studi potensi derah genangan banjir das belawan … · data yang digunakan dalam penelitian ini...

Prosiding Seminar Nasional Aplikasi Teknologi Prasarana Wilayah X (ATPW),

Surabaya, 05 Agustus 2017, ISSN 2301-6752

73

STUDI POTENSI DERAH GENANGAN BANJIR DAS

BELAWAN DENGAN SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS

Asril Zevri1, dan Mizanuddin Sitompul2 1Dosen Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Sumatera Utara 2Dosen Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Sumatera Utara

Email : [email protected]

ABSTRAK

Daerah Aliran Sungai Belawan adalah salah satu DAS yang mencakup dua

daerah administrative di Provinsi Sumatera Utara. Kondisi DAS Belawan pada saat

ini mengalami perubahan tata guna lahan seiring dengan bertambahnya jumlah

penduduk dan perkembangan industry. Curah hujan yang tinggi dapat

mengakibatkan limpasan yang cepat sehingga meningkatkan debit banjir di DAS

Belawan. Potensi debit banjir dapat menimbulkan daerah genangan banjir di

sekitar dataran sungai sehingga memberikan dampak kerugian terhadap penduduk

di sekitarnya. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengestimasi daerah

genangan banjir DAS Belawan dengan debit banjir periode kala ulangnya berbasis

kepada Sistem Informasi Geografis (SIG).

Lingkup kegiatan dalam penelitian ini yaitu menganalisa curah hujan

harian maksimum rata-rata DAS Belawan, curah hujan harian maksimum dan

debit banjir kala ulang 2 s/d 100 tahun, mensimulasi tinggi muka air banjir dengan

HECRAS, dan melakukan analisa spasial daerah genangan banjir dengan SIG. Data

yang digunakan dalam penelitian ini adalah curah hujan harian maksimum, tata

guna lahan DAS Belawan, Profil memanjang dan melintang sungai, dan Peta

administrative Provinsi Sumatera Utara.

Hasil studi menunjukan bahwasanya DAS Belawan memiliki potensi banjir

dengan periode kala ulang 25, 50, dan 100 tahun. Potensi banjir terjadi khususnya

di bagian tengah sampai ke hilir sungai dengan tinggi muka air banjir berkisar

antara 0.7 m s/d 3.3 m. Tinggi muka air banjir meluap dan menimbulkan dataran

banjir yang mengakibatkan daerah genangan banjir mencapai luasan 40.07 km2 s/d

112.10 km2 yang meliputi 9 kelurahan di Kota Medan dan 5 Kelurahan di

Kabupaten Deli Serdang. Solusi alternatif penanggulangan banjir yaitu dengan

merencanakan tanggul banjir setinggi 4 m di sisi tebing sungai.

Kata kunci: Debit banjir, Daerah Genangan Banjir, DAS Belawan, SIG.

mailto:[email protected]



74

1. PENDAHULUAN

Salah satu wilayah sungai di Provinsi

Sumatera Utara adalah Wilayah

Sungai Belawan- Ular-Padang (WS

BUP) yang terdiri dari enam Daerah

Aliran Sungai (DAS) dengan luas

keseluruhan 6.215,66 km2

(Departemen PU Balai Wilayah

Sungai Sumatera II, 2008). DAS

Sungai Belawan merupakan salah

satu bagian dari WS BUP yang

DASnya mencakup Kota Medan dan

Kabupaten Deli Serdang dengan

luasan yang mencapai 41,654.80 Ha.

Debit banjir di musim hujan relatif

meningkat akibat dari curah hujan

yang tinggi yang mengakibatkan

limpasan air mengalir dengan sangat

cepat menuju ke badan sungai.

Khususnya Debit sungai di DAS

Belawan dari tahun ke tahun

mengalami peningkatan akibat dari

perubahan tata guna lahan yang tidak

dijaga sesuai dengan fungsinya,

sehingga daerah pemukiman yang

dilewati oleh DAS tersebut

mengalami banjir yang mencapai

ukuran 1-3 meter dari permukaan

tanah tergantung periode kala ulang

banjir tahunan yang terjadi (Zevri,

2014). Studi ini perlu dilaksanakan

agar pengetahuan yang penting dan

informasi yang akurat, mutakhir, dan

relevan dapat dibangun dengan

sistem informasi geografis (SIG)

guna mengantisipasi terjadinya banjir

yang semakin kerap terjadi di sekitar

daerah Kota Medan dan Kabupaten

Deli Serdang. Selain itu Undang-

undang No.7 tahun 2004 tentang

Sumber Daya Air mengamanatkan

dibuatnya sistem informasi untuk

pengelolaan DAS .

2. POTENSI BANJIR DAN

DAERAH GENANGAN BANJIR

Banjir dapat terjadi akibat curah

hujan yang meningkat pada waktu

tertentu terutama pada musim hujan

sehingga volume limpasan

cenderung meningkat dan mengalir

dengan cepat. Besarnya curah hujan

di sekitar DAS Belawan mencapai

1500 mm dalam satu tahun. Musim

hujan dengan curah hujan yang

tinggi terjadi pada Bulan September

s/d Desember sehingga potensi banjir

dapat terjadi akibat volume limpasan

air yang melebihi dari kapasitas

penampang sungai. Potensi Banjir

yang terjadi sepanjang sistem sungai

dan anak-anak sungainya mampu

menggenangi wilayah luas akibat

peluapan air ke dataran banjirnya

(flood plain) (Hasibuan, 2004).

Dataran banjir merupakan daerah

rawan banjir yang dapat diklasifikasi

berdasarkan kala ulang banjirnya

semakin besar kala ulang banjir

maka semakin besar dataran

banjirnya. Dataran banjir di sekitar

bantaran sungai yang masuk dalam

daerah genangan pada debit banjir

tahunan Q100 merupakan daerah

rawan banjir yang tertinggi. Tingkat

resiko di daerah rawan banjir

bervariasi tergantung ketinggian

permukaan tanah setempat. Dengan

menggunakan peta kontur ketinggian

permukaan tanah serta melalui

analisis hidrologi dan hidrolika dapat

ditentukan pembagian dataran banjir



75

menurut tingkat resiko terhadap

banjir (Trihono, 2007).

3. METODOLOGI PENELITIAN

Lokasi penelitian berada di DAS

(Daerah Aliran Sungai) Belawan

yang merupakan Daerah Aliran

Sungai di Provinsi Sumatera Utara

dengan luas 41,654.80 Ha. Daerah

Aliran Sungai Belawan terbentang

antara 3° 15' 49,83'' s/d 3° 50' 38,89''

garis Lintang Utara dan meridian

98° 29' 58,56'' s/d 98° 43' 21,76''

Bujur Timur. Secara administrasi

DAS Belawan berada pada 2 (dua)

Kabupaten/ Kota yaitu Kabupaten

Deli Serdang seluas 38,834.77 Ha

(93.23 %) dan Kota Medan Seluas

2,820.03 Ha (6.77 %) ditampilkan

pada Gambar 1.

Gambar 1. Lokasi Penelitian

Data yang digunakan dalam

penelitian ini adalah curah hujan

harian maksimum 10 tahun dari 3

Stasiun Penakar curah hujan di

sekitar DAS Belawan, tata guna

lahan (land use), penampang

melintang dan memanjang sungai,

dan peta DAS Belawan serta

administrative Kabupaten Deli

Sedang dan Kota Medan. Curah

hujan harian maksimum rata –rata

dianalisa dengan metode polygon

thiessen berdasarkan data curah

hujan harian maksimum di bagian

hulu sungai, tengah, dan hilir sungai.

Hasil curah hujan harian maksimum

rata-rata digunakan untuk

menganalisa curah hujan harian kala

ulang 2 s/d 100 tahun sehingga dari

nilai tersebut dapat dianalisa debit

banjir kala ulang 2 s/d 100 tahun.

Debit banjir kala ulang disimulasikan

dengan penampang melintang dan

memanjang sungai menggunakan

software HECRAS untuk mengetahui

tinggi muka air banjir (Waskito,

2012). Hasil tinggi muka air banjir

menjadi dasar dalam analisa spasial

daerah genangan banjir di sekitar

DAS Belawan berbasis kepada

Sistem Informasi Geografis (SIG)

(Anna & Taufik, 2011) . Diagram

metodologi penelitian ditampilkan

pada Gambar 2.

Gambar 2. Diagram Metodologi

Penelitian



76

4. HASIL PEMBAHASAN

4.1 Analisa Hidrologi

Hasil analisa curah hujan harian

maksimum rata-rata DAS Belawan

dengan metode Polygon Thiessen

selama 10 tahun berkisar antara

84.09 mm s/d 202.09 mm yang

dijelaskan pada Gambar 1.

Gambar 3. Polygon Thiessen DAS

Belawan

Hasil dari analisa polygon thiessen

menunjukan bahwasanya pengaruh

stasiun curah hujan terhadap DAS

Belawan ditampilkan pada tabel 1.

Tabel 1. Faktor Thiessen Dari 3 Stasiun

di DAS Belawan

Stasiun Luas (km2) Faktor

Thiessen

A Belawan 104.88 0.25

A Bulu Cina 47.75 0.11

A Tuntungan 263.918 0.63

Total 416.548 1

Sehingga hasil analisa curah hujan

rata-rata harian maksimum

ditampilkan pada tabel 2.

Tabel 2. Curah Hujan Harian

Maksimum Rata-Rata DAS Belawan

Selama 10 Tahun

No Bulu Cina Belawan Tuntungan Rata -

Rata

1 122 196 219 202.09

2 119 185 169 167.30

3 102 172 159 155.74

4 92 158 140 139.03

5 87 125 128 122.54

6 77 132 106 109.22

7 75 120 104 104.70

8 71 115 89 93.48

9 66 103 87 88.62

10 65 96 83 84.21

Curah hujan harian maksimum rata-

rata digunakan untuk menganalisa

curah hujan harian kala ulang 2 s/d

100 tahun dengan metode statistic

probabilitas distribusi. Hasil analisa

curah hujan kala ulang 2 s/d 100

tahun ditampilkan pada tabel 3.

Tabel 3. Curah Hujan Kala Ulang 2 s/d

100 Tahun DAS Belawan

Periode Ulang

Tahun

Curah Hujan

mm

2 120.34

5 152.48

10 179.12

25 210.76

50 235.16

100 260.30

Hasil di atas menunjukan

bahwasanya curah hujan dengan

periode kala ulang 2 s/d 100 tahun

berkisar antara 120.34 mm s/d

260.30 mm. Hasil ini dapat menjadi

dasar dalam analisa debit banjir kala

ulang. Debit banjir kala ulang

dianalisa menggunakan metode HSS

Nakayasu yang berdasarkan data luas

DAS Belawan, Panjang Sungai,

Koefisien Limpasan, dan Intensitas

Curah Hujan Jam-jaman. Analisa



77

debit banjir kala ulang DAS Belawan

ditampilkan pada tabel 4.

Tabel 4. Debit Banjir Kala Ulang 2 s/d

100 Tahun DAS Belawan

Periode Kala

Ulang

(Tahun) 2 5 10 25 50 100

Debit Banjir

(m3/det) 333 422 495.1 582.3 650 718.9

Hasil perhitungan debit banjir di atas

menjadi dasar dalam analisa simulasi

tinggi muka air banjir akibat luapan

dari penampang sungai.

4.2 Analisa Tinggi Muka Air

Banjir Dengan HECRAS

Potensi tinggi muka air banjir akibat

debit banjir dengan period kala

ulangnya dapat dianalisa

menggunakan software HECRAS

sehingga luapan banjir

mengakibatkan dataran banjir di

bagian kiri dan kanan tebing sungai.

Hasil tinggi muka air banjir di salah

satu penampang berdasarkan debit

banjir kala ulang ditampilkan pada

Gambar 4, 5, dan 6.

Gambar 4. Simulasi Tinggi Muka Air

Kala Ulang 25 Tahun Penampang

Sungai Di Daerah Kelurahan Cinta

Damai

Simulasi tinggi muka air banjir di

salah satu penampang Sungai

Belawan di Daerah Kelurahan Cinta

Damai mencapai 1.78 m dari tebing

sungai.




Damai




Damai mencapai 2.01m dari tebing

sungai.



Elevasi Tebing Sungai + 21 m

Elevasi Muka Air Banjir + 22.78 m







78


Damai




Damai mencapai 3.33 m dari tebing

sungai. Hasil rekapitulasi tinggi

muka air banjir menurut periode kala

ulang banjir tiap penampang sungai

di tampilkan pada Tabel 4.

Tabel 5. Rekapitulasi Tinggi Muka Air

Banjir Penampang Sungai Belawan

Periode Kala 25, 50, dan 100 Tahun

No

Penampang Sungai

Belawan

Tinggi Muka Air Banjir

(m)

Kelurahan

Q25

Tahun

Q50

Tahun

Q100

Tahun

1 Sunggal dan Lalang 0.7 0.87 1.31

2

Cinta Damai dan Tanjung

Dusta 1.78 2.01 3.33

3 Kelambir Lima 1.13 1.29 1.74

4 Kelumpang Kebon 1.47 1.5 1.77

5 Desa Sicanang 0.64 0.75 1.07

4.3 Analisa Potensi Daerah

Genangan Banjir Dengan SIG

Hasil analisa tinggi muka air banjir

dengan software HECRAS

menimbulkan dataran banjir yang

mengakibatkan potensi daerah

genangan banjir. Potensi daerah

genangan banjir dianalisa dengan

berbasis kepada Sistem Informasi

Geografis (SIG). Alat yang

digunakan dalam kombinasi atau

perpaduan antara tinggi muka air

banjir dengan potensi daerah

genangan banjir yaitu software

Arcgis (Longley, 2005). Perangkat

lunak atau software Arcgis dapat

melakukan analisa spasial dengan

perintah intersection antara dataran

banjir dengan peta administrative

sehingga potensi daerah genangan

banjir dapat dianalisa. Hasil potensi

daerah genangan banjir dengan

periode kala ulang banjir ditampilkan

di bawah ini.

4.3.1 Hasil Analisa Potensi Daerah

Genangan Banjir Kala Ulang 25

Tahun Dengan SIG

Hasil analisa potensi daerah

genangan banjir kala ulang 25 tahun

dengan SIG ditampillkan pada

Gambar 7.

Gambar 7. Potensi Daerah Genangan

Banjir DAS Belawan Dengan Periode

Kala Ulang 25 Tahun

Dampak dari daerah genangan banjir

kala ulang 25 tahun mengakibatkan

11 kelurahan terendam banjir di

Kota Medan dan Kabupaten Deli

Serdang ditampilkan pada Tabel 6

dan 7.



79

Tabel 6. Lokasi Terkena Dampak Banjir

Kala Ulang 25 Tahun Dengan Luas

Genangan Banjir di Daerah Kota Medan

Kota Medan

No Kecamatan Kelurahan

Luas

Kelurahan

(km2)

Luas

Genangan

(km2)

1

Medan

Sunggal Sunggal 3.87 0.64

2

Medan

Sunggal Lalang 2.46 0.86

3

Medan

Helvetia

Cinta

Damai 2.21 0.52

4

Medan

Helvetia

Tanjung

Dusta 2.82 0.50

5

Medan

Belawan Sicanang 16.88 2.10

6

Medan

Belawan

Belawan

1 2.90 1.42

Total 31.13 6.03



Genangan Banjir di Daerah Kabupaten

Deli Serdang

Kabupaten Deli Serdang


Luas

Kelurahan

(km2)

Luas

Genangan

(km2)

1 Sunggal

Kampung

Lalang 24.15 0.33

2 Sunggal

Medan

Krio 7.54 3.45

3

Hamparan

Perak

Kelambir

Lima

Kebon 31.57 15.79

4

Hamparan

Perak

Kelambir

Lima

Kampung 3.08 1.03

5

Hamparan

Perak

Klumpang

Kebon 43.03 13.45

Total 109.36 34.04


Genangan Banjir Kala Ulang 50

Tahun Dengan SIG




Gambar 8.



Kala Ulang 50 Tahun



beberapa 14 kelurahan terendam

banjir di Kota Medan dan Kabupaten

Deli Serdang ditampilkan pada Tabel

8 dan 9.



Genangan Banjir di Daerah Kota Medan

Kota Medan


Luas

Kelurahan

(km2)

Luas

Genangan

(km2)

1

Medan

Selayang

Asam

Kumbang 2.57 0.94

2

Medan


3

Medan


4

Medan

Helvetia Cinta Damai 2.21 1.96

5

Medan

Helvetia

Tanjung

Dusta 2.82 1.70

6

Medan




80

7

Medan

Belawan Belawan 1 2.90 1.90

8

Medan

Belawan Belawan 2 1.84 1.53

9

Medan

Belawan Bagan Deli 4.00 1.21

Total 39.52 20.05



Genangan Banjir di Daerah Kabupaten

Deli Serdang



Luas

Kelurahan

(km2)

Luas

Genangan

(km2)

1 Sunggal

Kampung

Lalang 24.15 6.65

2 Sunggal

Medan

Krio 7.54 4.46

3

Hamparan

Perak

Kelambir

Lima

Kebon 31.57 14.35

4

Hamparan

Perak

Kelambir

Lima

Kampung 3.08 1.23

5

Hamparan

Perak

Klumpang

Kebon 43.03 21.51

Total 109.36 48.21


Genangan Banjir Kala Ulang

100 Tahun Dengan SIG




Gambar 9.



Kala Ulang 100 Tahun



beberapa 13 Kelurahan terendam

banjir di Kota Medan dan Kabupaten

Deli Serdang ditampilkan pada Tabel

10 dan 11.

Tabel 10. Lokasi Terkena Dampak

Banjir Kala Ulang 100 Tahun Dengan

Luas Genangan Banjir di Daerah


Kota Medan


Luas

Kelurahan

(km2)

Luas

Genangan

(km2)

1

Medan

Selayang

Asam

Kumbang 2.57 1.20

2

Medan


3

Medan


4

Medan

Helvetia

Cinta

Damai 2.21 2.21

5

Medan

Helvetia

Tanjung

Dusta 2.82 2.52

6

Medan


7 Medan Belawan 2.90 2.9



81

Belawan 1

8

Medan

Belawan

Belawan

2 1.84 1.84

9

Medan

Belawan

Bagan

Deli 4.00 3.5

Total 39.52 30.49

Tabel 11. Lokasi Terkena Dampak

Banjir Kala Ulang 100 Tahun Dengan

Luas Genangan Banjir di Daerah




Luas

Kelurahan

(km2)

Luas

Genangan

(km2)

1 Sunggal

Kampung

Lalang 24.15 10.15

2 Sunggal

Medan

Krio 7.54 7.25

3

Hamparan

Perak

Kelambir

Lima

Kebon 31.57 26.31

4

Hamparan

Perak

Kelambir

Lima

Kampung 3.08 2.05

5

Hamparan

Perak

Klumpang

Kebon 43.03 35.86

Total 109.36 81.62

4.4 Solusi Penanganan Banjir

DAS Belawan

Hasil dari analisa menunjukan

bahwasanya potensi daerah genangan

banjir DAS Belawan memberikan

dampak yang sangat buruk terhadap

daerah administrasi di sekitarnya.

Dampak banjir dapat memberikan

kerugian terhadap masyarakat dan

infrastruktur yang ada sehingga

perlu dilakukan solusi dalam

menangani banjir salah satunya

dengan metode struktural yaitu

membangun tanggul banjir di bagian

tebing penampang sungai. Hasil

rencana dimensi tanggul penampang

sungai di salah satu penampang

sungai ditampilkan pada Gambar 10.

Gambar 10. Konstruksi Tanggul Banjir

Di Penampang Sungai Belawan

5. Kesimpulan

Berdasarkan data curah hujan harian

maksimum, karakteristik profil

sungai, dan tata guna lahan DAS

Belawan. Potensi daerah genangan

banjir Di DAS Belawan dengan debit

banjir periode kala ulang 25 tahun

menimbulkan tinggi muka air banjir

berkisar antara 0.64 m s/d 1.78 m

dan mengakibatkan luas genangan

banjir mencapai 40.07 km2 sehingga

lokasi yang terkena dampak banjir

yaitu 6 Kelurahan di Kota Medan

dan 5 kelurahan di Kabupaten Deli

Serdang. Debit banjir periode kala

ulang 50 tahun menimbulkan tinggi

muka air banjir berkisar antara 0.75

m s/d 2.01 m dan mengakibatkan

luas genangan banjir mencapai 68.26

km2 sehingga lokasi yang terkena

dampak banjir yaitu 9 Kelurahan di

Kota Medan dan 5 kelurahan di

Kabupaten Deli Serdang. Debit

banjir periode kala ulang 100 tahun



82

menimbulkan tinggi muka air banjir

berkisar antara 1.07 m s/d 3.33 m

dan mengakibatkan luas genangan

banjir mencapai 112.10 km2

sehingga lokasi yang terkena dampak

banjir yaitu 9 Kelurahan di Kota

Medan dan 5 kelurahan di Kabupaten

Deli Serdang. Solusi alternative

dalam penanggulangan banjir yaitu

dengan membangun tanggul banjir

setinggi 4 m.

Daftar Pustaka

Anna dan Taufik. 2011. Studi

analisa banjir dengan

menggunakan teknologi SIG di

Kabupaten Bojonegoro. Seminar

Nasional VII 2011 Teknik Sipil ITS

Surabaya

Hasibuan. G.M 2004. Model

koordinasi kelembagaan

pengelolaan banjir perkotaan

terpadu. Disertasi Perencanaan

Wilayah USU.Medan.

Longley. 2005. Geographic

Information Systems and Science,

New York

U.S Army Corps of Engineers –

Hydrologic Engineering Center

(HEC). 2001. Hydraulic Reference

Manual HEC-RAS 3.1.3. California:

U.S. Army Corps of Engineers.

Trihono, K. 2007. Penerapan

Sistem Informasi Geografis dalam

untuk Mereduksi Kerugian Akibat

Banjir. Seminar Nasional Aplikasi

Teknologi Informasi

(SNATI),Yogyakarta.

Undang-undang Nomor 7 tahun 2004

tentang sumber daya air. Departemen

Pekerjaan Umum. Jakarta

Waskito, T. N. 2000. Evaluasi

Pengendalian Banjir Sungai Cibeet

Kabupaten Bekasi. Program Pasca

Sarjana Magister Pengelolaan

Sumber Daya Air ITB, Bandung.

Zevri, A. 2014. Analisis Potensi

Resiko Banjir pada DAS yang

Mencakup Kota Medan dengan

Sistem Informasi Geografis. Tesis

Master Prodi S2 Teknik Sipil USU.

studi potensi derah genangan banjir das belawan … · data yang digunakan dalam penelitian ini...

Documents