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.