengan analisis transportasi sedimen dan desain

bangunan air. Dalam penelitian ini analisis yang

digunakan adalah analisis aliran satu dimensi

untuk aliran permanen (steady flow) berubah

lambat laun.

Gambar 1. Skema hidrolika aliran.

Prosedur hitungan didasarkan pada penye-

lesaian persamaan konservasi energi 1 D

dengan kehilangan tinggi energi oleh kekasaran

alur dinyatakan dalam koefisien manning.

Langkah perhitungan ini dikenal sebagai

Standard Step Method (Triatmodjo, 1995;

Anggahini, 1997), yaitu menghitung profil muka

air pada setiap penampang melintang yang

diselesaikan dengan metode iterasi, seperti

diperlihatkan pada Gambar 1, dengan rumus

sebagai berikut.

heg

VWS

g

VWS ++=+

22

211

1

222

2

(1)

+=g

V

g

VCSLhe f 22

211

222

(2)

Keterangan :

WS1, WS

2 : elevasi muka air pada setiap

penampang melintang

V1, V

2: kecepatan aliran rata-rata

a1, a

2 : koefisen kecepatan aliran

g : percepatan gravitasi

he :

kehilangan tinggi energi

L : panjang pias yang ditinjau

Sf :

kemiringan garis energi

C : koefisien ekspansi/kontraksi

HASIL DAN PEMBAHASANGeometri sungai Logawa berupa data profil

memanjang dan melintang sungai dari hasil

interpretasi peta topografi sungai Logawa yang

diperoleh dari Dinas Pengairan Pertambangan

dan Energi Kabupaten Banyumas.

Koefisien kekasaran manning (n) dapat

ditentukan dengan cara pengukuran lapangan.

Sehubungan dengan data pengukuran di

lapangan tidak ada, maka dalam penelitian ini

koefisien kekasaran manning ditentukan

berdasarkan kondisi dan kenampakkan material

alur sungai kemudian dilihat pada literatur, dicari

besarnya koefisien kekasaran manning yang

sesuai dengan kondisi alur sungai dan daerah

bantaran. Angka koefisien manning ditetapkan

sebesar 0,03.

Besarnya koefisien kontraksi dan ekspansi

dipengaruhi oleh bagaimana sifat peralihan luas

tampang, baik penyempitan maupun perluasan.

Dalam penelitian ini diambil nilai konstraksi

Z2

garis muka air

elevasi acuan

garis energi

2V22/2g he 1V12/2g

Z1

91Suroso, Kajian Kapasitas Sungai Logawadalam Menampung Debir Banjir

sebesar 0,1 dan nilai koefisien ekspansi sebesar

0,3. Hal ini dikarenakan kondisi sungai Logawa

mempunyai peralihan luas tampang secara

perlahan.

Debit sungai yang terpakai adalah hasil

keluaran HSS GAMA I dengan distribusi log

normal. Pada perhitungan ini kondisi batas hulu

adalah bendung Kediri dan kondisi batas hilir

adalah kondisi kritis di pertemuan antara Sungai

Logawa dan Sungai Serayu. Dari analisis

hidrolika menggunakan Program HEC-RAS

diperoleh profil muka air sungai Logawa dari

Bendung Kediri sampai hilir pertemuan dengan

sungai Serayu untuk periode ulang 2, 5, 10, 15,

20, 25, 30, 40, 50 dan 100 tahun seperti tampak

pada Gambar 2 berikut.

Gambar 2 Profil muka air banjir sungai Logawa

Penggal sungai yang tidak mampu

menampung debit banjir adalah penggal 1000 m

sampai 3000 m dari hilir sungai (stasioning 10-

30) atau tepatnya di daerah Patikraja. Sehingga

daerah ini merupakan daerah rawan banjir.

Gambar 3. Profil muka air debit banjir sungaiLogawa sepanjang 2000 m (stasioning 10-30)

Gambar 4. Potongan melintang sungai Logawa(stasioning 24)




0 2000 4000 6000 8000 1000030

40

50

60

70

80

Main Channel Distance (m)

Ele

vatio

n (

m)

Legend

WS PF 1 - LN_100

WS PF 1 - LN_50

WS PF 1 - LN_40

WS PF 1 - LN_30

WS PF 1 - LN_25

WS PF 1 - LN_20

WS PF 1 - LN_10

WS PF 1 - LN_5th

WS PF 1 - LN_2th

Ground

LOB

ROB

1000 1500 2000 2500 300030

40

50

60

Main Channel Distance (m)

Ele

vatio

n (

m)

Legend

WS PF 1 - LN_100

WS PF 1 - LN_50

WS PF 1 - LN_40

WS PF 1 - LN_30

WS PF 1 - LN_25

WS PF 1 - LN_20

WS PF 1 - LN_10

WS PF 1 - LN_5th

WS PF 1 - LN_2th

Ground

LOB

ROB

11

12

13

14

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

-20 -10 0 10 20 30 40 50 6036

37

38

39

40

41

42

43

RS = 20

Station (m)

Ele

vatio

n (m

)

Legend

WS PF 1 - LN_100

WS PF 1 - LN_50

WS PF 1 - LN_40

WS PF 1 - LN_30

WS PF 1 - LN_25

WS PF 1 - LN_20

WS PF 1 - LN_10

WS PF 1 - LN_5th

WS PF 1 - LN_2th

Ground

Bank Sta

-60 -40 -20 0 20 40 60 8036.5

37.0

37.5

38.0

38.5

39.0

39.5

40.0

RS = 24

Station (m)

Ele

vatio

n (m

)

Legend

WS PF 1 - LN_100

WS PF 1 - LN_50

WS PF 1 - LN_40

WS PF 1 - LN_30

WS PF 1 - LN_25

WS PF 1 - LN_20

WS PF 1 - LN_10

WS PF 1 - LN_5th

WS PF 1 - LN_2th

Ground

Bank Sta

-60 -40 -20 0 20 4035

36

37

38

39

40

RS = 22

Station (m)

Ele

vatio

n (m

)

Legend

WS PF 1 - LN_100

WS PF 1 - LN_50

WS PF 1 - LN_40

WS PF 1 - LN_30

WS PF 1 - LN_25

WS PF 1 - LN_20

WS PF 1 - LN_10

WS PF 1 - LN_5th

WS PF 1 - LN_2th

Ground

Bank Sta

-60 -50 -40 -30 -20 -10 0 10 2035

36

37

38

39

40

41

42

43

RS = 17

Station (m)

Ele

vatio

n (m

)

Legend

WS PF 1 - LN_100

WS PF 1 - LN_50

WS PF 1 - LN_40

WS PF 1 - LN_30

WS PF 1 - LN_25

WS PF 1 - LN_20

WS PF 1 - LN_10

WS PF 1 - LN_5th

WS PF 1 - LN_2th

Ground

Bank Sta


KESIMPULANKapasitas sungai Logawa sebagian besar

masih mampu menampung debit banjir yang

lewat. Daerah rawan banjir berada di penggal

1000 3000 m dari hilir sungai Logawa

pertemuan dengan sungai Serayu.

DAFTAR PUSTAKAAsdak, C. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah

Aliran Sungai, Gadjah Mada University

Press, Yogyakarta. 1995

Anggrahini. Hidrolika Saluran Terbuka, CV.

Citra Media, Surabaya. 1977

Nastain dan Purwanto. Pengaruh Alih Fungsi

Lahan kawasan Baturraden Terhadap

Debit Air Sungai Banjaran, Jurnal Ilmiah

Unsoed ( No.3, Edisi November 2003),

Lembaga Penelitian, Unsoed, Purwokerto.

2003

Nugroho. Peran Teknologi dalam pengelolaan

Sumberdaya Air dan Mitigasi Bencana di

Indonesia, Prosiding Seminar Nasional Hari

Air Sedunia 2004, Jakarta. 2004

Poospo. Sistem Prakiraan Banjir dan

Peringatan Dini, Bahan Training

Pengelolaan Banjir dan Kekeringan BPSDA

Wilayah Pemali, Direktorat Pendayagunaan

dan Pemanfaatan Sumberdaya Air,

Direktorat Jenderal Pengairan, Departemen

Pekerjaan Umum, Jakarta. 2000

Sudjarwadi. Teknik Sumber Daya Air, Pusat

Antar Universitas (PAU) Ilmu Teknik, UGM,

Yogyakarta. 1987

Suroso dan Hery Awan Susanto. Analisis

Hidrologi Untuk Prakiraan Banjir Sungai

Logawa Hilir, Jurnal Ilmiah Unsoed ( No.2,

Edisi Juli 2006), Lembaga Penelitian,

Unsoed, Purwokerto.2006

Soenarno. Penyelenggaraan Penanggu

langan Bencana Alam dan Partisipasi

Masyarakat, Prosiding Seminar Nasional

Hari Air Sedunia 2004, Jakarta.2004

Triatmodjo, B. Hidraulika II, Beta Offset,

Yogyakarta.1995

UPN Yogyakarta .Penyusunan Wilayah Zonasi

Pertambangan Sepanjang Sungai

Logawa, Laporan Akhir Proyek, Dinas

Pengairan Pertambangan dan Energi,

Kabupaten Banyumas, Purwokerto.2002

U.S. Army Corps of Engineers Hydrologic

Engineering Center .Technical Reference,

HEC-RAS River Analysis System, Davis,

California.2004

U.S. Army Corps of Engineers Hydrologic

Engineering Center. Users Manual, HEC-

RAS River Analysis System, Davis,

California.2004

Documents

baja