Analisis Penelusuran Debit Banjir Pada Daerah Aliran Sungai (Das) Percut Dengan Hss Dan Muskingum
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Banjir merupakan salah satu peristiwa alam yang seringkali terjadi. Banjir dapat terjadi
karena curah hujan yang tinggi, intensitas, atau kerusakan akibat penggunaan lahan yang salah.
Selain itu banjir juga dapat disebabkan oleh kenaikan suhu bumi, perubahan iklim, gangguan
pengaliran air hujan di dalam sungai, pengurangan luas permukaan tanah yang menyerap air
karena banyak berdirinya bangunan dan terjadinya kerusakan hutan, meluapnya sungai-sungai
utama yang melalui daerah pemukiman dan perkotaan, akibat intensitas curah hujan yang tinggi
di daerah hulu sungai yang juga sering disebut sebagai banjir bandang.
Bencana banjir ini banyak dirasakan masyarakat baik di kota maupun di desa, keadaan ini
diperburuk lagi dengan adanya proses konversi lahan atau perubahan tata guna lahan yang
berlangsung cepat sampai ke pedesaan, proses pendangkalan sungai-sungai dan danau yang
berlangsung terus karena proses erosi akibat penggundulan hutan sehingga tidak dapat
menampung lagi luapan air hujan. Sementara tanah tidak mampu lagi menyerap air secara
maksimal maka terjadilah banjir dimana-mana.
Kejadian banjir dan kekeringan di suatu Daerah Aliran Sungai (DAS) sebenarnya memiliki
fenomena yang tidak sederhana. Suatu DAS terdiri dari berbagai unsur penyusun utama yang di
satu pihak bertindak sebagai objek atau sasaran fisik alamiah, seperti sumber daya alam tanah,
vegetasi dan air, dan di lain pihak adalah subjek atau pelaku pendayagunaan unsur tersebut, yaitu
manusia. Diantara unsur-unsur itu terjadi proses hubungan timbal balik dan saling
mempengaruhi, yang pada akhirnya akan menghasilkan suatu kondisi hidrologis dari wilayah
DAS tersebut.
Banjir yang akan terjadi dapat dicegah maupun diantisipasi dengan cara normalisasi sungai
atau dengan membangun struktur pengendali banjir dan lain sebagaina. Namun, selain dapat
dicegah banjir juga dapat diprediksi debit outflownya dengan melakukan proses penelusuran
banjir (food routing). Dengan melakukan penelusuran banjir, kita dapat memprediksi waktu dan
debit banjir jangka pendek yang akan terjadi daerah hilir sungai dengan menggunakan data aliran
masuk dari daerah hulu sungai sehingga kita dapat melakukan antisipasi dini sebelum terjadinya
banjir.
Sungai Percut merupakan salah satu dari beberapa sungai yang ada di kota Medan yang
termasuk dalam kategori kritis. Daerah aliran sungai ini merupakan daerah rawan banjir pada
saat musim penghujan dating, banyak hal yang menyebabkan daerah ini rawan banjir salah
satunya perubahan tata guna lahan di sekitar aliran sungai precut. Untuk mengatasi hal tersebut
dibutuhkan langkah-langkah penanggulangan yang tepat, antara lain dengan penelusuran debit
banjir.
Peranan penelusuran banjir (flood routing) yang merupakan bagian analisis hidrologi
menjadi cukup tinggi. Penelusuran banjir dapat disebut sebagai suatu prosedur untuk
memperkirakan/meramalkan waktu dan besaran banjir yang akan terjadi di suatu titik
berdasarkan pada data yang diketahui. Penelusuran banjir (flood routing) adalah merupakan
prakiraan hidrograf di suatu titik pada suatu aliran atau bagian sungai yang didasarkan atas
pengamatan hidrograf di titik lain.
Hidrograf banjir dapat ditelusuri lewat palung sungai dengan tujuan mengetahui hidrograf
banjir suatu lokasi yang tidak mempunyai pengamatan muka air, dan peramalan banjir jangka
pendek.
Penelusuran banjir bertujuan salah satunya adalah peringatan dini banjir, salah satu metode
yang terkenal dikembangkan oleh Muskingum. Untuk menghormati penemunya, metode tersebut
dinamai Muskingum. Metode ini telah diterapkan secara intensif pada beberapa sungai di
Inggris. Menurut Saihul (2006) Muskingum termasuk metode yang cukup akurat, tingkat
kesalahan prediksinya rata-rata sebesar 14 persen dan kesalahan prediksi waktu debit puncak
rata-rata 0,16 jam. Metode Muskingum tidak didasarkan atas hukum-hukum dasar hidrolika.
Metode ini hanya meninjau hukum kontinuitas dan tampungan. Metode Muskingum
menggunakan data debit masuk dan debit keluar yang diukur pada waktu yang bersamaan.
DAS Percut merupakan sungai yang memiliki potensi sumber daya air yang cukup baik
dengan luas 41,252.20 Ha, dengan panjang sungai sekitar 70 Km dan luas basin 276,8 Km2.
DAS Percut terdiri dari beberapa Sub DAS yang dimana memiliki kondisi fisiografi di
bagian hulu berupa perkebunan, pertanian lahan kering, persawahan, pemukiman, serta di bagian
hilir berupa perkebunan, pertanian lahan kering dan pemukiman. Sungai Percut selain
memberikan banyak manfaat, seringkali juga mendatangkan bencana, yaitu banjir yang terjadi
pada saat musim hujan .
Berdasarkan uraian tersebut maka perlu dilakukan penelitian mengenai analisis hidrograf
aliran dengan Metode Muskingum pada DAS Percut di Kabupaten Deli Serdang, Provinsi
Sumatera Utara.
1.2. Identifikasi Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah di atas, maka rumusan masalah yang akan dikaji dalam
penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Sungai Percut adalah sungai yang debitnya termasuk ekstrem karena kecil di musim
kemarau dan besar di musimpenghujan, sehingga mempengaruhi pemukiman dan sarana
transportasi sungai.
2. Karakteristik hidrograf bagian hulu dan hilir daerah sungai Percut belum ada.
1.3. Pembatasan Masalah
Analisis banjir pada dasarnya memiliki cakupan yang luas, terlebih pada DAS Percut,
Kabupaten Deli Serdang. Karena itu, pada studi ini analisis yang akan dilakukan pembatasan
yakni:
1. Luas DAS Percut yang ditinjau adalah 514 km2, dengan panjang sungai sekitar 70 Km.
2. Analisis hidrograf aliran menggunakan pendekatan Hidrograf Satuan Sintetis (HSS)
Nakayasu dan penelusuran banjir jangka pendek dengan Metode Muskingum
3. Dampak land use terhadap koefisien runoff tidak di ikut sertakan dalam analisis ini.
4. Data curah hujan yang digunakan adalah data dari BMKG dan dianggap sudah valid
sehingga tidak lagi dilakukan pengukuran ulang, data hujan yang digunkakan adalah data
10 tahun terakhir.
1.4. Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk memprediksi penelusuran debit banjir DAS Percut dengan
Hidrograf Satuan Sintetis serta melakukan routing sungai (river routing) dengan metode
Muskingum dan juga untuk mengestimasi parameter muskingum routing k dan x.
1.5 Sistematika Penulisan
Untuk memahami lebih jelas laporan penelitian ini, dilakukan dengan pengelompokkan
materi menjadi beberapa sub bab dengan sistematika penulisan sebagai berikut:
Bab I Pendahuluan
Pada bab ini berisi tentang Latar Belakang, Identifikasi Masalah, Pembatasan Masalah,
Maksud dan Tujuan Penelitian, Metode Penelitian dan Sistematika Penulisan.
Bab II Tinjauan Pustaka
Pada bab ini berisi tinjauan pustaka bagi teori-teori yang mendasari, relevan dan terkait
dengan subyek permasalahan yang dihadapi dalam penyusunan Laporan Penelitian.
Bab III Metodologi Penelitian
Pada bab ini menjelaskan tentang analisis terhadap masalah yang sedang diteliti, yaitu
berupa aliran data dan informasi terkait, dan berisi penjelasan tentang Lokasi Penelitian,
Deskripsi dan Kondisi Daerah Study, Keadaan Iklim, Kondisi Tanah dan Penggunaan Lahan.
Bab IV Analisis Perhitungan Dan Pembahasan Masalah
Pada bab ini menjelaskan tentang analisis terhadap masalah yang sedang diteliti, yaitu
berupa aliran data dan informasi terkait.
Bab V Penutup
Berisi kesimpulan dan saran untuk keperluan penerapan maupun pengembangan
selanjutnya.
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Banjir merupakan salah satu peristiwa alam yang seringkali terjadi. Banjir dapat terjadi
karena curah hujan yang tinggi, intensitas, atau kerusakan akibat penggunaan lahan yang salah.
Selain itu banjir juga dapat disebabkan oleh kenaikan suhu bumi, perubahan iklim, gangguan
pengaliran air hujan di dalam sungai, pengurangan luas permukaan tanah yang menyerap air
karena banyak berdirinya bangunan dan terjadinya kerusakan hutan, meluapnya sungai-sungai
utama yang melalui daerah pemukiman dan perkotaan, akibat intensitas curah hujan yang tinggi
di daerah hulu sungai yang juga sering disebut sebagai banjir bandang.
Bencana banjir ini banyak dirasakan masyarakat baik di kota maupun di desa, keadaan ini
diperburuk lagi dengan adanya proses konversi lahan atau perubahan tata guna lahan yang
berlangsung cepat sampai ke pedesaan, proses pendangkalan sungai-sungai dan danau yang
berlangsung terus karena proses erosi akibat penggundulan hutan sehingga tidak dapat
menampung lagi luapan air hujan. Sementara tanah tidak mampu lagi menyerap air secara
maksimal maka terjadilah banjir dimana-mana.
Kejadian banjir dan kekeringan di suatu Daerah Aliran Sungai (DAS) sebenarnya memiliki
fenomena yang tidak sederhana. Suatu DAS terdiri dari berbagai unsur penyusun utama yang di
satu pihak bertindak sebagai objek atau sasaran fisik alamiah, seperti sumber daya alam tanah,
vegetasi dan air, dan di lain pihak adalah subjek atau pelaku pendayagunaan unsur tersebut, yaitu
manusia. Diantara unsur-unsur itu terjadi proses hubungan timbal balik dan saling
mempengaruhi, yang pada akhirnya akan menghasilkan suatu kondisi hidrologis dari wilayah
DAS tersebut.
Banjir yang akan terjadi dapat dicegah maupun diantisipasi dengan cara normalisasi sungai
atau dengan membangun struktur pengendali banjir dan lain sebagaina. Namun, selain dapat
dicegah banjir juga dapat diprediksi debit outflownya dengan melakukan proses penelusuran
banjir (food routing). Dengan melakukan penelusuran banjir, kita dapat memprediksi waktu dan
debit banjir jangka pendek yang akan terjadi daerah hilir sungai dengan menggunakan data aliran
masuk dari daerah hulu sungai sehingga kita dapat melakukan antisipasi dini sebelum terjadinya
banjir.
Sungai Percut merupakan salah satu dari beberapa sungai yang ada di kota Medan yang
termasuk dalam kategori kritis. Daerah aliran sungai ini merupakan daerah rawan banjir pada
saat musim penghujan dating, banyak hal yang menyebabkan daerah ini rawan banjir salah
satunya perubahan tata guna lahan di sekitar aliran sungai precut. Untuk mengatasi hal tersebut
dibutuhkan langkah-langkah penanggulangan yang tepat, antara lain dengan penelusuran debit
banjir.
Peranan penelusuran banjir (flood routing) yang merupakan bagian analisis hidrologi
menjadi cukup tinggi. Penelusuran banjir dapat disebut sebagai suatu prosedur untuk
memperkirakan/meramalkan waktu dan besaran banjir yang akan terjadi di suatu titik
berdasarkan pada data yang diketahui. Penelusuran banjir (flood routing) adalah merupakan
prakiraan hidrograf di suatu titik pada suatu aliran atau bagian sungai yang didasarkan atas
pengamatan hidrograf di titik lain.
Hidrograf banjir dapat ditelusuri lewat palung sungai dengan tujuan mengetahui hidrograf
banjir suatu lokasi yang tidak mempunyai pengamatan muka air, dan peramalan banjir jangka
pendek.
Penelusuran banjir bertujuan salah satunya adalah peringatan dini banjir, salah satu metode
yang terkenal dikembangkan oleh Muskingum. Untuk menghormati penemunya, metode tersebut
dinamai Muskingum. Metode ini telah diterapkan secara intensif pada beberapa sungai di
Inggris. Menurut Saihul (2006) Muskingum termasuk metode yang cukup akurat, tingkat
kesalahan prediksinya rata-rata sebesar 14 persen dan kesalahan prediksi waktu debit puncak
rata-rata 0,16 jam. Metode Muskingum tidak didasarkan atas hukum-hukum dasar hidrolika.
Metode ini hanya meninjau hukum kontinuitas dan tampungan. Metode Muskingum
menggunakan data debit masuk dan debit keluar yang diukur pada waktu yang bersamaan.
DAS Percut merupakan sungai yang memiliki potensi sumber daya air yang cukup baik
dengan luas 41,252.20 Ha, dengan panjang sungai sekitar 70 Km dan luas basin 276,8 Km2.
DAS Percut terdiri dari beberapa Sub DAS yang dimana memiliki kondisi fisiografi di
bagian hulu berupa perkebunan, pertanian lahan kering, persawahan, pemukiman, serta di bagian
hilir berupa perkebunan, pertanian lahan kering dan pemukiman. Sungai Percut selain
memberikan banyak manfaat, seringkali juga mendatangkan bencana, yaitu banjir yang terjadi
pada saat musim hujan .
Berdasarkan uraian tersebut maka perlu dilakukan penelitian mengenai analisis hidrograf
aliran dengan Metode Muskingum pada DAS Percut di Kabupaten Deli Serdang, Provinsi
Sumatera Utara.
1.2. Identifikasi Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah di atas, maka rumusan masalah yang akan dikaji dalam
penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Sungai Percut adalah sungai yang debitnya termasuk ekstrem karena kecil di musim
kemarau dan besar di musimpenghujan, sehingga mempengaruhi pemukiman dan sarana
transportasi sungai.
2. Karakteristik hidrograf bagian hulu dan hilir daerah sungai Percut belum ada.
1.3. Pembatasan Masalah
Analisis banjir pada dasarnya memiliki cakupan yang luas, terlebih pada DAS Percut,
Kabupaten Deli Serdang. Karena itu, pada studi ini analisis yang akan dilakukan pembatasan
yakni:
1. Luas DAS Percut yang ditinjau adalah 514 km2, dengan panjang sungai sekitar 70 Km.
2. Analisis hidrograf aliran menggunakan pendekatan Hidrograf Satuan Sintetis (HSS)
Nakayasu dan penelusuran banjir jangka pendek dengan Metode Muskingum
3. Dampak land use terhadap koefisien runoff tidak di ikut sertakan dalam analisis ini.
4. Data curah hujan yang digunakan adalah data dari BMKG dan dianggap sudah valid
sehingga tidak lagi dilakukan pengukuran ulang, data hujan yang digunkakan adalah data
10 tahun terakhir.
1.4. Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk memprediksi penelusuran debit banjir DAS Percut dengan
Hidrograf Satuan Sintetis serta melakukan routing sungai (river routing) dengan metode
Muskingum dan juga untuk mengestimasi parameter muskingum routing k dan x.
1.5 Sistematika Penulisan
Untuk memahami lebih jelas laporan penelitian ini, dilakukan dengan pengelompokkan
materi menjadi beberapa sub bab dengan sistematika penulisan sebagai berikut:
Bab I Pendahuluan
Pada bab ini berisi tentang Latar Belakang, Identifikasi Masalah, Pembatasan Masalah,
Maksud dan Tujuan Penelitian, Metode Penelitian dan Sistematika Penulisan.
Bab II Tinjauan Pustaka
Pada bab ini berisi tinjauan pustaka bagi teori-teori yang mendasari, relevan dan terkait
dengan subyek permasalahan yang dihadapi dalam penyusunan Laporan Penelitian.
Bab III Metodologi Penelitian
Pada bab ini menjelaskan tentang analisis terhadap masalah yang sedang diteliti, yaitu
berupa aliran data dan informasi terkait, dan berisi penjelasan tentang Lokasi Penelitian,
Deskripsi dan Kondisi Daerah Study, Keadaan Iklim, Kondisi Tanah dan Penggunaan Lahan.
Bab IV Analisis Perhitungan Dan Pembahasan Masalah
Pada bab ini menjelaskan tentang analisis terhadap masalah yang sedang diteliti, yaitu
berupa aliran data dan informasi terkait.
Bab V Penutup
Berisi kesimpulan dan saran untuk keperluan penerapan maupun pengembangan
selanjutnya.